Borlu topraklardan elde edilen endospor oluşturan basillerin identifikasyonu ve bazı yeteneklerinin araştırılması
Identification of endospore forming bacilli which are obtained from boron soils and investigation some of the capabilities of them
Yazar: FATMA ŞENKAYA
Danışman: DOÇ. DR. FERDAĞ ÇOLAK
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada Balıkesir Bigadiç Bor madeninden elde edilen endospor oluşturan Bacillus sp. izolatlarının borik asit dirençliliği, ağır metal dirençliliği, antibiyotik dirençliliği, sekonder metabolit üretimi, enzim üretimi ve PHB üretimi araştırılmıştır. Borik asit toleranslılık düzeylerinin belirlenmesinde borik asitin 25 mM, 50 mM, 100 mM, 200 mM, 300 Mm ve 350 mM konsantrasyonları kullanılmıştır ve üremenin görülmediği en düşük metal konsantrasyonu, MİK değeri olarak kabul edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre 7 izolatın MİK değerinin 200 mM olduğu, 5 izolatın MİK değerinin 100 mM olduğu, 1 izolatın ise MİK değerinin 50 mM olduğu bulunmuştur. 300 ve 350 mM konsantrasyonunda ise üreme görülmemiştir. Ağır metallere olan toleranslılık düzeylerinin belirlenmesinde Ni(CH3COO)2.4H2O, Zn (CH3COO)2.2H2O, Co (CH3COO)2. 2H2O, FeSO4.7H2O, CrCl3. 6H2O, PbCl2, MnCl2.4H2O, Cu (CH3COO)2.H2O ve CdCl2.H2O metal tuzları kullanılmıştır. Referans suş olarak B. subtilis NRRL  B-209 suşu kullanılmıştır. Referans suş ile kıyaslandığında bütün izolatların yüzdelik değerleri en yüksek kadminyum % 84.61, mangan % 76.92, bakır % 38.46 ve nikel % 30.76 olarak bulunmuştur.
Antibiyotik dirençlilik düzeyleri belirlemek için Vankomisin (30µg), Eritromisin (30µg), Kloromfenikol (30µg), İmipenem (10µg), Rifamisin (30µg),  Klindamisin (10µg), Sefotaksim  (30µg), Amfisilin (10µg), Tetrasiklin (10µg), Streptomisin (25µg), Gentamisin (30µg), Ofloxacin (5 µg), Okasilin (1 µg), Amikasin (30 µg), Methicillin (10 µg) Sulbaktam (30 µg) kullanılmıştır. Deneyler sonucunda izolatların antibiyotikler arasında en fazla dirençlilik sefotaksim (%53.84) ve okasilin (%53.84) olduğu daha sonra sırası ile metisilin (%46.15) amfisilin ve sulbaktam (%30.76), eritromisin ve kloromfenikole (%7.69) gösterdiği bulunmuştur.
İzole edilen Basillerin sekonder metabolit üretme yetenekleri Gram pozitif, Gram negatif, maya ve klinik mikroorganizmalara karşı agar kuyucuk yöntemi ile belirlenmiştir. İzolatların hiç biri, test edilen mikroorganizmalara karşı antimikrobiyal aktivite göstermemiştir.
İzole edilen Bacillus suşlarının tümünün amilaz aktivitesi gösterdiği bulunmuştur. Amilaz aktivitesi en yüksek Basil izolatı 21 mm zon çapı ile BÇ7 olmuştur. Basil izolatları arasında en yüksek proteaz aktivitesine 20 mm zon çapı ile BÇ3 olmuştur. İzolatların %76.92'si (BÇ2, BÇ3, BÇ4, BÇ7, BÇ8, BÇ16, BÇ25, BÇ27, BÇ30 ve BÇ32) izolatları ise hem amilaz hem de proteaz aktivitesi göstermiştir. İzolatların bir tanesinde (BÇ16) PHB granülleri tespit edilmiştir.
