Bazı muhtemel probiyotik türlerin inulin varlığında antioksidan aktivite ve immünolojik özelliklerinin araştırılması
Investigation of antioxidant activity and immunological properties of promising probiotic cultures in the presence of inuline
Yazar: HANİFE AYŞEGÜL MENDİ
Danışman: PROF. DR. BELMA ASLIM
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Probiyotikler = Probiotics ; Sitokinler = Cytokines ; İnülin = Inulin

Özet:
Gastrointestinal sistem (GİS) epitel hücreleri, sistemik ve mukozal bağışıklıkta önemli rol oynayan sitokinleri salgılamaktadır. Proinflamatuvar sitokinlerin aşırı, uzun süreli salınımı GİS'de inflamasyona bağlı oksidatif hasarı arttırarak, inflamatuvar barsak hastalıkları ve/veya kolon kanserine yol açabilmektedir. Bu çalışmada insan ve gıda kaynaklı, ekzopolisakkarit (EPS) üretimlerine göre seçilmiş Laktobasil ve Bifidobakteri kültürlerine ait 5 suşun antioksidan aktiviteleri, Caco-2 ve CCL-221 hücrelerine tutunması ve interlökin (IL)-6 ve IL-8 salınımları üzerindeki etkisinin araştırılması, EPS üretim miktarları ile ilişkisi belirlenerek gıda ve tıp alanında kullanımının önü açabilecek probiyotik suşların belirlenmesi amaçlanmıştır. Seçilmiş bu suşlara ve özelliklerine prebiyotik etkinin araştırılması da hedefler arasındadır. Suşların EPS üretim miktarları 28±0,7 mg/L ile 155±0,4 mg/L arasında değişen miktarlarda bulunmuş, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus B3 (155±0,4 mg/L) ve Bifidobacterium breve A28 (122±0,7 mg/L) yüksek EPS üreten suşlar olarak belirlenmiştir. İnulin prebiyotiğinin suşların canlılık, EPS ve otoagregasyon yeteneği üzerindeki etkisi araştırılmış, inulinin bu özellikler bakımından suşların etkinliğini arttırdığı tespit edilmiştir. Antioksidan etki spektrofotometrik ve fibroblast hücelerinde olmak üzere iki farklı yöntemle araştırılmıştır. Tüm suşlar antioksidan etkiye değişen oranlarda sahip olup, kuvveti EPS üretimi ile doğru orantılı bulunmuştur (p<0,05). Probiyotik olarak nitelendirilmeleri için önkoşul olan adezyon yetenekleri iki farklı barsak kanser hücre hattında (Caco-2 ve CCL-221) araştırılmış yüksek EPS üretimine sahip L. delbrueckii subsp. bulgaricus B3 ve L. rhamnosus GD11 suşlarının yüksek tutunma kapasitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Suşların antikanserojenik etkileri ve sağlıklı hücreler üzerindeki sitotoksik etkisi araştırılmıştır. Antikanserojenik etkisi yüksek olan suşların sitotoksik etkisinin düşük olduğu bulunmuştur. TEM analizlerinde apoptotik benzeri hücreler belirlenmiştir. Suşların immünolojik özellikleri. TNF-? ile inflamasyon ortamı yaratılmış Caco-2 ve CCL-221 hücre hatlarında, proinflamatuvar sitokin seviyesi belirlenerek yapılmıştır. Çalışma verilerine göre B3 ve A28 suşları yüksek EPS üretebilen, otoagregasyon yeteneği kuvvetli, yüksek antioksidan etkiye sahip, antikanserojenik özellik gösteren ve inflamasyonu baskılayan suşlar olarak ön plana çıkmıştır.

Abstract:
Gastrointestinal system (GIS) epitelium cells secrete cytokines which play an important role in systemic and mucosal immunity. Chronic and excess secretion of proinflammatory cytokines leads to oxidative damage related to inflammation that causes inflammatory bowel disease and/or colon cancer. In this study, it has been targeted to determine the relationship between the exopolysaccharide production and antioxidant activity, effect on interleukin (IL)-6 and IL-8 secretion on Caco-2 and CCL-221 cells of 5 strains with the origin of human and food origin those selected from Lactobacillus and Bifidobacterium cultures according to EPS production. It was aimed to select new probiotic strains for clinical and food industry. Of the strains EPS production was observed between 28 ±0,7 mg/L and 155±0,4 mg/L and Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus B3 (155±0.4 mg/L) and Bifidobacterium breve A28 (122±0.7 mg/L) has showed the highest EPS production capacity. Inulin effect on viability, EPS and autoaggregation ability has been investigated and determined the inulin has improved these properties. Antioxidant activity has been observed by both spectrophotometric method and using fibroblast cell cultures. All strains showed antioxidant activity with varying values with in relation with the EPS production (p<0,05). Adhesion ability, the prerequisite criteria for selecting new probiotic strains, has been examined in two different colon cancer cell lines and L. delbrueckii subsp. bulgaricus B3 and L. rhamnosus GD11 strains those have high EPS production capacity were found as high adhesive ability. Anticancerogeneic activity was determined with trypan blue exclusion assay. We have found apoptotic like cells in SEM analysis. Immunological properties of strains were examined by determining proinflammatory cytokine levels in Caco-2 and CCl-221 cells stimulated with TNF-alpha. According to datas obtained from this study B3 and A28 strains were stand out with high EPS production capacity, strong autoaggregation ability and antioxidant activity, having anticancerogeneic property and inflammatory suppressive strains.