Ağır metallerin Pseudomonas aeruginosa'da dirençlilik, pigment üretimi ve antioksidan sistem üzerine etkisinin araştırılması

Dünyadaki hızlı nüfus artışı, endüstriyel alanın hızla gelişmesine yol açmıştır. Endüstriyel faaliyetlerin yaygın olarak kullanımının artması çevredeki ağır metallerin de hızla artmasına yol açmaktadır. Ağır metaller çevreye özellikle hayvanlara ve insanlara ciddi toksik etkilere sebep olmaktadır. Biyoremediasyonla, ağır metallerin endüstriyel atık sularından veya ağır metal ile kirlenmiş/kirletilmiş çevresel su kaynaklarından giderimi ile ilgili yoğun çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. Bu yöntemde çeşitli algler, bakteriler ve fungus gibi mikroorganizmalar kullanılmaktadır. Bu mikroorganizmaların çok yüksek bir biyosorpsiyon kapasitesi sunmaları, sahip oldukları biyomoleküllerin yüksek bir metal ilgisinin varlığıdır. Bu amaçla çalışmamızda, Pseudomonas aeruginosa bakterisi kullanılmıştır. Farklı doz ve pH (5,7,9) derecelerinde Mn2+, Ni2+, Cd2+ ve Pb2+ ağır metallerinin kullanılmasıyla P. aeruginosa bakterisinin metal dirençliliği, pigment üretimi ve antioksidan savunma sistemleri (süperoksit dismutaz, katalaz, glutatyon) üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmamızın sonucunda; P. aeruginosa stres koşullarında, antimikrobiyal etki gösteren önemli bir sekonder metabolit olan piyosiyanin-piyoverdin gibi pigment üretmiştir. Ağır metallerin etkisiyle, pigmentler başlangıç konsantrasyonunda olumlu etki gösterirken, giderek artan konsantrasyonda olumsuz etki göstermiştir. Sonuçta çeşitli dozlarda Mn2+ bulunan Pseudomonas Broth P besiyerinde piyosiyanin miktarında; pH 5 'de pigment üretiminde azalış, pH 7'de ve 9'da artış olduğu görülmüştür. Ni2+ metalinde; pH 5 ve 7'de azalış, pH 9'da ise artış gözlenmiştir. Cd2+ metalinde her üç metalde de pigment üretiminde artış gözlenmiştir. Ayrıca P. aeruginosa'nın enzim ve metal biyosorpsiyon aktivitesinde de avantaj sağladığı görülmüştür. Sonuçta; SOD aktivitesinde, P. aeruginosa bakterisi 24 saat metal uygulama sonrasında dört metalde de kontrol grubuna göre azalışın olduğu tespit edilmiştir. Dört metal içinde mangan (42.78 U/mg protein) kontrole (52.75 U/mg protein) yakın bir aktivite gösterirken, kurşunda (32.67 U/mg protein) ise daha düşük bir enzim aktivitesi gözlenmiştir. Kadmiyum metal uygulaması sonrası bakteri de herhangi bir aktivite kaydedilmemiştir.