Şebeke suyu ile beslenen model boru sisteminde mikrobiyal biyofilm gelişiminin izlenmesi
Monitoring of microbial biofilm formation in model pipe rig feed up with distributing network water
Yazar: DUYGU BAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İRFAN TÜRETGEN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Suda yaşayan mikroorganizmalar çeşitli sebeplerden ötürü yüzeylere yapışarak biyofilm tabakası oluştururlar. Bu tabaka, canlı veya cansız bir yüzeye yapışarak kendi ürettikleri polimerik yapıda jelsi bir matriks (EPS) içinde yaşayan mikroorganizmaların oluşturduğu topluluk olarak tanımlanabilir. EPS tabakası bakterileri başta kısa süreli kuraklık olmak üzere biyositlere, besinsizliğe, pH dalgalanmalarına, toksinlere ve virüslere karşı korumaktadır.EPS'nin hangi şartlarda ve ne kadar süre bakterileri kuraklığa karşı koruyabildiğine dair çok fazla çalışmaya rastlanmamıştır. Şebeke suyu boru ve depoları, diş üniteleri, soğutma kuleleri gibi içinde su barındıran sistemlerde de biyofilm oluşmaktadır. Bu sistemlerin kullanılmadığı dönemlerde ise su bu sistemlerden uzaklaşmakta, boşalmakta ya da geri çekilmektedir. Böylece oluşan biyofilm tabakası kısa bir süre için geçici olarak kurumaya maruz kalmaktadır.Su kesintileri esnasında su borularının iç yüzeyi kurumaya başlar. Kurumaya maruz kalan biyofilm tabakasında bulunan bakterilerin canlılığını yitirerek daha sonra başka mikroorganizmalar için besin kaynağı oluşturması mümkündür. Ülkemizde zaman içinde şebeke suyu kesintileri olmaktadır ve bu kesintilerinin biyofilm üyesi mikroorganizmalar üzerine etkisi ile ilgili ekolojik bir çalışmaya rastlanmamıştır.Bu çalışmada, evsel su borusu model sistemi üzerinde sekiz ay boyunca borunun iç yüzeylerinde biyofilm tabakasının oluşumuna olanak sağlanmıştır. Aylık olarak alınan boru kesitlerindeki biyofilmler üzerine 6, 24, 48, 72 saatlik kurumanın toplam aerobik heterotrofik bakterilere (HB) etkisi izlenmiştir ve epifloresan mikroskop yardımıyla ölü/canlı mikroorganizma sayıları analiz edilmiştir. Ayrıca biyofilm örneklerinde Legionella pneumophila bakterisinin varlığı araştırılmıştır. Boru yüzeylerinde oluşan biyofilm miktarı kantitatif olarak ölçülmüştür.Sonuçta biyofilm tabakasının mikroorganizmaları kısa süreli kuruluğa karşı koruyabildiği ayrıca mikroorganizmaların sıcaklık düşüşü gibi karşılaştıkları olumsuz koşullara karşı VBNC faza geçerek kendilerini koruyabildikleri tespit edilmiştir.

Abstract:
Microorganisms which are living in water can adhere to the surfaces because of many different reasons and develop layers on surfaces. Microorganisms form biofilms by adhering to live or dead surface by producing a polymeric matrix called extracellular polymeric substances (EPS). This EPS layer can protect microorganisms against short-term drying, detergents, antibiotics, pH alterations, toxins and viruses.It is generally stated that EPS provide bacterial cells with a means to survive drying, thanks to their ability of water retention. But, so far no reliable data was found from ecological aspects. Surfaces that subject to biofilms are systems which include water as network water pipes, cooling towers and some medical equipments. It is possible to encounter drying in man-made environments through evaporation, flowing-off, temporary cutbacks or system shutdown.Inner surface of water pipes starts to dry when the system shutdown or in case of water cutbacks. Other microorganisms can use the biofilm associated bacteria, which dies after drying, as a source of nutrient. We may have system shutdown on network water pipes in our country but so far no reliable data was found about effects of short-term drying on biofilm associated bacteria.In this study, biofilm formation has been allowed for eight month-period in a model polypropylene domestic pipe rig system. Monthly, pipe segments has been cut and after 6, 24, 48, 72 hours exposition to drying, biofilms have been analyzed for aerobic heterotrophic bacteria and the number of live/dead microorganisms have analyzed by epifluorescence microscopy. Additionally, the presence of Legionella pneumophila bacterium has been investigated. The biofilm amount on pipe surfaces will be analyzed quantitatively.It has determined that, biofilm layer can protect microorganisms from short-term drying and also microorganisms can protect their shelves from bad conditions as low temperature by forming VBNC phase.