Toprak izolatı Bacillus sp. türlerinde siderofor optimizasyonu

Abstract

Sideroforlar, hücre dışına salgılanan düşük moleküler ağırlıklı ribozomal olmayan peptidlerdir. Günümüzde bu peptidler sağlık, kozmetik, tarım ilaçları gibi birçok endüstriyel ürünlerde değerlendirilebilecek bir metabolit olarak oldukça dikkat çekicidir. Bu nedenle son yıllarda sideroforların analizi, biyosentez yolları, transportu ve ürün içinde kullanılabilirliğine yönelik birçok araştırma mevcuttur. Demir elementi insan, bitki, hayvan ve mikroorganizmalarda büyüme, gelişme gibi pek çok fizyolojik olaylarda gereklidir. Noksanlığı ve fazlalığı canlılarda hastalıklara sebep olmaktadır. Sideroforlar, bilinen en büyük Fe+3 bağlayıcılarıdır, mikroorganizmaların yaşamlarının sürdürülmesinde, ekosistemin iyileştirilmesinde, tıpta bazı klinik uygulamalarda önemli rol almaktadır. Bu araştırmanın amacı, mikrobiyal kökenli sideroforun yüksek verimlilikte eldesine yönelik olarak tarımsal uygulamaların yapıldığı topraklardan izole edilen ve tanımlanan, siderofor ürettiği tespit edilen Bacillus subtilis DY3 , Bacillus subtilis DY5 , Bacillus pumilus 44/ 1 bakterilerinde siderofor üretim optimizasyonunu gerçekleştirmektir. Kontrol amaçlı olarak Escherichia coli KKÜ ve Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 bakterileri kullanılmıştır. Optimizasyona yönelik olarak incelenen farklı sıcaklık, pH, biyomas miktarı, karbon kaynağı ve zaman parametreleri değerlendirilmiştir. Bu sonuçlara göre en yüksek siderofor miktarı Bacillus pumilus 44/1'de % 47,8 olarak tespit edilmiştir. Bacillus pumilus 44/1 için optimum siderofor üretimi 30°C'de, pH 5.2'de 1 M melas varlığında, 1.5/100 oranında inoküle edildiğinde 48 saat olarak belirlenmiştir.

Siderophores are low molecular weight non-ribosomal peptides secreted out of the cell. Today, these peptides are remarkable as a metabolite that can be evaluated in many industrial products such as health, cosmetics and pesticides. For this reason, in recent years there has been a lot of research into the analysis, biosynthesis pathways, transport and availability of siderophores within the product. Iron is a necessary trace element in many physiological events such as a growth and development in human, plant, animal and microorganisms. Deficiency and excess of iron cause diseases in living things. Siderophores, known the largest Fe + 3 binders, play an important role in the survival of microorganisms, improvement of the ecosystem, and some clinical applications in medicine. The aim of this research is to perform siderophore production optimization in Bacillus subtilis DY3, Bacillus subtilis DY5, Bacillus pumilus 44/1 bacteria, which are isolated and identified from the soil where agricultural applications are made, for the high efficiency of microbial origin siderophore. Escherichia coli KKÜ and Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 bacteria were used for control purposes. Different temperature, pH, biomass amount, carbon source and time parameters examined for optimization were evaluated. According to these results, the highest siderophore amount was determined as 47.8% in Bacillus pumilus 44/1. Optimum siderophore production for Bacillus pumilus 44/1 was determined as 48 hours at 30 °C, pH 5.2 in the presence of 1 M molasses, when inoculated at a rate of 1.5/100.