Determination of some functional properties and bioprotective potential of metabolites of native lactic acid bacteria isolates
Yerli izolat laktik asit bakterileri metabolik bileşenlerinin bazı fonksiyonel özellikleri ile biyokoruyuculuk potansiyelinin belirlenmesi
- Tez No: 849369
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞEBNEM BUDAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Süt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Postbiyotikler, bakterilerin büyümeleri sırasında ürettikleri metabolitlerdir. Bunlar hücresiz süpernatanlar (CFU) olarak elde edilir ve faydalı proteinleri, peptitleri, organik asitleri, SCFA'ları, bakteriyosinleri ve/veya diğer hayati bileşenleri içerir. Bu postbiyotik metabolitlerin, gıda ürünlerine eklendiğinde temel anti-biyofilm, antimikrobiyal, antioksidan, anti-diyabetik, anti-inflamatuar ve biyokoruyucu aktiviteleri gerçekleştirdiği kabul edilir. Postbiyotikler genellikle sağlıklı ve faydalı laktik asit bakterilerinden elde edilir. Canlı bakterilerin doğrudan kullanımıyla bağlantılı birçok zorluk vardır. Gıda endüstrisi açısından, kontrolsüz fermantasyonda doğrudan bakterilerin kullanılması asitlikte artışa neden olabilir ve ayrıca UHT gibi yüksek sıcaklıkta işlem yararlı bakterileri öldürebileceğinden ısıl işlemi değiştirebilir. Bu tez çalışmasında 10 adet yerli Laktik Asit Bakterisinden (LAB) postbiyotikler elde edilerek fonksiyonel ve antimikrobiyal özellikleri analiz edilmiştir. Bu türler Lactobacillus (Lb. plantarum, Lb. paraplantarum, Lb. coryniformis, Lb. brevis, Lb. helveticus ve Lb. bulgaricus), Enterococcus (E. faecium ve E. faecalis), Lactococcus (Lc. lactis) ve Streptococcus (St. thermophilus) cinslerindendir. Amaç, maksimum miktarda bakteri metaboliti elde etmekti ve bakteriler durağan fazda yüksek sayıda metabolit üretilmektedir. Her bir bakterinin durağan fazı, log döngüleri gözlemlenerek belirlendi. Her bakteri için log döngüsü, her 2 saatte bir optik yoğunluklar (OD) kontrol edilerek belirlendi. Durağan faz tüm LAB türleri için not edildi. Postbiyotik elde etmek için, Lactobacillus türleri 37 ºC'de MRS besiyerinde anaerobik olarak geliştirildi. Streptococcus, Lactococcus ve Enterococcus LAB türleri, durağan fazlarına ulaşana kadar 30 ºC'de M17 besiyerinde aerobik olarak geliştirildi. Postbiyotikleri ayırmak için bakteri kültürleri, peleti hücresiz süpernatan veya postbiyotiklerden ayırmak için 15 dakika boyunca 8000 rpm'de santrifüj edildi. iv Postbiyotikler fonksiyonel özellikleri açısından ayrı ayrı analiz edildi. Fenolik içerikler, Folin-ciocalteu reaktifi ile Na2CO3 (%20) kullanılarak analiz edildi ve gallik asit (mg GAE/mL) ile karşılaştırıldı. Tüm postbiyotiklerin antioksidan aktiviteleri DPPH testi kullanılarak gözlendi ve troloks standardı (TEAC mM/mL) ile karşılaştırıldı. Altı patojen bakteriye (Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Mycobacterium tuberculosis (ATCC 7644), Escherichia coli (ATCC 25922), Bacillus cereus (ATCC 14579), Salmonella enterocolitica (ATCC 14028), Enterococcus faecalis (ATCC 29212)) karşı agar kuyusu difüzyon yöntemi ile antimikrobiyal aktiviteler kontrol edildi. Her bir postbiyotiğin organik asit profili HPLC ile ve 0.013N H2SO4 mobil faz kullanılarak belirlendi. Biyo-koruyucu rolünün belirlenmesi için postbiyotik 100 mL pastörize sütte (78 °C'de 2 dk) biyo-koruyucu etkilerinin belirlenmesi amacıyla E. coli içeren ve içermeyen pastörize süte eklenerek raf ömrü boyunca (1, 5 ve 10 günler) mikrobiyolojik analizlere tabi tutuldu. Karşılaştırma için iki kontrol numunesi hazırlandı (biri sadece pastörize süt ve diğeri patojen E. coli içeren). Fizikokimyasal analizler depolamanın 1,5 ve 10 günlerinde yapıldı ve pH, TA %, TS % ve reolojik faktörler analiz edildi. Biyokoruyucu rol, patojen E. coli'ye karşı kontrol edildi. 