Geobacillus kaustophilus'ta biyofilm oluşumuna çevresel koşulların etkisi

Abstract

Bacilluslar pek çok çevrede çok yaygın olarak bulunan ve spor oluşturanmikroorganizmalardır. Bu mikroorganizmaların gıda endüstrisi, ısıtma sistemleri,arıtma sistemleri gibi pek çok sistemin önemli kontaminantları oldukları ve busistemler içinde biyofilm tabakaları oluşturdukları bilinmektedir. Bu bakterilerinbüyük çoğunluğu hem gıda sektöründe önemli indikatörler olduklarından, hem depek çok endüstriyel sistemde enerji kaybına sebep olduklarından oluşturduklarıbiyBacilluslar pek çok çevrede çok yaygın olarak bulunan ve spor oluşturanmikroorganizmalardır. Bu mikroorganizmaların gıda endüstrisi, ısıtma sistemleri,arıtma sistemleri gibi pek çok sistemin önemli kontaminantları oldukları ve busistemler içinde biyofilm tabakaları oluşturdukları bilinmektedir. Bu bakterilerinbüyük çoğunluğu hem gıda sektöründe önemli indikatörler olduklarından, hem depek çok endüstriyel sistemde enerji kaybına sebep olduklarından oluşturduklarıofilm yapılarıyla mücadele son derece önem taşımaktadır.Bu tez çalışmasında termofilik bir mikroorganizma olan Geobacilluskaustophilus'un polistiren yüzey üzerinde biyofilm oluşumuna çeşitli çevreselfaktörlerin etkisi araştırılmıştır. Geobacillus kaustophilus polistiren yüzey üzerindebiyofilm oluşturmuş ve en iyi tutunmayı 168. saatte gerçekleştirmiştir. Geobacilluskaustophilus biyofilm oluşumu için optimum sıcaklığın optimum büyüme sıcaklığıolan 55?C olduğu tespit edilmiştir. Tutunma ortamına %5 glukoz ya da %3 tuzeklendiğinde biyofilm oluşumunda artış meydana gelmiştir. Glukoz ve NaCl'ninbirlikte en etkin olduğu konsantrasyonlar ise sırasıyla %3 ve %1.5`tur. Isı şoku veUV uygulanan hücrelerde tutunma gözlenmemiştir. SDS ve lizozim gibi hücreduvarını denatüre edici ajanların varlığı vejetatif hücrelerde biyofilm oluşumunuazaltmış/engellemiştir ve lizozim muamelesinin SDS'ye oranla biyofilm oluşumundadaha etkili olduğu saptanmıştır. Vejetatif hücrelerle karşılaştırıldığında Geobacilluskaustophilus spor yapıları polistiren yüzeylere daha güçlü tutunma göstermiştir. Sporyapıları lizozim muamelesine direnç gösterirken SDS muamelesi sonucu polistirenyüzeye tutunmada azalma meydana gelmiştir.The bacilli are a group of spore forming bacteria that are a common flora ofmultitude of area. These bacteria are important contaminants of the food industry,heating and waste treatment systems and they have found to form biofilm structuresin these systems. Because most of these bacteria are both indicators of poor hygienein food industry and the reason of loss of energy in many industrial systems it isessential to cope with biofilm structures that these bacteria form.In this thesis, biofilm formation by Geobacillus kaustophilus on polystyrenesurface under some environmental conditions was studied. Geobacillus kaustophilusvegetative cells were found to adhere to polystyrene surface and biyofilm formationafter 168- hour- incubation was considerably greater when compared to each testedincubation periods. The optimum temperature for biofilm formation by Geobacilluskaustophilus was 55?C which is the optimum growth temperature of this bacterium.Addition of 5% of glucose or 3% of NaCl increased biofilm formation. Thecombined presence of NaCl and glucose enhanced biofilm formation and theoptimum concentrations of NaCl and glucose for biofilm formation were 3% and 1%respectively. Heat shock and UV treatments inhibited biofilm formation formed byvegetative cells. Destroying surface layer of vegetative cells by using SDS orlysozyme applied significant reduction/complete inhibition on biofilm formation andthe effect of lysozyme on attachment of vegetative cells was greater than effect ofSDS. When compared to vegetative cells, Geobacillus kaustophilus spores werefound to attach polystyrene surfaces more efficiently. Treatment with SDS appearedto be more effective for reducing spore attachment compared with lysozymetreatment.