DERİLERİN KORUNMASINDA KULLANILAN TUZDA BULUNAN HALOVERSATİLBAKTERİLERİN ANTİBİYOTİK DİRENÇLERİNİN, BAKTERİYOSİN VE ENZİMÜRETİMLERİNİN ARAŞTIRILMASI, BİR ANTİMİKROBİYAL MADDE İLEKONTROLÜ


Yılmaz P. (Yürütücü), Abdulhusein H. S.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2022 - 2024

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Aralık 2022
  • Bitiş Tarihi: Ocak 2024

Proje Özeti

Bu çalışmada 25 adet tuz örneği Tuzla/İstanbul’da bulunan üç tane deri fabrikasından toplanmıştır. Tuz örneklerinin pH’ı 7.60 ve 8.04 arasında saptanmıştır. Toplam haloversatil bakteri sayısı, toplam proteolitik haloversatil bakteri sayısı ve toplam lipolitik haloversatil bakteri sayısı sırasıyla 6×103 -1.3×105 KOB/g, 1×103 -7×103 KOB/g, 2×103 -3.1×104 KOB/g olarak bulunmuştur. Toplam 35 adet haloversatil bakteri [Staphylococcus epidermidis (6 izolat), Staphylococcus warneri (2 izolat), Corynebacterium aurimucosum (2 izolat), Staphylococcus caprae (2 izolat), ve sadece birer izolat Staphylococcus pasteuri, Peribacillus frigoritolerans, Staphylococcus haemolyticus, Lysinibacillus telephonicus, Kocuria rosea, Paenibacillus illinoisensis, Kocuria Polaris, Bhargavaea ginsengi, Bacillus haynesii, Bacillus sonorensis, Bacillus licheniformis, Pseudomonas oryzihabitans, Bacillus subtilis, Bacillus piscis, Staphylococcus hominis, Micrococcus yunnanensis, Staphylococcus saccharolyticus, Pseudomonas iranica, Micrococcus luteus, Staphylococcus capitis subsp. urealyticus, Corynebacterium minutissimum, Bacillus paralicheniformis, Staphylococcus taiwanensis türleri] tuz örneklerinden izole edilmiştir ve 16S rRNA gen dizilemesi ile moleküler olarak tanımlanmıştır. Tüm izolatlar Bacteria Domainine ait olarak bulunmuştur. Sadece iki tane tür [Pseudomonas oryzihabitans (PSS14a) ve Pseudomonas iranica (PSS21a)] Gram-negatif iken, kalan diğer 33 izolat Gram-pozitiftir. Haloversatil türler üç şubede sınıflandırılmıştır: Firmicutes, Actinomycetota ve Proteobacteria. Staphylococcus sp. (16 izolat), Bacillus sp. (6 izolat), Peribacillus sp. (1 izolat), Lysinibacillus sp. (1 izolat), Paenibacillus sp. (1 izolat), ve Bhargavaea sp. (1 izolat) cinslerine ait izolatlar Firmicutes şubesinin üyeleridir. Pseudomonas cinsine ait iki izolat Proteobacteria şubesine ait olarak saptanmıştır. Actinomycetota şubesinde Corynebacterium sp. (3 izolat), Kocuria sp. (2 izolat), and Micrococcus sp. (2 izolat) cinslerine ait toplam yedi adet izolat bulunmuştur. Tüm izolatlara yeni erişim numaraları alınarak NCBI ve GenBank Nükleotid Veritabanlarına kaydedilmiştir. Haloversatil izolatların hidrolitik enzim üretme yetenekleri araştırılmıştır. Enzimatik sonuçlar esteraz, üreaz, proteaz, kazeinaz, lipaz,ksilanaz, selülaz, amilaz, DNaz ve oksidaz enzimlerinin sırasıyla izolatların %40, %66, %77, %6, %17, %6, %17, %20, %20 ve %40’ü tarafından üretilmiştir. İzolatların tamamı katalaz üretirken, hiçbir izolatın pullulanaz üretmediği görülmüştür. Ayrıca, lipaz üretimi için optimum koşulların Tween 80 Besiyerinde pH 7-8 değerinde, 1%-3% NaCl konsantrasyonda, 24-96 saatlik inkübasyon süresi boyunca, 37oC-50oC sıcaklıkta 30 dakikalık su banyosunda bekletme olduğu saptanmıştır. Lipaz ve proteaz enzimlerinin miktarları Bradford Metodu ile belirlenmiştir. Staphylococcus warneri (PSS1a), Staphylococcus pasteuri (PSS1b), Staphylococcus warneri (PSS2a), Paenibacillus illinoisensis (PSS7a) ve Bacillus subtilis (PSS16a) tarafından üretilen enzim miktarları sırasıyla 15.5 µg/ml, 13.25 µg/ml, 12.75 µg/ml, 12.5 µg/ml ve 12 µg/ml olarak saptanmıştır. Proteaz enzim miktarı Staphylococcus warneri (PSS1a) için 3.25 µg/ml, Staphylococcus epidermidis (PSS3a) için 2.5 µg/ml, Staphylococcus epidermidis (PSS3b) için 2.25 µg/ml, Peribacillus frigoritolerans (PSS4a) için 1.75 µg/ml, Bacillus haynesii (PSS11b) için 1.75 µg/ml, Bacillus subtilis (PSS16a) için 1.5 