Enterococcus faecalis KT11’in probiyotik potansiyelinin belirlenmesi ve bakterriyosin üretimi üzerine çalışmalar

Abstract

Bu çalıĢmada E. faecalis KT11‟in ürettiği bakteriyosinin kısmi karakterizasyonu yapılmıĢ ve üretim için optimum koĢullar belirlenmiĢtir. E. faecalis KT11‟den elde edilen kültür supernatanların pH‟ı 6,5 ayarlanmıĢ ve katalaz enzimi ile muamele edilmiĢtir, bu iĢlemler sonrasında aktivitesinde bir değiĢiklik olmamıĢtır. Daha sonra süpernatanlar bazı proteolitik enzimlerle (Tripsin, Pepsin, α-Kimotripsin, Proteaz, Proteinaz K) muamele edilmiĢ ve pepsin dıĢındaki tüm proteolitik enzimler, süpernatanların antimikrobiyal aktivitesini yitirmesine neden olmuĢtur. Bakteriyosinin yüksek sıcaklığa (121 °C‟de 30 dk) oldukça dirençli olduğu belirlenmiĢtir. Ayrıca bakteriyosinin aktivitesi, pH‟sı 2-11 olan ortamlarda değiĢmeden kalmıĢtır. Triton-X, Tween 80, üre, EDTA ve SDS gibi deterjanlar ve kloroform, propanol, metanol, etanol, hekzan, eter ve aseton gibi organik çözücülerle muamele sonrasında da aktivitesi değiĢmemiĢtir. Liyofilize süpernatandaki, amonyum sülfat çöktürmesi sonrasındaki ve diyalizattaki protein miktarı sırasıyla 328,7, 507,4 ve 498,8 μg/ml dir. Bakteriyosinin molekül ağırlığı 3,5-6,5 kDa arasındadır. Diyalizatın HPLC profili belirlenmiĢ ve 18, 20, 22, 26, 28 ve 30. dakikalarda toplanan fraksiyonlar antimikrobiyal aktivite göstermiĢtir. E. faecalis KT11‟in bakteriyosin üretmesi için optimum koĢullar; 40 °C (aerobik), pH=6, %4 inokulum ve 18 saattir. Ayrıca E. faecalis KT11 hücreleri, pH 2 ve 3‟ te; %0,3, %0,5 ve %1 safra tuzları varlığında; pH‟ı 3 ve 4 olan yapay mide sıvısında (3 mg/ml pepsin, 5 mg/ml NaCl) canlı kalabilmiĢtir. Buna ek olarak, E. faecalis KT11 kültür süpernatanlarının ve liyofilize süpernatanın oldukça yüksek bir antioksidan etkiye (DPPH inhibisyonu= %94-96) sahip olduğu da belirlenmiĢtir. Bu veriler E. faecalis KT11‟in probiyotik olarak kullanım potansiyelinin olduğunu göstermektedir.

In this study, partial characterization of bacteriocin produced by E. faecalis KT11 was done and optimum conditions for bacteriocin production were determined. The pH of culture supernatants were adjusted to 6,5 and treated with catalase enzyme, after these treatments their activity did not change. When supernatants were treated with some proteolytic enzymes (trypsin, pepsin, α-chemotrypsin, protease, Proteinase K), all enzymes except pepsin led to the loss of antimicrobial activity of supernatants. Bacteriocin was very heat stable (121 °C for 30 min). Activity of the bacteriocin did not change in the pH=2-11. Detergents such as Triton-X, Tween 80, urea, EDTA and SDS, and organic solvents such as chloroform, propanol, methanol, ethanol, hexane, ether, and acetone did not change the activity of the supernatants. Protein content of lyophilized supernatant, ammonium sulphate precipitate and dialysate were 328,7, 507,4 and 498,8 μg/ml, respectively. Molecular size of bacteriocin was between 3,5-6,5 kDa. HPLC fractions collected at 18, 20, 22, 26, 28 and 30 minutes showed antimicrobial activity. Optimum conditions were determined as; 40 °C (aerobic), pH=6, 4% inoculum and 18 hours, for the bacteriocin production by E. faecalis KT11. E. faecalis KT11 cells survived in pH 2 and 3; 0,3%, 0,5% and 1% bile salt; artificial gastric fluid at pH 3 and 4 (3 mg/ml pepsin, 5 mg/ml NaCl). In addition, it was determined that E. faecalis KT11 culture supernatants and lyophilized supernatant possess high antioxidant effect (inhibition of DPPH %=94-96). These data indicated that E. faecalis KT11 also has potential to be used as a probiotic.