30 Aralık 2013 Pazartesi
makalem
ANTİBİYOTİK,VİTAMİNLERİN VE ORTAMIN
SICAKLIĞININ BAKTERİLERİN
ÇOĞALMASI ÜZERİNE ETKİSİ
Nuray
TOSUN
Fırat
Üniversitesi, Eğitim Fakültesi İlköğretim Bölümü Fen Bilgisi
Öğretmenliği,Elazığ
ÖZET
Bu
çalışmada, antibiyotik (AKSEF), vitamin (BEMİKS C) ve ortamın sıcaklığının bakterilerin
çoğalmasına etkisi
araştırılmıştır. Ortamın sıcaklığı, antibiyotik ve vitaminlerin bakteri
kültürüne etkisi mikroskobik olarak gözlemlenmiştir ve bu
gözlemlere dayalı olarak
bakterilerin en fazla
vitamin eklenen kültürde
çoğaldığı tespit edilmiştir. Farklı ortam
sıcaklıklarında bulunan kültürlerde
de bakteriler çoğalmıştır. Fakat antibiyotik bulunan kültürde
deney hatası gerçekleştiği
için farklı bir
sonuç alınmıştır.
Anahtar Kelimeler: Antibiyotik,
vitamin, sıcaklık, kültür ortamı
GİRİŞ
Mikroorganizmaların geliştirilebilmesi için formülize edilmiş ortamlara besiyerleri (besi ortamı, kültür ortamı, kültür
besiyeri) denir.
Mikroorganizmalar bulundukları ortamlarda
(kültürler de dahil),
optimal koşullar altında,
cins ve türlerinin
genetik karakterine
göre, iyi bir
üreme ve gelişme
gösterirler. Ancak, bu uygun
şartlar, aynı durumda uzun
bir süre devam
etmez ve belli
bir zaman sonra,
mikroorganizmaların
üremeleri sınırlanır ve
durur. Eğer, olumsuz
koşullar değiştirilmezse veya iyileştirilmezse, mikroorganizma populasyonunda
ölümler başlar, giderek artar ve canlı mikroorganizma
sayısında azalmalar meydana gelir. Ancak, canlı kalmayı
başarabilen mikroplarda da, morfolojik bazı değişiklikler
(şekillerinde bozukluklar: Flamentöz,
branşlı, pleomorfik ve
diğer aberent formlar)
ortaya çıkar. Yeryüzünde (toprakta, sularda, göllerde, denizlerde,
havada, evlerde, barınaklarda, vs.) ve canlıların vücudunda, değişik fiziksel, kimyasal, biyolojik ve doğal
koşullara adapte olmuş, yaşayan ve
üreyen mikroorganizmalar bulunmaktadır. Bakteriler, 20° Güney paralelinden 90° Kuzey paraleline kadar, okyanus sularında, değişik derinliklerde
ve ortamlarda
oldukça farklı hidrostatik basınç altında kolayca yaşayabilecek tarzda bir adaptasyon
göstermektedirler. Bazıları da sıcak
su kaynaklarındaki 100°C civarındaki
sıcaklıkta ve bir kısmı da donma derecesindeki çevrede
kolayca yaşayabildikleri belirlenmiştir. Bakteriler, canlılar aleminde
"prokaryotlar" olarak adlandırılırlar. Sahip oldukları tek hücre içinde bir çekirdek
ve serbest
şekilde dolaşan
bilgi bankaları -DNA- bulunmaktadır. Bu canlılar
oldukça kompleks
bir yapıda hücre zarına ve ribozoma
sahiptirler. Bakteriler iki hücre örtüsüne sahiptirler. İç kısımda
hücre zarı bulunur. Hücre zarının üzerinde protein, karbonhidrat ve yağlardan oluşan bir hücre duvarı vardır. Bazı bakterilerde hücre duvarına ek olarak
şeker moleküllerinden oluşan koruyucu
bir kapsül bulunur. Bu hücrenin çevresinde özel hücre örtülerinin bulunmasının sebebi, bakteriyi
dış etkilerden koruyabilmektir. Bizi korumak için
derimizin üstlendiği görevi bakterilerde söz konusu hücre zarı üstlenmiştir. Ancak bu zarın koruyucu niteliği bizim derimizle kıyaslanmayacak kadar güçlüdür. Bakteriler bu dayanıklı hücre
yapıları nedeni ile oldukça
yüksek veya düşük sıcaklıklara uyum sağlayabilmekte, toprak
altına
girebilmekte, havada uçabilmekte, kimyasalların içinde ve
okyanusun dibinde yaşayabilmekte ve hatta radyasyona
dayanıklı hale gelebilmektedirler.
