Determination of Exopolysaccharide Producing Microorganisms in Maras Meat Sausages

Yıl 2022, Cilt: 12 Sayı: 1, 11 - 20, 30.06.2022

Zeynep Kurt Özlem Turgay

https://doi.org/10.53518/mjavl.974714

Öz

Exopolysaccharides (EPS) are polysaccharides that synthesized extracellular by lactic acid bacteria as a result of fermentation. These polysaccharides have prebiotic characteristics, also in food industry they used as gelling agent, emulsifier, and stabilizer. Furthermore, they have positive effect on health because of digestive, cholesterol lowering, anti-tumor, anti-ulcer property. Also, they have generally recognized as safe (GRAS) property, for this reason their importance is rising. In fermented sucuk, lactic acid bacteria are dominant flora like many fermented products. In this study, lactic acid bacteria that produced exopolysaccharide in fermented sucuk and amount of exopolysaccharides produced by LAB which were dominant flora in that product was determined. For this purpose; LAB isolated from fermented sucuks which were obtained from 10 different butchers that were located in Kahramanmaraş. Phenol-sulphuric acid method was used for determination of amount of produced EPS. After that; characterization of LAB was made with PCR. As a result; Lactobacillus plantarum, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus and Bacillus subtilis strains characterized from sausages that obtained from 10 different butchers in Kahramanmaraş. It was detected that; the amount of EPS which obtained from 56 strains was between 20.19-109.10 ppm. Also, it was detected that both of highest and lowest EPS producer strain was L. plantarum.

Anahtar Kelimeler

Lactobacillus plantarum, Lactic acid bacteria, exopolysaccharide, sausage, Lactobacillus plantarum

Destekleyen Kurum

KSÜ BAP

Proje Numarası

2019/4-9 YLS

Teşekkür

KSÜBAP

Maraş Et Sucuğunda Ekzopolisakkarit Üreten Mikroorganizmaların Tespiti

Öz

Ekzopolisakkaritler (EPS) de laktik asit bakterilerinin (LAB) fermantasyon sonucu hücre dışında oluşturdukları polisakkarit yapıda maddelerdir. EPS’ler prebiyotik özellik gösterdikleri gibi gıda endüstrisinde jelleştirici, emülsifiye edici, stabilizatör olarak da kullanılmaktadırlar. Ayrıca EPS’nin sağlık üzerine bağışıklık sistemini geliştirici, kolesterolü düşürücü, antiülser ve antitümör gibi olumlu etkilerinin olduğu belirtilmiştir. Genel olarak güvenilir kabul edilen (GRAS) özellikte olmaları da ekzopolisakkaritlerin önemini artırmaktadır. Bu çalışmada, fermente sucuk üretiminde hakim flora olan laktik asit bakterilerinden EPS üreten bakterileri türleri ve ürettikleri EPS miktarı tespit edilmiştir. Bu amaçla Kahramanmaraş piyasasındaki kasaplarda üretilen 10 farklı kasaptan elde edilen sucuk örneklerinden LAB izole edilmiş ve izole edilen laktik asit bakterilerinin ürettikleri ekzopolisakkarit miktarı fenol sülfürik asit yöntemi ile belirlenmiştir. Daha sonra izole edilen bakterilerin karakterizasyonu PCR ile yapılmıştır. Sonuç olarak 10 farklı kasaptan temin edilen sucuklarda Lactobacillus plantarum, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus ve Bacillus subtilis bakterileri tespit edilmiştir. Bu sucuklardan izole edilen toplam 56 suşun ürettiği EPS miktarının 20,19 ile 109,10 ppm arasında değiştiği tespit edilmiştir. Kullanılan örnekler içerisinde hem en düşük hem de en yüksek EPS üreten suşun L. plantarum olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Laktik asit bakterileri, ekzopolisakkarit, sucuk, Lactobacillus plantarum