100 mL pastörize süte 200 μL postbiyotik ve 100 μL E. coli kültürü ilave edildi ve 4ºC'de bekletildi. Depolamanın 1, 5 ve 10. günlerinde TAMB ve E. coli sayımı için örnekler gözlendi. Elde edilen sonuçlara göre, Lb. paraplantarum'dan elde edilen postbiyotikler en fazla fenolik içerik sayısına (0.72 ± 0.03) sahipken, bunu E. faecalis'in postbiyotikleri (0.66 ± 0.04) izlemiştir. Lb. plantarum (3.67 ± 0.25) postbiyotikler için yüksek antioksidan aktiviteler gözlendi, bunu E. faecalis (3.60 ± 0.11) ve Lc. lactis (3.58 ± 0.18) postbiyotikleri izledi. Yüksek miktarda fenolik içerik, E. faecalis'in postbiyotiklerinde yüksek antioksidan aktiviteleri ile bağlantılı olabilir. Agar-well difüzyon yöntemi ile belirlenen antimikrobiyal aktivite, E. coli için önemli inhibisyon zonları gösterdi. Lactobacillus türlerinden postbiyotiklerle tedavi edildiğinde antimikrobiyal aktivite önemli ölçüde gözlenmiştir. Enterococcus, Lactococcus ve Streptococcus türlerinden postbiyotikler, M. tuberculosis'e karşı iyi antimikrobiyal aktiviteler gösterirken, Lactobacillus türlerinden postbiyotikler bu patojene karşı herhangi bir antimikrobiyal aktivite göstermedi. Tüm postbiyotikler E. coli'ye karşı antimikrobiyal aktivite gösterdiğinden, antimikrobiyal aktiviteyi gözlemlemek için denenmiş patojen olarak alınmıştır. Tüm postbiyotiklerde farklı miktarlarda farklı organik asitler mevcuttu. Sitrik asit diğer asitlere göre daha düşük miktarda tespit edilmiştir. Pirüvik asit, Lb. brevis'in postbiyotiklerinde yüksekti, Enterococcus türlerinin postbiyotiklerinde çok az miktarda mevcuttu. Lactobacillus bakterilerinden elde edilen postbiyotikler daha düşük süksinik asit üretti. Laktik asit ve asetik asit, tüm postbiyotiklerde daha büyük miktarlarda mevcuttu. Formik asit, Enterococcus bakterileri tarafından yüksek miktarda üretildi, ancak Lactobacillus bakterileri daha düşük miktarlarda üretildi. Propiyonik asit ve bütirik asit, Lactobacillus bakterileri tarafından az miktarda üretildi, ancak Enterococcus ve v Streptococcus bakterileri herhangi bir bütirik asit üretemedi. Ayrıca tüm postbiyotiklerde asetoin ve diasetil de tespit edildi. Postbiyotiklerin potansiyel biyokoruyucu rolünü gözlemlemek için, deneysel bir süt ürünü olarak pastörize süt alındı. Postbiyotik içeren tüm örneklerde E. coli sayısında kademeli bir azalma gözlendi, ancak E. faecium ve Lb. helveticus'tan elde edilen postbiyotikler tarafından önemli bir azalma gösterildi. Toplam Aerobik Mezofilik Bakteri sayımı (TAMB) açısından, Lb. helveticus'tan elde edilen postbiyotikler TAMB için minimum log sayısı gösterirken, Lb. plantarum depolamanın 10. gününden sonra TAMB sayısında artış gösterdi. LAB türlerinden elde edilen tüm postbiyotikler E. coli sayısında azalma gösterdiğinden, bu bakteri kültürleri tarafından üretilen postbiyotiklerin pastörize süt örneklerini kontamine edebilecek E. coli kolonilerine karşı etkili bir şekilde yardımcı olduğu kabul edilmektedir. Bazı postbiyotikler ayrıca aerobik mezofilik bakteri sayımını kontrol etmede yardımcı oldu. Postbiyotik içeren tüm örneklerin fizikokimyasal özellikleri ve biyokoruyucu aktiviteleri karşılaştırıldığında, tüm postbiyotiklerin pastörize sütün biyokoruntunda kullanılamadığı, bunun yerine fonksiyonel özellikleri nedeniyle diğer süt ürünlerinde kullanılabileceği görülmüştür. pH, TA % ve reolojik parametrelerdeki değişiklikler karşılaştırıldığında, Lc. lactis ve Lb. helveticus'tan elde edilen postbiyotiklerin pastörize süt için en uygun postbiyotikler olduğu belirlendi. Postbiyotikler çok sayıda metabolitten oluştuğundan, pastörize sütte yüksek antimikrobiyal aktivite ve biyokoruyucu rolden sorumlu olan postbiyotik metabolit tiplerini belirlemek için kısa bir çalışma yapılması tavsiye edilir.
