Bitki doku kültürü BİTKİLERDE DOKU KÜLTÜRÜ Aseptik şartlarda yapay bir besin ortamında hücre, doku veya organ gibi bitki kısımlarından kontrollü çevre koşullarında yeni doku, bitki veya bitkisel ürünlerin üretilmesidir. Bitki doku kültürleri Yeni çeşit geliştirmek ve mevcut çeşitlerde genetik varyabilite oluşturmak Kaybolmakta olan türlerin korunması Çoğaltılması zor olan türlerin üretiminde rutin olarak uygulanmaktadır. Bitki doku kültürlerinin bitki ıslahındaki uygulama alanları Türler arası melezlemelerden sonra embriyo kültürü Haploid bitki üretiminde anter (polen) veya yumurtalık (ovül) kültürü Somaklonal varyasyon İn vitro seleksiyon İn vitro döllenme İn vitro germplazm korunması Somatik hücre melezlemesi (protoplast füzyonu) Gen transferi Sekonder metabolit üretimi Kimeralar (vücudunda aynı ya da farklı türlerin zigotundan türeyen hücrelere sahip bireyler) Mikroçoğaltım Sentetik tohum üretimi Bitki doku kültürü aşamaları Uygun bir laboratuvar düzeninin kurulması Kullanılacak bitki parçalarının ve besin ortamlarının seçimi, hazırlanması ve sterilizasyonu Kallus (Organize olmamış, farklılaşmamış bitki hücrelerinin çoğalmış kütlesi) veya hücre süspansiyonlarının oluşturulması Kallus veya hücre süspansiyonlarından veya doğrudan somatik veya gametik hücrelerden bitki rejenerasyonunun uyarılması Oluşan sürgünlerin çoğaltılması ve boylarının uzatılması, somatik embriyoların oluşturulması Uzayan sürgünlerin köklendirilmesi Köklenen bitkilerin dış ortama alıştırılması Besin ortamları Su Makro elementler (azot, fosfor,sodyum, magnezyum, kükürt, vb.) Mikro elementler (demir, manganez, çinko, bakır, vb.) Vitaminler (thiamin, nikotinik asit, vb.) Şekerler (sakkaroz, glikoz, vb.) Jel yapıcı maddeler (agar, pytagel,jelatin, vb.) Amino asitler (glisin, arginin, vb.) Kimyasal olarak tanımlanamayanlar (hindistan cevizi sütü, vb.) Bitki büyüme düzenleyicileri 1
Bitki büyüme düzenleyicileri Hormon Genel Etki Oksinler Fotoperyodizm, köklendirme, apikal dominans, yan sürgünlerin gelişiminin engellenmesi, hücre gelişimi. Sitokininler Hücre bölünmesi, yeniden farklılaşma, bitki rejenerasyonu, sürgün çoğaltımını etkiler, sürgünlerde köklenmeyi ve embriyogenesisi engeller. Gibberellinler Meristemlerden (sürekli üreyebilme yeteneğindeki doku) bitki rejenerasyonun uyarılması, sürgünlerin boylarının uzatılması, embriyo ve ovül kültürlerinin gelişiminde, kallus gelişimi, organogenesis ve adventif kök (Kallustan sürgün ve kök çıkması veya zigottan başka bir kaynaktan embriyo oluşması gibi doğal yerinden başka yerde gelişme.) oluşumunu engeller Absisik asit Doku kültüründeki rolü tam olarak bilinmemekle beraber somatik embriyoların olgunlaştırılmasında kullanılmaktadır. Etilen Köklerin uzamasını engelleyerek enine büyüme ve çoğalmayı arttırmaktadır. Sıcaklık Işık Nem Kültür Şartları Kültür odalarında kullanım amacına göre 18±2, 22 ±2 veya 25 ±2 0 C ye ayarlanır. Genellikle serin floresan lambalarıyla sağlanır. Aynı zamanda ışıklama süresi ve zamanlamasıda önemlidir. % 50-70 arasında bir değere ayarlanır. Bitki Rejenerasyonu Organogenesis Somatik embriyogenesis Protoplast kültürü Haploid hücre kültürü Meristem kültürü (hastalıksız bitki üretimi) ORGANOGENESİS Hücrelere ve dokulara baskı uygulayıp bazı değişikliklere sebep olarak sürgün veya kök taslağı diye adlandırılan tek kutuplu ve vasküler sistemi kökenini aldığı dokuya bağlı olan bir yapının meydana gelmesine yol açan işlemdir. Organogenesis Avantajları; Dezavantajları; Hücre veya dokulardan yeni