Rizosferik aktinomiset izolatları tarafından üretilen agroaktif ve biyoaktif bileşiklerin taranması ve üretim ortamı optimizasyonu
Screening of agroactive and bioactive compounds produced by rhizospheric actinomycetes isolates and production medium optimization
Yazar: HÜSEYİN EVLAT
Danışman: DOÇ. DR. ALİ KOÇYİĞİT
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Mikrobiyoloji = Microbiology ; Mikrobiyolojik aktivite = Microbiological activity ; Mikrobiyolojik analiz = Microbiological analysis

Özet:
Bu tez çalışmasında, karasal ve sucul habitatlardaki farklı bitkilerin rizosfer bölgelerinden izole edilen aktinomisetlerden agroaktif ve biyoaktif bileşik üretimi kalitatif ve kantitatif olarak taranmış olup, en yüksek üretimlerin gerçekleştiği besiyerleri belirlenmiştir. Çalışma kapsamında izole edilen 42 aktinomiset arasından, farklı aktiviteler açısından en yüksek üretimleri gerçekleştiren 6 izolat moleküler olarak tanılanmıştır. Biyoaktif bileşik üretiminin birincil ve ikincil taramalarında, izolatların antibakteriyel ve antifungal aktiviteleri 6 bakteriyel (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Enterecoccus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Echerichia coli ve Salmonella typhimurium) ve 2 fungal patojene (Aspergillus niger ve Candida albicans) karşı gösterdikleri inhibisyon zonları ile belirlenmiştir. Bu taramalar sonucunda en iyi antibakteriyel ve antifungal
aktiviteye sahip izolatlar, sırasıyla Streptomyces labedae izolat CYP25 (Accesion No: MK254642) ve Streptomyces sp. izolat CYP30 (Accession No: MK254643) olarak belirlenmiş ve optimizasyon aşamaları için seçilmiştir. Optimizasyon aşamasında etil asetat ekstrakları ile yapılan taramalarda, Streptomyces labedae izolat CYP25 (Accesion No: MK254642), en yüksek antibakteriyal aktiviteyi S. aureus'a karşı (18 mm) Aktinomiset İzolasyon sıvı besiyerinde (AİB) göstermiştir. Streptomyces sp. izolat CYP30 (Accession No: MK254643) ise, en yüksek antifungal aktiviteleri, C. albicans (60 mm) ve Alternaria sp. (52 mm) izolat D21'e karşı Glikoz Soya Unu (GSUB) sıvı besiyerinde ve A. niger'e karşı (16 mm) ise ISP-3 (International Streptomyces Project-3) sıvı besiyerinde
göstermiştir. İzolatlar, agroaktif bileşik üretimi açısından kalitatif ve kantitatif olarak taranmıştır. IAA (indol asetik asit) üretimi taramalarında, en yüksek üretimi Nocardiopsis sp. izolat CYP39 (Accesion No: MK254645) (51,04 µg/ml) gerçekleştirmiştir. Bu izolat ile IAA üretiminin optimizasyon aşamasında farklı Ltriptofan konsantrasyonları kullanılarak yapılan denemelerde en yüksek üretim (76,5 µg/ml) % 0,9 g L-triptofan içeren ortamda 13. günde gerçekleşmiştir. 42 izolattan 32'si Chrome azurol S (CAS) indikatör boyasını içeren katı
besiyerindeki taramalar sonucunda siderofor üreticisi olarak belirlenmiştir. Glisin ile desteklenmiş ISP-2 katı besiyerinde gerçekleştirilen denemelerde, en iyi HCN (hidrojen siyanür) üreticisi Nocardiopsis sp. izolat CYP15 (Accesion No: MK254640) olmuştur. Fosfat çözünürlüğünün kalitatif taramalarında, en yüksek halo-zon çapını oluşturan iki izolat (Streptomyces moderatus izolat CYP35 (Accesion No: MK254644), Streptomyces chartreusis izolat CYP19 (Accesion No: MK254641)) kantitatif taramalara tabi tutulmuştur. Bu denemelerde ise, 9. günde elde edilen 196,4 µg/ml değeriyle en yüksek aktiviteyi Streptomyces moderatus izolat CYP35 (Accesion No: MK254644) gerçekleştirmiştir.

Anahtar kelimeler: Rizosfer, aktinomiset, agroaktif bileşik, biyoaktif bileşik

Abstract:
In this thesis, agroactive and bioactive compounds production from actinomycetes isolated from rhizosphere regions of different plants in terrestrial and aquatic habitats were screened qualitatively and quantitatively. Among the 42 actinomycetes isolated from the study, 6 isolates that showed the highest production for different activities were identified by using molecular methods. In the primary and secondary screening of bioactive compound production, antibacterial and antifungal activities of the isolates were determined by inhibition zones against 6 bacterial (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Enterecoccus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Echerichia coli and Salmonella typhimurium) and 2 fungal pathogens (Aspergillus niger and Candida albicans). According to these screening results, Streptomyces labedae isolate CYP25 (Accesion No: MK254642) and Streptomyces sp. isolate CYP30 (Accession No: MK254643) selected as the best isolates for antibacterial and antifungal activities respectively for optimization studies. Streptomyces labedae isolate CYP25 (Accesion No: MK254642) showed the highest antibacterial activity in screening with ethyl acetate extracts on Actinomycetes Isolation Broth (AIB) against S. aureus (18 mm) at the optimization step. Streptomyces sp. isolate CYP30 (Accession No: MK254643) showed the highest antifungal activities against C. albicans  (60 mm) and Alternaria sp. isolate D21 (52 mm) in Glucose Soy Bean Meal Broth (GSB) and showed the highest antifungal activity against A. niger (16 mm) in ISP-3 (International Streptomyces Project-3) Broth. The isolates were screened qualitatively and quantitatively during the screening of agroactive compound production. In screening of IAA production, the highest production was performed by Nocardiopsis sp. isolate CYP39 (Accesion No: MK254645) (51,04 µg/ml). In the optimization of production media of IAA performed at different concentrations of L-tryptophan, this isolate produced the highest amount of IAA (76.5 µg/ml) on the 13th day of incubation at 0.9 g % L-tryptophan-containing medium. Among the 42 rhizospheric actinomycetes isolates, 32 were identified as siderophore producers as a result of qualitative screenings made on Chrome azurol S (CAS) agar. In experiments performed on ISP-2 agar with glycine, the best HCN producer was Nocardiopsis sp. isolate CYP15 (Accesion No: MK254640). In the qualitative screening of phosphate solubility, the two isolates (Streptomyces moderatus isolate CYP35 (Accesion No: MK254644), Streptomyces chartreusis isolate CYP19 (Accesion No: MK254641)) constituting the highest halo-zone diameter were selected for quantitative screenings. In this experiments, Streptomyces moderatus isolate CYP35 (Accesion No: MK254644) has showed with the highest activity of 196.4 µg / ml on the 9th day of incubation.

Key words: Rhizosphere, actinomycetes, agroactive compunds, bioactive compounds