Kırıkkale-Kızılırmak'tan izole edilen gümüş ve stronsiyum dirençli bakterilerin biyokimyasal ve moleküler karakterizasyonu

Abstract

Ağır metallerden kaynaklanan çevresel kirlenme son yıllarda önemli bir problem oluşturmaktadır. Sucul ekosistem başta olmak üzere tüm canlıların sağlığını tehdit eden bu durumu bertaraf etmek amacıyla ağır metal iyonlarının su ortamından giderilebilmesi için çok pahalı ve ileri düzeyde kimyasal teknolojiye ihtiyaç vardır. Ağır metale dirençli bakterilerin kullanıldığı biyoremediasyon ise daha ucuz bir alternatif oluşturmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Kırıkkale-Kızılırmak'tan izole edilen gümüş ve stronsiyum dirençli bakterilerin biyokimyasal ve genetiksel olarak karakterizasyonudur. En yüksek MİK (Minimal inhibitör konsantrasyonu) değeri (8 mg/L) gösteren gümüş dirençli iki bakteri izole edilmiş, biyokimyasal testleri dikkate alınarak Pseudomonas putida ve Klebsiella pneumoniae olarak tanımlanmıştır. Plazmit profil analiz ve plazmit eliminasyon çalışmaları sonucunda Pseudomonas putida'nın gümüş dirençlilik genlerinin plazmit DNA üzerinde olduğu görülmüştür. Ayrıca Klebsiella pneumoniae'nin gümüş dirençliliğinin kromozomal DNA üzerinde olduğu görülmüştür. Her iki suşun da alüminyum, lityum, kalay, nikel ve stronsiyum metallerine dirençli olduğu belirlenmiştir. En yüksek MİK değeri (2000 mg/L) gösteren stronsiyum dirençli iki bakteri izole edilmiş, biyokimyasal testleri dikkate alınarak Sphingomonas paucimobilis ve Pseudomonas fluorescens olarak tanımlanmıştır. Her iki suşun da alüminyum, lityum, baryum ve nikel metallerine dirençli olduğu görülmüştür. Plazmit profil analiz ve plazmit eliminasyon çalışmaları sonucunda Sphingomonas paucimobilis, Pseudomonas fluorescens suşlarının stronsiyum dirençlilik genlerinin kromozomal DNA üzerinde olduğu görülmüştür.

Environmental pollution caused by toxic heavy metals has become important in recent years. Removal of heavy metals from aquatic environment needs advance chemical technologies which are very expensive. On the other hand, bioremediation which depends on the use of heavy metal resistant bacteria is the cheapest alternative. The aim of this study to isolate and identify silver and strontium resistant bacteria from Kızılırmak-Kırıkkale. Two silver resistant bacteria with maximum MIC (Minimal inhibition concentration) value (8mg/L) were isolated and identified as Pseudomonas putida and Klebsiella pneumoniae. Both isolates were shown to be multi resistant to some other heavy metals namely, aluminum, lithium, tin, nickel and strontium. Plasmid profile analysis and curing experiments showed that the silver resistance ability of Pseudomonas putida was plasmid-encoded. On the other hand, our results showed that the silver resistant ağabeylity of Klebsiella pneumoniae was chromosomal-encoded. Two strontium resistant bacteria with maximum MIC value (2000 mg/L) were isolated and identified as Sphingomonas paucimobilis and Pseudomonas fluorescens. Also strontium resistant isolates were shown to be resistant to some other heavy metals such as aluminium, lithum, barium, nickel and strontium. Plasmid profile analysis and curing experiments revealed that the strontium resistant abilities of both isolates were chromosomal-encoded.