µg/ml, Micrococcus yunnanensis (PSS18b) için 2 µg/ml, Staphylococcus saccharolyticus (PSS20a) için 2 µg/ml, Staphylococcus epidermidis (PSS24a) için 2.5 µg/ml olarak bulunmuştur. Haloversatil izolatlar farklı şeker ve amino asit kaynaklarını kullanmıştır. Sırasıyla dekstroz, fruktoz, riboz, sellobiyoz ve sukroz izolatların 91%, 94%, 77%, 77% ve 91%’i tarafından kullanılmıştır. İzolatarın tümü L-tirozin, Lprolin ve L-valini kullanmıştır. İzolatların %9 ve %14’ü sırasıyla L-lizin ve L-arjinin kullanılmıştır. Staphylococcus, Corynebacterium, Micrococcus, Kocuria ve Bhargavaea cinslerine ait türler hareketsiz iken diğer türler hareketliydi. Hücre şekilleri basil, çomak veya pleomorfikti. Optimum gelişim tüm izolatlar için pH 7, 1.17% NaCl, ve 35℃ sıcaklıkta tespit edilmiştir. Corynebacterium aurimucosum (PSS2b), Bacillus haynesii (PSS11b), Staphylococcus epidermidis (PSS3a) ve Peribacillus frigoritolerans (PSS4a) türleri yüksek bakteriyosin üretirken, Bacillus subtilis (PSS16a), Microccus luteus (PSS21b) ve Paenibacillus illinoisensis (PSS7a) izolatları bakteriyosin üretemedi. Corynebacterium aurimucosum (PSS2b)’a ait bakteriyosinden etkilenen Bacillus piscis (PSS17a) izolatının etrafında 9 mm’lik inhibisyon zonu oluşmuştur. En düşük inhibisyon zonu (4 mm) sırasıyla Corynebacterium aurimucosum (PSS2b), Bacillus haynesii (PSS11b), Pseudomonas iranica (PSS21a), Pseudomonas iranica (PSS21a) izolatlarının bakteriyosinlerinden etkilenen Pseudomonas iranica (PSS21a), Staphylococcus warneri (PSS1a), Bacillus haynesii (PSS11b) etrafında ölçülmüştür. Koyun ve keçi derileri proteaz-lipaz üreten Staphylococcus warneri (PSS1a), Staphylococcus pasteuri (PSS1b), Staphylococcus warneri (PSS2a), Paenibacillus illinoisensis (PSS7a), Bacillus licheniformis (PSS13a), Bacillus subtilis (PSS16a); proteaz üreten Staphylococcus epidermidis (PSS3b), Bhargavaea ginsengi (PSS11a), Bacillus sonorensis (PSS12a), Bacillus haynesii (PSS11b), Corynebacterium aurimucosum (PSS15a) izolatların karışık kültürleri ile muamele edilerek 40 gün 24oC’de depolanmıştır. Koyun ve keçi derilerindeki zararlı etkiler taramalı elektron mikroskobunda incelenmiştir. Bu zararlı etkiler, kıl dökülmesi, gözenekler, delikler, liflerin kopması, deri yapısındaki morfolojik değişiklikler olarak saptanmıştır. Tüm izolatlar Rifampisin (RD5, 5 µg), Amikasin (AK30, 30 µg) ve Neomisin (N30, 30 µg) antibiyotiklerinden etkilenmiştir. Sodyum dimetilditiyokarbamet içeren antimikrobiyal maddenin 22 farklı konsantrasyonu (0.00175, 0.0035, 0.007, 0.014, 0.028, 0.06, 0.12, 0.24, 0.48, 0.96, 1.96, 3.92, 7.8, 15.6, 31.2, 62.5, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 µg/ml) Staphylococcus warneri (PSS1a), Staphylococcus pasteuri (PSS1b), Paenibacillus illinoisensis (PSS7a), Bacillus subtilis (PSS16a), Micrococcus luteus (PSS21b), Staphylococcus epidermidis (PSS15b), Bacillus sonorensis (PSS12a), Corynebacterium aurimucosum (PSS15a), ve Staphylococcus capitis subsp. urealyticus (PSS22a) izolatlarına karşı uygulanmıştır. Tüm test bakterilerinin gelişimleri (Staphylococcus warneri isolate PSS1a dışında) 125 µg/ml-4000 µg/ml konsantrasyonlarında inhibe edilmiştir. Staphylococcus warneri (PSS1a), Staphylococcus pasteuri (PSS1b), Paenibacillus illinoisensis (PSS7a), Bacillus subtilis (PSS16a), Micrococcus luteus (PSS21b), Staphylococcus epidermidis (PSS15b), Bacillus sonorensis (PSS12a) izolatlarının MİK değerleri sırasıyla 250 µg/ml, 62.5 µg/ml, 15.6 µg/ml, 7.8 µg/ml, 125 µg/ml, 15.6 µg/ml, 62.5 µg/ml olarak bulunmuştur. Corynebacterium aurimucosum (PSS15a) ve Staphylococcus capitis subsp. urealyticus (PSS22a) izolatlarının MİK değeri 3.92 µg/ml olarak bulunmuştur. Test bakterileri arasında bu iki izolat en düşük konsantrasyonda inhibe olduğu halde, Staphylococcus warneri (PSS1a) bu antimikrobiyal maddeye en dirençli tür olarak saptanmıştır.