Tuzcul Habitatlardan 2,2 Dikloropropiyonik Asiti Parçalayan Bakterilerin İzolasyonu ve Tanısı

Abstract

Tarımda kullanılan herbisitler gibi haloalkanoik asit yapılı kimyasallar uzun zamandan beri kullanıldığından dolayı çevre ve insan sağlığı bakımından gittikçe risk teşkil etmektedir. Dalapon gibi herbisitlerde aktif bileşen olarak sıklıkla kullanılan sentetik haloalkanoik asitler, çevre için toksiktir ve canlı organizmalar için zararlıdır. Son yıllarda canlı habitatlarında özellikle tarımsal alanlarda sentetik haloalkanoik asit bazlı kimyasal birikimi ortaya çıkmıştır. Bu tez çalışmasının amacı, 2,2-dikloropropionik asit (2,2-DCP)'i indirgeyip, karbon ve enerji kaynağı olarak kullanabilen bakteri türlerini izole etmektir. Bu çalışmada 2,2-DCP (Dalapon) indirgeyen bakteri ırkı tuzcul habitatlardan izole edilmiştir. 2,2 DCP içeren katı minimal besi yerine tek karbon kaynağı olarak 2,2 DCP eklenmiş ve bakteri ırkında dehalogenaz enzim varlığı tespit edilmiştir. İzole edilen ırkın, 20 mM 2,2-DCP ihtiva eden sıvı minimal ortamda çoğaldığı gözlemlenmiştir. Irkın çeşitli konsantrasyonlarında (10 mM, 20 mM, 30 mM ve 40 mM) büyümesi değerlendirilmiştir. Daha sonra, bakteri ırkı morfolojik ve biyokimyasal testler yapılarak tanımlanmıştır. Filogenetik ilişkisi ise genomik DNA izolasyonu yapıldıktan sonra 16s rRNA dizi analizi ile yapılmıştır. Bu aşamadan sonra çeşitli biyokimyasal ve morfolojik tanılama sistemi ile B. megaterium bakterisi olduğu öngörülen izolat ile deneylere devam edilmiştir. Bu izolatın optimum büyüme sıcaklığı ve pH aralığı tespit edilmiştir. Bakterinin moleküler tanımlanması SOYGEN BİYOTEKNOLOJİ firmasına yaptırılmıştır. Elde edilen dizi 16S rRNA gen nukleotit dizisi NCBI veri bankasındaki veriler ile BLASTN 2.2.28 + (Basic Local Alignment Search Tool) kullanılarak eşleştirilmiş ve eşleştirme sonucunda % 97 benzerlik oranı ile Bacillus megaterium CTBmeg1 olarak belirlenmiştir. Bu çalışma, Tuz Gölü bölgesinde tuzcul habitatlardan Dalapon herbisitini indirgeyen bakterileri ayrıntılandıran ilk rapordur. Anahtar Kelimeler: Dalapon herbisiti, Tuzcul habitat, Bacillus megaterium

Haloalkanoic acid, such as herbicides which used in agriculture, has been used for a long time, and therefore they poses a risk to the environment and human health. Synthetic haloalkanoic acids, commonly used as active ingredients in herbicides such as dalapon, are toxic to the environment and harmful to living organisms. In recent years, chemical compounds based on synthetic haloalkanoic acid have emerged especially in agricultural areas. The aim of this thesis is to isolate bacteria that can reduce 2,2-dichloropropionic acid (2,2-DCP) by using it as carbon and energy sources. In this study, 2,2-DCP (Dalapon) reducing bacterial race was isolated from saline habitats. 2.2 DCP was added as a single carbon source instead of a solid minimal nutrient, and the presence of dehalogenase enzyme in the bacterial race was determined. Isolated bacteria were observed to be multiplied in a liquid minimal medium containing 20 mM 2,2-DCP. The growth of the race at various concentrations (10 mM, 20 mM, 30 mM and 40 mM) was evaluated. Then, bacterial race was defined by morphological and biochemical tests. Phylogenetic relationship was made by 16s rRNA sequence analysis after genomic DNA isolation. After this stage, various biochemical and morphological identification systems and experiments were continued with the isolate of B. megaterium bacterium. The optimum growth temperature and pH range of this isolate were determined. Molecular identification of the bacteria was made by SOYGEN BIYOTECHNOLOGY. The resultant sequence of 16S rRNA gene nucleotide sequence was paired with the data from the NCBI database using the BLASTN 2.2.28 + (Basic Local Alignment Search Tool) and the match was determined to be Bacillus megaterium CTBmeg1 with a 97% similarity ratio. This is the first report detailing the bacteria that reduces the Dalapon herbicide from saline habitats in the Salt Lake region. Keywords: Dalapon herbicide, Salty habitat, Bacillus megaterium