Isolation of haloalkaliphilic microorganisms from leather industry

Abstract

oz Haloalkalofilik mikroorganizmalar yüksek alkali ve tuzlu koşullara adapte olmuş ekstremofilik canlılardır. Birçok farklı tür toprak ve soda gölü örneklerinden izole edilmiştir. Haloalkalofilik mikroorganizmalar tuzun zararlı etkilerin ve hücre içi pH değerlerini düzenleme yeteneğine sahiptirler. Halofilik ve alkalofilik olan bu organizmaların ürettiği ekstraselüler enzimler endüstride farklı amaçlar için kullanılanılabilir. Haloalkalofilik mikroorganizmaların yaşadıkları habitatlardan izole edilmeleri ve genotipik tanımlamalarının yapılması endüstri alanında kullanım amaçlı olarak genetik potansiyellerinin tanınması ve ileride yapılacak biyoteknolojik çalışmalar adına atılacak ilk adımı oluşturmaktadır. Deri fabrikaları işlem basamakları ve atık suyu bu çalışma için örnekleme alam olarak belirlenmiştir. Bu amaç için Horikoshi-I besi yerine %12 tuz ilave edilerek kullanılmıştır. İzolasyon aşamasının ardından organizmaların saflaştırma işlemi tamamlanmıştır. Fenotipik testler uygulanmıştır. Bunlar;Gram boyama, katalaz ve oksidaz testi, faz-kontrast mikroskobu ile spor gözlemi, ekstraselüler enzim taraması, farklı tuz konsantrasyonlarında (%0, %20, %25) gelişme, farklı sıcaklılarda (45-50 °C) gelişme, farklı pH (7-10-12) değerlerinde gelişme özellikleri). Genotipik karakterizasyon için genomik DNA izolasyonunun ardından 16S-ITS rDNA amplifikasyonu yapılmıştır. RFLP için iki farklı restriksiyon enzimi kullanıldı {Hae TR and Taq I ). Kesim ürünlerinin analizi yapılmıştır. Farklı jel profillerine sahip olanların oluşturduğu gruplar her iki enzim için de belirlendikten sonra grup temsilcileri kullanılarak dendogramlar oluşturulmuştur. Hae m restiriksiyon enzim kesimi sonucunda elde edilen grup temsilcilerinin 16S rDNA - PCR amplifikasyon ürünleri kısmi dizi analizleri için kullanıldı. Haloalkalofilik mikroorganizmalar ve enzimleri daha ileride yapılacak biyoteknolojik çalışmalarda kullanılacaktır.

ABSTRACT Haloalkalophiles are extremophilic microorganisms that are adapted to saline and alkaline conditions. Different species of them have been isolated so far from soda lakes and soil samples. Haloalkalophilic microorganisms have significant adaptive mechanisms to avoid denaturing effect of salts and to balance their interior pH. Extracellular enzymes that are produced by these halophilic and alkalophilic microorganism are applicable for industrial purposes. Therefore isolation of these organisms from their habitats and study on genotypic characterization constitute initial steps for furter biotechnological studies. In this study, processing steps of leather factories and their wastewater were chosen for sampling. In order to isolate target microorganisms Horikoshi-I medium including 12% NaCl was used. After isolation microorganisms were purified. Phenotypic tests were applied (Gram staining, catalase and oxidase behaviors, spore observation by phase contrast microscope, sensitivity to antibiotics and extracellular enzyme screenings). For genotypic characterization, genomic DNA was isolated and 16S-ITS rDNA region was amplified. Differentiation was achieved according to Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) method by using Hae HI and Taq I endonucleases. Isolates, which represented the different RFLP patterns, were chosen for building up the haplotype groups. As a result of the study seven different RFLP haplotypes were identified. Moreover, 16S ribosomal DNA partial sequencing was also performed on some of the strains in. These haloalkalophilic microorganisms and their enzymes could be used in different biotechnological studies in the future for various industrial applications. IV