Geri Dön

Süt kefiri tanelerindeki mikrobiyotanın metagenomik analiz ile belirlenmesi

Determination of the microbiota in milk kefir grains by metagenomic analysis

PDF İndir

  1. Tez No: 980082
  2. Yazar: BURÇAK GÖNÜL DURAK
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ESİN AYDIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
  6. Anahtar Kelimeler: Metagenomik, Mikrobiyoloji, Mikrobiyota, Probiyotikler, Metagenomics, Microbiology, Microbiota, Probiotics
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Tıbbi Mikrobiyoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu yüksek lisans çalışmasında, sütün fermente bir ürünü olan ve günümüzde probiyotik kullanımının yaygınlaşmasına bağlı olarak ilgi odağı haline gelmiş süt kefiri tanelerinin mikrobiyotası metagenomik analizler ile belirlenmeye çalışılmıştır. Kefir; kefir tanelerinin sütü fermente etmesi sonucu oluşan, probiyotiklerce ve kefiran gibi biyoaktif bileşiklerce zengin, insan sağlığı için faydaları uzun yıllardır bilinen geleneksel bir fonksiyonel içecektir. Kefir taneleri; laktik asit, asetik asit bakterileriyle çeşitli mayaların simbiyotik birlikteliğinden oluşmaktadır. Uzun yıllardan bu yana kefirde baskın olarak bulunan Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Streptococcus cinsi bakterilerin ve Saccharomyces, Kluyveromyces, Candida, Pichia cinsi mayaların probiyotik mikroorganizmalar olduğu çok iyi bilinmektedir ancak kefir tanelerinde bulunan diğer bazı mikroorganizmaların insan sağlığına etkileri henüz tam olarak bilinmemektedir. Kefir tanelerinde bulunan mikroorganizmaların faydaları ile ilgili araştırmaların standardizasyonu için ilk önce bu mikroorganizmaların tür düzeyinde identifikasyonlarının yapılması gerekmektedir. Bu işlemler için günümüzde kültür temelli veya kültürden bağımsız tekniklerden yararlanılabilmektedir. Kefir mikrobiyotası kültüre bağlı teknikler kullanılarak uzun yıllardır araştırılmaktadır. Bununla birlikte, kültürlenemeyen mikrobiyotanın analizi için metagenomik yöntemlerin keşfi önemli bir gelişme olmuştur. Yeni nesil dizileme (NGS), mikrobiyal popülasyonların taksonomik bileşimini incelemek için en yaygın olarak kullanılan 16S rRNA gibi özel olarak seçilmiş gen belirteçlerinden oluşan yüksek verimli bir dizileme yöntemidir. Farklı ülkelerden çeşitli çalışmalarda NGS yöntemi ile süt kefiri tanelerinin mikrobiyotası saptanmıştır ancak ülkemizde konu ile ilgili çalışma sayısı oldukça azdır. Literatüre katkı sağlayacağını düşündüğümüz bu çalışma ile ülkemizdeki doğal özellikleri korunmuş kefir tanelerinin mikrobiyota analizinin yapılması hedeflenmiştir. Bu amaçla; 5 kefir tanesi toplanmıştır, steril inek sütü ile aktifleştirilerek çoğaltılmıştır ve tanelerden DNA ekstraksiyonu yapılmıştır. Bakteriler için 16sRNA ve mantarlar için ITS1 (Internal transcribed spacer-1) bölgelerinin metagenomik analizleri yapılmıştır. Analiz sonucu elde edilen veriler uygun kütüphanelerle karşılaştırılarak biyoinformatik analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu sayede yeni nesil dizi analizi gibi modern mikrobiyolojik tanı yöntemi kullanılarak ülkemizdeki kefir tanelerinin mikrobiyota kompozisyonu ortaya çıkarılmıştır. Çalışmaya dahil edilen tüm kefir tanelerinde, Lactobacillus cinsine ait Lactobacillus helveticus türünün, kefir tanelerinin bakteriyel kompozisyonunun çoğunluğunu domine ettiği tespit edilmiştir. Diğer bakterilere ait yoğunluklar değişiklik gösterse de yaygın olarak bulunan cinsler Bacteroides, Enterococcus, Lactococcus cinslerine aittir. Bacteroides ovatus, Bacteroides uniformis, Alistipes onderdonkii, Parabacteroides distasonis türleri kefir mikrobiyotasından izole edilen çeşitli bakteri türleri olmuşlardır. Maya kompozisyonunda ise Kazachstania, Saccharomyces ve Kluyveromyces cinsleri baskın olan cinsler olmuştur. Kazachstania turicensis, Kluyveromyces marxianus ve Saccharomyces cerevisiae türü mayaların kefir tanesinin maya kompozisyonunu domine ettiği gözlenmiştir. Bununla birlikte diğer pek çok maya türü de çalışmamızda saptanmıştır. Ancak bu çalışmada yalnızca yaygın türler değil, aynı zamanda literatürde kefirle nadiren ilişkilendirilmiş bazı türlerin de varlığı tespit edilmiştir. Çalışmamız, kefir mikrobiyotasının uluslararası ölçekte tanımlanan çekirdek yapısını doğrulamakla birlikte, tür bazında ortaya koyduğu benzerlikler ve farklılıklarla kefir araştırmalarına özgün katkılar sağlamaktadır. Özellikle Lactobacillus hamsteri, Lactobacillus coleohominis, Propionibacterium acnes, Ruminococcus bromii, Clostridium butyricum gibi türler bakteriyel çeşitliliğin bilinenin ötesinde olduğunu göstermektedir. Maya topluluğunda ise Wickerhamomyces onychis, Buckleyzyma salicina, Geotrichum silvicola, Syncephalis obliqua ve Malassezia restricta gibi türlerin varlığı özellikle dikkat çekicidir. Bu türler, daha önce kefirle ilişkisi yeterince belgelenmemiş ya da ilk kez bu çalışmada tanımlanmış olabilir. Bu çalışma ile elde edilen verilerin kefirde bulunan probiyotik mikroorganizmaların insan sağlığına etkilerinin araştırıldığı tür spesifik olarak özelleştirilmiş randomize klinik çalışmalara katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Bu çalışma; endüstriyel olarak üretilen probiyotiklere alternatif olarak kefir gibi fermente süt ürünlerinden doğal ve güvenli yeni probiyotiklerin keşfedilmesi ile ilgili çalışmalara da katkı sağlayacaktır. Ayrıca bu çalışmanın; kefirden yeni ilaçların, terapötiklerin veya fonksiyonel gıda ürünlerinin araştırma ve geliştirme çalışmalarına da katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

