Yoğurt Örneklerinden İzole Edilmiş Laktik Asit Bakterilerinin Moleküler Yöntemlerle Tanımlanması ve Ekzopolisakkarit Üretimlerinin Belirlenmesi

Öz

Laktik asit bakterileri (LAB) fermente gıda endüstrisinde önemli bir role sahiptir. Özellikle LAB yoğurt üretimi için önem arz ederler. Yoğurtta LAB yapıyı, viskoziteyi ve su tutma kapasitesini geliştirir. Ekzopolisakkarit (EPS) üreten LAB fermente süt ürünlerinin kıvam ve reolojik özelliklerine katkıda bulunduğu için süt ürünleri endüstrisinde önemlidir. Bu çalışmada daha önceden Akdeniz bölgesindeki ev veya küçük ölçekli işletmelerde geleneksel yöntemlerle üretilmiş kırk adet yoğurt örneğinden izole edilmiş 55 adet laktik asit bakterisinin (LAB) genetik tanımlamaları yapılmıştır. 16S-ITS rRNA geni Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PZR) ile çoğaltılmıştır. TaqI ve HaeIII kesim enzimleri çoğaltılmış DNA’nın kesilmesinde kullanılmıştır. Tüm bakterilere DNA sekans analizi yapılmış ve elde edilen sekanslar BLAST programı kullanılarak Gen Bankasında kayıtlı dizilerle karşılaştırılmıştır. Bakterilerin ekzopolisakkarit (EPS) üretimleri belirlenmiştir. Bakterilerin 16S-ITS RFLP analizi tanı testi sonuçlarına göre ise; 6 adet bakteri Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (L. bulgaricus) olarak tanımlanmıştır. Tanı testi sonuçlarına göre; bakterilerin 50 tanesi L. bulgaricus, 2’şer tanesi Lactobacillus helveticus ve Enterococcus faecium, 1 tanesi Pediococcus acidilactici olarak tanımlanmıştır. Bakterilerin EPS üretim miktarları 5,89 ile 134,60 mg/L arasında tespit edilmiştir. Araştırma neticesinde L. bulgaricus La24B, La38A, La4C, Lj40C, La14A ve Lj38A’nın en iyi EPS üreten suşlar olarak tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Ekzopolisakkarit,16S-ITS rRNA,yoğurt,başlatıcı kültür

Molecular Identification of Lactic Acid BacteriaI Solated from Yoghurt Samples and Determination of Exopolysaccharide Production Properties

Öz

Lactic acid bacteria (LAB) have an important role in fermented food industry. Especially, LAB is essential for yoghurt production. In yoghurt LAB improve structure, viscosity and water holding capacity. LAB that produce exopolysaccharides (EPS)s are important in the dairy industry because of their contribution to the consistency and rheology of fermented milk products. In this study, a 55 LAB previously isolated from forty yoghurt samples produced by traditional methods in homes or small scale dairy plants in Mediterranean region were used for genotyping characterization. The 16S-ITS rRNA gene was amplified by Polymerase Chain Reaction (PCR). TaqI and HaeIII restriction enzymes were used for restriction digest of the amplified DNA. DNA sequencing was performed to all bacteria and the sequences obtained were then evaluated in GenBank using BLAST programme. EPS production properties of the bacteria were also investigated. According to 16S-ITS RFLP analyses 6 bacteria were identified as Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus (L. bulgaricus). According to sequence analyses of the isolates, it was found that the most common LAB species in yoghurt samples were 50 L. bulgaricus strains, 2 Lactobacillus helveticus strains, 2 Enterococcus faecium strains, 1 Pediococcus acidilactici strain and 1 Enterococcus faecium strain were also identified. The amount of EPS in bacteria was determined between 5,89 and 134,60 mg/L. The results showed that L. bulgaricus La24B, La38A, La4C, Lj40C, La14A ve Lj38A were the best EPS-producing strains. 