Bakterinin hücre çeperi çok hassas bir
yapıdan meydana gelmiştir. Bu çeper genellikle lipid + polisakkarit ve şekerle birleşmiş
amino asitlerden oluşmuştur. Bu kompleks
polimer madde,
"peptidoglycan" olarak adlandırılır ve iki çeşit şekerden oluşmuştur.
Bu yapının ince, kompleks
örgüsü cinslere göre değişim gösterir. Bu yapı o kadar incedir ki, bazen
mikroskop altında
bile görmek
mümkün
değildir, çünkü 1
ila
3
nanometre (1
nanometre=0,000000001m) çapında ipliksi yapıların
örülmesinden meydana
gelmiştir. Bakterilerin sahip oldukları özelliklerin büyük bir kısmı halen bilinmemektedir. Çünkü bu canlıların boyutları (0,001 mm. civarı) iç yapılarının gerektiği gibi incelenmesini imkansız kılacak
kadar küçüktür.
Bakterilerin bazıları hastalıklara
yol açmakla birlikte çoğu türü zararsızdır,
hatta doğrudan
insanın yararına sonuçlanan
birçok biyokimyasal süreçte etkin biçimde
rol oynar. Toprak, bakteriler
olmaksızın verimini koruyamaz ve bitkilerin yetişmesine, bitkilerle beslenen
hayvanların yaşamının sürüp gitmesine
yardımcı olamaz.
Kullanma sularına
karışan
kanalizasyon ve sanayi artıklarındaki
bakteriler su kirliliğinin başlıca sorumlusudur. Su arıtma tesislerinde
özellikle kanalizasyon
sularındaki organik maddeleri parçalamak
için kullanılan bakteriler, çevre kirliliğiyle savaşta
önemli ölçüde yardımcı olmaktadır. Dolayısıyla bakteriler
zararlı oldukları gibi yararlı
da olabilir.
Dokulara yerleşen
bakteriler genellikle
konak canlının (bakterinin canlılığını sürdürmek için
bulunduğu canlı) zararına yaşarsa da hastalık yapıcı bakterilerin
çoğu konağın ölümüne
neden olmaz. Çürükçül bakterilerin ölü
organizmaları ve organik
artıkları parçalaması, çevrebilim
açısından yaşamsal önem taşır. Böyle bir
parçalama olmasaydı, canlıların
varlığını sürdürebilmesi için
gerekli olan azot,
karbon, fosfor gibi elementlerin doğadaki
çevrimi de gerçekleşmezdi. Çürükçül
bakterilerin azot çevrimindeki
katkısından başka, bazı
bakteriler de atmosferdeki serbest
azotu bağlayarak bu elementi
bitkilerin
yararlanabileceği
bileşiklere dönüştürür. Bu
azot bağlayıcı bakteri
türlerinin çoğu
baklagillerin köklerindeki
yumrucuklarda yaşar. Bazı bakterilerin
konak canlı üzerindeki
asalak yaşamı, karşılıklı fayda
ilişkisine dayanır. Örneğin geviş
getirenlerin midelerine yerleşen
bakteriler selülozu parçalayarak
inek, koyun gibi
tüm geviş getiren
hayvanların otları sindirebilmesine yardımcı
olur. İnsan da sindirim kanalının
son bölümlerine yerleşen ve
K vitamininin birleşimini
sağlayan bazı yararlı
bakterilerin konağıdır. Ayrıca
gıda sektöründe ayran, yoğurt,
peynir, sirke, turşu gibi ürünlerin
üretimindeki mayalanma süreçlerinde bakterilerden yararlanılır.
