Cytobacillus oceanisediminis ile biyoaktif ekzopolisakkarit üretimi


Arş. Gör. Şeyda ALBAYRAK

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Türkiye

Tez Danışmanı: Prof. Dr. Ahmet Adıgüzel

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Amaç: Bu tez çalışmasının amacı, suda çözünebilen ekzopolisakkarit (EPS) üreten bakterilerin izole edilmesi, en verimli izolatın belirlenerek tanılanması ve daha sonra en verimli izolattan saflaştırılan EPS'nin kimyasal yapısı ve bazı biyolojik aktivitelerinin araştırılmasıdır.

 

Yöntem: Çalışmada kullanılan bakteriler, Erzurum’un farklı ilçelerinde bulunan çam orman topraklarından izole edildi. Suda çözünebilir EPS üretimi için seçilen en iyi izolat konvensiyonel ve moleküler yöntemlere göre tanılandı. En iyi izolat ile maksimum EPS üretimi için bazı kültür koşulları (sıcaklık, pH ve inkübasyon süresi) optimize edildi. EPS'nin karakterizasyon aşamasında, çözünürlüğü (farklı solventlerde), karbonhidrat içeriği (fenol-sülfürik asit yöntemiyle), protein içeriği (Warburg-Christian yöntemi ve Bradford yöntemiyle), monomer bileşimi (HPLC analiziyle), fonksiyonel grupları (FT-IR ile) ve molekül ağırlığı (viskozite bazlı yöntemle) araştırıldı. EPS’nin farmasotik potansiyelini ortaya çıkarmak için onun antimikrobiyal, antikanser, antioksidan, anti-aging ve antiobezite aktiviteleri test edildi.

 

Bulgular: En yüksek miktarda suda çözünebilir EPS üreten izolat (DT3-C) konvensiyonel ve moleküler yöntemlere göre Cytobacillus oceanisediminis (GenBank: OR826625) olarak tanılandı. Bu izolat ile EPS üretimi için en uygun koşullar, 8,0'lık başlangıç ​​pH'sı, 35°C'lik inkübasyon sıcaklığı ve 48 saatlik inkübasyon süresi olarak belirlendi. EPS’nin sudaki çözünürlüğünün organik çözücülerdeki çözünürlüğünden çok daha yüksek olduğu belirlendi. EPS'nin ramnoz, ksiloz, arabinoz, fruktoz ve glukoz monomerlerinden oluşan bir heteropolisakkarit olduğu gösterildi ve molekül ağırlığı 142 Da olarak belirlendi. EPS'nin antikanser (akciğer, kolon, nöroblastoma ve prostat kanseri hücre dizileri üzerinde), antioksidan (DPPH, hidroksil, süperoksit ve nitrik oksit radikallerine karşı), yaşlanma karşıtı (dermal fibroblastlar üzerinde) ve antiobezite aktiviteleri sergilediği, ancak test edilen patojenlerden herhangi birine karşı antimikrobiyal aktivite göstermediği bulundu.

Sonuç: C. oceanisediminis ile EPS üretimi literatürde ilk kez gerçekleştirildi. EPS'nin heteropolisakkarit bir yapıya sahip olduğu ve çeşitli biyolojik aktiviteler sergileyebildiği gösterildi. Bu nedenle, C. oceanisediminis'ten elde edilen EPS'nin; gıda, biyomedikal, kozmetik ve ilaç endüstrilerinde insan yararına uygulama alanı bulabileceği öngörülmektedir.

 

Anahtar Kelimeler: Cytobacillus oceanisediminis, ekzopolisakkarit, antioksidan, antikanser, anti-aging, antiobezite