Bal arısından (Apis mellifera) izole edilen bazı laktik asit bakterilerinin antimikrobiyal özelliklerinin ve potansiyel probiyotik etkinliklerinin belirlenmesi
Determination of antimicrobial properties and potential probiotic activities of some lactic acid bacteria isolated from honey bee (Apis mellifera)
Yazar: ŞEYMA SUYABATMAZ
Danışman: PROF. DR. ŞENGÜL ALPAY KARAOĞLU
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antimikrobiyal aktivite = Antimicrobial activity ; Apis mellifera = Apis mellifera ; Bal arısı = Honey bee ; Laktik asit bakterileri = Lactic acid bacteria ; Larva = Larva ; Probiyotikler = Probiotics

Özet:
Bu çalışma, bal arısı Apis mellifera işçileri ve larvalarından izole edilen Apilactobacillus kunkeei, Fructobacillus fructosus, Leuconostoc mesenteroides ve Enterococcus faecium suşlarının detaylı olarak karakterizasyonunu ve fonksiyonel probiyotik özelliklerinin belirlenmesini amaçlamaktadır. İzole edilen toplam 16 suş morfolojik ve biyokimyasal özelliklerine göre ve 16S rRNA gen analizi ile tanımlanmıştır. Suşların sindirim koşullarına tolerans, agregasyon yeteneği, antibiyotik direnç profili, profilaktik aktivite gibi ön probiyotik özellikleri araştırıldı. Probiyotik canlı hücre ve postbiyotik kaynaklı antimikrobiyal özellikler, çok çeşitli insan-gıda patojenlerine ve bal arısı hastalık etkeni bakterilere karşı test edildi. Elde edilen 72 saatlik hücresiz supernatantların Paenibacillus larvae'nin endospor çimlenmesi üzerine inhibisyon etkisi Bioscreen C tekniği kullanılarak belirlendi. γ-hemoliz gösteren ve bakteriyofaj içermeyen tüm suşlar güvenli kabul edildi. %0.3 safra ve pH 3.0 ve 7.8 ortamında suşların hayatta kalma oranları ve 4 saatlik otoagregasyon değerleri umut vericiydi. Test edilen suşlar, Listeria monocytogenes, Escherichia coli ve P. larvae ile belirgin bir şekilde koagregasyon sergiledi. Larvada (900 adet) kontrollü olarak P. larvae spor formuna karşı profilaktik etkisi test edilen suşların enfeksiyonu büyük ölçüde önleyemediği gözlendi. 
Test edilen bakteriler patojenlere karşı önemli antagonistik etkiler ve in vitro gastrointestinal sistem koşullarıyla uyumlu pozitif probiyotik özellikler sergilemiştir. Sonuçlar, laktik asit bakterilerinin Apis mellifera ortakyaşarları olarak probiyotik potansiyele sahip olabileceğini ve ayrıca insan kullanımına etkili ve güvenli adaylar olarak önerilebileceğini göstermektedir.

Abstract:
This study aims to identify Apilactobacillus kunkeei, Fructobacillus fructosus, Leuconostoc mesenteroides, and Enterococcus faecium strains isolated from honeybees (Apis mellifera workers and larvae) in detail and to determine their functional probiotic properties. A total of 16 strains were identified according to their morphological and biochemical characteristics and by 16S rRNA gene analysis. Preliminary probiotic properties of the strains such as tolerance to digestive conditions, aggregation ability, antibiotic resistance profile, and prophylactic activity were investigated. Probiotic live cell and derived postbiotic antimicrobial properties were tested against a wide range of human-food pathogens and honeybee disease-causing bacteria. Several human-food pathogens as well as bacteria causing honey bee disease have been tested for antimicrobial properties of probiotic live-cell extracts and postbiotics. The inhibition effect of the obtained 72 h cell-free supernatants on endospore germination of Paenibacillus larvae was ascertained using the Bioscreen C technique. All strains that showed γ-hemolysis and did not contain bacteriophages were considered safe. The survival rates in 0.3% bile and pH 3.0 and 7.8 medium and 4-hour autoaggregation values of the strains were promising. There was a marked coaggregation between the strains and Listeria monocytogenes, Escherichia coli, and P. larvae. It was observed that the strains whose prophylactic effect was tested against the spore form of P. larvae in 900 larvae could not prevent infection.
The tested bacteria showed significant antagonistic effects against pathogens and positive probiotic properties consistent with in vitro gastrointestinal tract conditions. The results present that lactic acid bacteria may have probiotic potential as Apis mellifera symbionts and also be recommended as effective and safe candidates for human use.