Rize ili topraklarından izole edilen Bacillus türlerinin bakteriyosin içeriklerinin, aktarılabilir antibiyotik ve ağır metal dirençlerinin belirlenmesi

Abstract

Yapılan bu çalışmada topraktan izole edilen Gram-pozitif sporlu basiller kullanılmıştır. Topraktan izole edilen 15 adet Bacillus cinsi bakteri izolatlarının morfolojik, biyokimyasal, moleküler ve fizyolojik karakterizasyonları yapılarak tanımlanmaya çalışılmıştır. Yapılan karakterizasyon sonucunda 1 izolat Bacillus pumilis, 1 izolat Bacillusmajovensis, 3 izolat Bacillus thuringiensiss, 1 izolat Bacillus cereus, 1 izolat Bacillus amyloliquefaciens olarak tür seviyesinde identifiye edilirken 8 izolat Bacillus sp. olarak cins seviyesinde identifiye edilebilmiştir. İzolatların direnç profillerini belirlemek amacı ile çeşitli gruplara ait antibiyotikler kullanılmıştır. Yapılan antibiyogramlar sonucunda izolatların büyük çoğunluğunda bir veyabirden fazla antibiyotiğe karşı direnç tespit edilmiştir. İzolatların ağır metal direnç profilleri sıvı dilüsyon tekniği kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan araştırma sonucundaizolatların Bakır (CuSO4), kurşun (Pb(NO2)2), krom (CrCl2), demir (FeSO4) ve manganez (MnCl2) ağır metallerine karşı yüksek bir direnç profili tespit edilmiştir. Yapılan plazmit izolasyonları sonucunda 7 izolatın bir veya birden fazla plazmit taşıdığı ve Bacillus subtilisW168 suşuna yapılan transformasyon sonucu, 2 izolatın taşıdığı plazmitin antibiyotik ve ağır metal direncini aktarabildiği tespit edilmiştir.İzolatların bakteriyosin içerikleri agar damlatma metodu ile gerçekleştirilmiştir.B13 izolatı diğer tüm izolatlar üzerine aktivite gösterirken, en etkili aktivitesi B17 izolatı üzerine olmuştur. B13 bakteriyosininin Gram pozitif, Gram negatif ve mayalar üzerine antimikrobiyal etkisi belirlenmiştir. Yapılan çalışmalarda B13 bakteriyosininin en iyi aktivitesi pH 7,0?da tespit edilmiştir. Optimum bakteriyosin aktivitesi 30°C?37°C arasında göstermiştir. Proteinaz K, lizozim, tripsin, lipaz ve katalaz enzimlerinin 5 mg/mL son hacimdeki konsantrasyonlarında aktivitenin tamamen inhibe olduğu gözlenmiştir. Etil alkol, eter ve hekzan organik çözücüleri enzim aktivitesini düşürürken, formaldehit, kloroform, aseton, propanol, methanol, tween-80, triton X-100 organik çözücüleri ve deterjanlar aktiviteyi tamamen inhibe etmiştir. B13 bakteriyosinin kısmi saflaştırılması neticesinde yaklaşık olarak 5 kDa ağırlığında bir protein olduğu tespit edilmiştir.

In this study, bacillus with Gram-positive spore isolated from soil were used. 15 Bacillus species bacteria isolated from soil characterized based on morphological, biochemical, molecular and physiological. Results have shown that level of species characterization can be made for 1 isolate Bacillus pumilis, 1 isolate Bacillus majovensis, 3 isolate Bacillus thuringiensiss, 1isolate Bacillus cereus, 1 isolate Bacillus amyloliquefaciens while 8 isolate Bacillus sp. Some antibiotics were used in order to determine resistance profile of isolates. Results of antibiograms have shown a large number of isolates have resistance toward one or more antibiotics. Heavy-metal resistance profiles of isolates have been investigated by dilution method. Investigations have shown that isolates have high resistance profile toward copper (CuSO4), lead (Pb(NO)2), chrome (CrCl2), iron (FeSO4) and manganes (MnCl2). Plasmid isolation investigations have shown 7 isolate have one or more plasmid and transformation to Bacillus subtilis W168 strain from that of 2 isolate have transferable antibiotic and heavy-metal resistance. Bacteriocin contents of isolates were investigated via agar drop method. B13 isolate have shown activity on others, B17 isolate have the highest activity. Antimicrobial effect ofB13 bacteriocin to Gram-negative, Gram-positive and fungi have been determined. Optimum activity for B13 bacteriocine determined at pH 7,0 and 30-37 °C. Final concentration of 5 mg/mL for proteinase K, lysosime, tripsine, lipase, and catalase enzymes have inhibited activity. While ethyl alcohol, ether, and hexane organic solvents reduces activity, formaldehyde, chlororform, acetone, propanol, methanol, tween-80, triton X-100 organic solvents and detargents inhibated activity definately. Purification of B13 bacteriocin have shown weight of protein is 5 kDa.