Probiyotik Pichia kudriavzevii M16 maya hücre duvarındaki beta-glukanın paraprobiyotik olarak değerlendirilmesi
Paraprobiotic evaluation of beta-glucan in Probiotic Pichiakudriavzevii M16 yeast cell wall
Yazar: BELGİN GÜLDESTE
Danışman: PROF. DR. ZEHRANUR YÜKSEKDAĞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Biyomalzemeler = Biomaterials ; Maya = Maya ; Paraprobiyotikler = Paraprobiotics ; ß-glukan = β-glucan

Özet:
Maya hücre duvarının önemli bir bileşeni olan beta glukan (β-glu), D-glukoz

monomerlerinin beta glukozidik bağlarla birbirine bağlı olduğu doğal bir polisakkarittir. β-
glukan içeriği açısından mayalar diğer kaynaklara göre daha zengin olduğundan ticari

üretimde tercih edilmektedirler. Bu tez çalışmasında, probiyotik Pichia kudriavzevii M16
maya suşunun hücre duvarından β-glukan biyopolimeri (β-gluM16) ekstrakte edilerek
kimyasal bir modifikasyonla (karboksimetilasyon-CM) suda çözünürlüğü artırılmış ve
ardından karakterizasyonu (moleküler ağırlığı ve fonksiyonel grupları) ve bazı
biyoaktiviteleri (antioksidan, antimikrobiyal, antibiyofilm, adezyon yeteneği, sitotoksisite,
sitokin seviyeleri) incelenmiştir. Elde edilen CMβ-gluM16 biyopolimerinin antioksidan
aktivitesi DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) radikal süpürücü aktivite, hidroksil radikali
süpürücü aktivitesi ve süperoksit anyonu süpürücü aktivitesi yöntemleriyle belirlenmiştir.
DPPH radikal süpürücü aktivite metodu sonucu biyopolimerin farklı derişimlerde (0,2-100
mg/mL) uygulanması ile %75-96; süperoksit anyonu süpürücü aktivite metodu sonucu %45-
76; hidroksil radikali süpürücü aktivite sonucunda ise %51-70 antioksidan aktivite
belirlenmiştir. CMβ-gluM16'nın antibiyofilm aktivitesi farklı test bakterilerine karşı farklı
dozlarda (0,2-0,5-1-5-10-20-30-100) %57-80 oranında tespit edilmiştir. CMβ-gluM16'nın
MTT testi ile sitotoksisitesi iki farklı hücre hattında incelenmiş ve HT-29 insan kolorektal
adenokarsinom hücre hattında anti-proliferatif etki bulunurken, L929 sağlıklı fibroblast
hücrelerinde dikkate değer bir toksisite bulunmamıştır (p>0,05). CMβ-gluM16'nın
antimikrobiyal aktivitesine rastlanmamıştır. Lactobacillus plantarum LP1 probiyotik
bakterisi ve farklı dozlarda (50-200-500 μg/mL) CMβ-gluM16 sinbiyotiği kullanılarak
çeşitli kombinasyonlarda adezyon deneyi yapılmış ve CMβ-gluM16'nın probiyotiğin
bağırsak epitel hücrelerine adezyon yeteneğini arttırdığı belirlenmiştir. CMβ-gluM16'nın
IL-1β, IL-6, IL-10 ve TNFα ELISA kitleri ile sitokin seviyeleri belirlenmiş olup doza ve
uygulama saatine bağlı olarak IL-1β, IL-6, TNF-α salınımını azalttığı, IL-6 salınımını ise
aynı şekilde doza ve uygulama saatine bağlı olarak azalttığı görülmüştür.

Abstract:
Beta glucan (β-glu), an important component of the yeast cell wall, is a natural
polysaccharide in which D-glucose monomers are linked by beta glycosidic bonds. Since
yeasts are richer in β-glucan content than other sources, they are preferred in commercial
production. In this thesis, the solubility of the probiotic Pichia kudriavzevii M16 yeast strain
was increased by chemical modification (carboxymethylation) by extracting β-glucan
biopolymer from the cell wall, and then its characterization (bond structures, molecular
weight, functional groups) and some bioactivities (antioxidant, antimicrobial, antibiofilm,
adhesion ability, cytotoxicity, cytokine levels) were investigated. The antioxidant activity of
the obtained CMβ-gluM16 biopolymer was determined by DPPH (2,2-diphenyl-1-
picrylhydrazil), hydroxyl radical scavenging, and superoxide anion removal methods. The
result of the DPPH method was 75±0.07-96±0.01% with the application of the biopolymer
at different concentrations (0.2-100 mg/mL); the result of superoxide anion removal method
was 45-76%; As a result of hydroxyl radical activity, 51-67% antioxidant activity was
determined. Antibiofilm activity of CMβ-gluM16 was determined at the rate of 57-80% at
different doses against different ATCC test pathogens. The cytotoxicity of CMβ-gluM16
was examined in two different cell lines with the MTT assay, and there was no significant
toxicity in L929 healthy fibroblast cells, while the anti-proliferative effect was found in the

HT-29 human colorectal adenocarcinoma cell line. No antimicrobial activity of CMβ-
gluM16 was found. An adhesion test was performed in various combinations using

Lactobacillus plantarum LP1 probiotic bacteria and various doses (50-200-500 μg/mL)
CMβ-gluM16 synbiotic, and it was determined that CMβ-gluM16 increased the adhesion
ability of the probiotic to intestinal epithelial cells. Cytokine levels of CMβ-gluM16 were
determined with IL-1β, IL-6, IL-10, and TNFα ELISA kits, and it decreased IL-1β, IL-6,
TNF-α release depending on the dose and application time, and IL-6 release was determined.
Likewise, it was observed that it decreased depending on the dose and application time.