bitki bireyleri meydana getirmeye imkan tanıdığı için, generatif (eşeyli)yoldan çoğaltılması zor olan bitkilerin üretimine kolaylıklar sağlamaktadır. Bütün bitki türleri için evrensel bir rejenerasyon protokolü yoktur. Her bitki türü, hatta her bitki çeşidi için spesifik bir sistemin optimize Bitki transformasyon edilmesi gerekir. (bir hücrenin içine yabancı bir DNA'nın girmesi, bu DNA'nın genomunun parçası haline gelmesi ve DNA'daki genlerin ifade olması sonucu, o hücrenin değişime uğraması) çalışmalarında oldukça önemlidir. SOMATİK EMBRİYOGENESİS Bağımsız vasküler sistemi olan ve kök ile sürgünü içeren iki kutuplu bir yapının oluşmasına yol açan bir süreçtir. 2
Somatik embriyogenesis Bireysel bitkilerin hücrelerinden geliştikleri için somatik embriyolardan elde edilen bitkiler genetik olarak klon oluştururlar. Döllenmiş yumurtadan gelişen embriyoda olduğu gibi, iki çenekli bitkilerde somatik embriyolar da globular, kalp, torpedo ve kotiledon oluşum safhalarını geçirirler. Gövde-kök eksenine aynı zamanda sahip olup, asıl doku ile vaskular bağlantıları olmadığından dolayı dokudan kolaylıkla ayrılabilirler. Somatik embriyogenesisin kullanım alanları Klonal çoğaltım Sentetik tohum üretimi Gen aktarımı PROTOPLAST KÜLTÜRÜ Hücre çeperleri yok edilmiş hücre zarı ile çevrili hücrelerin kültürüdür. Bir hücrenin duvarı uzaklaştırıldığında geriye kalan kısmına protoplast denir. Protoplastlar izotonik ortamlarda canlılığını sürdürüp, yeni duvar oluşturup, mitozla bölünebilir, yeni hücre grupları ve daha sonra da yeni bitkiler oluşturabilirler. Somatik melezleme, iki protoplastın çekirdek, sitoplazma veya her ikisininde birbiriyle belirli ortam ve şartlarda birleştirilmesidir. Füzyon sonucu oluşan yapılara füzyon ürünleri veya heterokaryon denir. Bu birleşme sonucu oluşan bitki sitoplazmalar (sibrit), çekirdekler (hibrit) veya her iki bakımdan da somatik melez olabilir. HAPLOİD BİTKİ ÜRETİMİ Somatik hücrelerdeki kromozom sayısı, ait oldukları bitki türünün gamet hücrelerinde bulunan kromozom sayısı kadar olan bitkilere haploid bitkiler denir. Haploid sayıda kromozoma sahip hücrelerde (polen/mikrospor veya megaspor) veya bu hücreleri içeren bitki kısımlarının (anter veya ovül) doku kültürü yoluyla elde edilen hücrelerinde veya rejenerantlarında yapılan kromozom katlanması sonucu homozigot bitkiler elde edilebilir. Bu tekniğe in vitro haploidi tekniği denir. Haploid bitkilerin sağlamış oldukları bazı avantajlar; Tam bir homozigotiyi çok kısa sürede elde etmek mümkündür. Resesif mutasyonların açığa çıkartılmasında başvurulan en etkin yöntemdir. Haploidler ve bunların katlanması ile geliştirilen dihaploidler sitolojik, fizyolojik ve genetik açıdan önemli deneysel materyallerdir. Dioik türlerde veya klasik yöntemlerle homozigotiye ulaşmanın zor olduğu türlerde dihaploidizasyon yöntemi kullanılarak bu sorun bir generasyonda giderilebilir. Çok yıllık meyve ağaçları ve orman bitkileri gibi tohumdan çiçeklenmeye kadar oldukça uzun bir gençlik kısırlığı olan türlerde de haploidizasyon önem kazanmaktadır. Haploid bitkiler, farklı patojenlere karşı in vitro seviyede seçime olanak vermekte, hastalıklara dayanıklılık çalışmalarında yer, zaman ve maddi kazanç sağlamaktadır. 3
