Endüstriyel açıdan önemli olan karotenoid üreticisi Exiguobacterium cinsi bakterilerin gelişimlerinin ve pigment üretimlerinin optimizasyonu
Optimization of growth and pigment production in industrially important carotenoid pigment producing bacteria from genus Exiguobacterium
Yazar: GAYE EKİN GÜRSOY
Danışman: PROF. DR. ARZU ÇÖLERİ CİHAN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antimikrobiyal ajanlar = Antimicrobial agents ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Karotenoidler = Carotenoids ; Koloni gelişimi = Colony development ; Parametre optimizasyonu = Parameter optimization

Özet:
Karotenoidler, güçlü antioksidan aktiviteleri ve provitamin A öncülü olmaları sebebiyle yaşlanma, kanser, katarakt, kardiyovasküler ve nörodejeneratif hastalıklar gibi pek çok hastalığa karşı koruyucu olacak şekilde tıp, besin takviyesi ve renklendirici olarak gıda, UV hasarına karşı fotokoruyucu etkisiyle kozmetik sektörü ile hayvan yem sanayiinde sıklıkla kullanılan ve yüksek ticari potansiyele sahip pigment grupları arasındadır. Yürütülen yüksek lisans tez çalışması kapsamında, Exiguobacterium cinsine ait beş bakterinin mikrobiyal gelişimlerinin optimizasyonu ve ikincil bir metabolit olarak ürettikleri turuncu renkli karotenoid pigmentlerin genel özellikleri çalışılmıştır. APT 13a, APT 14, APT 20b, APT 34 ve APT 44 izolatları için birer endüstriyel atık olan melas ve peynir altı suyu tozu (whey) içeren besiyerlerinin ideal konsantrasyonları, ihtiyaç duydukları pH ve sıcaklık koşulları belirlenmiştir. İdeal koşullarda geliştirilen izolatlardan ekstrakte edilen pigment içeriklerinin antioksidan ve antimikrobiyal aktiviteleri değerlendirilmiştir. APT 14 ve APT 20b izolatlarına ait pigment özütlerinin antioksidan aktivite sergilediği, APT 13a, APT 34 ve APT 44 özütlerinin ise muhtemel provitamin A öncülü olabilme potansiyelleri belirlenmiştir. Ayrıca, APT 13a, APT 14 ve APT 44 izolatlarından elde edilen pigment içeriklerinin; çeşitli tavuk ve insan patojeni mikroorganizmaların gelişimini de inhibe ettikleri saptanmıştır. Sonuç olarak, doğal karotenoid pigment üreticisi bu bakterilerin mikrobiyal gelişimleri, pigment üretimleri ile pigmentlerinin antioksidan ve antimikrobiyal özellikleri aydınlatılarak, bundan sonraki çalışmalara ışık tutacak şekilde olası kullanım alanlarına dair çeşitli biyolojik etkinlikleri tespit edilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
Due to their strong antioxidant activities and provitamin A precursors, carotenoids are widely used in medicine, nutritional supplements and colorants in food, cosmetics industry and animal feed industry with their photoprotective effect against UV damage, to be protective against many diseases such as aging, cancer, cataracts, cardiovascular and neurodegenerative diseases. It is among the pigment groups that are used and have high commercial potential. Within the scope of the master thesis study, the optimization of microbial growth of five bacteria belonging to the genus Exiguobacterium and the general properties of the orange carotenoid pigments produced as a secondary metabolite were studied. For APT 13a, APT 14, APT 20b, APT 34 and APT 44 isolates, ideal concentrations, required pH and temperature conditions of media containing molasses and whey powder, which are industrial wastes, were determined. Antioxidant and antimicrobial activities of pigment contents extracted from isolates grown under ideal conditions were evaluated. Pigment extracts of APT 14 and APT 20b isolates exhibited antioxidant activity, while APT 13a, APT 34 and APT 44 extracts have potential to be provitamin A precursors. In addition, the pigment contents obtained from APT 13a, APT 14 and APT 44 isolates; It has been determined that they inhibit the growth of various chicken and human pathogenic microorganisms. As a result, the microbial development, pigment production, antioxidant and antimicrobial properties of these natural carotenoid pigment producing bacteria were elucidated, and some of their biological activities on possible usage areas were tried to be determined in a way to shed light on future studies.