Bir laktik asit bakterisi olan Pediococcus pentosaceus suşu üzerinde endüstriyel kullanım açısından farklı yaklaşımlar
Different approaches on the industrial application of Pediococcus pentosaceus, a lactic acid bacterium
- Tez No: 614702
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZLEM OSMANAĞAOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Genetik, Biology, Biotechnology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 300
Özet
Bu çalışmada anne sütünden izole edilen suş API-50 CHL kit ve 16S rDNA dizi analizi ile Pediococcus pentosaceus olarak tanımlanmış ve OZF olarak isimlendirilerek endüstriyel kullanım açışından farklı özellikleri değerlendirilmiştir. P. pentosaceus OZF suşu tarafından üretilen ve anti-listerial olan bakteriyosin iyon-değişimi ve ters-faz kromatografisi kullanılarak saflaştırılmış ve moleküler ağırlığı MALDI-TOF ile 4.623 dalton olarak belirlenmiştir. Gerek kütle spektrometresi sonucunun EXPASY'de gerekse pediyosin geni DNA dizisinin NCBI'da yer alan bilinen dizi veritabanlarıyla karşılaştırılması neticesinde P. pentosaceus OZF suşu tarafından üretilen bakteriyosinin pediyosin AcH/PA-1 ile aynı olduğu belirlenmiştir. Saflaştırılan pediyosinin Listeria monocytogenes ATCC 7644'e karşı antimikrobiyal etkisi çiğ tavuk etlerinde pilot-ölçekte denenmiş ve +4 ºC saklama sürecinde ilk 7 günde kontrole karşı 2.3 log kob/g azalma gözlenmiştir. P. pentosaceus OZF suşunun in vitro koşullarda düşük pH, pepsin, pankreatin ve safra tuzu uygulamalarına gösterdiği dirençlilik probiyotik özellik için tanımlanan sınırlar dahilinde bulunmuştur. Bununla beraber, ?-hemolitik özellik gösterdiği belirlenen suşun hastalıkların tedavisinde kullanılan bazı antibiyotiklere karşı dirençli olduğu belirlenmiştir. P. pentosaceus OZF suşunun Caco-2 hücrelerine % 14.40±2.81 oranında tutunduğu, Esherichia coli LMG 3083 suşunun tutunmasını % 88.76 ±4.26, Salmonella enterica serotype Typimurium SL 1344 suşunun tutunmasını ise % 71.60 ±5.87 oranında azalttığı tespit edilmiştir. Tutunma aynı zamanda ışık, floresan ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) çalışmalarında da gösterilmiştir. Tutunma özelliği suşun lipaz enzimi ve sodyum periodat ile direk muamelesi neticesinde belirgin şekilde azalmış ve bu durum tutunmada lipit ve karbonhidrat temelli moleküllerin önemli olduğunu göstermiştir. P. pentosaceus OZF suşu güçlü otoagregasyon özelliğine (% 85.71±1.09) sahip olup S. Typhimurium SL 1344 ile % 6.26±1.38, E. coli LMGT 3083 (ETEC) suşu ile de % 12.99±1.79 koagregasyon göstermiştir. BALB/c (8 haftalık) fareler ile gerçekleştirilen in vivo denemelerde P. pentosaceus OZF suşunun gastrointestinal sistemden canlı olarak geçişi hem mikrobiyolojik çalışmalar hem de 16S rDNA dizi analizi, multipleks PZR ve RAPD gibi moleküler seviyedeki çalışmalar ile gösterilmiştir. Oral yoldan uygulamaya dahil edilen P. pentosaceus OZF suşunda gözlenen DNA parmak izi paternlerinin aynısı bu suş ile beslenen fare fekal örneklerinden rastgele seçim ile temin edilen kolonilerdekilerle aynı bulunmuştur. Yapılan ELIZA çalışmaları neticesinde suş ile düzenli beslenen farelerde IL-6 sentezinde artış olduğu tespit edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise pediyosin AcH/PA-1 üreten ve probiyotik özellikler sergileyen suş proteomik seviyede değerlendirilmiş ve protein profili yine pediyosin AcH/PA-1 üreticisi olan gıda kökenli P. acidilactici PAC 1.0 suşu ile karşılaştırılmıştır. 1D ve 2D jel elektroforezinde kullanılan proteinlerin izolasyonunda fazla miktarda ve yüksek kalitede protein eldesi sağladığı belirlenen FastPrep yöntemi kullanılmıştır. İstatistiksel analizler neticesinde 188±9 protein spotu tespit edilmiş ve bunlardan bazıları MALDI-TOF/MS ile tanımlanarak yorumlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study a strain, isolated from human breast milk, was identified with API-50 CHL kit and 16S rDNA sequence analysis as Pediococcus pentosaceus and different features of strain, called OZF, were evaluated in terms of industrial applications. Anti-listerial bacteriocin, produced by P. pentosaceus OZF strain was purificated with ion exchange and revers phase chromatography and its molecular mass was found 4.623 dalton by MALDI-TOF. Both the mass spectrometry search at the EXPASY database