Bifidobacterium ve Lactobacillus cinsi bakterilerin kolesterol giderim özellikleri ile safra tuzu hidrolaz (BSH) enzim aktivitesinin ve geninin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, anne sütü ile beslenen yeni doğan bebeklerin dışkısından Lactobacillus (18) ve Bifidobacterium (12) cinslerine ait toplam 30 adet bakteri izole edilmiştir. İzole edilen bakterilerin biyokimyasal tanımlamaları ve 16S rDNA bölgesi moleküler tanımlamaları yapılmıştır. Tüm bakterilerin kolesterol giderim miktarları belirlenmiştir, sırasıyla bifidobakterilerde %26 ile %4, laktobasillerde %23 ile %6 arasında kolesterol giderimi ölçülmüştür. Kolesterol giderimi yüksek bulunan (%20'nin üzerinde) bakterilerde inülin prebiyotiğinin bakterilerin kolesterol giderimi ve canlılıkları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. İnüline bağlı olarak bakterilerin kolesterol giderim miktarlarında ve canlılık miktarlarında kayda değer olmayan oranda bir artış tespit edilmiştir (p<0,05). Kolesterol giderimi yüksek bulunan bakterilerin farklı konsantrasyonlardaki (%0,2; %0,4; %0,6) safra varlığında kolesterol presipitasyonuna bağlı kolesterol giderimi ve artan oranlardaki safranın bakterilerin gelişimi üzerine etkisi araştırılmıştır. En yüksek kolesterol giderimi %0,2 safra içeren besi ortamında kaydedilmiştir, safra konsantrasyonu %0,4 olduğunda kolesterol gideriminde düşüş belirlenmiştir. Safra konsantrasyondaki artışa bağlı olarak kolesterol giderimindeki ve bakterilerin canlılıklarındaki düşüş tüm suşlarda tespit edilmiştir. Tüm suşların safra tuzunu dekonjuge edebilme yetenekleri araştırılmış, 6 suşun (GD2, LA3, A19, A26, BASO9, BASO15) anlamlı oranlarda dekonjugasyon yapabildiği belirlenmiştir. Dekonjugasyon oranı, en yüksek %47,2 ± 0,5, en düşük %24,8 ± 0,2 olarak belirlenmiştir. Farklı türlere ait, kolesterol giderimi, presipitasyon ve dekonjugasyon yetenekleri belirlenen suşların safra tuzu hidrolaz (BSH) enzim aktiviteleri araştırılmıştır. Çalışma sonucunda en yüksek enzim aktivitesi bifidobakterilerde B. breve A26 da 1,76 ± 0,23 U/mg olarak belirlenirken, laktobasillerde ise L. plantarum LA3'de 1,42 ± 0,11 U/mg olarak bulunmuştur. Suşların safra tuzunu dekonjuge etme yetenekleri ile BSH enzim aktiviteleri karşılaştırıldığında; dekonjugasyon yeteneği yüksek olan suşların aynı zamanda en yüksek enzim aktivitelerine de sahip olduğu tespit edilmiştir (p<0,01). Farklı kolesterol giderim özellikleri bakımından öne çıkan kültürlerin BSH gen bölgesi araştırılmıştır. BSH gen bölgesinin farklı türler arasındaki % benzerlikleri belirlenmiş ve BSH aktivitesi ile ilişkisi ortaya çıkarılmıştır.Anahtar Kelimeler : Bifidobacterium, Lactobacillus, antikolesterol, safra tuzu hidrolaz (BSH), BSH gen

In this study, a total of 30 bacteria belonging to the genus Lactobacillus (18) and Bifidobacterium (12) were isolated from the stool of breastfeeding newborn infants. Biochemical descriptions and 16S rDNA region molecular descriptions of the bacteria isolated were made. Cholesterol removal amounts of all bacteria were determined; a cholesterol removal amount was measured between 4% and 26% in bifidobacteria, and between 6% and 23% in lactobacilli, respectively. In bacteria with high cholesterol removal (above 20%), the effect of the inulin prebiotic on cholesterol removal and viability of bacteria was researched. An insignificant increase was noted in the amount of cholesterol removal and viability of bacteria, depending on inulin (p<0.05). The effect of increasing bile on the development of bacteria and cholesterol removal based on cholesterol precipitation in the presence of bile in different concentrations (0.2%; 0.4%; 0.6%) of bacteria, of which cholesterol removal is found to be high, was researched. The highest cholesterol removal was recorded in nutrition media containing 0.2% bile; when the biliary concentration was 0.4%, a decrease was detected in cholesterol removal. Depending on increase in the biliary concentration, the decrease in cholesterol removal and viability of bacteria was noted in all strains. The ability of all strains to deconjugate the bile salt was researched; 6 strains (GD2, LA3, A19, A26, BASO9, BASO15) were determined to be able to make significant deconjugation. The highest rate of deconjugation was detected as 47.2% ± 0.5 and the lowest rate was 24.8% ± 0.2. The bile salt hydrolase (BSH) enzyme activities of different-genus strains of which cholesterol removal, precipitation and deconjugation abilities were specified were researched. In conclusion of the study, the highest enzyme activity was identified as 1.76 ± 0.23 U/mg in B. breve A26 in bifidobacteria, while it was found to be 1.42 ± 0.11 U/mg in L. plantarum LA3 in lactobacilli. When the ability of strains to deconjugate the bile salt and their BSH enzyme activities were compared, the strains with high deconjugation ability were noted to have also the highest enzyme activities (p<0.01). BSH gen region of cultures becoming prominent in terms of different cholesterol removal characteristics was researched. The % similarity of the BSH gen region between different genres was specified and the relationship with BSH activity was revealed.Key Words : Bifidobacterium, Lactobacillus, anticholesterol, bile salt hydrolase (BSH), BSH gene.