Bakteriler hem
bitkilerden hem de
hayvanlardan farklı canlılardır. Hızlı çoğalmaları
ve biyokimyasal etkileri bakımından canlılar
dünyasının dengesini sağlamada
büyük önem taşır. Bakteriler bölünerek
çoğalır ve bölünme
sonucunda ortaya çıkanlar
ya bir arada
kalır ya da
yarılır. Biçimce çok değişiktir
ve yaşadıkları ortama
göre bir görünüm
kazanır. Bakteriler
bulundukları ortama ya
da içinde yaşadıkları
konağa en elverişli
sıcaklık sınırları içinde
hızla çoğalır. Bir kısım bakteriler
pigment üretir, bir
kısmı gaz üretir;
demir, kükürt biriktirir,
toksin salgılar ya
da içinde toksin toplar. Bakteriler biyosferdeki çevrimlerde
parçalayıcı ya da
mineralleştirici olarak çok
önemli rol oynar. Bakteriler ikiye
bölünerek çoğalır. Ortamda yeterince
besin varsa ve
bütün koşullar uygunsa
bir tek bakteriden 15
saat içinde 1 000 000
bakteri üreyebilir. Bu
bölünme hep aynı
hızla sürmez. Hem
ortamdaki besin bu
kadar büyük bir koloniye
yetmemeye başlar hem
de bölünme sırasında
açığa çıkan asitler bakterilerin üremesini
durdurur. Bakteriler başka
organizmalarla parazitik ilişkiler
kurarlarsa patojen (hastalık
yapan) olarak sınıflandırılır. Patojen
bakteriler ise insanlarda
ölüm ve hastalığın
başlıca nedenidir. Neden olduğu
enfeksiyonlar arasında tetanoz,
tifo, tifüs, difteri,
frengi, kolera, besin
kaynaklı hastalıklar,
cüzzam ve verem
sayılabilir. Bakteriyel hastalıklar
tarımda da önemlidir.
Bakteriler bitkilerde yaprak
beneği, ateş yanıklığı ve
solmaya; çiftlik hayvanlarında da
paratüberküloz, mastit, salmonella
ve şarbona neden
olur. Bakteriyel enfeksiyonlar antibiyotikle tedavi
edilebilir. Bu
antibiyotikler bakterileri öldürüyorsa
bakteriosidal, sadece
onların çoğalmasını engelliyorsa bakteriostatik olarak
sınıflandırılır. Bakteriler şekilleri,
boyanmaları, beslenmeleri ve
solunumları gibi çeşitli
özellikleri dikkate alınarak sınıflandırılır:
Şekillerine göre
bakteriler
Bakteriler
ışık mikroskobuyla bakıldığında başlıca
şu şekillerde görülür:
Çubuk
şeklinde olanlar (Bacillus):
Tek tek veya birbirlerine
yapışmışlardır. Tifo, tüberküloz
ve şarbon hastalığı bakterileri bu
şekildedir.
Yuvarlak
olanlar (Coccus): Genellikle
kamçısızdır. Zatürree bakterileri
bunlara örnektir.
Spiral olanlar (Spirillum): Kıvrımlı bakterilerdir. Frengi
bakterileri ve dişlere
yerleşen Spiroket'ler bunlara örnektir.
Virgül
şeklinde olanlar (Vibrio):
Virgül biçiminde tek kıvrımlılardır.
Kolera bakterisi bunlara
örnektir.
Boyanmalarına göre
bakteriler
Danimarkalı
bakteriyolog GRAM tarafından
geliştirilen boyalarla boyanan
bakterilere Gram (+),
boyanmayanlara Gram (-) bakterileri
denir.
Beslenmelerine göre bakteriler
Bazı
bakteriler ototrof (Işık
enerjisi veya kimyasal
enerji kullanarak inorganik
maddelerden kendi organik besinini üretebilen
canlı, üretici canlılar,
örneğin yeşil bitkilerin
hepsi ototroftur.) olup
fotosentez ya da kemosentez yapar. Çoğunluğu ise
heterotrof (hazır organik besin
kullanan canlılar, tüketici canlılar)
olup saprofit (çürükçül
beslenen) ya da
parazit yaşar.
Saprofit
bakteriler: Bakterilerin çoğunluğunu
oluşturur. Besinlerini bulundukları ortamdan
hazır sıvılar olarak
alır. Nemli, ıslak
ve çürükler üzerinde
yaşar. En çok aminoasit,
glikoz ve vitamin
gibi besinleri ortamdan alır.
Bakteriler dış ortama
salgıladıkları enzimlerle bitki
ve hayvan ölülerini
daha basit organik maddelere parçalayarak onların
çürümesini sağlar. Böylece hem
toprağın humusunu arttırır
hem de kendilerine
besin sağlar. Çürütme sonucu
çeşitli kokular meydana
gelir. Bu yüzden bu
olaya "kokuşma" denir. Bazı
saprofit bakteriler, sütün
yoğurt ve peynir
olarak mayalanmasını sağlar.
Saprofitler, dünyada madde
devrinin tamamlanmasında
önemli rol oynadıklarından hayat
için mutlaka gereklidir.
