Topraktan İzole Edilen Mikroorganizmaların Antimikrobiyal Madde Üretim Potansiyellerinin Belirlenmesi

Year 2016, Volume: 19 Issue: 4, 393 - 398, 05.11.2016

Aytaç Kocabaş Yasemin Başkaya

Abstract

Mevcut ticari antibiyotiklerin çoğunluğu mikroorganizma kökenlidir ve ilaç endüstrisinin en önemli alanlarından bir tanesi antibiyotik üretimidir. Ancak, antibiyotiklerin uygunsuz kullanımı ve  çoklu ilaç dirençliliği kazanmış patojen mikroorganizmalar sebebiyle, tüm Dünya’da, antibiyotik dirençliliği ana problemlerden birisi olmuştur. Dolayısıyla, yeni ve etkili antimikrobiyal maddelerin bulunması zorunlu hale gelmiştir. Toprak mikroorganizmalarının çeşitliliği bu amaç için geniş bir kaynak sunmaktadır. Bu çalışmada, topraktan antimikrobiyal metabolit üretme kapasitesine sahip mikroorganizmalar izolasyonlarının gerçekleştirilmesi ve sonra izolatların sıvı kültürde antimikrobiyal üretim kapasiteleri disk difüzyon ve minimum inhibisyon konsantrasyonu yöntemleriyle test mikroorganizmalar üzerinde belirlenmesi hedeflenmiştir. İlk aşamada izole edilen 172 mikroorganizmadan çapraz çizgi metodu testi sonucunda % 35’inin etkin antimikrobiyal metabolit ürettiği tespit edilmiştir. Bunlar arasından 2 tane ascomycota ailesine ait küfün geniş spektruma sahip antibakteriyel madde ürettiği tespit edilmiştir. Küflerin üretim profilleri çıkarıldığında 8 ila 15. gün süresince antimikrobiyal maddenin etkinliğinin fazla olduğu tespit edilmiştir. En geniş inhibisyon zonu K. pneumoniae‘ya karşı elde edilmiştir (26mm).

Anahtar Kelimeler: Toprak Mikroorganizmaları, Antimikrobiyal Aktivite, Antimikrobiyal dirençlilik, Disk difüzyon yöntemi, Çapraz çizgi yöntemi

 

Determination of Antimicrobial Substance Production Potentials of Soil Isolate Microorganisms

 

ABSTRACT: Most of the available commercial antibiotics are originated from microorganisms and one of the most important area of pharmaceutical industry is antibiotic production. On the other hand, because of improper usage of antibiotics and multidrug resistance pathogen microorganisms, antibiotic resistance becomes one of the main problems all over the world. Therefore, investigating a new and efficient antimicrobial chemicals becomes obligatory.  Diversity of soil microorganisms offers a great resource for this purpose.   Objective of this study was  to insulate s number of microorganisms from soil that have a potential for antimicrobial metobolite production and to determine antimicrobial production capacities of these isolates on test microorganisms by disk diffusion and minimum inhibition concentration methods. It was determined by the cross-streak plate methods that % 35 of the 172 microorganisms isolated from the preliminary screening can produce efficient antimicrobial metabolite.  Among these, 2 fungi belonging to Ascomycota family was detected producing wide spectrum antibacterial chemicals.  After obtaining production profiles of fungi, it was detected that antimicrobial chemical activity was high through 8. and 15. days. The maximum inhibition zone was observed against K. pneumoniae (26mm).

Keywords: Soil microorganisms, Antimicrobial activity, Antimicrobial resistance, Disk diffusion method, Cross-streak method

