Isolation of Bacteriocin Producing Bacterium (Enterococcus faecium) From White Cheese and Characterization of its Bacteriocin

Year 2016, Issue: 13, 103 - 115, 01.12.2016

Mustafa Bayram Zeliha Yıldırım

Abstract

In this study, a bacterium isolated from a traditional cheese and the
inhibitory compound produced by this bacteria were characterized. The isolated
bacterium was identified as Enterococcus faecium BP by using general microbiological
analysis, carbohydrate fermentation and fatty acid profile identification test systems.
The effects of enzymes, organic solvents, heat treatment, storage conditions and the
growth phase of the bacterium on the inhibitory activity of the compound, and its
antimicrobialspectrum were determined. The isolated bacterium was Gram positive,
coccus, non-motile, hemolyse, catalase, Voges-Praskauer and endospor negative and
able to grow in the presence of 3.0-6.5 % NaCl, and at pH 4.0 to 9.6 and 10 to 45°C.
Carbohydrate fermentation and fatty acid profile identification systems showed that this
bacterium was Enterococcus faecium. It was found that the antimicrobial compound
was sensitive to papain, tripsin, pancretaine and protease, but resistant to catalase, lipase and amylase enzymes, ethanol, methanol, ethyl ether, chloroform and hexane.
These results indicated that this compound is a bacteriocin. It was observed that
bacteriocin maintained its activity in a wide pH range (2-10), and after high heat
treatment (80°C/30 min) and during various storage conditions (4, -18 and -85ºC). The
antimicrobial compound has inhibitor activity against Lactobacillus, Lactococcus,
Leuconostoc, Staphylococcus, Listeria, Bacillus, Campylobacter and Citrobacter
species tested too. It was determined that bacteriocin was produced at maximum level
during the late logarithmic phase and at the beginning of stationary phase of the
bacterium in MRS broth and at 37°C

Keywords

Enterococcus faecium, bacteriocin, characterization

Beyaz Peynirden Bakteriyosin Üreten Bakterinin (Enterococcus faecium) İzolasyonu ve Bakteriyosinin Karakterizayonu

Abstract

Bu çalışmada, yöresel bir peynirden izole edilen bakteri ve bu bakterinin
ürettiği antimikrobiyal bileşik karakterize edilmiştir. İzole edilen bakteri, genel
mikrobiyolojik analizler, karbonhidrat fermantasyonu ve yağ asidi profili testleri
sonucunda Enterococcus faecium BP olarak tanımlanmıştır. Antimikrobiyal bileşiğin
antimikrobiyal spektrumu belirlenmiş ve inhibitör aktivitesi üzerine bazı enzimlerin,
organik çözücülerin, ısıl işlemin, depolama koşullarının ve üretici bakterinin gelişim
fazının etkileri araştırılmıştır. İzole edilen bakterinin Gram-pozitif, kok şeklinde,
hareketsiz, hemoliz, katalaz, Voges-Praskauer ve endospor negatif olduğu, % 3,0-6,5
NaCl içeren besi ortamında, pH 4,0-9,6 ve 10-45°C aralığında gelişebildiği tespit
edilmiştir. Karbonhidrat fermantasyonu ve yağ asidi profili analizleri bakterinin
Enterococcus faecium olduğunu ortaya koymuştur. Antimikrobiyal bileşiğin papain,
tripsin, pankreatin ve proteaz enzimlerine duyarlı, ancak katalaz, lipaz ve amilaz
enzimlerine, etil alkol, metanol, etil eter, kloroform, hekzan gibi çözücülere karşı
dayanıklı olduğu saptanmıştır. Bu sonuçlar, bileşiğin bir bakteriyosin olduğunu
ortaya koymuştur. Bakteriyosinin oldukça geniş bir pH aralığında (2-10) aktivitesini
koruduğu, yüksek derecede uygulanan ısıl işlem (80°C’de 30 dakika) ve farklı
koşullarda gerçekleştirilen depolama (4, -18 ve -85ºC) süresince aktivitesini
muhafaza ettiği gözlenmiştir. Antimikrobiyal bileşik, test edilen bazı Lactobacillus,
Lactococcus, Listeria, Bacillus, Campylobacter ve Citrobacter türlerine karşı da
inhibitör etki göstermiştir. Bakteriyosinin 37°C’de MRS besiyerinde ve bakterinin
logaritmik fazın sonu ile sabit fazın başında maksimum düzeyde üretildiği tespit
edilmiştir

Keywords

Enterococcus faecium, bakteriyosin, karakterizasyon