Metaproteomic Analysis of Barley Germination Regime Under the Influence of Increased Temperature
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Biyomühendislik Böl., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Elif Göksu Kızılyar
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Didem Balkanlı
Eş Danışman: Florian Weiland
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Maltlama, bira üretiminde ıslatma, çimlenme ve fırınlamadan oluşan çok önemli bir adımdır. Maltlama süreci, çimlenen arpa ve onunla ilişkili mikrobiyal topluluk arasındaki karmaşık etkileşimle açıklanabilir. Mikrobiyomun etkisi çok yönlüdür: Yararlı mikroorganizmalar nişastayı parçalayan enzimlerin üretimine katkıda bulunabilir, bu da çimlenmeyi ve ardından fermantasyon için şeker üretimini kolaylaştırır. İstenmeyen mikroplar ise toksin üretebilir veya çimlenmeye müdahale ederek maltın kalitesinden ödün verebilir. Bu çalışmada, hızlandırılmış maltlama rejim (AMR) mikrobiyomunun dinamik gelişimi, mikrobiyal topluluğun proteinleri aracılığıyla taksonomik kompozisyonunu ve fonksiyonel aktivitelerini karakterize eden metaproteomik yaklaşım kullanılarak araştırılmıştır. Bu doğrultuda AMR'nin ıslatma ve çimlenme aşamalarından alınan arpa örneklerinin mevcut mikroorganizmaları ultrasonikasyon yoluyla toplanmıştır. İlgili mikrobiyal proteinler ekstrakte edilmiş ve tripsinize edilmiştir. Elde edilen peptitler TMT (Tandem Kütle Etiketleri) ile etiketlenerek LC-MS/MS yoluyla analiz edilmiş ve ham veriler, Trans-Proteomik Pipeline ek uygulamasıyla Comet arama motoru kullanılarak anlamlandırılmıştır. Peptitlerin Unipept ile ileri-analiziyle arpa ve maltlama rejimi ile ilişkili mikroorganizmalar tanımlanmış ve bunların en düşük ortak ataları belirlenerek AMR potansiyeli ve optimizasyonu yorumlanmıştır. Bulgular, maltlama işlemi sırasında bakteri popülasyonunun mantar popülasyonunu baskıladığını göstermektedir. Farklı arpa türlerine rağmen mikrobiyal topluluktaki bu benzerliğin AMR maltında görülen dinamiği şıra filtrasyonunun engellendiğini de göstermiştir. Engellenen filtrelemeye ilişkin varılan olası açıklamalar, mantar baskılanması nedeniyle arabinoksilan bozunmasının azalması ve/veya tüm numunelerde baskın bakterilerin biyofilm oluşturan Pseudomonas ve Pseudomonadota olması olarak yorumlanmıştır. Çalışma, maltlık arpa gibi karmaşık ortamlardaki mikrobiyal toplulukların dinamiklerini anlamak için metaproteomik yaklaşımın etkinliğini göstermektedir. Bu dinamikleri anlayarak, maltlama sürecinin kalitesini ve verimliliğini artırmak adına mikrobiyal topluluk üzerinde kontrol sağlamak ve sonuçta geliştirilmiş ürün elde etmek mümkün olacaktır.