Topraktan aktinomiset izolasyonu ve bazı biyolojik özelliklerinin araştırılması

Abstract

Aktinomisetler farklı ve geniş habitatlarda, özellikle doğal toprak habitatlarında yayılış gösteren, mikroorganizmalar arasındaki en kalabalık populasyona sahip bakteri grubudur. Eski zamanlardan beri mikroorganizmaların özellikle toprak mikroorganizmalarının biyoaktif metabolitleri çalışılmakta ve elde edilen bilgiler bilim, tıp, tarım ve farmasötik endüstrilerine katkılar sağlamaktadır. Bu çalışmada orman topraklarından Aktinomiset türlerinin izolasyonu, morfolojik, biyokimyasal ve moleküler metodlar ile tanımlamaları yapılmış olup; izolatların biyoaktif metabolitinin ektraksiyonu yapılmış ve elde edilen ekstrenin antimikrobiyal, antibiyofilm ve sitotoksite gibi biyolojik aktivitelerinin araştırılması geçekleştirilmiştir. Toplanan orman toprakları örneklerinden mikrobiyolojik izolasyon metodları ile elde edilen izolatlarının morfolojik biyokimyasal ve moleküler özellikleri araştırıldıktan sonra, izolatlar Aktinomiset grubunun üyesi, Brevibacterium spp. olarak tanımlanmışlardır. Brevibacterium spp. Aktinomiset cinsinin endüstriyel açıdan önemli bir cinsi olarak bilinmektedir. İzolatların antibiyotik direnç özellikleri standart antibiyotiklerle ve farklı konsantrasyonlarda antimikrobiyal metodlar kullanılarak belirlenmiştir. Genelde Brevibacterium, toprakta bulunan ağır metallere tolerans gösterme potansiyelleriyle bilindikleri için izolatların krom toleransları araştırılmıştır. Brevibacterium spp. izolatları hazırlanan modifiye besiyerinde kültüre edilerek biyoaktif metabolitleri ekstrakte edilmiştir. Ekstrenin antimikrobiyal, antibiyofilm etkileri standart mikroorganizmalar ve sitotoksik etkileri Artemia salina larvaları üzerinde farklı konsantrasyonlar kullanılarak çalışılmıştır. Antimikrobiyal (MİK) değerleri bakteriler için 2500 µg/mL ve mayalar için 1250 µg/mL olarak belirlenmiştir. Antibiyofilm (MBEK) değeri ise 1250 µg/mL'dir. Sitotoksik etkin değer 2500 µg/mL konsantrasyonda bulunmuştur. Bu sonuçlar, elde edilen Brevibacterium spp. izolatının endüstriyel ve farmasötik açıdan bir potansiyel taşıdığını göstermiş olup daha detaylı farmasötik araştırılmalar da planlanmaktadır.

Actinomycetes bacterial group has the one of the most populous population in microorganisms that extends very different and extensive habitats especially natural soil habitats on earth. Since ancient times, bioactive metabolites of microorganisms especially soil microorganisms have studied and the results have provided that metabolites of soil microorganisms have significant benefits to science, medicine, agriculture and pharmaceutical industry. In this study, isolation of Actinomycetes strains from forest soils, identification of morpohological, biochemical and molecular features, extraction the bioactive metabolite of isolates and determination the antimicrobial, antibiofilm and cytotoxicity activities of bioactive extract was tested. The microbiological isolation methods for collected forest soil samples were used and after the determination of their morpfological, biochemical and molecular features, isolates were defined as Brevibacterium spp. that is member of Actinomycetes. It is known as an important species of Actinomycetes genus. The antibiotic resistance of the isolates were determined by different methods and different concentrations of standard antibiotics. The chromium tolerance of isolates were determined because Brevibacterium spp. is usually known by its tolerance against heavy metals. The bioactive metabolites of isolates were produced in modified medium and extracted. The antimicrobial, antibiofilm and cytotoxicity activities of different and serial concentrations of bioactive metabolite were determined against standard microorganisms and Artemia salina larvae were used as test organism for cytotoxicity researchs. The antimicrobial (MIC) concentrations of bioactive metabolite 2500 µg/mL for standard bacteria cultures and 1250 µg/mL for yeasts. The antibiofilm (MBEC) value was determined at 1250 µg/mL. The 2500 µg/mL concentration of extract was found the effective cytotoxic value. The results are provided that the Brevibacterium spp. isolates have industrial and pharmaceutical potential and more detailed pharmaceutical researchs are planned.