Proje Numarası

2019/4-9 YLS

Kaynakça

• Ahi S 2011. Bazı Laktik Asit Bakterilerinin Ekzopolisakkarit (EPS) Üretimi ile Antibiyotik Dirençliliklerinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Akepaer M 2015. Bazı Enterococcus Lactococcus ve Pediococcus bakterilerinin probiyotik özelliklerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Akgül Hİ 2020. Tereyağlarından ekzopolisakkarit (EPS) üreten laktik asit bakterilerinin izolasyonu ve tereyağı üretiminde starter kültür olarak kullanılabilirliğinin araştırılması, Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
• Anonim 2012. Türk Gıda Kodeksi Et ve Et Ürünleri Tebliği, Tebliğ No: 2012/74, Resmi Gazete, 5 Aralık 2012, Sayı: 28488.
• Badel S, Bernardi T, Michaud P 2011.New perspectives for Lactobacilli exopolysaccharides, Biotechnology Advances, 29: 54-66.
• Bai L, Wang L, Ji S 2016. Structural elucidation and antioxidant activities of transactions, Chemical Engineering Transactions, 55: 61-66.
• Behera SS, Ray RC, Zdolec N 2018. Lactobacillus plantarum with functional properties: an approach to increase safety and shelf-life of fermented foods, Hindawi Biomed Research International, 1-18.
• De Vries M, Vaughan EE, Kleerebezem M, and de Vosa WM 2006. Review Lactobacillus plantarum survival, functional and potential probiotic properties in the human intestinal tract. International Dairy Journal, 16, 1018-1028.
• Demir E, Kaygusuz E, Kılıç G, Yüce S, Soyuçok A 2017. Yoğurt Örneklerinden İzole Edilmiş Laktik Asit Bakterilerinin Moleküler Yöntemlerle Tanımlanması ve Ekzopolisakkarit Üretimlerinin Belirlenmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 8 (Ek Sayı 1): 262-267.
• Dertli E, Yılmaz MT, Tatlısu NB, Toker OS, Cankurt H, Sağdıç O 2016. Effects of in situ exopolysaccharide production and fermentationconditions on physicochemical, microbiological, textural andmicrostructural properties of Turkish-type fermented sausage. Meat Science, 121: 156-165.
• Evren M, Apan M, Tutkun E, Evren S 2011. Geleneksel fermente gıdalarda bulunan laktik asit bakterileri. Elektronik Mikrobiyoloji Dergisi, 9(1): 11-17.
• Erten H, Ağırman B, Gündüz CPB, Çarşanba E, Sert S, Bircan S, Tangüler H 2014. Importance of yeasts and lactic acid bacteria in food processing, in A. Malik et al. (Eds.). Food Processing: Strategies for Quality Assessment, 351-360.
• Fan Y, Zhao L, Ma Q, Li X, Shi H, Zhou T, Zhang J, Ji C 2013. Effects of Bacillus subtilis ANSB060 on growth performance, meat quality and aflatoxin residues in broilers fed moldy peanut meal naturally contaminated with aflatoxins. Food and Chemical Toxicology, 59:748-753.
• Feldmane J, Semjonovs P, Ciprovica I 2013. “Potential of exopolysaccharides in yoghurt production” In Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology, 80p. 299.
• Gao X, Ma Q, Zhao L, Lei Y, Shan Y, Ji C 2011. Isolation of Bacillus subtilis: screening for aflatoxins B-1, M-1, and G (1) detoxification. European Food Research and Technology, 232: 957-962.
• İspirli H 2016. Erzincan tulum peynirinden laktik asit bakterilerinin (LAB) izolasyonu, moleküler metotlarla tanımlanması ve ekzopolisakkarit (EPS) üretim potansiyellerinin genetik olarak belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bayburt.
• Kara Ü 2017. Ekzopolisakkarit üreten laktik asit bakterilerinin ekmek kalitesine etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı. Kahramanmaraş.
• Kılıç NK, Dönmez G 2019. Farklı Ortam Koşullarının Micrococcus sp. Ekzopolisakkarit Üretimine Etkisi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 40-46. DOI:10.35414/akufemubid.387249.
• Kıran F, Osmanagaoglu O 2011. Laktik asit bakterilerinin (LAB) identifikasyonunda /tiplendirmesinde kullanılan moleküler yöntemler. Erciyes University Journal of Institute of Science and Technology, 27(1): 62-74.
• Kim K, Lee G, Thanh HD, Kim JH, Konkit M, Yoon S, Park M, Yang S, Park E, Kim W 2017. Exopolysaccharide from Lactobacillus plantarum LRCC5310 offers protection against rotavirus-induced diarrhea and regulates inflammatory response, Journal of Dairy Science, 101: 1–11.
• Kuşaklı S 2011. Bacillus subtilis’in peyniraltı suyu içerisinde fermantasyonu ile polisakkarit ve surfaktin üretiminin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimlei Enstitüsü, Sakarya.
• Leroy F, Verluyten J, De Vuyst L 2006. Functional meat starter cultures for improved sausage fermentation. International Journal of Food Microbiology, 106: 270-285.
• Luang InV, Deeseenthum S 2016. Exopolysaccharide-producing isolates from Thai milk kefir and their antioxidant activities. LWT- Food Science and Technology. 73: 592-601.