In this master's thesis, the microbiota of kefir grains- a fermented dairy product that has become a focal point of interest due to the increasing global use of probiotics was investigated through metagenomic analyses. Kefir is a traditional functional beverage, produced by the fermentation of milk with kefir grains, and is rich in probiotics and bioactive compounds such as kefiran, with well-documented health benefits for humans over many years. Kefir grains consist of a symbiotic association of lactic acid bacteria, acetic acid bacteria, and various yeasts. While it is well established that the bacteria Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Streptococcus, and the yeasts Saccharomyces, Kluyveromyces, Candida, and Pichia present in kefir are probiotic microorganisms, the health effects of some other microorganisms in kefir grains remain unclear. For the standardization of research on the benefits of microorganisms present in kefir grains, it is first necessary to perform species-level identification of these microorganisms. For this purpose, both culture-based and culture-independent techniques can be utilized. The microbiota of kefir has been studied for many years using culture-dependent methods; however, the discovery of metagenomic techniques for analyzing unculturable microbiota has been a significant advancement. Next-generation sequencing (NGS) is a high-throughput sequencing method widely used to examine the taxonomic composition of microbial populations, targeting specific genetic markers such as the 16S rRNA gene. Although the microbiota of milk kefir grains has been identified in studies from various countries using NGS, research on this subject in Turkey remains scarce. This study aimed to analyze the microbiota of naturally preserved kefir grains in Turkey, contributing valuable data to the existing literature. For this purpose, five kefir grains were collected. The grains were activated and propagated using sterile cow's milk, followed by DNA extraction from the grains. Metagenomic analyses targeting the 16S rRNA region for bacteria and the ITS1 (Internal Transcribed Spacer-1) region for fungi were conducted. The resulting data were compared with appropriate reference libraries and subjected to bioinformatic analyses. Through this process, the microbiota composition of kefir grains in Turkey was revealed using modern microbiological diagnostic methods such as next-generation sequencing. Across all kefir grains analyzed, Lactobacillus helveticus was identified as the dominant bacterial species within the bacterial composition of the kefir grains. While the abundance of other bacterial taxa varied, commonly observed genera included Bacteroides, Enterococcus, and Lactococcus. Various bacterial species, such as Bacteroides ovatus, Bacteroides uniformis, Alistipes onderdonkii, and Parabacteroides distasonis, were also isolated from the kefir microbiota. In terms of yeast composition, the dominant genera were Kazachstania, Saccharomyces, and Kluyveromyces. Specifically, Kazachstania turicensis, Kluyveromyces marxianus, and Saccharomyces cerevisiae were observed to dominate the yeast composition of kefir grains, alongside the detection of numerous other yeast species. Species such as Lactobacillus hamsteri, Lactobacillus coleohominis, Propionibacterium acnes, Ruminococcus bromii, and Clostridium butyricum, in particular, demonstrate bacterial diversity beyond what is currently known. The presence of species such as Wickerhamomyces onychis, Buckleyzyma salicina, Geotrichum silvicola, Syncephalis obliqua, and Malassezia restricta in the yeast community is particularly striking. These species may not have been previously well documented in kefir or may have been identified for the first time in this study. The findings of this study are expected to contribute to species-specific, randomized clinical studies investigating the health effects of probiotic microorganisms present in kefir. Moreover, this research will support efforts to discover natural and safe new probiotics from fermented dairy products like kefir as alternatives to industrially produced probiotics. Additionally, the study is anticipated to contribute to research and development efforts for novel drugs, therapeutics, and functional food products derived from kefir.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    232875

