Yerel Lactobacillus plantarum suşlarının antagonistik aktiviteleri ile teknolojik özelliklerinin belirlenmesi ve fermente sucuk üretiminde Listeria monocytogenes'in gelişimine etkilerinin araştırılması
Determination of antagonistic activities and technological properties of autochthonous Lactobacillus plantarum strains and investigation of their effects on Listeria monocytogenes growth in fermented sucuk production
Yazar: AYBİKE KAMİLOĞLU
Danışman: PROF. DR. MÜKERREM KAYA
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Araştırmada sucuktan izole edilen ve fenotipik olarak tanımlanan beş Lactobacillus plantarum suşu genetik identifikasyona tabi tutulmuş ve teknolojik özellikler yönünden incelenmiştir. Ayrıca L. plantarum suşlarının fermente sucuk üretiminde Listeria monocytogenes'in gelişimine etkileri araştırılmıştır. L. plantarum suşları 16s rRNA dizi analizi sonucunda L. plantarum (S50, S51, S72, S74 ve S85)olarak doğrulanmıştır. Beş L. plantarum suşu da kuyu difüzyon testinde Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes ve Bacillus cereus'a karşı farklı düzeylerde antagonistik aktivite göstermiştir. Suşlar 25°C'de 15°C'ye göre daha iyi bir çoğalma göstermiştir. Suşların %6,5 NaCl varlığında, 4,5-6,5 pH aralığında da gelişim gösterdiği tespit edilmiştir. Suşların lipolitik ve proteolitik özelliğe sahip olmadığı, lisin, ornitin ve arginin dekarboksilaz aktiviteleri göstermediği de belirlenmiştir. Diğer taraftan sadece iki L. plantarum suşunun zayıf nitrat redüktaz aktivitesi gösterdiği, dört L. plantarum suşunun ise glukozdan asetoin oluşturduğu ve tüm suşların DL- laktik asit ürettiği saptanmıştır. Suşların ürettiği antimikrobiyal maddelerin ise farklı sıcaklık ve enzim uygulamalarında farklı sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca L. plantarum suşlarının genomik DNA'larında bakteriyosin üretiminden sorumlu plnB, plnC, plnD, plnI, plnJ, plnK, plnN genlerinin varlığı da tespit edilmiştir. Suşlarda bakteriyosin benzeri metabolit üretiminin log fazında başladığı, durma fazında ise maksimuma ulaştığı belirlenmiştir. Fermente sucuk üretimi ile ilgili denemelerde ise fermentasyonun birinci gününde L. plantarum suşu inoküle edilmeyen kontrol grubunda Listeria monocytogenes'in geliştiği, L. plantarum suşlarının varlığında ise sayıda redüksiyon olduğu tespit edilmiştir. Olgunlaştırma sonunda ise L. monocytogenes sayısında en fazla redüksiyonun L. plantarum S50'nin varlığında gerçekleştiği gözlenmiştir.

Abstract:
In this research, five Lactobacillus plantarum strains, isolated from sucuk and phenotypically identified, were subjected to genetic identification and examined in terms of technological properties and antagonistic activities.  Furthermore,  effects of L. plantarum strains on growth of  L. monocytogenes in fermented sucuk production were investigated. According to results of 16s rRNA sequence analyses all L. plantarum strains were confirmed as L. plantarum (S50, S51, S72, S74 and S85). Five L. plantarum strains showed  antagonistic activity against each of Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes and Bacillus cereus at different levels in well diffusion test. Strains showed beter growth at 25°C than at 15°C. It was found that strains can grow at the existence of 6,5% NaCl as well as between a pH range of 4,5 to 6,5. It was determined that strains do not have lipolytic and proteolytic properties and do not have lysine, ornithine,  arginine decarboxylase activities. On the other hand, it was detected that two L. plantarum strains show weak nitrate reductase activity, four L. plantarum strains produce acetoin from glucose and all strains produce DL-lactic acid. Antimicrobial substances produced from strains were observed to have different results at different temperatures and enzyme treatments. Moreover,  presence of plnB, plnC, plnD,  plnI, plnJ,  plnK,  plnN genes responsible for bacteriocin production in genomic DNAs of L. plantarum strains was also detected.  It was determined that bacteriocin- like metabolite production in the strains starts at the log phase and reaches to a maximum at the stationary phase. In trials of fermented sucuk production, it was determined that L. monocytogenes grows in the control group uninoculated with L. plantarum strains at the first day of fermentation, whereas there is a reduction in cell counts in the presence of L. plantarum strains. The highest reduction in L. monocytogenes number was found to be in the presence of L. plantarum S50 at the end of the ripening period.