Özet (Çeviri)
In the relevant study, postbiotics were obtained from 10 native Lactic Acid Bacteria (LAB) and were analyzed for functional and antimicrobial properties. These species were from Lactobacillus (Lb. plantarum, Lb. paraplantarum, Lb. coryniformis, Lb. brevis, Lb. helveticus, and Lb. bulgaricus, Enterococcus (E. faecium and E. faecalis), Lactococcus (Lc. lactis), and Streptococcus (St. thermophilus) genera. The growth curve of all LAB was determined by measuring their optical densities. To obtain postbiotics, Lactobacillus species were anaerobically grown in MRS broth (37 ºC), and other LAB (enterococci, lactococci and streptococci) were grown aerobically (30 ºC) in M17 broth. Later, the bacterial pellet was separated by centrifugation, and postbiotics were taken to analyze for their functional properties such as antioxidant activity, antimicrobial activity, phenolic content, and organic acid content. These postbiotics were added to pasteurized milk (at 78 °C for 2 min) with and without E. coli (ATCC 25922) to check their bio-preservative effect during the shelf-life (1,5, and 10th days) of pasteurized milk. According to the obtained results, high antioxidant activity was shown by postbiotics of Lc. lactis, followed by that from E. faecalis while phenolic content was highest in postbiotics of Lb. plantarum and E. faecalis. In pasteurized samples of milk, although all postbiotics caused a decrease in E. coli (ATCC 25922) count, this decrease was significant in the presence of postbiotics from Lc. lactis, E. faecium, and Lb. helveticus which proved them to be having highest bio-preservatory activity. The TAMB count was reduced significantly by postbiotics of Lb. helveticus but was increased in samples containing postbiotics from Lb. plantarum and E. faecalis. While bio-preservative activity was shown by all postbiotics, considering the effect on pH, TA %, and rheology of pasteurized milk it was concluded that not all postbiotics were suitable for addition in pasteurized but could be evaluated for other dairy products as a bio-preservative
Benzer Tezler
- Üzüm kabuğu, siyah havuç ve kırmızı lahanadan ekstrakte edilen antosiyanin bazlı renk maddelerinin biyolojik özelliklerinin belirlenmesi ve bazı gıda maddelerinde renklendirici olarak kullanımı
Determination of some biological properties of anthocyanin based pigments extracted from grape skin, black carrot and red cabbage and their usage in some food products as colorants
LÜTFİYE EKİCİ
Doktora
Türkçe
2011
Gıda MühendisliğiErciyes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YETİM
- Bazı ekmeklik ve makarnalık buğdayların bulgura işlenmeleri ile ortaya çıkan fiziksel ve kimyasal özelliklerinin
Determination of the physical and chemical characteristics of some bread and durum wheat removed by the processing of bulgur
BÜŞRA TAĞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gıda MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT REİS AKKAYA
- Geleneksel kefir danelerinden izole edilen laktik asit bakterileri ve mayaların tanımlanması ile bu mikroorganizmaların bazı fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi
Determination of some functional properties of lactic acid bacteria and yeasts isolated from traditional kefir grains
KÜBRA PURUTOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Gıda MühendisliğiBayburt ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENES DERTLİ
- Sığır et yan ürünlerinden enzimatik hidroliz yöntemi ile elde edilen protein hidrolizatlarının bazı kalite ve fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi
Determination of some quality and functional properties of protein hydrolysates obtained by enzymatic hydrolysis method from beef by-products
ALİME CABİ
Doktora
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMALETTİN SARIÇOBAN
- Karaerik üzümünün (Vitis vinifera l.) kimyasal ve fiziksel özellikleri ile bazı fonksiyonel bileşiklerinin belirlenmesi
Determination of chemical and physical properties and some functional compounds of the karaerik grape (Vitis vinifera L.)
NURCAN ÖZEL
Doktora
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN GÜNGÖR ŞAT