• Devrim AK, Arslantaş A, Kaya N, Necefoğlu H 2007. Effect of cobalthydroxybenzoate complex on genomic DNA, Asian Journal of Chemistry, 19(3): 2374- 2380.
• Manjula A, Sathyavathi S, Gunasekaran P, Rajendhran J 2011. Comparison of seven methods of DNA extraction from termitarium forfunctional metagenomic DNA library construction. Journal of scientific and industrial research, 70: 945-951.
• Mıdık F 2011. Bazı laktik asit bakterilerinin ekzopolisakkarit (EPS) üretimi yönünden incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Nithya V, Halami P 2013. Evaluation of the probiotic characteristics of Bacillus species isolated from different food sources, Annals of Microbiology, 63:129- 137.
• Uğurlu Ö 2017. Geleneksel peynirlerden izole edilen laktik asit bakterilerinin ekzopolisakkarit üretme potansiyellerinin moleküler olarak belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.
• Urdaci MC, Bressollier P, Pinchuk I, 2004. Bacillus clausii probiotic strains: Antimicrobial and immunomodulatory activities, Journal of Clinical Gastroenterology, 38: 86-90.
• Pektaş S 2014. Süt ve süt ürünlerinden izole edilen laktik asit bakterilerinin ekzopolisakkarit üretim yeteneklerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
• Pham PL, Dupont I, Roy D, Lapointe G, Cerning J 2000. Production of exopolysaccharide by Lactobacillus rhamnosus R and analysis of its enzymatic degradation during prolonged fermentation, Applied And Environmental Microbiology, 66(6): 2302-2310.
• Pürçüklü P 2021. Doğal bir antioksidan olarak defne yaprağı ekstraktının fermente sucuğa ilave edilmesinin bazı kalite özellikleri ve biyojen amin içeriği üzerine etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Rasmussen S, Nielsen HB, Jarmer H, 2009. The transcriptionally active regions in the genome of Bacillus subtilis, Molecular Microbiology, 73(6): 1043-1057.
• Sağlam H, Karahan AG 2017. Laktik asit bakterilerinin plazmidleri ve bunların özellikleri. Kafkas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(2), 252-285.
• Soyuçok A, Ekiz T, Başyiğit-Kılıç G 2016. Nisan. Ekzopolisakkaritlerin özellikleri ve gıda endüstrisndeki önemi. DOI: 10.17100/nevbiltek.211029.
• Şengül M, 2001. Tulum Peynirinden İzole ve İdentifiye Edilen Bazı Laktik Asit Bakterisi Suşlarının Starter Kültür Özellikleri ve Peynirlerin Bazı Özelliklerinin Tespiti, Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Erzurum.
• Torino M, Taranto M, Sesma F, Valdez G, 2001. Heterofermentative pattern and exopolysaccharide production by Lactobacillus helveticus 15807 in response to environmental pH. Journal of Applied Microbiology, 91(5): 846-852.
• Tosun F 2016. Ekzopolisakkarit Üreten Laktik Kültürlerin Tereyağı, Yayık Tereyağı ve Kaymağın Kalite Özellikleri Üzerine Etkisi, Doktora Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri.
• Tuşar FR 2021. Çeşitli Mezofilik ve Termofilik Bakterilerde Ekzopolisakkarit Üretimi, Optimizasyonu ve Karakterizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Dicle Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Diyarbakır.
• Yılmaz T 2018. Lactobacillus plantarum suşları tarafından üretilen ekzopolisakkaritlerin sağlık üzerine etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Denizli.
• Yılmaz MT, Yetim H, Arıcı M, Sağdıç O 2014. Ekzopolisakkarit (EPS) üreten laktik asit bakterilerinin bazı gıdaların tekstürel, reolojik ve mikroyapısal özelliklerine etkisi, Tübitak Projesi. Program Kodu: 1001 Proje No: 112O169. İstanbul.
• Zannini E, Waters DM, Coffey A, Arendt EK 2016. Production, properties and industrial food application of lactic acid bacteria derived exopolysaccharides. Applied Microbiology and Biotachnology. 100: 1121-1135.
• Zehir D 2017. Tarhanadan İzole Edilen Bazı Laktik Asit Bakterileri Tarafından Üretilen Ekzopolisakkaritlerin Karakterizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Denizli.
• Zhang Z, Liu Z, Tao X, Wei H 2016. Characterization and sulfated modification of an exopolysaccharide from Lactobacillus plantarum ZDY2013 and its biological activities. Carbohydrate Polymers. 153: 25-33.
• Wang X, Shao C, Liu L, Guo X, Xu, Lu X 2017. Optimization, partial characterization and antioxidant activity of an exopolysaccharide from 77 Lactobacillus plantarum KX041. International Journal of Biological Macromolecules, 103: 1173-1184.
• Wright AV, Axelsson L 2019. Lactic acid bacteria: An introduction. In: Lactic acid bacteria microbiological and functinal aspects, fifth edition. Ed: Vinderola, G, Ouwehand AC, Salminen S, Wright AV, Crc pres, Boca raton, FL, 1-16.