İdentifikasyon sonucunda ise 13 izolatın VITEK test sonucu esas alındığında; Bacillus subtilis (BÇ1), B. pumilis (BÇ2, BÇ27,  BÇ32) B. pantothenicus (BÇ3, BÇ4, BÇ8), B. thiaminolyticus (BÇ7),  Brevibacillus brevis (BÇ16),  Paenibacillus alvei  (BÇ20), B. amyloliquefaciens (BÇ25), B. sphaericus (BÇ30) olarak bulunmuştur. BÇ 28 izolatı ise identifiye edilememiştir. 
Anahtar Kelimeler: Bor dirençliliği, ağır metal dirençliliği, antibiyotik dirençliliği, sekonder metabolit, Enzim, PHB, Bacillus spp.

Abstract:
The aim of this study was to determine the boric acid resistance,  heavy metal resistance, antibiotic resistance,  antimicrobial activity, enzyme activity and PHB presence  of the endospore-forming Bacillus sp. strains isolated from Boron mined in Bigadiç Balıkesir. For specifiying tolerance level of Boric acide, 25mM, 50 mM, 100mM, 200mM, 300 mM and 350mM concentration was used and the lowest metal concentration which is no reproduction have been observed was accepted as MIC value. Acording to the results obtained, 7 isolates was 200mM, 5 isolates was 100mM and 1 isolate was found 50 mM  in point of Mic value. The growth was observed at a concentration of 300 and 350 mm. For determining the tolerance of the isolated strains to heavy metals, Ni(CH3COO)2.4H2O, Zn (CH3COO)2.2H2O, Co (CH3COO)2. 2H2O, FeSO4.7H2O, CrCl3.6H2O, PbCl2,  MnCl2.4H2O, Cu (CH3COO)2.H2O and CdCl2.H2O were used as the metal. B. subtilis NRRL  B209 was used as the reference strain. Although, as compared with the reference strain, the metal tolerance percentages of all isolates obtained from mine samples were 84.61% for cadmium, 76.92 % mangan,  38.46 % copper and 30.76  % nichel.
For determining the tolerance of the isolated strains to antibiotics, Vancomycin (30µg), Erythromycin (30µg), Chloramphenicol  (30µg), İmipenem (10µg), Kanamicin (30µg),  Clindamycin (10µg), Cefotaxime (30µg), Ampicilline (10µg), Tetracycline (10µg), Streptomycin (25µg), Ofloxacın (5 µg), Oxacillin (1 µg), Amikacin (30 µg), Gentamicin (30µg), Methicillin (10 µg) and Sulbaktam (30 µg) . The metal tolerance percentages of all isolates were as cefotaxime (%53.84), oxacillin (%53.84), methicillin (%46.15), ampicilline and sulbactam (%30.76), erythromycin and chloramphenicol (%7.69) respectively. 
The ability to produce secondary metabolites of bacilli isolated against Gram-positive, Gram-negative, yeast and clinical microorganisms were determinated by agar well method. None of the isolates showed antimicrobial activity against test microorganisms.
All isolates showed amylase activity. BÇ7 isolate show amylase activity that demostrates the highest amylase activity with zone diameter of 21 mm. BÇ3 isolate show protease activity demostrates the highest amylase activity with zone diameter of 20mm. 76.92% of the isolates percentage (BÇ2, BÇ3, BÇ4, BÇ7, BÇ8, BÇ16, BÇ25, BÇ27, BÇ30 and BÇ32) showed amylase and protease activity. An Isolate (BÇ16) showed PHB granule production.
As a result of the identification of the 13 isolates on the basis of the VITEK test results Bacillus subtilis (BÇ1), B. pumilis (BÇ2-BÇ27- BÇ32), B. pantothenicus (BÇ3, BÇ4,BÇ8), B. thiaminolyticus (BÇ7), Brevibacillus brevis (BÇ16), Paenibacillus alvei (BÇ20), B. amyloliquefaciens (BÇ25), B. sphaericus (BÇ30) were realised. The BÇ28 isolate could not be identified. 
Keywords: Boron resistance, heavy metal resistance, antibiotic resistance, secondary metabolites, Enzymes, PHB, Bacillus spp.