Kanatlı gastrointestinal sisteminden özgün laktik asit bakteri suşlarının izolasyonu ve biyoteknolojik yönden değerlendirilmesi
Isolation and biotechnological evaluation of specific lactic acid bacteria strains from the poultry gastrointestinal system
Yazar: ESRA BEDİR
Danışman: DOÇ. DR. TÜLİN ÖZBEK ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ENES SEYFULLAH KOTİL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Laktik asit bakterileri çeşitli fermente gıdaların üretim süreçlerinde starter kültür olarak çok uzun bir kullanım geçmişine sahiptir. Aynı zamanda insan vücudundaki çeşitli stres durumlarına karşı toleranslı olabilmeleri, bağırsak epiteline yapışma yetenekleri, antimikrobiyal metabolitler üretebilmeleri, insan ve hayvanlar için güvenli olmaları nedeniyle en yaygın kullanılan probiyotik mikroorganizmalardır. Laktik asit bakterileri bu aktivitelerini gerçekleştirebilmek için bakteriyosinler gibi çeşitli antimikrobiyal metabolitler üretirler. Bakteriyosinler, hem Gram-negatif hem Gram-pozitif bakteriler tarafından ribozomal olarak sentezlenen peptit veya proteinlerdir ve genellikle üretici suşa yakın akraba olan suşlara karşı antimikrobiyal etki gösterirler. 
Bu çalışmada, iyi bilinen bir probiyotik bakteri olan Lactobacillus salivarius, serbest dolaşan köy tavuklarının gastrointestinal sisteminden izole edilmiştir. İzole edilen bakterilerin morfolojik, biyokimyasal, moleküler tanımlamaları gerçekleştirildikten sonra probiyotik özellikleri değerlendirilmiş ve farklı patojen bakteriler üzerinde antibakteriyel etkinlikleri test edilmiştir. Daha sonra bu antibakteriyel etkinliğe sebep olduğu düşünülen bakteriyosin, amonyum sülfat çöktürme ve metanol/kloroform çözeltisi kullanılarak saflaştırılmış ve SDS-PAGE ile analizi gerçekleştirilmiştir.
Elde edilen sonuçlara göre Lactobacillus salivarius suşlarının; düşük pH, yüksek tuz konsantrasyonu ve yüksek sıcaklık gibi olumsuz çevre şartlarına toleranslı olduğu bulunmuştur. Yapılan antibakteriyel testler sonucunda, suşların; bazı dirençli veya dirençsiz patojenler üzerinde antibakteriyel etkiye sahip olduğu tespit edilmiş ve bu etkinliğin sebebinin bakteriyosin kaynaklı olabileceği doğrulanmıştır. Çalışmamızda <20 kDa altında iki farklı bakteriyosin varlığı tespit edilmiş olup ileriki çalışmalarda bakteriyosinlerin yüksek miktarda eldesi, saflaştırılması ve sekanslama işlemleri yapılarak sağlık, gıda ve kozmetik gibi çeşitli alanlarda kullanılmasını sağlamaktır.

Abstract:
Lactic acid bacteria have a long history of use as starter cultures in the production processes of various fermented foods. At the same time, they are the most widely used probiotic microorganisms due to their tolerance to various stress situations in the human body, their ability to adhere to the intestinal epithelium, to produce antimicrobial metabolites and to be safe for humans and animals. Lactic acid bacteria produce various antimicrobial metabolites such as bacteriocins in order to carry out these activities. Bacteriocins are peptides or proteins that are ribosomally synthesized by both Gram-negative and Gram-positive bacteria and generally exert antimicrobial activity against strains closely related to the producer strain.
In this study, Lactobacillus salivarius a well-known probiotic bacteria was isolated from the gastrointestinal tract of free-range chickens. After performing the morphological, biochemical and molecular identification of the isolated bacteria, their probiotic properties were evaluated and their antibacterial activities were tested on different pathogenic bacteria. Then, bacteriocin which is thought to cause this antibacterial activity was purified using ammonium sulfate precipitation and methanol/chloroform solution and analyzed by SDS-PAGE.
According to the results obtained, Lactobacillus salivarius strains; it has been found to be tolerant of adverse environmental conditions such as low pH, high salt concentration and high temperature. As a result of antibacterial tests, strains; it has been determined that it has an antibacterial effect on some resistant or non-resistant pathogens and it has been confirmed that the reason for this activity may be caused by bacteriocin. In our study, the presence of two different bacteriocins under <20 kDa was detected and in future studies, high amounts of bacteriocins are obtained, purified and sequencing to ensure their use in various fields such as health, veterinary, agriculture, food and cosmetics.