Kefir mikrobiyotasının belirlenmesi ve elde edilen suşlarla üretilen kefirlerin bazı kalite parametrelerinin tespiti
Identification of kefir microbiota and determination of some quality parameters of kefirs produced with obtained strains
Yazar: BURCU BAZU ÇIRPICI
Danışman: PROF. DR. BÜLENT ÇETİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, Türkiye'nin çeşitli bölgelerinden elde edilen 30 farklı kefir danesinin mikrobiyotası belirlenmeye çalışılmış ve toplam 501 suş izole edilmiştir. Bu izolatların teknolojik ve probiyotik özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan analizler sonucunda kefir üretiminde kullanılabilecek izolatlar belirlenerek bakteriler ve mayalardan oluşan kefir, sadece bakterilerden oluşan kefir üretilmiştir. Bu kefirlerin 21 günlük depolama süresi boyunca bazı mikrobiyolojik, fizikokimyasal ve duyusal özellikleri incelenmiştir.
Yöntem: Kefir danelerinden elde edilen izolatların teknolojik (farklı sıcaklık ve pH'da gelişim, glikozdan gaz oluşumu, arjinin hidrolizi, ekzopolisakkarit üretimi) ve probiyotik (safraya direnç, simüle mide ortamına tolerans, antagonistik aktivite, oto-agregasyon ve ko-agregasyon, hidrofobisite, antibiyotik direnci, virülans faktör, hemolitik aktivite, safra tuzlarını hidrolize etme yeteneği ve DNase aktivitesi) özellikleri incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda izolatlar arasından starter kültür olarak kullanılabilecek izolatlar seçilmiş ve 2 farklı kefir üretimi gerçekleştirilmiştir. Böylece starter kültür farklılığının üretilen kefirlerin bazı özellikleri üzerine etkisi 21 günlük depolama boyunca incelenmiştir.
Bulgular: Çalışmada izole edilen 463 kefir izolatlarından, bakteri izolatlarından 153'ünün, maya izolatlarından ise 78 izolatın safra tuzlarına direnç gösterdiği bulunmuştur. Bu izolatlardan da 78 bakteri ve 46 maya suşunun simüle mide sıvısını tolere edip canlı kalabildiği tespit edilmiştir. Mide sıvısını tolere eden suşlardan, beş farklı bakteri (Lb. kefiranofaciens 74, Len. kefiri 34, Leu. mesenteroides 117, Lc. lactis 249 ve A. cibinongensis 286) ve iki farklı maya izolatının (Kluy. marxianus 502 ve Sacc. cerevisiae 568) kefir üretimi için uygun olduğu belirlenmiştir. Üretilen kefirlerin bazı özelliklerinin starter kültür çeşidi ve depolamayla değiştiği görülmüştür. Ek olarak kefir örneklerine yapılan duyusal analizler sonucunda, sadece bakterilerden oluşan kefirin panelistler tarafından daha çok beğenildiği bulunmuştur.
Sonuç: Yapılan çalışmada elde edilen izolatların probiyotiklik özelliklerinin güçlü olduğu görülmüştür. Kefir danesinin patojen mikroorganizmalarla kontamine olması ihtimali nedeniyle, starter kültürlerle daha güvenilir kefirin üretilebileceği görülmüştür. Ayrıca, çalışmada üretilen kefirlerin genel olarak kontrol kefir örneğinden daha çok beğenildiği ve bu izolatların ülkemiz endüstrisi için değerli olabileceği düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: kefir, kefir bakterisi, kefir mayası, izolasyon, identifikasyon, probiyotik, starter kültür, üretim

Abstract:
Purpose: In this study, the microbiota of 30 different kefir grains obtained from various regions of Türkiye was attempted to be determined, and a total of 501 strains were isolated. The aim of this study was to determine the technological and probiotic properties of these isolates. As a result of the conducted analyses, isolates that can be used in kefir production were identified, and kefir samples consisting of both bacteria and yeasts, as well as kefir composed solely of bacteria, were produced. The microbiological, physicochemical, and sensory properties of these kefirs were examined over a 21-day storage period.
Method: The technological (growth at different temperatures and pH, gas formation from glucose, arginine hydrolysis, exopolysaccharide production) and probiotic (resistance to bile, tolerance to simulated gastric juice, antagonistic activity, auto-aggregation and co-aggregation, hydrophobicity, antibiotic resistance, virulence factor, hemolytic activity, bile salts hydrolyse, and DNase activity) properties of the isolates obtained from kefir grains were investigated. As a result of the analyses, the isolates that could be used as starter cultures were selected, and two different kefir samples were produced. Therefore, the impact of starter culture diversity on certain characteristics of the produced kefirs was examined during 21 days of storage.
Findings: In the study, it was found that out of the 463 kefir isolates, 153 bacterial isolates and 78 yeast isolates exhibited resistance to bile salts. It was also determined that out of these isolates, 78 bacterial strains and 46 yeast strains could tolerate and remain viable in the simulated gastric juice. It was further identified that five different bacterial (Lb. kefiranofaciens 74, Len. kefiri 34, Leu. mesenteroides 117, Lc. lactis 249, and A. cibinongensis 286) and two different yeast isolates (Kluy. marxianus 502 and Sacc. cerevisiae 568), which can tolerate simulated gastric juice, were suitable for kefir production. The study revealed that certain characteristics of the produced kefirs changed with the type of starter culture and storage. Additionally, sensory analysis of the kefir samples indicated that kefir composed solely of bacteria was preferred by the panellists.
Results: The isolates obtained in the study were observed to have strong probiotic properties. Due to the possibility of contamination of kefir grains with pathogenic microorganisms, it was suggested that a more reliable kefir could be produced using starter cultures. In addition, the kefirs produced in the study were generally more preferred than the control kefir sample, and it is considered that these isolates could be valuable for our country's industry.
Keywords:  kefir, kefir bacteria, kefir yeast, isolation, identification, probiotic, starter culture, production