Halofilik bakterilerde ekzopolisakkarit (EPS) üretimi
Exopolysaccharide (EPS) production of halophilic bacteria
Yazar: HİLAL BAŞER
Danışman: PROF. DR. ZEHRANUR YÜKSEKDAĞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışmada, Gazi Üniversitesi, Biyoteknoloji Laboratuvarı Kültür Koleksiyonu'nda bulunan halofilik bakterilerden Halomonas aquamarina NB2 ve Halobacillus trueperi NB7, NB8, NB9, NB10, NB11 suşları kullanılarak, kültür ortamlarındaki ekzopolisakkarit (EPS) üretimleri belirlenmiştir. Suşların EPS üretim miktarlarının 15-55 mg/L arasında değiştiği tespit edilmiştir. Kültür ortamında en iyi gelişim gösteren ve yüksek EPS üretim kapasitesine sahip olan halofilik bakteri suşu seçilerek (NB7-47 mg/L), farklı tuz konsantrasyonları (%5, %10, %15, %17,5, %20, %25 ve %30) ve farklı karbon kaynaklarının (sükroz, glikoz, galaktoz, mannoz) EPS üretimine etkisi tespit edilmiştir. NB7 suşunda, tuz konsantrasyonlarının farklılığına bağlı olarak EPS üretiminin azaldığı (14-40 mg/L) ve farklı karbon kaynaklarından sükrozlu ortamda en yüksek (488 mg/L), galaktozlu ortamda ise en düşük (144 mg/L) EPS üretimi gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca çalışmada, bakterilerin kültür ortamındaki biyofilm aktivitesi araştırılmıştır. NB2, NB7, NB8, NB9 ve NB10 suşlarının güçlü biyofilm üreticisi, NB11 suşunun orta düzey biyofilm üreticisi olduğu bulunmuştur. Son olarak, bakterilerden izole edilen EPS'ler liyofilize edilerek, l-EPS'lerin emülsifikasyon aktivitesi, toplam karbohidrat ve protein miktarları belirlenmiştir. l-EPS'lerin kullanılan hidrokarbonları %3-26 arasında değişen oranlarda emülsifiye ettiği gözlenmiştir. l-EPS'lerin toplam karbohidrat miktarının, kültür ortamındaki EPS üretim miktarından daha yüksek olduğu tespit edilmiştir (448-841 mg/L). l-EPS'lerin en düşük protein miktarı l-EPSNB8 ve l-EPSNB9 (0,022 mg/mL), en yüksek protein miktarı l-EPSNB7, l-EPSNB10 ve l-EPSNB11 (0,028 mg/mL)'lerde bulunmuştur. Sonuç olarak, kullanılan halofilik bakterilerin kontaminasyon önleyici olarak çevre uygulama alanlarında, elde edilen l-EPS'lerin ise yüksek verime sahip olması ve protein miktarının düşük olması nedeniyle biyoteknolojik uygulamalarda kullanılabilme potansiyeline sahip oldukları sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study, Halomonas aquamarina NB2 and Halobacillus trueperi NB7, NB8, NB9, NB10, NB11 strains from halophilic bacteria in the Biotechnology Laboratory Culture Collection of Gazi University, were used to determined EPS productions in culture media. EPS production of the strains ranged between 15-55 mg/L. One strain that had the highest EPS production capacity and the best development in the culture medium (NB7-47 mg/L) was selected. The influence of different concentrations of salt (5, 10, 15, 17.5, 20, 25, 30%) and different carbon sources (sucrose, glucose, galactose, mannose) on EPS production was determined. When NB7 strain was grown in medium containing different concentrations of salt, the EPS production was changed (14-40 mg/L). In NB7, the highest level of EPS production was observed in the medium with sucrose (488 mg/L) while the lowest level of EPS production was observed in the medium with galactose (144 mg/L). Also, in this study, biofilm activities of these strains were examined. It was found that NB11 strain was an intermediate biofilm producer, where NB2, NB7, NB8, NB9, and NB10 strains were strong biofilm producers. Finally, the EPSs were lyophilized, and the emulsification activity, total carbohydrate, and protein quantities of l-EPSs were demonstrated. Emulsification activity of l-EPSs on hydrocarbons was found in the range of 3-26%. The total carbohydrate amount of 1-EPSs was determined to be higher than the amount of EPS production in the culture medium (448-841 mg/L). The lowest and highest protein contents of 1-EPSs were found in the l-EPSNB8 and l-EPSNB9 (0.022 mg/mL) and l-EPSNB7, l-EPSNB10 and l-EPSNB11 (0.028 mg/mL), respectively. It was concluded that the halophilic bacteria can be utilized as a contamination prevention in the environmental application areas and l-EPSs can be used in the biotechnological applications due to its high yield and low protein contents.