Tarhana örneklerinden laktik asit bakterilerin izolasyonu ve bazı probiyotik özelliklerinin karakterizasyonu

Abstract

Tarhana, buğday ürünleri (un, irmik, bulgur), yoğurt, ekmek mayası ve çeşitli sebzelerin (domates, soğan, kırmızıbiber vb.), tuz ve baharatlarla karıştırılması suretiyle elde edilen fermente hamurun, kurutulması ve öğütülmesiyle üretilen geleneksel fermente bir gıdadır. Bu çalışmanın amacı, piyasadaki bazı organik ve ev yapımı tarhanalardan izole edilen laktik asit bakterisi (LAB) izolatlarını MALDI-TOF yöntemiyle tanımlayarak örneklerin LAB florasını belirlemek ve bu bakterilerin asit ve safra dirençleri, antibiyotik duyarlılığı, antimikrobiyal aktivitesi gibi bazı probiyotik özelliklerini karakterize etmektir. Ağırlıklı olarak Manisa yöresinden, geleneksel ev yapımı ve ticari firmalar tarafından üretilen toplam 55 adet tarhana örneğinden 210 adet gram pozitif ve katalaz negatif muhtemel LAB izolatı elde edilmiştir. LAB izolatlarından 86 adetinin, kütle spektrometrisi kullanılarak cins ve tür bazında teşhisleri yapılmıştır. Tanımlanan potansiyel probiyotik LAB üyeleri; 43 adet Pediococcus pentosaceus, 21 adet Enterococcus faecalis, 6 adet Enterococcus faecium, 8 adet Lactobacillus fermentum, 3 adet Lactobacillus brevis ve 5 adet Lacobacillus spp. (Lacobacillus pentosus/plantarum/paraplantarum) suşlarıdır. Ticari ölçekteki firmalardan temin edilen organik tarhanalardaki LAB çeşitliği ve sayısı, geleneksel ev tipi üretilen tarhanalara göre yüksek çıkmıştır. Bazı probiyotik özelliklerin araştırılmasına yönelik 28 LAB suşu üzerinde yapılan analizlerde; % 50 bakteri suşunun mide asitliğine (pH 3.0) toleranslı ve % 85,7 suşun safra tuzu ortamına (% 0,3) direnç göstererek hayatta kaldıkları tespit edilmiştir. 5 farklı antibiyotiğe karşı gerçekleştirilen antibiyogram testinde suşların % 59'u Amoxicillin'e dirençli, % 44'ünün Vancomycin'e dirençli ve % 4'ünün Cephalothin'e dirençliyken suşların % 96'sı Cephalothin'e, suşların tümünün Penicillin G ve Chloramphenicol karşı yarı duyarlı ve/veya duyarlı oldukları tespit edilmiştir. İzolatların % 46,4'ü Staphylococcus aureus, % 14,3'ü Escherichia coli ve % 7,1'i Salmonella Typhimurium gibi patojen bakterilere karşı orta düzeyde antimikrobiyal aktivite göstermiştir. Özetle P. Pentosaceus A112, L. brevis B11 ve Lactobacillus spp. G1 suşları mide asitliğine ve safra tuzuna dayanıklılık, seçilen antibiyotiklerin çoğuna duyarlılık ve bazı patojen bakterilere karşı düşük ve/veya orta dereceli duyarlı aktivite gibi iyi probiyotik özellik göstermişlerdir. Sonuç olarak, iyi bir LAB kaynağı olan organik ürünlerden elde edilen izolatların, endüstriyel olarak üretilen probiyotikler yerine seçenek olup olamayacağının daha detaylı olarak araştırılmasına ihtiyaç duyulmaktadır.

Tarhana is a favored Turkish traditional dried soup which is produced by drying and grinding the fermented dough prepared by mixing wheat product (semolina, flour, bulgur), yogurt, and Baker's yeast with some vegetables (tomato, onion, red pepper, etc), salt and spices. The purpose of the current study was the identification of lactic acid bacteria (LAB) isolated from some homemade and organically produced by MALDI-TOF method to determine the LAB flora of the samples and to characterize some probiotic properties such as stomach acid and bile resistance, antibiotic susceptibility and antimicrobial activity of these bacteria. 210 gram-positive and catalase-negative probable LAB strains were isolated from 55 tarhana samples from traditional homemade and organically produced by commercial firms. A total of 86 of the LAB strains were identified on the basis of genus and species using mass spectrometry. Identified potential probiotic LAB members; 43 Pediococcus pentosaceus, 21 Enterococcus faecalis, 6 Enterococcus faecium, 8 Lactobacillus fermentum, 3 Lactobacillus brevis and 5 Lacobacillus spp. (Lacobacillus pentosus/ plantarum/paraplantarum) strains. The variety and number of LABs in organic tarhanas isolated from commercial companies were higher than those of traditional domestic tarhans were. In the analyzes carried out on 28 LAB strains to investigate some probiotic properties; It was found that 50 % bacteria strains were tolerant to gastric acidity (pH 3.0) and 85.7 % strains were resistant to bile salt media (0.3%). Of the 5 different antibiotics, 59 % of the isolates showed resistance to Amoxicillin and 44,4% to Vancomycin. 59 % of strains against 5 different antibiotics were resistant to Amoxicillin, 44 % were resistant to Vancomycin and 4 % were resistant to Cephalothin, while 96 % of strains were sensitive to Cephalothin, all strains were semi-sensitive or sensitive to Penicillin G and Chloramphenicol. 46,4 % of isolates showed moderate antimicrobial activity against pathogenic bacteria such as Staphylococcus aureus, 14,3 % Escherichia coli, and 7,1 % Salmonella Typhimurium. In summary, P. pentosaceus A112, L. brevis B11 and Lactobacillus spp. G1 strains, they showed good probiotic properties such as resistance to gastric acidity and bile salt, sensitive to most of the selected antibiotics and low or moderate susceptible activity to certain pathogens. As a result, LAB strains isolated from organic products, which are a good source of LAB and should be investigated in detail as alternatives to probiotics produced industrially as probiotic culture candidates.