Anahtar Kelimeler

• Exopolysaccharide,16S-ITS rRNA,yoghurt,starterculture

Kaynakça

1. Akpınar, D., (2013). Fonksiyonel keçi yoğurdu üretiminde farklı başlatıcı kültürlerin kullanım imkanlarının araştırılması”, MAKÜ-0149-YL-12, Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi (Basılmamış Yüksek Lisans Tezi). Çetinkaya, E., Ayhan, K. (2012). Mikrobiyolojide kullanılan bazı moleküler teknikler. Karaelmas Fen Ve Mühendislik Dergisi, 2(1), 53-62. De Vuyst, L., De Vin, F., Vaningelgem, F., Degeest, B. (2001). Recent developments in the biosynthesis and applications of heteropolysaccharides from lactic acid bacteria. International Dairy Journal, 11(9), 687-707. Duboc, P., Mollet, B. (2001). Applications of exopolysaccharides in the dairy industry. International Dairy Journal, 11(9), 759-768. DuBois, M., Gilles, K. A., Hamilton, J. K., Rebers, P. T., Smith, F. (1956). Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical chemistry, 28(3), 350-356. Faber, E. J., Zoon, P., Kamerling, J. P., Vliegenthart, J. F. (1998). The exopolysaccharides produced by Streptococcus thermophilus Rs and Sts have the same repeating unit but differ in viscosity of their milk cultures. Carbohydrate research, 310(4), 269-276. Folkenberg, D. M., Dejmek, P., Skriver, A., Guldager, H. S., Ipsen, R. (2006). Sensory and rheological screening of exopolysaccharide producing strains of bacterial yoghurt cultures. International Dairy Journal, 16(2), 111-118. Gobbetti, M., De Angelis, M., Corsetti, A., Di Cagno, R. (2005). Biochemistry and physiology of sourdough lactic acid bacteria. Trends in Food Science & Technology, 16(1), 57-69. Jensen, M. A., Webster, J. A., Straus, N. (1993). Rapid identification of bacteria on the basis of polymerase chain reaction-amplified ribosomal DNA spacer polymorphisms. Applied and Environmental Microbiology, 59(4), 945-952. Kandler, O. (1986). Genus Lactobacillus Beijerinck 1901, Bergey's manual of systematic bacteriology, 2, 1209-1234. Kılıç, S., Karagözlü, C., Akbulut, N., Mater, Y. (2003). L. delbruecki subsp. bulgaricus ve Str. salivarius subsp. thermophilus’un eksopolisakkarit oluşturma özellikleri. Dünya Gıda, 8;64-68. Kıran, F., Osmanagaoglu, O. (2011). Laktik asit bakterilerinin (LAB) identifikasyonunda/tiplendirmesinde kullanılan moleküler yöntemler. Erciyes University Journal of Institute of Science and Technology, 27(1), 62-74. Kok, J., Venema, G. (1988). Genetics of proteinases of lactic acid bacteria. Biochimie, 70(4), 475-488. Lee, KS., Kim, DS. (1986). Microbiological characteristics of kefir cultures. Korean Journal of Dairy Science, 8(4); 266-274. Mora, D., Fortina, M. G., Nicastro, G., Parini, C., Manachini, P. L. (1998). Genotypic characterization of thermophilic bacilli: a study on new soil isolates and several reference strains. Research in Microbiology, 149(10), 711-722. Patel, A., Prajapat, J. B. (2013). Food and health applications of exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria. Advances in Dairy Research, 1-8. Ruas-Madiedo, P., Tuinier, R., Kanning, M., Zoon, P. (2002). Role of exopolysaccharides produced by Lactococcus lactis subsp. cremoris on the viscosity of fermented milks. International Dairy Journal, 12(8), 689-695. Salazar, N., Prieto, A., Leal, J. A., Mayo, B., Bada-Gancedo, J. C., de Los Reyes-Gavilán, C. G., Ruas-Madiedo, P. (2009). Production of exopolysaccharides by Lactobacillus and Bifidobacterium strains of human origin, and metabolic activity of the producing bacteria in milk. Journal of Dairy Science, 92(9), 4158-4168. Soyuçok, A., Teslime, E. K. İ. Z., Başyiğit Kılıç, G. (2016). Ekzopolisakkaritlerin özellikleri ve gıda sanayindeki önemi. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, 332-344. Sudağıdan, M. 2007. 16S Internally transcribed spacer (ITS) polimeraz zincir reaksiyon- restriction fragment lenght polymorphism(16S-ITS PZR-RFLP) ile stafilokokların tür düzeyinde tanımlanması. 4.Uygulamalı Moleküler Mikrobiyoloji Kursu, İnönü Üniversitesi Turgut Özal Tıp Merkezi. Udomsil, N., Rodtong, S., Tanasupawat, S., Yongsawatdigul, J. (2010). Proteinase-producing halophilic lactic acid bacteria isolated from fish sauce fermentation and their ability to produce volatile compounds. International Journal of Food Microbiology, 141, 186–194. Werning, M. L., Notararigo, S., Nácher, M., de Palencia, P. F., Aznar, R., López, P. (2012). Biosynthesis, purification and biotechnological use of exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria. In Food additive. InTech. Yerlikaya, O. (2014). Laktik asit bakterilerinin tanımlanmasında kullanılan başlıca fenotipik yöntemler. Gıda ve Yem Bilimi - Teknolojisi Dergisi, 14:9-22. Yüksekdağ, Z. N., & Beyatlı, Y. (2009). Bazı laktik asit bakterilerinin fizyolojik, biyokimyasal, plazmit DNA ve protein profil özelliklerinin incelenmesi. Gıda Dergisi, 34(2).