Propiyonik asit bakterilerinin ürettiği bazı metabolitlerle bifidobakterilerin gelişimini düzenleyici (BGD) etkisi arasındaki ilişkinin araştırılması
Determination of relationship between production of some metabolites and bifidogenic growth stimulator (BGS) activity by propionic acid bacteria
Yazar: BETÜL AYDIN
Danışman: PROF. DR. BELMA ASLIM
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Ekzopolisakkarit = Exopolysaccharide

Özet:
Bu çalışmada, peynirden izole edilmiş propiyonik asit bakterilerine ait 31 suşun toplam asit, organik asit, ekzopolisakkarit (EPS) üretimleri, antimikrobiyal aktiviteleri, otoagregasyon ve koagregasyon yetenekleri ile bifidobakterilerin gelişimini düzenleyici (BGD) etkileri araştırılmıştır. Suşların ürettiği yüzde asit miktarının belirlenebilmesi için farklı besiyerleri kullanılmış ve en yüksek asit üretiminin skimmilk besiyerinde olduğu görülmüştür. Yüzde asit üretimi yüksek olan suşların aynı besiyerlerinde ürettikleri propiyonik, asetik ve laktik asit miktarlarına HPLC ile bakılmış ve tüm suşların her iki besiyerinde de asetik ve laktik asitten daha yüksek oranda propiyonik asit ürettikleri görülmüştür. En yüksek propiyonik asit üretimi SM besiyerinde geliştirilen Propionibacterium thoenii 72 suşunda gözlenmiştir (15,50 ± 0,15 mg/ml). Çalışmada propiyonik asit bakterilerinin farklı besiyerlerinde ürettikleri EPS miktarlarına bakılmış ve E-YEL-G besiyerinde EPS üretiminin daha yüksek olduğu görülmüştür. Propiyonik asit bakterilerinin patojen mikroorganizmalar olan Escherichia coli ATCC 35218 ve Staphylococcus aureus ATCC 25923 suşlarına karşı gösterdikleri antimikrobiyal aktivite suşlar SM ve YEL-G besiyerlerinde geliştirilerek tespit edilmiştir. Buna göre suşların E. coli ATCC 35218 suşuna karşı gösterdikleri antimikrobiyal aktivite her iki besiyerinde de daha yüksek çıkmıştır. EPS üretimi yüksek olan suşların otoagregasyon ve E. coli ATCC 35218 ile S. aureus ATCC 25923 suşlarıyla koagregasyon yetenekleri belirlenmiş ve P. acidipropionici 75 suşunun agregasyon (%49±4), E. coli ATCC 35218 ile koagregasyon (%19±1); P. freudenreichii spp. freudenreichii 21 ve P. freudenreichii spp. freudenreichii 31-4 suşlarının ise S. aureus ATCC 25923 ile koagregasyon (%16±5) yeteneklerinin yüksek olduğu görülmüştür. Propiyonik asit bakterilerinin asit üretimi ile antimikrobiyal aktivitesi arasında (p<0,01) pozitif bir ilişki bulunmuştur. Propiyonik asit bakterilerinin probiyotik bakterilerden olan bifidobakterilerin gelişimini düzenleyici (BGD) etkisi en yüksek P. thoenii 72 suşunda Bifidobacterium breve A28 suşuna karşı tespit edilmiş ve bu aktivitiye sonikasyon, enzimler, pH ve sıcaklığın etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan suşların asit, EPS üretimi, antimikrobiyal aktivitesi, otoagregasyon, koagregasyon yetenekleri ile BGD aktiviteleri arasında anlamlı bir ilişkiye rastlanmamıştır.

Abstract:
In this study, we investigated total acid, organic acid, exopolysaccharide (EPS) production, antimicrobial activity, autoaggregation and coaggregation ability, bifidogenic growth stimulator (BGS) activities of 31 strains of propionic acid bacteria isolated from cheese. Different types of media were used for determination of per centage acid production of the strains and maximum acid production was seen in skimmilk. Propionic, acetic and lactic acid amounts of the strains which produce higher total acid were analysed by HPLC in these media and determined that propionic acid production was higher than both acetic and lactic acid. The highest propionic acid producer strain was Propionibacterium thoenii 72 (15.50 ± 0.15 mg/ml) in modified skimmilk. We studied EPS production of propionic acid bacteria in different media and determined EPS production in E-YEL-G was higher than other media. Antimicrobial activities of the strains against Escherichia coli ATCC 35218 and Staphylococcus aureus ATCC 25923 which is pathogen microorganisms were determined cultivating in SM and YEL-G. According to this antimicrobial activity against Escherichia coli ATCC 35218 was higher than Staphylococcus aureus ATCC 25923 in both media. Autoaggregation and coaggregation abilities with Escherichia coli ATCC 35218 and Staphylococcus aureus ATCC 25923 of the strains which produced higher amounts of EPS were determined. When P. acidipropionici 75 has high autoaggregation ability (%49±4) and coaggregation ability with Escherichia coli ATCC 35218 (%19±1); P. freudenreichii spp. freudenreichii 21 and P. freudenreichii spp. freudenreichii 31-4 have high coaggregation ability with S. aureuss ATCC 25923 (%16±5). Positive correlatios has been obtained between production of acid and antimicrobial activity (p<0,01). We determined the highest bifidogenic growth stimulator (BGS) activity of propionic acid bacteria by P. thoenii 72 strain against Bifidobacterium breve A28 and no effect has been obtained from sonication, enzymes, pH or heat to BGS activity. There is not any correlations between acid, EPS production, antimicrobial activity, autoaggregation, coaggregation ability and BGS activity of strains which used fort his study.