Bazı bakteriler vitaminleri
hücre içinde sentezleyemezler bu
nedenle bu maddelerin bakterilerin bulunduğu ortama konulması gerekmektedir. Vitaminler
gelişme faktörleri olarak
az miktarda kullanılırlar, bir
kısmı koenzimlerin yapısında
bulunur ve belirli enzimlerin
üretimi için gereklidir.
Parazit bakteriler: Besinlerini üzerinde yaşadıkları
canlılardan temin eder
çünkü sindirim enzimleri
yoktur. Bazıları konak canlıya
fazla zarar vermeden yaşayabilir. Sadece onun
besinlerine ortak olur. Kalın bağırsaklarımızdaki "Escherichia coli" bunun
en iyi örneğidir. Bazı parazit
bakteriler ise konak
canlının ölümüne bile sebep
olabilen hastalıklara yol
açar. Bunlara "Patojen bakteriler" denir. Patojenler
ya toksinler çıkararak
ya da konak
canlının enzim ve besinlerini kullanarak zarar verir. Toksinler ya
dışarı atılır (Ekzotoksin) ya da bakterilerin
içinde kalır (Endotoksin). İçeride kalan
toksinler, bakteriler ölünce
zararlı hâle geçer. Canlıların patojen bakterilere ve
toksinlerine karşı oluşurduğu
savunmaya "bağışıklılık" denir. Parazit bakterilerin
üremeleri hızlıdır.
Solunumlarına
göre bakteriler
Anaerob
bakteriler: Bakteriler
organik besinleri parçalayarak enerji
elde ederken genellikle
oksijen kullanmaz. Bunlar havasız
yerlerde de yaşayıp
çoğalır (konservelerde olduğu
gibi). Bunların bazıları oksijen
olan ortamlarda hiç
gelişemez (örneğin tetanos bakterisi).
Aerob bakteriler: Bazı bakteri
grupları (zatürre ve yoğurt
bakterisi gibi) ancak oksijenli
ortamda yaşayabilir.
Geçici
anaerob veya geçici
aerob olanlar: Asıl
solunumları oksijensiz olduğu
hâlde oksijenli ortamlarda
kısa süre için
aerob olanlara "geçici
aerob" denir. Normal solunum
şekli aerob olanlar
ise havasız kalınca
fermantasyona (mayalanma) başvurur. Bunlara "geçici
anaerob" denir.
Mikroorganizmalar üzerine etki
eden en önemli faktörlerden biri
ısıdır. Isı başlıca iki
şekilde etkilemektedir.
A) Sıcağın etkisi:
Ortamın sıcaklığı, mikroorganizmaların üremeleri
üzerine büyük ölçüde
etkiler. Mikroplar, genellikle, kendi türlerine özel
sıcaklık limitleri (minimal ve maksimal) içinde
gelişebilir ve üreyebilirler. Bu sınırlar arasında,
üremenin en iyi
meydana geldiği optimal sıcaklık bulunur. Bu uygun
sıcaklıktan minimal veya maksimal hudutlara doğru gidildikçe üremenin
yavaşladığı ve bu sınırları geçince üremenin durduğu görülür. Optimal
sıcaklık maksimalden 5-10
derece daha düşük
olmasına karşın, minimal
sıcaklıktan genellikle 20-30
derece daha yüksektir. Maksimal limitin aşılması
halinde yalnız üremede
durma meydana gelmez,
sıcaklığın yüksekliğine
göre, mikroplarda az veya çok
oranda ölümler de
başlar. Buna karşılık minimal
sıcaklık sınırının
geçilmesi halinde üremede
duraklama meydana gelir. Ölümler, sıcaklığın düşme hızına ve
sıcaklık derecesine göre çok az
olur . Optimal sıcaklık, mikropların
gelişmesi ve üremeleri
için genellikle iyi
olmasına karşın, bazı
yan ürünlerin (çeşitli metabolitlerin,
enzim, toksin, endüstride değeri olan ürünlerin, vs.) sentez edilebilmesi
için her zaman
uygun olmayabilir. Optimal
sıcaklık, hücre içinde
enzimlerin aktivitesi için
de genellikle, uygun kabul
edilir. Sıcaklık arttıkça veya
azaldıkça, enzim aktivitesinde de
değişiklik oluşacağından, metabolizma
üzerine olumsuz yönde etkiler. Mikroorganizmalar üreme
sıcaklığı derecelerine göre başlıca 3 bölüme ayrılırlar:
a) Soğuk seven (psikofil)
mikroplar: Toprak, su, deniz
ve göllerde yaşayan
bazı mikroplar ile
balıklarda ve soğuk kanlı hayvanlarda
hastalık oluşturan mikroorganizmalar bu
bölüme girerler. Balıklarda hastalık
meydana getiren gerek Gram
negatif (A. salmonicida, C. psychrophila, H. piscium,
V. anguillarum, vs.) ve gerekse
Gram pozitif (korinebakteri,
mikobakteri türleri, vs.)
