Geleneksel Urfa peynirinde yer alan laktik asit bakterilerinin izolasyonu, moleküler karakterizasyonu ve starter kültür olarak kullanım olanakları
Isolation, molecular charaterization of lactic acid bacteria in traditional Urfa cheese and possible use as a starter culture
Yazar: HÜSEYİN AVNİ KIRMACI
Danışman: PROF. DR. H. BARBAROS ÖZER
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: L-laktik asit = L-lactic acid ; Moleküler tanı = Molecular identification ; Proteoliz = Proteolysis ; Starter kültür = Starter culture ; Urfa peyniri = Urfa cheese

Özet:
Bu çalışmada biyokimyasal, fenotipik ve genotipik yöntemler yardımı ile çiğ koyun sütünden geleneksel olarak üretilen Urfa peynirlerinde hakim laktik floranın suş düzeyinde karakterizasyonunun yapılması ve endüstriyel düzeyde Urfa peyniri üretiminde kullanılabilecek özgün starter kültür çeşidinin belirlenmesine yönelik veri elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla; Şanlıurfa ilinin farklı bölgelerinde geleneksel olarak üretilen 20 adet taze peynir örneği toplanmış ve % 14 (w/v) tuz içeren salamura içerisinde 3 ay depolandıktan sonra mikrobiyolojik analizler gerçekleştirilmiştir. Farklı besiyerlerinden izole edilen (MRS, M17 ve KAA) 180 izolatın Gram boyama ve katalaz testlerinden sonra 143 izolat laktik asit bakterisi olarak tanımlanmıştır. Fenotipik testler ve 16S rDNA sekans dizi analizi ile izolatların tür ve suş düzeyinde sınıflandırmaları yapılmıştır. Analiz sonuçlarına göre 143 izolatın % 48.95 Enterococcus spp., % 40.55'inin Lactococcus spp., % 9.10'unun Lactobacillus spp., % 0.69'unun Streptococcus spp., % 0.69'unun ise Leuconostoc spp. türüne ait olduğu belirlenmiştir. En baskın tür olarak tespit edilen enterokokların % 40,0'ı Enterococcus faecium, % 32.8'i E. durans, % 18.5'i E. faecalis; laktokoların % 62.71'i Lactococcus lactis spp. lactis, % 30.50'si ise Lactococcus garvieae olarak sınıflandırılmıştır. Laktokok grubu bakterilerin büyük bir çoğunluğu (%74.57) % 6.5 NaCl'de gelişim göstererek laktokoklara göre atipik özellik göstermiştir. İzole edilen tüm suşların kapasiteleri ve bakteriyosin üretime yetenekleri incelenmiştir. Bu sonuçlar ışığında 3 laktokok izolatı (Lactococcus lactis spp. lactis suş no:62, Lactococcus garvieae suş no:44, Lactococcus lactis spp. cremoris suş no:63) starter kültür olarak kullanılarak Urfa peyniri üretilmiştir. 90 gün olgunlaştırılan peynirlerde depolama süresince kimyasal analizler yapılmış ve elde edilen sonuçlar önceki çalışmalar ile karşılaştırılmıştır. Depolama süresince deneme peynirinin proteoliz düzeyinin belirlenmesinde üre-PAGE elektroforez, RP-HPLC peptid profilleri ve toplam serbest amino asit analizleri yapılmıştır. Depolamanın 90. gününde ?s1-kazein parçalanma ürünlerinin açığa çıktığı belirlenmiştir. Olgunlaşma periyodu süresince hem hidrofilik hem de hidrofobik peptidlerin konsantrasyonunda artış meydana geldiği belirlenmiştir. Toplam serbest amino asit içeriğinde de depolama süresince sınırlı ancak düzenli bir artış olduğu saptanmıştır. Elde edilen sonuçlar piyasa örnekleri ile karşılaştırıldığında deneme peynirinde meydana gelen proteoliz düzeyinin piyasa örneklerinden daha düşük olduğu belirlenmiştir. Deneme peynirinin uçucu maddelerin bileşen profilinde olgunlaşma süresince meydana gelen değişimler SPME GC-MS tekniği ile izlenmiş ve buna göre 66 farklı uçucu aroma bileşeni tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, characterization of dominant strains of lactic flora in traditional Urfa cheese made from sheep?s milk, was done using biochemical, phenotypic and genotypic methods. Selection of promising species and strains of lactic acid bacteria for the purpose of development of novel starter culture candidates was the prime aim of the present study. For this purpose, 20 fresh Urfa cheese samples were collected from 4 different regions of Şanlıurfa province. The cheeses were stored in dense brine solution (14%, w/v) under controlled conditions for a period of 3 months. Microbiological cultivation was carried out using M17, MRS and KAA mediums. In total, 180 isolates were harvested and 143 of them were characterized as lactic acid bacteria. 143 isolates were classified using phenotypic tests and 16S rDNA sequence analysis. According to the results obtained the percentage distributions of the lactic acid bacteria isolated were as follows: 48.95 % Enterococcus spp., 40.55 % Lactococcus spp., 9.10 % Lactobacillus spp., 0.69 % Streptococcus spp. and 0.69 % Leuconostoc spp. Among the Enterococcus spp., Enterococcus faecium (40.0 % of total enterococcus strains) was the most frequently present species, followed by E. durans (32.85 %), E. faecalis (18.57 %), respectively. Lactococcus lactis spp. lactis (62.71 % of total lactococcus species) and Lactococcus garvieae (30.50 %) were the most frequently present lactococci species. The majority of lactococcal isolates showed an atypical phenotypic behaviour since they grew in the presence of 6.5 % NaCl. Acidification and bacteriocin production abilities were also determined for each isolate. Three lactococcus isolates (Lactococcus lactis spp. lactis (strain no:62), Lactococcus garvieae (strain no:44), Lactococcus lactis spp. cremoris (strain no:63) were used as candidate starter culture in the production of Urfa cheese. During 90 days of storage, chemical analysis were carried out and the results of the experimental cheese were compared with previous studies. To determine the level of proteolysis during ripening period of the experimental cheese, urea-PAGE electrophoresis, RP-HPLC and total free amino acid analysis were carried out. Urea-PAGE electrophoretograms revealed that at the end of ripening period, ?s1-casein degradation products became visible. The peptide profile of the cheese sample as determined by RP-HPLC during ripening period showed that both hydrophilic and hydrophopic peptide concentrations were increased. Accordingly, total free amino acid content increased to a limited extend during ripening period. Results revealed that the development of proteolysis in Urfa cheese was rather limited, compared with the market samples. A total of 66 volatile components were identified during ripening period of cheese samples by solid-phase microextraction by gas chromatography-mass spectrometry.