Research Article
BibTex RIS Cite

Topraktan İzole Edilen Bacillus Türlerinin Biyokalsifikasyon Özelliklerinin Belirlenmesi

Year 2022, Volume: 38 Issue: 1, 147 - 154, 30.04.2022

Abstract

Bu çalışma, üreaz aktivitesine sahip Bacillus türlerinin topraktan izolasyonunu, morfolojik ve moleküler tanımlamalarını ve biyokalsifikasyon özelliklerini belirlemeyi amaçlamıştır. Toprak örneklerinden Bacillus türüne ait toplam 11 bakteri izole edilmiştir. İzolatların tanımlanması, 16S rRNA dizileme analizi ile gerçekleştirilmiştir. İzolatların üreaz aktiviteleri fenol-hipoklorit yöntemine göre gerçekleştirilmiştir. Sıvı ortamda CaCO3 birikimi belirlenmiştir. CaCO3 kristalleri, taramalı elektron mikroskobunda (SEM) analiz edilmiştir. İzolatların üreaz enzim aktiviteleri kontrol grubu Sporosarcina pasteurii ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlara göre F10 (Bacillus mycoides) spesifik üreaz aktivitesi 8.50±0.00 U/mg ile en yüksek aktiviteye sahip tür olarak belirlendi. En düşük spesifik aktiviteye sahip bakteri, 2,75±0,04 U/mg spesifik üreaz aktivitesi ile F14 (Bacillus thuringiensis) olarak belirlendi. Üre ve kalsiyum klorür katkılı sıvı ortamda S. pasteurii'de maksimum CaCO3 birikimi 0,53 g olarak belirlendi. Kontrol suşundan sonra maksimum CaCO3 birikimi F9, F13 ve F8 izolatlarında sırasıyla 0.20g, 0.20g ve 0.18g olarak ölçülmüştür. SEM incelemelerinin sonucuna göre izolatların kalsit birikimini gerçekleştirdiği belirlenmiştir.

Project Number

FLY 2014-5560

References

  • [1] Ramachandran, S. K., Ramakrishnan, V., Bang, S. S. 2001. Remediation of concrete using microorganisms. ACI Materials Journals. 98 (2011), 3–9.
  • [2] Sarda, D., Choonia, H. S., Sarode, D. D., Lele, S. S. 2009. Biocalcification by Bacillus pasteurii urease: a novel application). Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 36(2009), 1111–1115.
  • [3] Castanier, S., Metayer-Levrel, G. Le., Perthuisot, J. P. 1999. Ca-carbonates precipitation and limestone genesis–the microbiol geologist point of view. Sedimentary Geology. 126(1999), 9-23.
  • [4] Braissant, O., Verrecchia, E. P. And Aragno, M. 2002. Is the contribution of bacteria to terrestrial carbon budget greatly under estimated. Naturwissenschaften, 89(2002), 366-370.
  • [5] Dick, J., Windt, W. De., Graef, B. D., Saveyn, H., Meeran, P. V., Belie, N., Verstraete W. 2006. Biodeposition of a calcium carbonate layer on degraded limestone by Bacillus species. Biodegradation. 17(2006), 357- 67.
  • [6] Hammad, I. A., Talkhan, F. N., Zoheir, A. E. 2013. Urease activity and induction of calcium carbonate precipitation by Sporosarcina pasteurii NCIMB 8841. Journal of Applied Sciences Research. 9(2013), 1525-1533.
  • [7] Maniatis, T., Fristsh, E. F., Sambrook, J. 1989. In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York,
  • [8] Giffel, M. C., Beumer, R. R., Granum, P. E., Rombouts, F. M. 1997. Isolation and characterization of Bacillus cereus from pasteurised milk in house hold refrigerators in the Netherland. International Journal of Food Microbiolgy. 34(1997), 307-318.
  • [9] Prescott, H., 2002. Laboratory Exercise in Microbiology, Fifth edition. The Mc GrawHill.
  • [10] Mobley, H., Hausinger, R. 1989. Microbial ureases: Significance, regulation, and molecular characterization. Microbiological Reviews. 53(1989), 85–108.
  • [11] Stocks-Fischer, S., Galinat, J.K., Bang, S.S. 1999. Microbiological precipitation of CaCO3. Soil Biology and Biochemistry. 31(1999), 1563-1571.
  • [12] Hammes, F., Boon, N., Villiers, J. de.,Verstraete,W., Siciliano, S.D. (2003a). Strain-Specific Ureolytic Microbial Calcium Carbonate Precipitation. Applied and Environmental Microbiology. 69(2003a), 4901-4909.
  • [13] Whiffin, V.S. 2004. Microbial CaCO3 Precipitation for the Production of Biocement. PhD thesis. Murdoch University, Western Australia.
  • [14] Al-Thawadi, S.M, 2008. High Strength In-Situ Biocementation of Soil by Calcite Precipitating Locally Isolated Ureolytic Bacteria. PhD thesis. Murdoch University, Western Australia.

Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil

Year 2022, Volume: 38 Issue: 1, 147 - 154, 30.04.2022

Abstract

This study aimed to determine isolation of Bacillus species having urease activityfrom soil, morphological and molecular identification and on biocalcification features. Total 11 bacteria belong to Bacillus species were isolated from soilsamples. Identification of the isolates was carried out with 16S rRNA sequencing analysis. Urease activity of the isolates was carried out according to the phenol-hypochlorite method. CaCO3 accumulation was determined and liquid media. CaCO3 crystals were analyzed in the scanning electron microscope (SEM). Urease enzyme activities of the isolates were compared to with control group Sporosarcina pasteurii. According to results, F10 (Bacillus mycoides) was determined as species having the highest activity with specific urease activity 8.50±0.00 U/mg. The bacterium having the lowest specific activity was determined F14 (Bacillus thuringiensis) with specific urease activity 2.75±0.04 U/mg value. In liquid medium supplemented with urea and calcium chloride, the maximum CaCO3 accumulation was determined to be 0.53 g in S. pasteurii. After the control strain, the maximum CaCO3 accumulation was measured as 0.20g, 0.20 g and 0.18 g in F9, F13 and F8 isolates, respectively. According to the results of SEM examinations, it was determined that the isolates carried out calcite accumulation.

Supporting Institution

Erciyes Üniversitesi

Project Number

FLY 2014-5560

Thanks

This study was supported by the project No: FLY 2014-5560 from the Erciyes University Scientific Research Projects Unit.

References

  • [1] Ramachandran, S. K., Ramakrishnan, V., Bang, S. S. 2001. Remediation of concrete using microorganisms. ACI Materials Journals. 98 (2011), 3–9.
  • [2] Sarda, D., Choonia, H. S., Sarode, D. D., Lele, S. S. 2009. Biocalcification by Bacillus pasteurii urease: a novel application). Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 36(2009), 1111–1115.
  • [3] Castanier, S., Metayer-Levrel, G. Le., Perthuisot, J. P. 1999. Ca-carbonates precipitation and limestone genesis–the microbiol geologist point of view. Sedimentary Geology. 126(1999), 9-23.
  • [4] Braissant, O., Verrecchia, E. P. And Aragno, M. 2002. Is the contribution of bacteria to terrestrial carbon budget greatly under estimated. Naturwissenschaften, 89(2002), 366-370.
  • [5] Dick, J., Windt, W. De., Graef, B. D., Saveyn, H., Meeran, P. V., Belie, N., Verstraete W. 2006. Biodeposition of a calcium carbonate layer on degraded limestone by Bacillus species. Biodegradation. 17(2006), 357- 67.
  • [6] Hammad, I. A., Talkhan, F. N., Zoheir, A. E. 2013. Urease activity and induction of calcium carbonate precipitation by Sporosarcina pasteurii NCIMB 8841. Journal of Applied Sciences Research. 9(2013), 1525-1533.
  • [7] Maniatis, T., Fristsh, E. F., Sambrook, J. 1989. In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York,
  • [8] Giffel, M. C., Beumer, R. R., Granum, P. E., Rombouts, F. M. 1997. Isolation and characterization of Bacillus cereus from pasteurised milk in house hold refrigerators in the Netherland. International Journal of Food Microbiolgy. 34(1997), 307-318.
  • [9] Prescott, H., 2002. Laboratory Exercise in Microbiology, Fifth edition. The Mc GrawHill.
  • [10] Mobley, H., Hausinger, R. 1989. Microbial ureases: Significance, regulation, and molecular characterization. Microbiological Reviews. 53(1989), 85–108.
  • [11] Stocks-Fischer, S., Galinat, J.K., Bang, S.S. 1999. Microbiological precipitation of CaCO3. Soil Biology and Biochemistry. 31(1999), 1563-1571.
  • [12] Hammes, F., Boon, N., Villiers, J. de.,Verstraete,W., Siciliano, S.D. (2003a). Strain-Specific Ureolytic Microbial Calcium Carbonate Precipitation. Applied and Environmental Microbiology. 69(2003a), 4901-4909.
  • [13] Whiffin, V.S. 2004. Microbial CaCO3 Precipitation for the Production of Biocement. PhD thesis. Murdoch University, Western Australia.
  • [14] Al-Thawadi, S.M, 2008. High Strength In-Situ Biocementation of Soil by Calcite Precipitating Locally Isolated Ureolytic Bacteria. PhD thesis. Murdoch University, Western Australia.
There are 14 citations in total.

