A Research Study on the Identification, Characterization, and Gelatinase Enzyme Activities of the Halotolerant Bacteria Isolated from Salinized Sheep Skins

Abstract

This study was carried out in order to determine the production of gelatinase enzyme in isolates by isolating halophilic bacteria from saline-stored sheep skins. Accordingly, optimal temperature stability, optimum salt concentration, and plasmid-coded resistance status of the enzyme were investigated. Feed media that contain salt concentrations increasing periodically (with the rates of 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30%) to multiply bacteria isolated from sheep skins were used. In this study, 280 strains that were isolated according to the Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology were examined. In trials of gelatinase enzyme activities, it was determined that the strains that produced positive results were Streptococcus spp. and Staphylococcus spp. and it was observed that isolates have the best ability of multiplying under the incubation conditions of 30oC in 3 days and that multiplication of bacteria slowed in the case of increasing salt concentration. The rates of 1%, 1.5%, 2% and 3% gelatinase feed media were used to determine the enzyme activities and it was revealed that in media containing 1.5% gelatin produced optimal enzyme activity. Positive gelatinase activity was observed only in 2.8% of the halophilic bacteria isolated from sheep skins. Halophilic strains performing plasmid coded enzyme activity was not observed

Keywords

• Skins of ships,Halophilic bacteria,Gelatinase enzyme,Plasmid,anti-biogram test

Tuzlanmış Koyun Derilerinden İzole Edilen Halotolerant Bakterilerin Teşhisi, Karakterizasyonu ve Jelatinaz Enziminin Aktivitesinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışma tuzlanarak muhafaza edilmiş koyun derilerinden halofilik bakteri izolasyonu yapılarak, izolatlarda jelatinaz enzim prodüksiyonu belirlemesi amacıyla yapıldı. Buna bağlı olarak enzimin optimal sıcaklık stabilitesi, optimum tuz konsantrasyonu ve plasmid kodlu dirençlilik konumu araştırıldı. Deri örneklerinden izole edilen halofilik bakterilerin çoğaltılmasında, periyodik olarak gittikçe artan oranlarda (%5, %10, %15, %20, %25 ve %30) tuz konsantrasyonu içeren besi ortamları kullanıldı. Çalışmada Bergey’s Manuel of Determinative Bacteriology’e göre izolasyonu yapılan 280 bakteri suşu üzerinde çalışıldı. Jelatinaz enzim aktivitesi denemelerinde pozitif sonuç veren suşların Streptococcus spp. ve Staphyllococcus spp. olduğu tespit edildi ve izolatların optimal olarak %10 tuz konsantrasyonu içeren besi ortamında 30 oC’de 3 gün inkübasyon koşullarında en iyi çoğalma yeteneğine sahip olduğu, tuz konsantrasyonunun arttırılması durumunda bakteri çoğalmasının yavaşladığı gözlendi. Jelatinaz enzim aktivitesinin tanımlanmasında ise % 1, % 1.5, %2 ve % 3 oranlarında jelatin içeren besi ortamı kullanılarak optimal enzim aktivitesinin %1.5 jelatin içeren besi ortamlarında olduğu tespit edilmiştir. Koyun derilerinden izole edilen halofilik bakterilerin ancak % 2.8’inde pozitif jelatinaz aktivitesi tespit edildi. Plasmid kodlu jelatinaz enzim aktivitesi gösteren halofil suşa rastlanmamıştır

Keywords

• Koyun derisi,Halofilik bakteri,Jelatinaz enzimi,Plasmid,antibiyogram testi

References

1. Bailey, D. G., & Birbir, M. (1993). A Study of the Extremely Halophilic Microorganisms Found on Commercially Brine-cured Cattle Hides. JALCA, 88, 285-293.
2. Birbir, M., & Ilgaz, A. (1996). Isolation and Identification of Bacteria Adversely Affecting Hide and Leather Quality. Journal of Society of Leather Technologist and Chemists, 80, 147-153.
3. Birbir, M., Kalli, N., & Johannson, C. (2002). Examination of Salt Quality of Sereflikockisar Lake Used in Turkish Leather Industry. Journal of Society of Leather Technologist and Chemists, 86, 112-117.
4. Birbir, M., & Sesal, C. (2003). Extremely Halophilic Bacterial Communities in Şereflikoçhisar Salt Lake in Turkey. Turk. J. Biol.TÜBİTAK, 27, 7-22.
5. Çaklı, Ş., & Kışla, D. (2003). Su Ürünlerinde Mikrobiyal Kökenli Bozulmalar ve Önleme Yöntemleri E.Ü. Su Ürünleri Dergisi, 20 (1-2), 239–245.
6. Castro-Escarpulli, G., Figueras, M. J., Aguilera-arreola, G., Soler, L., Fernandez,-rendon, E., Aparicio, G. O., Guarro, J., … Chacon, M. R. (2002). Characterisation of Aeromonas spp. Isolated from Frozen Fish Intended for Human Consumption in Mexico. International Journal of Food Microbiology, 84, 41-49.
7. Çetin, E. T., (1968). Pratik Mikrobiyoloji. İstanbul Üniversitesi. 2. Baskı. Menteş Matbaası. İstanbul.
8. DasSarma, S., & Arora, P. (2001). Halophiles. Encyclopedia of Life Sciences, 1-9.

