Biyoteknolojik öneme sahip mikroorganizmaların zeytinyağı fabrikası atıklarından izolasyonu ve moleküler tanılaması
Isolation and molecular identification of microorganisms withbiotechnological importance from olive oil factory wastes
Yazar: SÜMEYA ORTAKAYA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU UYAR
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Biyosürfaktanlar = Biosurfactants

Özet:
Mikroorganizmalar, endüstriyel öneme sahip birçok ürünün biyosentezinde büyük rol oynamaktadırlar. Günümüzde mikrobiyal kaynaklı pek çok üründen çeşitli endüstrilerde yaygın bir şekilde yararlanılmaktadır. Mikroorganizmaların metabolik yolakları ile şekillenen ve farklı biyoteknolojik alanlarda geniş bir uygulama alanı bulan bu ürünler, değişik ekosistemlerden mikropların izolasyonu ve değerli endüstriyel ürünleri üretme potansiyellerinin belirlenmesindeki önemi vurgulamaktadır. Mevcut çalışmada, biyoteknolojik öneme sahip bakteri ve mayaların zeytinyağı fabrikalarının atıklarından izolasyonu amaçlanmıştır. 28 bakteri ve 56 maya olmak üzere toplamda toplam 84 mikrobiyal izolat elde edilmiştir. İzolatların biyosürfaktan üretim potansiyelleri yağ yayma testi, drop collapse testi, parafilm M testi, emülsifikasyon indekslerinin (E24) hesaplanmasını da içeren bir dizi tarama testi ile belirlenmiştir. En yüksek açılma zonları sırasıyla OLV-21 ve OLV-13 suşları için 45 ve 42 mm olarak kaydedilmiştir. Benzen, toluen ve dizel yağına karşı en yüksek emülsifikasyon indeksleri %48, %50 ve %3 olarak OLV-65 suşundan elde edilen hücresiz üst sıvı için hesaplanmıştır. Tarama testlerinde en iyi sonuçları veren bakteri ve maya izolatları sırasıyla 16S rDNA bölgesi ile 26S rDNA bölgesinin D1/D2 domainlerinin sekans analizleri ile moleküler olarak karakterize edilmiştir. Sekans analizi sonuçları bakteriyal izolatların Shimwellia (Shimwellia sp. OLV-51, OLV-53, OLV-56, OLV-61 ve OLV-63), Pseudocitrobacter (Pseudocitrobacter sp. OLV-65) ve Micrococcus (Micrococcus sp. OLV-74) cinslerine, maya izolatlarının ise Pichia (Pichia manshurica OLV-5, Pichia kluyveri OLV-13, OLV-16, OLV-21, OLV-41, and OLV-43), Saccharomyces (S. cerevisiae OLV-17), Nakazawaea (Nakazawaea sp. OLV-20, OLV-22 ve OLV-25) ve Ogataea (O. polymorpha OLV-64) cinslerine ait olduğunu göstermiştir. Bildiğimiz kadarıyla bu çalışma, Pichia kluyveri ve Ogataea polymorpha tarafından biyosürfaktan üretimini gösteren ilk rapordur. Tanılanan suşlar sayesinde biyosürfaktanlar gibi çevre dostu endüstriyel ürünleri üretme potansiyelindeki yeni mikrobiyal suşlar daha ileri araştırmalar için literatüre kazandırılmıştır.

Abstract:
Microorganisms play a significant role in the biosynthesis of many industrially important products. Today, many products of microbial origin are widely used in various industries. These products, shaped by the metabolic pathways of microorganisms and find a wide range of applications in different biotechnological fields, emphasize the importance of isolating microbes from various ecosystems and determining their potential to produce valuable industrial products. The current study aimed to isolate bacteria and yeasts from the waste of olive oil factories with biotechnological importance. A total of 84 microbial isolates, including 28 bacteria and 56 yeast, were obtained. The biosurfactant production potential of the isolates was determined by a series of screening tests, including the oil spreading test, drop collapse test, parafilm M test, and calculation of emulsification index (E24). The highest clearance zones of 45 and 42 mm in the oil spreading assay were recorded for strain OLV-21 and strain OLV-13, respectively. Moreover, the highest emulsification indexes equal to %48, %50, and %3 were calculated against benzene, toluene, and diesel oil when cell-free supernatant from the strain OLV-65 was applied. Bacteria and yeast isolates giving the best results in screening tests were molecularly characterized by sequence analysis of the 16S rDNA region and the D1/D2 domains of the 26S rDNA region, respectively. Sequencing analysis demonstrated that bacterial isolates belong to Shimwellia (Shimwellia sp. OLV-51, OLV-53, OLV-56, OLV-61, and OLV-63), Pseudocitrobacter (Pseudocitrobacter sp. OLV-65), and Micrococcus (Micrococcus sp. OLV-74) genera, while the yeast strains belong to Pichia (Pichia manshurica OLV-5, Pichia kluyveri OLV-13, OLV-16, OLV-21, OLV-41, and OLV-43), Saccharomyces (S. cerevisiae OLV-17), Nakazawaea (Nakazawaea sp. OLV-20, OLV-22, and OLV-25), and Ogataea (O. polymorpha OLV-64) genera. To our knowledge, this study is the first report demonstrating biosurfactant production by Pichia kluyveri and Ogataea polymorpha. Thanks to the identified strains, new microbial strains with the production potential of industrially important products, such as environmentally friendly biosurfactants, have been introduced in the literature for further investigation.