mikroplar 15-20°C arasında
iyi gelişme olanaklarına sahiptirler.
b) Ilık seven (mezofil) mikroplar: c) Sıcak seven
(termofil) mikroplar:
Termofilik mikropların gelişme
ve üreme sıcaklıkları, mezofillerin çok
üstündedir (50-60 °C). Mezofiller
bu sıcaklıkta yaşayamazlar. Bu tür
mikroplara, sıcak su kaynaklarında, gübrelerde ve tropikal ülkelerde
rastlamak mümkündür. Termofil mikroplar ve sporlar pastörizasyon ısısına
dayanıklıdırlar. Sütlerin pastörizasyonundan sonra
da ısıya dayanıklı
birçok mikroplar canlı kalırlar. Konserve gıdaların
sterilizasyonu bu nedenle
önem kazanmaktadır. T. aquaticus, B. stearothermophilus, bu
tür mikroplara örnek
verilebilir.
Mikroplar yüksek sıcaklıkta
ölürler. Ancak, sıcaklık
yardımı ile ölme
üzerine, sıcaklıktan başka,
birçok faktörlerin de etkisi
bulunmaktadır. Bunlar da kısaca şöyledir:
1- Yüksek sıcaklık:
Maksimal limiti aşan
sıcaklık, mikropların karakterine
göre kısa ve
uzun bir süre
içinde ölümlere neden olur. Psikrofilik mikropların
çoğu 30-35 °C' de,
mezofillerin ekserisi 65 °C' de
20-30 dakikada, termofiller ise
80-90 °C' de tahrip olurlar.
Sporlar 100-110 °C' de ve
bütün mikroorganizmalar da
rutubetli sıcaklıkta 120 °C'
de 15-20 dakika
içinde ölürler (sterilizasyon).
2- Mikrop türü:
Mikroorganizmaların vegetatif formları, kapsüllü ve sporlu olanlardan daha
erken ölürler. B. anthracis 'in sporları 100-110 °C' de 10-15 dakika
canlı kalabilir. Buna karşın doğa koşulları altında 40-50 sene yaşayabilir ve
hastalık yapma kabiliyetini muhafaza edebilir. Tüberküloz mikroorganizmalarının
etrafında bulunan balmumu tabakası, bunları çevresel koşullarının her türlü
olumsuz etkisinden koruduğu gibi ısıya da dayanıklı hale getirir. Isıya direnç
bakımından mikroplar arasında farklar bulunmaktadır.
3- Mikrop sayısı: Bir ortamdaki ve kültürdeki mikrop sayısı
arttıkça, bunları öldürmek için geçen süre de, artar. Bu artış, mikrop
sayısındaki her logaritmik azalış için, bir sıcaklık birimi kadardır. Çünkü,
belli zaman dilimleri içinde populasyonda belli oranda logaritmik azalmalar
olur. Örn. başlangıçta kültür içinde 24 milyon mikrop varsa, 100 °C' de ilk
dakika sonunda 24x 105, ikinci dakikada 24 x 105, üçüncü dakikada 24 x 103,
dördüncü dakikada 24 x 102,.... ve böylece mikroorganizma miktarı ile orantılı
olarak süre de uzayacaktır. Ancak, bu rakamlar yaklaşık olup tam kesin
değildir.
4- Ortamın bileşimi:
İçinde yağ, protein, mukoid sıvılar, organik
maddeler, vs . bulunan
ortamlardaki mikroplar daha
yavaş ve geç ölürler. Bazı durumlarda da, eğer süre ve sıcaklığın derecesi
uygun değilse, ölmeyebilirler. Besiyerlerinin
viskozitesi arttığında sıcaklık
iletme kabiliyetinde azalma
meydana gelir. Bu durumun,
göz önünde tutulması gerekir.
5- Ortamın pH 'sı:
Mikroorganizmalar, optimal pH derecelerinde ısıya
karşı dayanıklı, maksimal
ve minimal pH limitlerine doğru
dirençlerinde azalmalar meydana
gelir.
