Geri Dön

Metabolic network-based analysis of cheese starter cultures as a microbial community

Bir mikrobiyal topluluk olan peynir starter kültürlerinin metabolik ağ bazlı analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 607179
  2. Yazar: EMRAH ÖZCAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER, DOÇ. DR. TUNAHAN ÇAKIR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 150

Özet

Doğada neredeyse hiç saf mikrobiyal kültür yoktur, aksine mikroorganizmalar diğer organizmalarla etkileşim halindedir ve farklı türler aynı habitatı paylaşır. Dolayısıyla, mikrobiyal topluluk çalışmaları, doğayı daha iyi anlayabilmemize yardımcı olur. Bu tez kapsamında bir mikrobiyal topluluk olan peynir starter kültürleri çalışılmıştır. Bu amaçla süt ürünleri kökenli ve peynir starter kültürlerinde sıklıkla kullanılan laktik asit bakterilerinden olan Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis, Streptococcus thermophilus ve Leuconostoc mesenteroides, saf ve ko-kültür olarak büyütülmüşlerdir. L. lactis ve Leu. mesenteroides türlerinden oluşan ko-kültürler ile L. lactis ve S. thermophilus türlerinden oluşan ko-kültürler sırasıyla mezofilik ve termofilik starter ko-kültürleri temsil ettiği kabul edilmiştir. Saf ve ko-kültlerin metabolik kapasiteleri daha sonra dinamik metabolik ağ modelleme yaklaşımıyla kapsamlı olarak incelenmiştir. Dinamik modellerdeki substrat tüketim kinetiği, pH ve laktik asitin bir fonksiyonu olarak tanımlanmıştır. Kinetik parametreler, saf kültür deneyleri kullanılarak tahminlenmiş olup hem saf hem de ko-kültür modellerinde kullanılmıştır. Mezofilik ko-kültür modelleri, pH'ın mezofilik ko-kültür biyokütle dinamiğini etkileyen en önemli fermantasyon parametresi olduğunu gösterdi ve bu modeller, Leu. mesenteroides büyümesinin L. lactis tarafından nasıl baskılandığını açıkladı. Mezofilik ko-kültürlerin aksine, termofilik ko-kültürlerde en önemli fermantasyon parametresi sıcaklıktı. L. lactis ve S. thermophilus saf kültürlerinin fermantasyon sıcaklığı farklı olduğundan, termofilik ko-kültürler ortalama bir sıcaklıkta büyütüldü. Termofilik ko-kültürde her bir türe ait substrat tüketim hızları, sıcaklık farkını yansıtacak bir katsayı ile çarpıldı ve ancak bu katsayı çarpımından sonra termofilik ko-kültürler deneysel koşulları simüle edebildi. Ayrıca, ko-kültür modelleri ko-kültür içerisindeki türlere ait tüm ekstraselüler metabolit üretim/tüketim hızlarını tahminledi. Deneysel olarak gerçekleştirilemeyen bu tahminler laktik asit bakterileri arasındaki potansiyel metabolik etkileşimleri de göstermiş oldu.

Özet (Çeviri)

There is almost no pure culture in nature, but rather microorganisms are open to interact with other organisms, and different species share the same habitat. Therefore, microbial community studies enable nature to be understood better. Cheese starter cultures as a microbial community have been studied in this thesis. For this purpose, dairy-origin lactic acid bacteria (LAB), Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis, Streptococcus thermophilus and Leuconostoc mesenteroides, which are commonly used LAB species in cheese starter cultures, were grown in pure and co-cultures. The co-cultures composed of L. lactis and Leu. mesenteroides species and the co-cultures composed L. lactis and S. thermophilus species were assumed to represent mesophilic and thermophilic starter cultures, respectively. The metabolic capacities of the pure and co-cultures were then comprehensively investigated by the dynamic metabolic network modelling approaches in a quantitative manner. Substrate uptake kinetics in the dynamic models were defined as a function of pH and lactic acid. The kinetic parameters were estimated using the pure culture experiments, and they were used both in the pure and co-culture models. The mesophilic co-culture models showed that pH was the major fermentation parameter that effects the co-culture biomass composition, and the models explained the mechanisms behind the suppression of the growth of Leu. mesenteroides by L. lactis strains in mesophilic starter cultures. Unlike the mesophilic co-cultures, temperature was the major fermentation parameter in thermophilic co-cultures. Since the fermentation temperature of the L. lactis and S. thermophilus pure cultures were different, the thermophilic co-cultures were grown at an average fermentation temperature. The thermophilic co-culture models could simulate the fermentations only after the individual substrate uptake rates, which are the model constraints, were multiplied by a strain-specific correction coefficient reflecting the temperature difference. Furthermore, the co-culture models estimated the individual production/consumption profiles of the various extracellular metabolites, as well as the potential metabolic interactions between the LAB in the co-cultures, which could not be obtained experimentally.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    522624

    Constraint-based analysis of the genome-scale metabolic networks for Klebsiella pneumoniae to identify new putative drug targets

    Yeni ilaç hedefleri belirlemek için Klebsiella pneumoniae genom ölçekli metabolik ağlarının kısıta-dayalı analizi

    MÜBERRA FATMA CESUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    BiyomühendislikGebze Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİHA DURMUŞ

    DOÇ. DR. TUNAHAN ÇAKIR

  2. Tez No

    689423

    Reconstruction and transcriptome based analysis of rat brain-specific genome-scale metabolic network model for parkinson's disease

    Parkinson hastalığı için sıçan beynine özgü genom ölçekli metabolik modelin oluşturulması ve transkriptoma dayalı analizi

    ORHAN BELLUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyoistatistikGebze Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUNAHAN ÇAKIR

  3. Tez No

    649841

    Genome-scale metabolic network reconstruction and constraint-based analysis of selected disease-associated bacteria: Klebsiella pneumoniae HS11286 and Prevotella copri DSM 18205

    Hastalıklarla ilişkili bakteriler için genom-ölçekli metabolik ağ modellerinin inşaası ve kısıt-tabanlı analizi: Klebsiella pneumonıae HS11286 ve Prevotella copri DSM 18205

    BETÜL BAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    BiyomühendislikGebze Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUNAHAN ÇAKIR

  4. Tez No

    887183

    Metabolism-oriented multiomics data integration

    Farklı omı̇k verı̇lerı̇n metabolı̇zma odaklı entegrasyonu

    AYCAN ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. ALİ ÇAKMAK

  5. Tez No

    693776

    Network medicine-based discovery of biomarkers for pancreatic cancer

    Pankreas kanseri için ağ tıbbı tabanlı biyobelirteç keşfi

    ŞAFAK KILIÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyoistatistikBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN

Geri Dön