Lokal olarak izole edilen bakterilerle ekstraselülerpolisakkarit üretimi
Extracellular polysaccharide production with locally isolated bacteria
Yazar: YAPRAK İLAYDA KARADAYİ
Danışman: PROF. DR. AHMET ADIGÜZEL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
EPS'ler hücreyi olumsuz dış etkilerden korumak, antibakteriyel, ağır metaller ve toksik bileşikler gibi tehlikeli çevresel faktörlere karşı savunmada kullanılmaktadır. Farklı fiziksel,  kimyasal ve reolojik özellikleri sayesinde gıda, ilaç, kozmetik, petrol ve tekstil gibi birçok alanda kullanıldığı için büyük önem arz etmektedir. Bu doğrultuda EPS üretimi için ucuz substrat olarak nitelendirilen şeker fabrikası yan ürünü olan melas kullanılmıştır. Mikrobiyal EPS üretimi için Erzurum bölgesinde ki (Ilıca, Pasinler, Köprüköy) termal kaplıcalarından alınan su örneklerinden, toplam 28 termofilik bakterinin izolasyonu gerçekleştirilmiş ve bu bakterilerin herbirinin EPS üretim kapasitesi araştırılmıştır. En yüksek EPS üretimi YK-25 izolatı ile 3,2 g/l şeklinde belirlenmiştir. Bu izolatın tanısı için, 16S rRNA dizi analizi yapılmış ve %99 oranında Anoxybacillus gonensis suşuna benzerlik gösterdiği tespit edilmiştir. Daha sonra A. gonensis YK-25 bakterisi EPS üretim verimini artırabilmek için kültür parametrelerinin (pH, sıcaklık, pepton, inkübasyon süresi ve melas konsantrasyonu) optimizasyonu yapılmıştır. Beklenen optimal değerler pH 7, sıcaklık 55°C, melas konsantrasyonu 100 ml/l, pepton konsantrasyonu 6 g/l, inkübasyon süresi ise 96 saat olarak bulunmuştur. Bu optimal değerlerle gerçekleştirilen deneyler sonucunda; 3,2 g/l EPS miktarı 4,4 g/l'ye yükselmiştir. Bu EPS'nin karakterizasyon çalışmaları yapılmış ve moleküler ağırlığı 102 kDa olarak gözlemlenmiştir. Ayrıca EPS'nin konsantrasyonuna bağlı olarak, SHSY-5Y, Caco-2,  HT-29, A-549 ve DU-145 kanser hücre hatlarında antikarsinojen etki gösterdiği tespit edilmiştir.

Abstract:
Exopolysaccharides (EPS) are used to protect the cell from negative external influences and to defend against dangerous environmental factors such as antibacterial, heavy metals and toxic compounds. Due to its different physical, chemical and rheological properties, it is of great importance since it will be used in many fields such as food, medicine, cosmetics, petroleum and textiles. Accordingly, molasses, a by-product of sugar factory, which is considered as a cheap substrate, was utilised for EPS production. A total of 28 thermophilic bacteria were isolated from water samples obtained from thermal springs situated in Erzurum province (Ilıca, Pasinler, Köprüköy) for microbial EPS production and EPS production capacity of these isolates was investigated. The highest EPS production was determined as 3.2 g / l with YK-25 isolate. For the identification of this isolate, 16S rRNA sequence analysis was performed and it was designated that the isolate was similar to Anoxybacillus gonensis with rate of 99%. Then, the culture parameters (pH, temperature, peptone, incubation time and molasses concentration) were optimized in order to increase EPS production yield of A. gonensis YK-25 bacteria. The expected optimal values were noted as pH 7, temperature 55°C, molasses concentration 100 mL/L, peptone concentration 6 g/L and incubation time 96 h. After consequence of experiments performed with these optimal values, 3.2 g/L EPS was increased to 4.4 g/L. Characterization studies of this EPS have been carried out and molecular weight was observed as 102 kDa. In addition, depending on the concentration of EPS, SHSY-5Y, Caco-2, HT-29, A-549 and DU-145 were found to show anticarcinogenic effects in cancer cell lines.