Özet:
Laktik asit bakterilerinin (LAB) starter kültür olarak işlevlerine ilave olarak
son dönemde bu önemli mikrobiyal grubun ürettiği fonksiyonel metabolitler
üzerinde durulmaktadır. Bu metabolitlerin başında da LAB türleri tarafından
in situ olarak üretilip gıda maddelerinin fizikokimyasal niteliklerini geliştirebilen
ekzopolisakkaritler gelmektedir. LAB türlerinde homopolimerik EPS üretimi ucuz
substrat ve yüksek miktarda üretim nedeniyle temel olarak α-glukan üretimi
çerçevesinde şekillenmektedir ve sükrozun substrat olarak kullanılması ile α-glukan
üretiminden glukansükrazlar sorumludur. Son dönemde LAB türlerinde ortaya
çıkartılan α-glukan üretebilen bir diğer enzim grubu da sükrozda inaktif ancak
amiloz gibi α-1-4 glikozidik bağı içeren substratlara etki edip açığa çıkan glukoz
ünitelerini farklı baglar ile bağlayabilen glukanotransferazlardır. Her iki enzim
grubu ile de farklı yapılarda oligo/polisakkaritlerin üretimi gerçekleştirilebilmektedir.
Bu bağlamda bu tez çalışması ile ekşi hamurdan izole edilen ve alternan
üreticisi olduğu gösterilen L. reuteri E81’de alternan üretiminin ekşi hamur üretimi
açısından fonksiyonel etkilerini ortaya koymak, alternan üretiminden sorumlu
glukansükrazın ve yine aynı bakteride açığa çıkartılan 4,6- α-glukanotransferazın
aktivitesinin sırasıyla verici-alıcı reaksiyonları ve farklı substratlarda üretebildikleri
oligosakkaritlerin karakterizasyonu ve bu oligosakkaritlerin bağışıklık düzenleyici ve
prebiyotik potansiyellerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Tez kapsamında kullanılan L.reuteri E81’in genom analizi bu bakteri de glukansükraz ve 4,6-α-glukanotransferaz
enzimlerini kodlayabilecek genin yer aldığını göstermiştir. Tez çalışmasında ilk
olarak ekşi hamur ve ekmeğinin nitelikleri açısından alternan üretiminin fonksiyonel
etkilerinin anlaşılabilmesi için gtfA geni L. reuteri E81’den silinmiş, L. reuteri E81 ve
alternan üretemeyen L. reuteri E81 ∆gtfA şusu ile ekşi hamur üretilip ekşi hamurun
fizikokimyasal özellikleri ve ekşi hamur ekmeğinin yapısal karakteristikleri üzerine ˘
alternan üretiminin etkileri açığa çıkartılmış. İkinci olarak L. reuteri E81’den gtfA ve
gtfB genleri E. coli BL21 hücrelerinde üretilip glukansükraz ve 4,6-α-glukanotransferaz
enzimlerinin aktivitesi ortaya konmuş ve ürettikleri α-glukanların yapıları NMR
spektroskopisi ile belirlenmiştir. Takiben glukansükraz enziminin sükroz ve farklı
şeker alıcılarla ve 4,6-α-glukanotransferaz enziminin ise α bağı içeren farklı
substratlardan üretebildikleri oligosakkaritler TLC, NMR ve LC/MS analizleri ile
karakterize edilmiştir. Son olarak GTFA ve GTFB ile üretilen bu oligosakkaritlerin
fonksiyonel etkileri in vitro olarak HT-29 kolon hücrelerinde IL-10, IL-4, IL-12 ve TNF-α
sitokinlerini indüklenme potansiyelleri ve probiyotik ve patojen bakterilerin gelişimi
üzerine potansiyel etkileri ortaya konmuş ve oligosakkarit düzeyinde fonksiyonel
etkinin değişiklik gösterebildiği açığa çıkartılmıştır.