and DNA sequence of pediocin gene search at the NCBI database showed that the bacteriocin produced by P. pentosaceus OZF was identical to pediocin AcH/PA-1. The efficiency of pure pediocin against to foodborne pathogen Listeria monocytogenes ATCC 7644 was tested in raw chicken meat products in a pilot scale and a 2.3 log cfu/g reduction was obtained when compared to uninoculated raw chicken meat samples after the first 7 days of 4ºC storage period. The resistance of P. pentosaceus OZF to the in vitro applications of low pH, pepsin, pancreatin and bile salt were found in the range for defined probiotic properties level. Nevertheless, P. pentosaceus OZF displayed ?-hemolytic feature and found resistant to some antibiotics used in the treatment of diseases. The adhesion ratio for P. pentosaceus OZF to the Caco-2 cells were determined as 14.40±2.81 %, and decreased the adhesion of Esherichia coli LMG 3083 and Salmonella enterica serotype Typimurium SL 1344 at the rates of 88.76±4.26 % and 71.60±5.87 %. Adhesion was also visualized by light, fluorescent and Scanning Electrone Microscope (SEM). The adhesion property was markedly decreased with treatment of lipase and sodium periodate and the pronounced inhibition of adhesion by lipase and sodium periodate suggested the involvement of lipid and carbohydrate moieties. P. pentosaceus OZF strain has a strong autoaggregating phenotype (85.71±1.09 %) and 6.26±1.38 % coaggregation with S. Typhimurium SL 1344 and 12.99±1.79 % with E. coli LMGT 3083 (ETEC). It was shown in in vivo test performed with BALB/c (8 weeks old) mice, P. pentosaceus OZF strain can survival during passage through mouse digestive tract by microbiological and molecular methods such as 16S rDNA sequence analysis, multiplex PCR and RAPD. The generated reproducible DNA fingerprints of the orally administered P. pentosaceus OZF were found to be the same as those of the randomly picked colonies isolated from feces of mice fed by same strain. As a result of the ELISA studies, strain was found to cause increases in IL-6 synthesis in mice, fed regularly. In the final stage of the study, the strain which produced pediyosin AcH-PA-1 and displayed probiotic properties, was evaluated on the proteomic side and its protein profile was compared with P. acidilactici PAC 1.0 strain, a food-borne pediocin AcH/PA-1 producer. FastPrep was used as a protein isolation method for 1D and 2D gel electrophoresis to obtain large amount and high quality proteins. 188±9 protein spots were determined as a result of statistical analysis and some of them were identified by MALDI-TOF/MS and interpreted.
Benzer Tezler
- Tarhana örneklerinden laktik asit bakterilerin izolasyonu ve bazı probiyotik özelliklerinin karakterizasyonu
Isolation of lactic acid bacteria from tarhana samples and characterization of some probiotic properties
KUDRET ATEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Beslenme ve Diyetetikİstanbul Aydın ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE ZENGİN
- Ekşi hamur fermantasyonunda etkili olan laktik asit bakterilerinin ve mayaların belirlenmesi ve bunlardan elde edilen sıvı ekşi hamurun ekmek kalitesi üzerine etkisi
Identification of predominant lactic acid bacteria and yeasts isolated from sourdoughs and the effect of liquid sourdough obtained from those selected cultures on bread qualty
GÜLTEN YAĞMUR
Doktora
Türkçe
2013
Gıda MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ERTEN
- Probiyotik özellik gösteren bazı laktik asit bakterileri tarafından üretilen ekzopolisakkaritlerin immunomodülatör etkilerinin belirlenmesi
Determination of immunomodulatory potentials of exopolysaccharides produced by some probiotic lactic acid bacteria
KÜBRA ALMACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyolojiAnkara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM OSMANAĞAOĞLU
DOÇ. DR. İHSAN GÜRSEL
- Ekşi hamurdan fitaz aktivitesi yüksek maya ve laktik asit bakterilerinin izolasyonu ve bu izolatların tam buğday ekmeği üretiminde kullanılması
Isolation of high phytase active yeasts and lactic acid bacteria from sourdough and their usage in the production of whole wheat bread
KEVSER KARAMAN
Doktora
Türkçe
2017
Gıda MühendisliğiErciyes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN SAĞDIÇ