Sucul ortamlarda farklı yüzeylerde biyofilm oluşumu ve lactobacillus plantarum'un antibiyofilm etkisi
Biofilm formation on different surfaces in aquatic environments and antibiofilm effect of lactobacillus plantarum
- Tez No: 959152
- Danışmanlar: PROF. DR. SADIK DİNÇER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Bu çalışmada deniz ve göl suyunda farklı yüzeylerde biyofilm oluşturan bakterilerin izolasyonu ve tanımlanması gerçekleştirilip, Lactobacillus plantarum ATCC 8014 suşunun hücresiz süpernatantı ile biyofilm oluşumunu engelleme çalışması yapılmştır. Mikroskop lamı, galvanizli çelik ve alüminyum gibi farklı karakterdeki kuponlar biyofilm oluşturmak üzere hazırlanmış, oluşan biyofilmler yüzeylerden toplanarak toplam bakteri, hücre dışı polimerik maddenin toplam karbonhidrat ve protein miktarı belirlenmiştir. Biyofilmden izole edilen bakteriler MALDİ-TOF/MS ile tanımlanmıştır. Deniz ve göl suyunda buluna bakteriler ile biyofilmde bulunan bakterileri karşılaştırmak için metagenom analizi yapılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile kuponlardaki biyofilm oluşumu incelenmiştir. Tanımlanan bakterilerin biyofilm oluşturma yeteneği belirlenip, L. plantarum ATCC 8014 suşunun hücresiz süpernatantı ile antibiyofilm ve biyofilm bozucu etki çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmaların sonucunda, farklı yüzyelerin bakteri sayısı açısından anlamlı düzeyde farklılık göstermediği bulunmuştur. EPS' deki toplam protein miktarının, karbonhidrat miktarından fazla olduğu ve açlık durumunda bakteriler tarafından her ikisinin de tüketilebileceği gözlenmiştir. Biyofilmden izole edilip, MALDİ-TOF/MS ile tanımlanan bakterilerden Micrococcus luteus, Bacillus amyloliquefaciens spp. plantarum, Sphingobium yanoikuyae suşları güçlü biyofilm oluşturma yeteneğine sahipken, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus cereus suşlarının orta derecede biyofilm oluşturma yeteneğine sahip olduğu, Bacillus endophyticus ve Brevibacillus parabrevis zayıf biyofilm oluşturma yeteneğine sahip olduğu bulunmuştur. Bacillus mojavensis, Acinetobacter schindleri ve Chryseobacterium shandongense suşlarının ise biyofilm oluşturma yeteneklerinin olmadığı görülmüştür. Metagenom analizi ile biyofilmin dinamik bir yapı olduğu ve bakterilerin zamansal değişiklikler gösterdiği gözlenmiştir. Biyofilm oluşturma yeteneğine sahip suşlar üzerinde L. plantarum ATCC 8014 suşunun hücresiz süpernatantının antibiyofilm ve biyofilm bozucu etkisinin olduğu bulunmuştur. Bu sonuçlara göre, biyofilm oluşumunu engellemek için farklı yüzey malzemeleri kullanmak yerine biyofilmi oluşturan bakterilerin belirlenmesi hedefe yönelik önleme çalışmalarının yapılması için daha elverişli olacaktır. Aynı zamanda çalışmamızda kullanılan hücresiz süpernatant ile farklı yüzey malzemelerin kaplanması gerçekleştirilerek veya biyosit yerine kullanılması sağlanarak çevreye karşı daha hassas ürünler geliştirilebilir.
Özet (Çeviri)
In this study, the isolation and identification of bacteria forming biofilms on different surfaces in seawater and lake water were carried out, and the effect of the cell-free supernatant of Lactobacillus plantarum ATCC 8014 on inhibiting biofilm formation was investigated. Microscope slides, galvanized steel, and aluminum coupons were prepared to allow biofilm formation, and the biofilms formed on these surfaces were analyzed to determine total bacterial count and extracellular polymeric substances (EPS), including total carbohydrate and protein content. Bacteria isolated from the biofilm were identified using MALDI-TOF/MS. Metagenomic analysis was conducted to compare bacteria present in seawater and lake water with those in the biofilm. Scanning electron microscopy (SEM) was used to examine the biofilm formation on the coupons. The biofilm-forming ability of identified bacteria was assessed, and the cell-free supernatant of L. plantarum ATCC 8014 was evaluated for its antibiofilm and biofilm-disrupting effects. The results showed no significant differences in bacterial counts across different surfaces. The total protein content of EPS was found to be higher than the carbohydrate content, and both components were observed to be utilized by bacteria under starvation conditions. Among the bacteria isolated and identified by MALDI-TOF/MS, strains such as Micrococcus luteus, Bacillus amyloliquefaciens spp. plantarum, and Sphingobium yanoikuyae demonstrated strong biofilm-forming abilities. Strains like Bacillus amyloliquefaciens and Bacillus cereus exhibited moderate biofilm-forming capacities, while Bacillus endophyticus and Brevibacillus parabrevis showed weak biofilm formation. Bacillus mojavensis, Acinetobacter schindleri, and Chryseobacterium shandongense strains were found to have no biofilm-forming ability. Metagenomic analysis revealed that biofilms are dynamic structures with temporal changes in bacterial populations. The cell-free supernatant of L. plantarum ATCC 8014 demonstrated antibiofilm and biofilm-disrupting effects on biofilm-forming strains. Based on these findings, it is suggested that rather than focusing on different surface materials, identifying the bacteria forming the biofilm and targeting them specifically would be more effective for biofilm prevention. Additionally, applying the cell-free supernatant used in this study as a coating on different surface materials or as an alternative to biocides could facilitate the development of environmentally friendly products.
Benzer Tezler
- Tatlısu ekosistemlerinde mikroplastik yüzeylerinde biyofilm oluşturan potansiyel patojen mikroorganizmaların antibiyotik duyarlılığı
Antibiotic susceptibility of biofilm forming potential pathogenic microorganisms on microplastic surfaces in freshwater ecosystems
TÜLAY PEKMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiÇankırı Karatekin ÜniversitesiÇevre Sağlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ NİHAN YAZGAN TAVŞANOĞLU
PROF. DR. GÜLÇİN AKCA
- Organofosfatlı pestisitlerin Meriç-Ergene havzasındaki sulak alanlarda akıbetinin incelenmesi
Fate of organophospate pesticides in wetland sediments in Meric-Ergene basin
ÇAĞRI ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Ziraatİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. MAHMUT EKREM KARPUZCU
- Hidrotermal yöntem kullanılarak sentezlenen nanoparçacıklar ile sulardan ağır metal gideriminin incelenmesi
Investigation of heavy metal removal from water by nanoparticles synthesized using hydrothermal method
SEMA YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAİM SEZGİN
- Investigation of seasonal removal efficiency of diclofenac in a biological wastewater treatment plant and biodegradability potential in lab scale anaerobic reactors
Biyolojik atıksu arıtma tesisinde diklofenak'ın mevsimsel giderim veriminin ve laboratuvar ölçekli anaerobik arıtılabilirliğinin incelenmesi
SEVGİ SARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİDEM OKUTMAN TAŞ
- 9 mm. çapındaki silahtan yapılan atışların farklı açı ve mesafeye göre farklı hedef yüzeylerde oluşan tahribatların değerlendirilmesi
Evaluating the damage caused by shots fired from a 9mm diameter firearm on different target surfaces at various angles and distances
CANSU GÖRMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Adli TıpÜsküdar ÜniversitesiAdli Bilimler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYLİN YALÇIN SARIBEY