Lactobacillus ve Bifidobacterium cinsi bakterilerin beta galaktosidaz enzim aktiviteleri

Abstract

Bu çalışmada, Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoteknoloji Laboratuvarı kültür koleksiyonunda bulunan insan, gıda ve hayvan kaynaklı olmak üzere 39 adet Lactobacilllus cinsine ait ve yenidoğan gaitasından izole edilmiş olan 3 adet Bifidobacterium cinsine ait toplam 42 adet bakteri kullanılmıştır. O-nitrofenil-beta-D-galaktosid (o-NPG) substrat olarak kullanılarak, kültürlerin ß-galaktosidaz enzim aktiviteleri belirlenmiştir. Suşların enzim aktiviteleri değerlendirildiğinde, Lactobacillus cinsine ait kültürlerden L. fermentum ZYN17 (2,468±0,000 U/mg), L. acidophilus BAZ36 (0,947±0,052 U/mg), L. rhamnosus GD11 (1,034±0,027 U/mg) ve L. casei LB65 (1,116±0,036 U/mg) suşlarının, Bifidobacterium cinsine ait kültürlerden de Bifidobacterium breve A26 (0,726±0,032 U/mg) suşunun en yüksek spesifik enzim aktivitesi yeteneğine sahip oldukları belirlenmiştir. Yüksek spesifik ß-galaktozidaz enzim aktivitesi gösterdiği belirlenen kültürlerde farklı pH, sıcaklık ve tamponların enzim aktivitesi üzerinde etkisinin belirlenmesi ile, optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Kültürlerin pH 6,8, 37ºC ve potasyum fosfat tamponunda en yüksek spesifik enzim aktivitesi yeteneğine sahip oldukları gözlenmiştir. Suşların farklı konsantrasyonlarda substrat (laktoz) içeren besiortamlarında geliştirilmesi durumunda, en yüksek enzim aktivitesi %6 laktoz içeren besiortamında belirlenmiştir. Yapay mide suyunda, pH 7,0'da Lactobacillus fermentum ZYN17 suşu 2,262±0,000 U/mg ile en yüksek spesifik enzim aktivitesine sahipken, pH 7,5'te 1,686±0,000 U/mg ile L. fermentum ZYN17 suşu yapay bağırsak sıvısında en yüksek ß-galaktozidaz spesifik enzim aktivitesi göstermiştir. ß-galaktozidaz spesifik aktivitesi üzerine, enzim ekstraksiyon yöntemlerinden kimyasal yöntemlerden Triton X-100'ün en etkili yöntem olduğu belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler : Lactobacillus, Bifidobacterium, ß-galaktosidaz

In this study, human-being, nutritional and animal originated 39 Lactobacillus species and 3 Bifidobacterium isolated from new-born faeces were used. Total 42 bacteria were all from the culture collection of Biotechnology Laboratory of Faculty of Science in Gazi University. ß-galactosidase enzyme activities of the cultures were identified by using o-nitrophenyl-b-D-galactopyranoside (o-NPG) as a substrate. L. fermentum ZYN17 (2.468±0.000 U/mg), L. acidophilus BAZ36 (0.947±0.052 U/mg), L. rhamnosus GD11 (1.034±0.027 U/mg) and L. casei LB65 (1.116±0.036 U/mg) strains, from Lactobacillus family and Bifidobacterium breve A26 (0.726±0.032 U/mg) strain from Bifidobacterium family had the highest spesific enzyme activity. Optimization studies were carried out with these cultures with high ß-galactosidase enzyme activity. Different pH, temperature, buffer and nutritional environment conditions had an effect on the enzyme activity. It is observed that, cultures had the highest spesific enzyme activity at pH 6.8, at 37°C and in potassium phosphate buffer. As the strains were grown up in different concentrations of substrate (lactose) containing nutritional environment, 6 % lactose served for the highest enzyme activity. In the artificial gastric juice, at pH 7.0, Lactobacillus fermentum ZYN17 strain (2.262±0.000 U/mg) showed the highest spesific enzyme activity, while in the artificial intestinal fluid, at pH 7.5, L. fermentum ZYN17 strain (1.686±0.000 U/mg) showed the highest spesific ß-galactosidase enzyme activity. Among the chemical extraction methods, Triton X-100 was determined as the most effective ß-galactosidase enzyme extraction method.Key Words : Lactobacillus, Bifidobacterium, ß-galactosidase