6- Mikropların üreme
durumları: Sıvı kültürlerde üreme döneminde olan mikroplar, ısıya durma
veya ölme periyodlarından daha duyarlıdırlar.
7- Rutubet: Rutubetli
sıcaklık, kuru sıcaklıktan
daha etkilidir. Otoklavda
(rutubetli sıcaklık) 115 °C' de 15 dakikada ölen sporlar, Pasteur fırınında (kuru sıcaklıkta) 150 °C' de
bir saatte ölürler.
8- Süre: Süre ne kadar
uzun olursa, sıcaklığın
mikroplar üzerinde olan
etkisi de artar.
B) Soğuğun etkisi: Mikroorganizmalar soğuğa
sıcaktan, daha fazla dayanırlar. Minimal sıcaklığı
geçince üremeleri duran mikroplar,
bu limit çok
aşılsa bile ölmedikleri
görülür. Soğukluk –80 °C veya
–190 °C olunca canlılıklarını
ve infeksiyöz kabiliyetlerini uzun
süre (yıllarca) koruyabilmektedirler. Bakterilerin hücre
duvarı, donma ve çözülme
sırasında parçalanabilir.
Eğer mikroorganizmalar çok
kısa süre içinde
dondurulur, kurutulur ve
havası alınmış ampuller içinde saklanırsa uzun yıllar
canlılıklarını ve aktivitesini koruyabilir (liyofilizasyon). Mikropların ve
hücrelerin liyofilizasyonunda, steril yağsız süt, serum, gliserin, laktalbumin,
sodyum glutamat, vs. gibi ara
maddelerden yararlanılır. Mikroorganizmaların sıcaklık
ile ilişkili fizyolojik
karakterlerini saptamada bazı
özel kriterler konulmuştur. Bunlardan biri, termal ölüm noktasıdır. Bu nokta,
belli bir yoğunluk ve ortamda üretilen mikropların, 10 dakika içinde
ölebildikleri en düşük sıcaklık derecesidir. Bu limit mikroplar arasında
değişiklik gösterir. İyi bir kontrol sağlandığı takdirde, konservecilikte, süt
ve gıda maddelerinin muhafazasında yararlar sağlayabilir. Diğer bir nokta da,
termal ölüm süresidir. Bu süre, belli sıcaklık derecesinde veya sabit bir
sıcaklık derecesinde bütün mikropların ölmesi için geçen zamanı kapsar. Bu
süreye, ortamın viskozitesi, pH' sı, mikroorganizmaların tür ve yaşı, mikrop
sayısı ve çevresel koşullar fazlasıyla etkiler. Aynı etkenler, termal ölüm
noktasına da tesir ederler.
Kimyasal Faktörler
Doğada serbest
olarak yaşayan veya
laboratuarlarda üretilen mikroorganizmalar üzerine
etkileyen birçok kimyasal faktör
bulunmaktadır. Bunların
bazıları optimal koşullarda
olduğunda üremeyi artırıcı
etkilemesine karşın bu sınırların dışında ise üremeyi kısıtlayıcı, durdurucu ve
hatta öldürücü etkide bulunurlar. Doğaldır ki, bu tarzdaki etkinlik dereceleri,
kimyasal maddelerin yoğunluğu, yapısı ve etkileme süresi ile direkt ilişkili
olduğu kadar mikroorganizmalara da bağımlıdır.
Mikropların üremelerinde etkili olan kimyasal faktörler arasında
oksijen (O2), karbon dioksit (CO2), hidrojen iyon konsantrasyonu (pH), redoks
potansiyel, ortama katılan bufferler yanı sıra hastalık oluşturan
mikroorganizmaların üremelerini önlemek (stasis) veya öldürmek (sidal) amacı
ile kullanılan antibiyotik, kemoterapötik maddeler ile çeşitli dezenfektanlar
da bulunmaktadır. Bu son maddeler, özellikle, mikroorganizmaları kontrol altına
almada kullanılırlar.
Antibiyotik, herhangi bir mikroorganizma tarafından, başka bir
mikroorganizmayı öldürmek veya
çoğalmasını durdurmak için üretilen
her türlü madde. Antibiyotik üretimi, onu üreten mikroorganizma için
selektif bir avantaj sağlar. Örnek olarak, penicillium tarafından üretilen
antibiyotikler, doğada rekabet halinde olduğu diğer mikroorganizmaların büyümesini
önleyerek Penicillium'a rekabette önemli bir avantaj sağlar.