9. Demirjian, D. C., Morís-Varas, F., & Cassidy, C. S. (2001). Enzymes from extremophiles Current Opinion. Chemical Biology, 5, 144–151.
10. Grant W. D. (2004). Life at low water activity. Phil Trans R Soc Lond B, 359, 1249- 1267.
11. Kalender, D., & Yenigül, B. (2009). Deri Örneklerindeki Cr (VI)’nın Duyar Tayinine İlişkin Voltammetrik Yöntem Geliştirilmesi. 1. International Leather Engineering Symposium, April 29th –May 1st, İzmir, Turkey, 335.
12. Kallenberger, E. W. (1984). Halophilic Bacteria in Brine Curing. Journal of the American. Leather Chemists Association, 79, 104-111.
13. Mevarech, M., Eisenberg, H., & Neumann, E. (2000). Malate Dehydrogenase Isolated from Extremely Halophilic Bacteria of the Dead Sea. 1. Purification and Molecular Characterization. Biochemıstry, 16 (17), 1977.
14. Mudryk, Z., & Donderski, W. (1991). Effect of Sodium Chloride on the Metabolic Activity of Halophilic Bacteria Isolated From the Lake. Gardno Estuary Estuaries, 14 (4), 495-496.
15. Niehaus, F., Bertoldo, C., Kahler, M., & Antranikian, G. (1999). Extremophiles As a Sourche of Novel Enzymes For Industrial Application. Appl Microbiol Biotechnol, 51, 711-729.
16. Öndoğan, Z., Pamuk, O., Tama, D., Yaşatan, İ., & Akman, E. Z. (2009). CAD Sistemleri Yardımıyla Deri Materyalinde Yüzey Kullanım Verimliliğinin Artırılmasına Yönelik Giysi Modeli Önerilmesi, Hammadde Olarak Deri Materyalinden ve Dokuma Kumaştan Gömlek Üretim Sürecinin Karşılaştırılmasına Yönelik Bir Çalışma. 1. International Leather Engineering Symposium, April 29th May 1st, 2009, İzmir, Turkey.
17. Oren, A. (2002). Halophilic Microorganisms and their Environments (Cellular Origin, Life in Extreme Habitats and Astrobiology). Springer, 1 edition, August 31, 600 pages
18. Qın, X., Sıngh, K. V., Weinstock, G. M., & Murray, B. E. (2000). Effects of Enterococcus faecalis fsr Genes on Production of Gelatinase and a Serine Protease and Virulance. Infection and Immunity, 68, 2579-2586.
19. Rothschild, L. J., & Mancinelli, R. L. (2001). Life in extreme environments. Nature, 409, 1092-1101.
20. Satyanarayana, T., Raghukumar, C., & Shivaji, S. (2005). Extremophilic microbes: Diversity and perspectives. Current Science, 89, 78–90.
21. Vera, H. D., & Demoff M. (1974). Culture media, p. 881-929. In E. H. Lennette, E. H. Spaulding, and J. P. Truant (ed.), Manual of clinical microbiology, 2nd ed. American Society for Microbiology, Washington, D.C.
22. Zeikus, J.G. (1979). Thermophilic bacteria: ecology, physiology and technology. Enzyme Microb Technol, 1, 243-252.
23. Zusman, T., Rosenshine, I., Boehm, G., Jaenicke, R., Leskiw, B., & Mevarech, M. (1989). Dihydrofolate reductase of the extremely halophilic archaebacterium Halobacterium volcanii. The Journal of Biological Chemistry, 264 (32), 18878-18883.