MERİSTEM KÜLTÜRÜ Meristematik hücreleri kullanarak gerçekleştirilen doku kültürü özellikle virüsten arındırılmış bitkilerin elde edilmesinde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Meristem ve sürgün ucu kültürlerinin uygulama alanları Virüssüz materyal elde etmek Mikroçoğaltım Germplazm muhafazası Genetik transformasyonlar Bitki materyallerinin uluslararası değişimi Bakteri ve mantarlardan arındırılmış bitkilerin üretimi Meristem ucu kültürünün yararları En yüksek genetik kararlılık in vitro klonal çoğaltımda elde edilmektedir. Meristem ucu kültürü ile bulaşık olan bir donör bitkiden viral, bakteriyal, ve fungal patojenler uzaklaştırılabilir. Meristem ucu, soğukta muhafaza ve diğer kültür muhafaza teknikleri için homojen bir doku tipi olması ve küçük olması bakımından çok uygundur. Kimera olan bir materyalin aynen çoğaltımı için meristem ucu kültürü çok uygun bir tekniktir. Meristem ucu kültürleri, karantina uygulamalarına göre uluslararası taşımada çoğunlukla kabul edilen kültürlerdendir. MİKROÇOĞALTIM Bir bitkiden alınan ve tam bir bitkiyi oluşturabilme potansiyeline sahip bitki kısımlarından (embriyo, tohum, gövde, sürgün, kök, kallus vb) yapay besin ortamlarında ve aseptik koşullar altında yeni bitkilerin elde edilmesidir. Mikroçoğaltımın bitki yetiştiriciliği ve genetiği yönünden önemi ve avantajları; Hastalık ve zararlılardan arındırılmış bitkisel materyal elde edilmesi Kitlesel üretimde - üretilen bitkilerde fenotipik ve genotipik benzerlik - alışılagelen yöntemlerden daha kısa kültür süresi - zor üretilen türlerin daha kolay üretimi - seçilen belirli/üstün genotiplerin hızlı üretimi - üretimde daha az anaç kullanılması Somaklonal varyasyondan dolayı yeni çeşitlerin/genotiplerin elde edilmesi SOMAKLONAL VARYASYON Bitki ıslahında doğal varyasyonun daraldığı veya varyasyon meydana getirmenin zor olduğu durumlarda avantajlı olarak değerlendirilen varyasyon yeni bir kaynak olarak görülmektedir ve doku kültüründe ortaya çıkan bu kalıtsal değişikliklerin tümü somaklonal varyasyon olarak tanımlanmaktadır. 4
MİKROBİYAL BİYOTEKNOLOJİ BİYOTEKNOLOJİDE MİKROBİYAL SİSTEMLER 1- Bakteriler ve Cyanobacteria (mavi-yeşil bakteriler) A- Bakteriler: Toprak, hava, su, hayvan ve bitki yüzeylerinde bulunurlar. Bazıları hastalık etkeni olmakla beraber çoğu zararsız ve organik atıkların geri dönüşümü sırasındaki yararlı etkileri ve birçok faydalı ürünü üretmeleri nedeniyle biyoteknolojide oldukça önemli bir yere sahiptirler. Aynı genusa ait bazı türler endüstriyel açıdan faydalı özelliklere sahipken bazıları insanlar için zararlıdır. Örneğin Bacillus türleri toprakta yaşarlar ve aerop veya fakültatif anaerop metabolizmaya sahiptirler. B. subtilis endüstride kullanılan amilaz enziminin kaynağıdır. B. thruringiensis ise birçok bitki zararlısı böceğin patojenidir. Ve bu nedenle böceklere dirençli bitkilerin oluşturulmasında genetik mühendisliğinin önemli çalışma konularından birini oluşturur. B.anthracis ise insanlara patojen etkiye sahiptir ve şarbon hastalığının nedenidir. Prokaryotik biyolojik sistemler: E.coli, Acremonium chrysogenum, Bacillus brevis, Basillus subtilis, Basillus thuringiensis, Corynebacterium glutamicum, Erwinia herbicola, Peudomonas spp, Rhizobium spp, Streptomyces spp, Trichoderma resei, Xanthomonas campestris, Zymomonas mobilis. Bu organizmalar iki grup altında toplanabilir. 1-) Özel bir fonksiyona sahip bir gen için konak olma. Ör: termofillerden izole edilen ve PCR teknolojisinde kullanılan ısıya dirençli DNA polimeraz enziminin E.coli de klonlanması ve üretimin gerçekleşmesi. 