Antibiyotiklerin iki
çeşidi vardır; biyosidal mikroorganizmaları öldüren antibiyotikler
ve biyostatik mikroorganizmaların büyümesini ve çoğalmasını (üremesini)
önleyen antibiyotikler. Her ne kadar "sadece" mikroorganizmaların
(çoğunlukla bakteriler, ve bazı fungi) ürettiklerine
"antibiyotik" tanımı verilebilse de, bugün "antibiyotik"
terimi patojenlere zarar veren her türlü kimyasal için kullanılmaya
başlanmıştır Antibiyotikler etkili oldukları mikropların metabolik işlemlerine
müdahale ederek çalışırlar. Antibiyotikler müdahale ettikleri metabolik
işlemlere göre spesifiktir. Bu metabolik işlemlere örnek olarak;protein
sentezi hücre çeperi sentezi, nükleik asit sentezi veya hücre
zarı fonksiyonlarını verebiliriz.
Penisilin,vankomisin, florokinolon ve sefalosporin gibi antibiyotikler bugün en çok kullanılan antibiyotiklerdendir. Bu
antibiyotiklerin hepsi bakterilerin hücre çeperlerini zayıflatırlar.
Bakterilerin hücre çeperleri uzun peptidoglikan zincirlerinden oluşur. Antibiyotikler bu molekülleri bir arada
tutan peptit bağlantılarının sentezini önlerler. Böylece hücre
çeperleri zayıflar ve bakteri patlar (lizis). Peptidoglikandan oluşan hücre
çeperleri sadece bakterilerde bulunur, hayvan hücre çeperi bulunmazken bitki
hücrelerinde selülozdan oluşan hücre çeperleri bulunur. Böylece, antibiyotikler sadece
bakterilere zarar verirler.
MATERYAL VE METOD
Yaşantımızın her zaman
bir parçası olan bakterilerin çoğalmasına etki eden faktörleri belirlemek
amacıyla bu çalışmada antibiyotik(AKSEF 750 mg) ve vitaminler (BEMİKS C her
tablette 25 mg B1 vitamini,10 mg B2 vitamini,10 mg B6vitamini,30 mcg B12
vitamini,1.5 mg foloik asit, 100 mg nikotinamid,25 mg kalsiyum pantotenat,0.15
mg biotin,100 mg C vitamini bulunur.) kullanıldı.Ayrıca bu faktörleri
belirlemek amacıyla farklı sıcaklıktaki ortamlarda kullanıldı.
Çözgen olarak: Vitamin
çözeltisi(50 ml), antibiyotik çözeltisi(50 ml), %5’lik CaCO3 ve %5’lik şeker
çözeltisi kullanılmıştır.Hazırlanan çözgenler ile muamele edilen bakteri
kültürlerinde, bakterilerin çoğalmasını
belirlemek için 5 tane petri kabı
içerisinde bulunan bakterilerin üzerine eklemek suretiyle denenmiştir.
Bakteri kültürünün hazırlanması
Bir beherdeki suyun
içerisinde mantar ve kemik kaynatıldı.Elde edilen sıvı süzgeç kağıdı ile süzüldü ve %5’lik CaCO3 ve
şeker çözeltileri eklendi.
%5’lik şeker ve %5’lik CaCO3
çözeltilerinin hazırlanması
%5’lik şeker çözeltisi 5
gr şeker/100 ml su şeklinde hazırlandı.%5’lik CaCO3 çözeltisi 5 gr CaCO3/100 ml su şeklinde hazırlandı.
Vitamin ve antibiyotik çözeltilerinin hazırlanması
İki ayrı behere 50 ml su bırakıldı ve birine
bir tane vitamin tablet, diğerine 750 mg‘lık
antibiyotik eklendi. Mantar ve kemik kaynatılarak oluşturulan sıvı ile
%5’lik şeker ve CaCO3 çözeltileri karıştırılarak bir karışım elde edildi.Bu
karışımdan 5 tane petri kabının her birinin içerisine 30’ar ml olacak şekilde
bırakıldı.1. petri kabına bu karışımın haricinde hiçbir çözelti
bırakılmamıştır(Kontrol Grubu). 2. ve 3. kaplara da bu karışımın dışında hiçbir çözelti bırakılmamıştır
ve bu kaplardan 2.’si soğuk ortam (+4˚C) ve 3.’sü sıcak ortama(38˚C)
bırakılmıştır.4. kaba karışımın haricinde 25 ml antibiyotik çözeltisi eklendi
ve 5. kabada karışımın haricinde 25 ml
vitamin çözeltisi eklendi.1. 4. ve 5. kaplar
laboratuar ortamında, 3. kap sıcak ortamda, 2. kap soğuk ortamda ağzı
açık olacak şekilde 4 gün bekletilmiştir
ve sonuçlar mikroskopta gözlemlenmiştir. Burada bakterilerin çoğalıp
çoğalmadığı mikroskoptaki gözlem sonuçlarına göre değerlendirilmiştir.
