Bazı ağır metallerin (Zn, Cu, Mn, Al, Li) Bacillus thuringiensis var Israelensis türünün gelişimi üzerine etkileri

Abstract

Canlılara doğal ortamı dışında olumsuz etki eden faktörler stres etmenleri olarak bilinmektedir. Bu faktörler ekosistemin tüm parçalarını farklı şekilde etkilemektedir. Mikroorganizmalar da ekosistemin oldukça önemli bileşeni olduklarından hayat döngülerinde sık sık bu faktörlere maruz kalmaktadırlar. Bazı mikroorganizmalar insektisidal özellikleriyle dikkat çekmektedir. İnsan sağlığını yakından ilgilendiren ya da tarım zararlısı olarak bilinen böceklerle mücadelede önemli oldukları düşünülmektedir. Ancak karşılaştıkları stres durumları bu özelliklerini kaybetmelerine ya da tamamen yok olmalarına neden olabilmektedir. Bunun yanı sıra, stres faktörlerine karşı geliştirdikleri adaptasyon mekanizmaları bu canlı grubuyla ilgili dikkat çekici konulardan birini oluşturmaktadır. Mikroorganizmaların adaptasyon mekanizmaları, birçok bilimsel disiplinle karşılıklı ilişki içinde olan biyoteknoloji alanında da önemli bir yere sahiptir. Biyoteknolojik çalışmalar, tarım, gıda endüstrisi, tıp ve çevre gibi geleceği yakından ilgilendiren çalışmalara ışık tutmaktadır.Bu çalışmada etkili bir entomopatojen olan ve topraktan izole edilen Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) bakterisi kullanıldı. Topraktaki kimyasal atıkların miktarına karşı Bti'nin canlılığını devam ettirme olasılığının hesaplanması amaçlandı. Ağır metallerden bakır, mangan, alüminyum, çinko ve lityum'un belirli konsantrasyonlarının (0.01 M, 0.05 M, 0.1 M, 0.5 M) bakteriye muameleleriyle 12, 24 ve 48. saat periyotlarında Bti türünün spor ve vejetatif hücre canlılığı koloni sayımlarıyla tespit edildi. Farklı kimyasallarla strese maruz bırakılan bakteri solusyonlarının belirtilen 24. ve 48. saat periyotlarında protein ağırlıkları SDS PAGE ile hesaplandı. Yine aynı şekilde her kimyasalın 24. ve 48. saat periyodunda faz-kontrast mikroskop görünümleri incelendi. En etkili ve etkisi önemsiz olan kimyasalın mikroskop görüntü sonuçları paylaşıldı.Elde edilen bulgularda Bti'nin spor ve vejetatif hücre canlılığını; lityum etkinliği tüm konsantasyonlarda devamını sağlarken, mangan ve alüminyum varlığı 0.01 M dan sonra canlılığın azalmasına ve bakır ve çinko ise bakterinin tamamen canlılığını kaybetmesine sebep olduğu bulunmuştur. ANAHTAR KELİMELER: Bacillus thuringiensis var. israelensis, ağır metal, bakteri stresi, biyoteknoloji, sds-page, spor canlılığı, lityum, çinko

Factors affecting the organisms outside from their natural environment are known as stress factors. These factors affect all parts of the ecosystem differently. Microorganisms are frequently exposed to these factors in their life cycle because they are a very important component of the ecosystem. Besides, the adaptation mechanisms which developed against stress factors constitute one of the remarkable issues related to this living group. Bacteria have a very important place in biotechnological studies because of these properties. Biotechnological studies shed light on studies that are closely related to the future, such as agriculture, the food industry, medicine and the environment.In this study, the bacteria Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) an effective entomopathogen, isoleted from the soil were used. It was aimed to calculate the likelihood of maintaining the effectiveness of Bti against the amount of chemical waste (0.01 M, 0.05 M, 0.1 M, 0.5 M) in the soil. Sports and vegetative cell viability of the Bti strain were determined by colony counts at 12, 24 and 48 hours with bacterial treatments of certain concentrations of heavy metals such as manganese, iron, aluminum, zinc and lithium. Protein weights were calculated by SDS PAGE at indicated periods of the bacterial solutions exposed to stres with different chemistries at 24 and 48 hours. Likewise, phase-contrast microscope views were examined for each chemical for each hour period at 24 and 48 hours.Lithium activity in the obtained findings has found that Bti maintains its spore and vegetative cell viability at all concentrations, after 0.01 M, manganese and aluminium activity are losing one's viability, causing the copper and zinc bacteria to lose their full vitality.Keywords: Bacillus thuringiensis var. israelensis, heavy metal, bakterial stress, biotechnology, SDS PAGE, spore viability, lithium, zinc