Details

Primary Language English
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Fatma Öztürk Küp 0000-0002-4785-4017

Fatma Eroğlu This is me

Project Number FLY 2014-5560
Early Pub Date April 30, 2022
Publication Date April 30, 2022
Published in Issue Year 2022 Volume: 38 Issue: 1

Cite

APA Öztürk Küp, F., & Eroğlu, F. (2022). Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 38(1), 147-154.
AMA Öztürk Küp F, Eroğlu F. Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. April 2022;38(1):147-154.
Chicago Öztürk Küp, Fatma, and Fatma Eroğlu. “Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 38, no. 1 (April 2022): 147-54.
EndNote Öztürk Küp F, Eroğlu F (April 1, 2022) Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 38 1 147–154.
IEEE F. Öztürk Küp and F. Eroğlu, “Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil”, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, vol. 38, no. 1, pp. 147–154, 2022.
ISNAD Öztürk Küp, Fatma - Eroğlu, Fatma. “Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 38/1 (April 2022), 147-154.
JAMA Öztürk Küp F, Eroğlu F. Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2022;38:147–154.
MLA Öztürk Küp, Fatma and Fatma Eroğlu. “Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, vol. 38, no. 1, 2022, pp. 147-54.
Vancouver Öztürk Küp F, Eroğlu F. Determination of Biocalcification Properties of Bacillus Species Isolated from Soil. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2022;38(1):147-54.

✯ Etik kurul izni gerektiren, tüm bilim dallarında yapılan araştırmalar için etik kurul onayı alınmış olmalı, bu onay makalede belirtilmeli ve belgelendirilmelidir.
✯ Etik kurul izni gerektiren araştırmalarda, izinle ilgili bilgilere (kurul adı, tarih ve sayı no) yöntem bölümünde, ayrıca makalenin ilk/son sayfalarından birinde; olgu sunumlarında, bilgilendirilmiş gönüllü olur/onam formunun imzalatıldığına dair bilgiye makalede yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, makalelerde Araştırma ve Yayın Etiğine uyulduğuna dair ifadeye yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, hakem, yazar ve editör için ayrı başlıklar altında etik kurallarla ilgili bilgi verilmelidir.
✯ Dergide ve/veya web sayfasında, ulusal ve uluslararası standartlara atıf yaparak, dergide ve/veya web sayfasında etik ilkeler ayrı başlık altında belirtilmelidir. Örneğin; dergilere gönderilen bilimsel yazılarda, ICMJE (International Committee of Medical Journal Editors) tavsiyeleri ile COPE (Committee on Publication Ethics)’un Editör ve Yazarlar için Uluslararası Standartları dikkate alınmalıdır.
✯ Kullanılan fikir ve sanat eserleri için telif hakları düzenlemelerine riayet edilmesi gerekmektedir.