SONUÇLAR
Hazırlanan çözeltilerin besi yerlerine eklenerek denenmesi sonucunda en
fazla bakterinin vitamin çözeltisi eklenen 5. kapta olduğu saptanmıştır.
Kaplarda çoğalan bakteriler kontrol grubuna göre karşılaştırıldığında en çok
vitamin(5. kap),sonra sıcak ortam(3. kap),sonrada soğuk ortam(2.kap) dadır.
Antibiyotik bulunan 4. kapta antibiyotik miktarı yeterli gelmediği için
deney hatası oluşmuştur
ve mikroskopta farklı bir sonuç
gözlemlenmiştir.
Şekil1vitamin ortamındaki görüntüsü bakteri kültürünün mikroskop
Şekil2. Sıcak ortamdaki bakteri kültürünün mikroskop görüntüsü
Şekil3.Soğuk ortamdaki
bakteri kültürünün mikroskop görüntüsü
Şekil4antibiyotik ortamındaki bakteri kültürünün mikroskop görüntüsü
TARTIŞMA
Günlük
yaşamımızın her safhasında her daim bulunan bakterilerin çoğalması için gerekli
olan en iyi ortamın vitaminlerin bulunduğu ortam olduğu belirlenmiştir. Çünkü vitaminler
bakteriler için besi ortamı sağlamaktadır. Yapılan çalışmalarda
mikroorganizmaların gerek duydukları gelişme faktörlerinden bazılarının
biotin, riboflavin, piridoksin,
nikotinik asit... gibi
maddelerin olduğu belirtilmiştir.
Antibiyotiklerin
onu üreten mikroorganizmalar için selektif
bir avantaj sağladığı, doğada rekabet halinde olduğu diğer
mikroorganizmaların büyümesini önlediği tespit edilmiştir ve eğer bakteriler
bir antibiyotiğe karşı direnç kazanırlarsa, artık o antibiyotiğin o mikroba
karşı etkisinin olmayacağı belirtilmiştir. Antibiyotik bulunan kapta deney
hatası olduğu için farklı bir sonuç elde edilmiştir. Bakteriler en iyi optimum
sıcaklıkta çoğalmaktadırlar ki yapılan deney ile bu kanıtlanmıştır.
Bakterilerin soğuk ortamda da çoğalması bakterilerin pek çok ortam sıcaklığına
uyum sağlamasından kaynaklanmaktadır.
KAYNAKLAR
1)Arda,M.(2000).Temel
Mikrobiyoloji(Genişletilmiş İkinci Baskı).Ankara: Medisan Yayınevi.
2)(Ankara,2013).T.C. Milli Eğitim
Bakanlığı,Pazarlama Ve Perakende Mikroorganizmalar Ve Besin Öğeleri.Erişim
Tarihi:20.12.2013, http://www.zemincilasi.com
3)Yahya,H.(2009).Mikrodünya
Mucizesi(3. Baskı).İstanbul: Araştırma Yayıncılık
4)Koç,Nedret.(2012,
2 NİSAN).Bakterilerin Beslenmesi Ve Üremesi.Erişim Tarihi:24 Aralık 2013,
http://www.slideshare.net
5)Dağcı,E.K ve
Dığrak,M.(2005). Bazı
Meyve Ekstraktlarının Antibakteriyal ve
Antifungal Aktiviteleri KSÜ. Fen
ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005
Kahramanmaraş Sütçü İmam
Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü
6)Benli,M. ve Yiğit,N.(2005). Ülkemizde Yaygın Kullanımı Olan Kekik (Thymus vulgaris) Bitkisinin
Antimikrobiyal Aktivitesi. Orlab
On-Line Mikrobiyoloji Dergisi, Ankara
Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Ankara. Kırıkkale Üniversitesi Fen
Edebiyat Fakültesi Biyoloji Bölümü Kırıkkale.
Kaydol:
Kayıtlar (Atom)