Farklı gıdalardan izole edilen laktik asit bakterilerinin nümerik taksonomisi

Abstract

Araştırmada Lactobacillaceae familyasının üyelerinin geleneksel olarak uygulanan karbonhidrat fermantasyon testleri ile yapılan tanımlanmalarında karşılaşılan yetersizlik ve şüpheli durumların nümerik taksonomi ile asılması amaçlanmıştır. Bakteriyal izolatların tanımlanmasında morfolojik, metabolik ve fizyolojik karakterlerin, standart tip suslar (izolatlar) ile birlikte belirlenip nümerik taksonomi esasları dahilinde değerlendirilerek homojen gruplar halinde sınıflandırılmaları ve teknolojik özelliklerin tanımlanmaları gerçekleştirilmiştir. Araştırmada peynir, tursu, sucuk, eksi hamur gibi farklı gıdalardan elde edilen 32 izolat, 10 tip örneği ve rastgele seçilen 7 duplike izolat karbonhidrat fermantasyon, ağır metallere dayanıklılık, antibiyotiklere duyarlılık, biyokimyasal testler (Farklı sıcaklık, tuz, pH, ox-bile katkılarında gelişebilme, arginin hidroliz ve ?-Galaktosidaz aktivitesi, Gram boyama) başlıkları altında denemeye tabi tutulmuştur. Testler sonucunda elde edilen veriler X-Taxon Programı kullanılmak suretiyle +/- olarak kaydedilmiştir. Duplike izolatların da dahil olduğu veri tabanındaki +/- sonuçlar 1/0 formatına dönüştürüldükten sonra NTSys-pc istatiksel bilgisayar destekli paket program kullanılarak analizler yapılmıştır. Nümerik taksonomi sonucu izolatların SSM-UPGMA analizine göre aralarındaki benzerlik ilişkisine göre dendogramları oluşturulmuştur. Nümerik taksonomiye göre izolatlar 7 üyeli (benzerlik %89.4), 15 üyeli (benzerlik %89.4) ve 3 üyeli (benzerlik %90.7) olmak üzere 3 adet çok üyeli, 15 adet de tek üyeli kümeye ayrılmıştır. 3 çok üyeli kümenin birbiri ile benzerliği %80’dir. Bu değerler nümerik taksonomi değerlendirme kriterlerine göre taksonomik yapının iyi sonuçlandığını göstermektedir. Araştırmada izolatların starter kültür üretimi ve probiyotik özellik açısından büyük önem taşıyan bazı endüstriyel karakterleri de belirlenmiştir. Araştırmada kullanılan izolatların pH değerleri 7. gün için 3.30-4.41 pH arasında ve ortalama 3.86 pH, asitlik dereceleri %1.07-2.47 arasında ve ortalama %1.79 olarak bulunmuştur. İzolatların hidrofobisite değerleri %0-50.82 arasında saptanmıştır. İzolatlardan L.plantarum ve P.pentosaceus’lar yüksek tuz ve safra tuzuna dayanıklılık, 3.5 ve 9.6 pH’da gelişebilme açısından daha toleranslı bulunurken; izolatların tamamı genellikle antimikrobiyal aktivite gösterme, gastrik suya, ağır metallere, antibiyotiklere ve H2O2’ye dayanıklılık, ?-Galaktosidaz aktivitesi ve proteolitik aktivite gösterme ve %10-12 alkolde gelişme açısından starter kültür için aranan değerlere sahip bulunmuşlardır. İzolatların plazmid DNA profilleri de 0-8 plazmid aralığında bulunmuştur. Tüm bu veriler izolatların endüstriyel açıdan önemli özelliklere sahip olduklarını, starter ve probiyotik kültür olarak potansiyel taşıdıklarını göstermektedir.

In the research, numeric taxonomic study has been aimed at overcoming insufficiency and uncertain conditions which were encountered in the identification of members of the family Lactobacillaceae with classical tests of carbohydrate fermentation. In the identification of bacterial isolates, it was performed that morphological, metabolic and physiological characters were classified in homogeneous groups and their technological properties were characterized by specifying them with standard type of strains (isolates) and evaluating within the bases of numeric taxonomic study. In the research, 32 isolates derived from different foods like cheese, pickle, sausage and sourdough; 10 specimens of them and the system of randomly selected 7 duplicate isolates carbohydrate fermentation tests have been subjected to the tests like endurance to heavy metals, sensitivity to antibiotics, biochemical tests (maturing at different temperature, salt, pH, ox-bile additives, activity of hydrolysis of arginine and ?-Galactosidase, Gram straining). Data collected from the tests were recorded as +/- using X-Taxon Program. After converting +/- results in the database, including duplicate isolates, into 1/0 format, analysis of data was performed by using NTSys-pc statistical computer-aided program. After numeric taxonomic study, by SSM-UPGMA analysis, dendrograms of the isolates were generated according to the similarities among them. According to numeric taxonomy, the isolates, having 7 members (similarity is 89.4%), 15 members (similarity is 89.4%) and 3 members (similarity is 90.7%) were seperated into groups of 3 multi-members and 15 single members. The similarity of the three groups is 80%. These values show that taxonomic structure led to a good result according to taxonomy valuation criterion. In the research, some industrial characters of the isolates, which were of vital importance in starter culture production and probiotic property, were specified as well. pH values of the isolates used in the research were found between 3.30-4.41 pH for the 7th day, 3.86 pH on average; and acidity degrees of which were found between 1.07-2.47%, 1.79% on average. Hydrophobicity values of the isolates used in the research were determined between 0-50.82%. L.plantarum and P.pentosaceus isolates were found more tolerant in endurance to high salt, bile salt and maturation at 3.5 and 9.6 pH; all the isolates were generally found to have required values for starter culture in antimicrobial activity, endurance to gastric water, heavy metals, antibiotics and H2O2, showing ?-Galactosidase activity, proteolytic activity and maturing in 10-12% alcohol. Plasmid DNA profiles of the isolates were determined within the plasmid interval of 0-8 . All these data show us that the isolates have industrially important characteristics and also have potentials as starter and probiotic culture.