References

• Andrews, J.M. 2001. Determination of Minumum Inhibitory Concentrations, Journal of Antimicrobial Chemotheraphy, 48: 5-16.
• Balkar, N., Korcan, S.E., Konuk, M. 2010. Afyonkarahisar İlinden İzole Edilen Actinomycet İzolatlarının Antimikrobiyal Aktivitelerinin Belirlenmesi. BiyoTeknoloji Elektronik Dergisi, 1(1): 21-26
• British Report. 2016a. Review On Antimicrobial Resistance. Infection Prevention, Control And Surveillance: Limiting The Development and Spread of Drug Resistance. AMR. London, England.
• British Report. 2016b. Review On Antimicrobial Resistance. Tackling Drug-Resistant Infections Globally: An Overview of Our Work. AMR. London, England.
• Chaudhary, H.S., Yadav, J., Shrivastava, A.R., Singh, S., Singh, A.K., Gopalan, N. 2013. Antibacterial Activity of Actinomycetes Isolated From Different Soil Samples of Sheopur (A City of Central India). Journal of Advanced Pharmaceutical Technology and Research, 4(2), 118–123.
• CLSI, editor, 2006. Clinical and Laboratory Standarts Institute. Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically; Approved Standard-Seventh Edition. M07- A7.
• Çetin M. 2012. Hayvan Beslemede Antibiyotik ve Antiparazitlere Alternatif Olarak Bitkisel Ekstraklar ve Pelinotu’nun (Artemisia absinthium) Kullanılması. KSÜ Doğa Bil. Derg., 15(4):58-63.
• Demain, A.L. 1998. Induction of Microbial Secondary Metabolism. International Microbiology, 1: 259–264.
• Fleming, A. 1922. On a Remarkable Bacteriolytic Element Found in Tissues and Secretions. Proceedings of the Royal Society B, 93: 306-318.
• Gans, J., Wolinsky, M., Dunbar, J. 2005. Computational Improvements Reveal Great Bacterial Diversity and High Metal Toxicity in Soil. Science, 309: 1387-1390.
• Gilbert, J.A., Jansson, J.K., Knight, R. 2014. The Earth Microbiome Project: Successes and Aspirations. BMC biology, 12: 69-72.
• Karaaslan, E. 2013. Çevreden İzole Edilen Suşların Antimikrobiyal Direnç Durumlarının Araştırılması ve Klinik Suşlarla Karşılaştırılması. İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Farmasötik Mikrobiyoloji ABD, Yüksek Lisans Tezi. 107.
• Martinez, A., Kolvek, S.J., Yip, C.L.T., Hopke, J., Brown, K.A., MacNeil, I.A., Osburne, M.S. 2004. Genetically Modified Bacterial Strains and Novel Bacterial Artificial Chromosome Shuttle Vectors For Constructing Environmental Libraries and Detecting Heterologous Natural Products in Multiple Bacterial Hosts. Applied and Environmental Microbiology. 70: 2452–2463.
• Nannipieri, P., Ascher, J., Ceccherini, M.T., Landi, L., Pietramellara, G., Renella, G., 2003. Microbial Diversity and Soil Functions, European Journal of Soil Science, 54, 655–670.
• Ökmen, G., Uğur, A. 2011. Sumak Bitkisinin Yetiştiği Topraklardan İzole Edilen Antagonistik Streptomisetlerin Antimikrobiyal Potansiyeli. Biyoloji Bilimleri Araştırma Dergisi 4(2):1-5.
• Öztürk, R. 2008. Akılcı Antibiyotik Kullanımı ve Ülkemizde Antimikrobik Maddelere Direnç Sorunu. Toplumdan Edinilmiş Enfeksiyonlara Pratik Yaklaşımlar. İ.Ü. Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Sürekli Tıp Eğitimi Etkinlikleri, Sempozyum Dizisi, No: 61, 1-16, 7-8 Şubat 2008, İstanbul.
• Roesch, L.F.W., Fulthorpe, R.R., Riva, A., Casella, G., Hadwin, A.K., Kent, A.D., Daroub, S.H., Camargo, F.A., Farmerie, W.G., Triplett, E.W. 2007. Pyrosequencing Enumerates and Contrasts Soil Microbial Diversity, The ISME Journal, 1: 283–290.
• Rondon, M.R., August, P.R., Bettermann, A.D., Brady, S.F., Grossman, T.H., Liles, M.R., Loiacono, K.A., Lynch, B.A., MacNeil, I.A., Minor, C., Tiong, C.L., Gilman, M., Osburne, M.S., Clardy, J., Handelsman, J., Goodman, R.M. 2000. Cloning The Soil Metagenome: A Strategy For Accessing The Genetic and Functional Diversity of Uncultured Microorganism. Applied and Environmental Microbiology. 66: 2541–2547.
• Serpi M., Özdemir Z. Ö., Salman Y. 2012. Bazı Bitki Ekstrelerinin Propionibacterium acnes Üzerine Antibakteriyel Etkilerinin Araştırılması. KSÜ Doğa Bil. Derg. 15(1): 7-12.
• Torsvik, V., Ovreas, L. 2002. Microbial Diversity and Function in soil: from Genes to Ecosystems. Current Opinion in Microbiology, 5: 240-245.
• Valli, S., Suvathi, S. S., Aysha, O., Nirmala, P., Vinoth, K. P., Reena, A. 2012. Antimicrobial Potential of Actinomycetes Species Isolated From Marine Environment. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 2(6), 469–473.
• Yıldırım, A. 2004. Topraktan İzole Edilen Bazı Aktinomiset İzolatlarının Antimikrobiyal Aktiviteleri Üzerine Çalışmalar, Osmangazi Üniversitesi, Fen Bil. Ens. Biyoloji Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. 87.
• Yılmaz, M., Beyatlı Y. 2003. Bacillus Cinsi Bakterilerde Antimikrobiyal Aktivite ve Antibiyotik Üretimi. Orlab On-Line Mikrobioloji Dergisi, 7, 35-49.