    Phylogenetic analysis of bacterial communities in kefir by metagenomics

    Kefir bakteri komünitelerinin metagenomik yöntemlerle filogenetik analizi

    BURCU ÜNSAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Biyolojiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALPER ARSLANOGLU

  2. Tez No

    474257

    Kefirlerin konjüge linoleik asit içeriği üzerine ayçiçek yağı ilavesinin etkisi

    Effect of sunflower oil added on conjugated linoleic acid content of kefirs

    ÖZLEM ERİNÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Gıda MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYŞE ÖZBEY

  3. Tez No

    878786

    Süt ve su kefirlerinin morfolojik, fizikokimyasal ve antimikrobiyal özelliklerinin karşılaştırılması

    Comparison of milk and water kefir of the morphological, physiochemical and antimicrobial properties

    AYŞE NUR ERDİNÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Beslenme ve DiyetetikKırıkkale Üniversitesi

    Veterinerlik Gıda Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GİZEM ÇUFAOĞLU

  4. Tez No

    114129

    Süttozu, peynir suyu tozu ve yayıkaltı karışımları ile üretilen kefirlerin özellikleri üzerine bir araştırma

    A Research on the characteristics of the kefirs produced from skim milk powder, whey powder and buttermilk blends

    MELEK ERSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    ZiraatEge Üniversitesi

    Süt Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. HARUN RAŞİT UYSAL

  5. Tez No

    256442

    PCR-DGGE tekniği ile kefir mikroflorasındaki laktik asit bakterilerinin tanımlanması

    Identification of lactic acid bacteria isolated from kefir microflora by PCR-DGGE method

    NAZİFE KAÇMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Gıda MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ZÜLAL KESMEN

Geri Dön