Denizli ilinden toplanan çiğ süt ve peynirlerden otolitik laktik asit bakterilerinin izolasyonu, tanımlanması ve otolitik özelliklerinin belirlenmesi
Isolation and identification of autolytic lactic acid bacteria from raw milk and cheeses obtained from denizli provinces and determination of their autolytic properties
Yazar: SELİME HAZIR DALCA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖMER ŞİMŞEK
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Laktik asit bakterileri = Lactic acid bacteria ; Otoliz = Autolysis ; Peynirler = Cheeses ; Süt ürünleri = Milk products

Özet:
Bu çalışmada, peynirlerin aromatik özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla starter kültür olarak kullanılabilecek otolitik özellikteki laktik asit bakterilerinin, çiğ süt ve peynirlerden izolasyonu gerçekleştirilmiş, tanımlanarak otoliz özellikleri belirlenmiştir. Denizli ve yöresinden temin edilen 34 çiğ süt ve 16 peynirden 526 mezofil, 413 termofil karakterli LAB izolatı toplanmıştır. Tüm izolatların potasyum fosfat tamponunda (100mM, pH 7,0, 30oC, 24 sa) % otoliz oranları hesaplanmış, yüksek otoliz oranına sahip 27 adet LAB izolatı seçilmiştir. Yapılan (GTG)5 parmak izi ve 16S rDNA dizi analizi sonuçlarına göre izolatlar, Enterecoccus faecium (8), Lactobacillus casei (6), Lactobacillus plantarum (2), Lactococcus lactis subsp. Lactis (2), Lactococcus lactis subsp.  cremoris (1), Lactobacillus pentosus (1), Lactobacillus rhamnosus (1), Lactobacillus helveticus (1), Enterecoccus durans (1), Enterecoccus faecalis (1), Streptococcus macedonicus (1), Leuconostoc mesenteroides (1) ve Pediococcus acidilactici (1) türleri ile %97'nin üzerinde benzer bulunmuştur. Tüm suşların farklı sıcaklık (10-40°C), pH (3,5-7) ve NaCI (%0,5-10) koşullarında otolitik davranışlarının, sıcaklık ve pH'nın yükselmesiyle arttığı, yüksek NaCI konsantrasyonlarda ise daha düşük olduğu gözlenmiştir. Ayrıca suşların besiyerlerinde bulunan glukoz, laktoz, sükroz ve maltoz'a bağlı olarak otolizlerindeki değişim incelenmiş ve en yüksek otolitik aktivite glukoz varlığında gelişen suşlarda gözlenmiştir. İlaveten suşların hücre içi enzimlerinin proteolitik aktivitelerini tespit etmek için otoliz olan hücre ortamlarına kazein ilave edilmiş ve 30 °C'de 4, 24, 48 ve 72 saat inkübe edilerek kazeinin parçalanması, SDS-PAGE sistemi kullanılarak görüntülenmiştir. Görüntülenme sonuçları Lb. plantarum PFC231'in 24. saatte kazeini parçaladığı, 48. saatte kazein bantlarının tamamen kaybolduğunu göstermiştir. Sonuç olarak peynirin olgunlaşma koşullarına uygun, Lb. plantarum PFC231 suşunun yüksek otolitik özelliğe sahip starter kültür olarak kullanılması önerilmektedir.

ANAHTAR KELİMELER: Laktik Asit Bakterisi, Otoliz, Peptidoglikan hidrolaz, Peynir Olgunlaşması

Abstract:
In this study, lactic acid bacteria (LAB) having autolytic activity in order to use as starter culture aiming to enhance the aromatic properties of cheeses was isolated and identified from raw milk and cheese samples where after autolytic activities of isolates were determined. 526 mesophilic and 413 thermophilic LAB isolates were obtained from 34 raw milk and 16 cheese samples which were supplied from Denizli province. All isolates were tested for autolytic activity in the potassium phosphate buffer (100 mM, pH 7,0, 30°C) initially and 27 LAB isolates were selected according to their high autolytic activity. As a result of (GTG)5 fingerprint and 16S rDNA sequence analysis, 27 isolates were found homologous more than 97% with the species; Enterecoccus faecium (8), Lactobacillus casei (6), Lactobacillus plantarum (2), Lactococcus lactis subsp. cremoris (1), Lactococcus lactis subsp. Lactis (2), Lactobacillus pentosus (1), Lactobacillus rhamnosus (1), Lactobacillus helveticus (1), Enterecoccus durans (1), Enterecoccus faecalis (1), Streptococcus macedonicus (1), Leuconostoc mesenteroides (1) and Pediococcus acidilactici (1). Under different temperatures (10-40 °C), pH (3,5-7) and NaCI concentrations (%0,5-10), the autolysis of each strains were increase by raising the temperature and pH but were decrease comparatively at high NaCl concentrations. Additionally the effect carbon type used in the growth medium on autolytic activity of the selected strains was determined by using glucose, sucrose, lactose and maltose respectively which glucose induced the autolysis of all LAB strains. Lastly, casein was added to each autolyzed cell environment to determine whether the cytoplasmic enzymes were able to hydrolyze the casein at 30 °C. Accordingly, SDS-PAGE analysis indicated that Lb. plantarum PFC231 started to degrade casein appeared on the gel after 24 h where the whole casein was disappeared after 48 h. In conclusion, Lb. plantarum PFC231 was recommended as starter culture for cheese production due to its high autolytic activity as well as maintaining its high autolysis under conditions mimicking the cheese maturation.


KEYWORDS: Lactic acid bacteria, Autolys, Peptidoglycan Hydrolase, Cheese Ripening,