2-)Belirli işleri çok daha etkin yapabilmek için genetik mühendisliği ile geliştirilme. Ör: Endüstriyel açıdan önemli amino asitlerin çok fazla üretilmesi için Corynebacterium glutamicum un çeşitli türlerinin geliştirilmesi. B- Cyanobacteria (mavi-yeşil bakteriler)): Mavi-yeşil bakteriler prokaryotlar sınıfına dahil olup fotosentez özelliğine sahiptir. İlk kez varlıkları fosillerde saptanmıştır. Dünya oluşumunda belki de ilk canlı organizmalardır. Tatlı ve tuzlu suların yüzeylerinde bulunurlar. Karada ise ışığın ve nemin olduğu çamur ve kaya, tahta veya bazı canlı organizmaların yüzeylerinde bulunabilirler. Koyu yeşilimsi-mavi pigmentlerinden dolayı bu isimle adlandırılırlar. Sadece birkaç organizma atmosferik azotu amonyağa redüklemek yoluyla amino asit ve proteinleri üretmek üzere organik asitlere dönüştürülebilir. Azot fikse edebilen bakteriler gibi maviyeşil bakterilerde böyle bir yeteneğe sahiptir. Hücreler nitrogenaz enzimi ile bu reaksiyonu gerçekleştirirler. Bu enzim oksijen ile inaktive olur. Bu nedenle azot fikse eden hücrelerin içindeki koşullar anaerobik olmalıdır. Anabaena gibi bazı mavi-yeşil bakterler azot fiksasyonundan sorumlu heterosit adı verilen özel kalın duvarlı hücrelere sahiptirler Genus: Anabaena Heterosist: Mavi-yeşil alglerde normal hücrelerden daha büyük ve saydam görünüşlü, havanın serbest azotunu fiske edebilen özel hücreler. 5
Mavi-yeşil bakterilerin biyoteknolojik önemi: Mavi-yeşil bakteriler fotosentez yetenekleri, yüksek protein içerikleri ve basit besiyerlerinde hızlı çoğalmaları nedeniyle besin kaynağı olarak kullanım alanına sahiptir. Tek hücre proteini (THP) elde edilmesinde en çok denenen günümüzde insan ve hayvanların beslenmesinde geniş uygulama alanı olan mavi-yeşil bakteriler, diğer mikroorganizmalardan farklı olarak yeterli miktarda karbondioksit, belirli derecede aydınlatma, geniş üretim ortamı gibi özel koşullara gereksinim gösterirler. Mavi-Yeşil bakteriler antibiyotiklerin ve diğer biyolojik olarak aktif moleküllerin ticari boyutlardaki üretimi için büyük bir potansiyel oluştururlar. Çünkü Mavi-Yeşil bakteriler heterotrofturlar. Bu özellikleri de onların fermentasyon koşullarında üretilmelerine olanak sağlar. Henüz araştırma aşamasında olan Anacystis nidulans ile yapılan rekombinant DNA teknolojisi çalışmalarıyla nadir bileşiklerin üretiminde kullanımları amaçlanmaktadır. Araştırmalar Mavi-Yeşil bakterilerin güneş enerjisi dönüşüm sisteminde yer alması için devam etmektedir. Sonuç olarak; Fermentör koşullarında üreyebilirler, uzun süreli fizyolojik stabiliteye, basit besin gereksinimine, köpük oluşturmama özelliğine sahiptirler. Diğer alglerden farklı olarak azot fiksasyonu yapabilme farklılığına sahiptirler. Optimum sıcaklık 35 o C dir. Karanlıkta veya gün ışığında heterotrofik olarak ürerler. 2- Mayalar: Tek hücreli tomurcuklanma veya bölünerek eşeysiz çoğalan ökaryotik mikroorganizmalardır. Mayaların tanımlanması maya biyoteknolojisi için oldukça önemlidir. Örneğin endüstriyel süreçlerde yabani ve kültüre edilmiş mayalar arasındaki farkı gösterebilmek esastır. Bira üretiminde üründe istenmeyen aroma oluşumuna neden olan yabani ırkın karışması veya ekmek mayası üretiminde şeker transport yeteneği daha fazla olan Candida utilis mayasının karışması ekmek mayası üretiminde kullanılan Saccharomyces cerevisiae mayasının üremesini engelleyecektir. Maya genuslarının ayrımında fizyolojik testlerle birlikte morfolojik testler de kullanılır. Günümüzde 700 civarında maya türü tanımlanmıştır. Fakat bu sayı maya çeşitliliğinde sadece çok küçük bir bölümü temsil etmektedir. Moleküler biyoloji tekniklerinin yaklaşımıyla türler daha hızlı ve kolay bir şekilde karakterize edilebilmektedir. Günümüzde 6 mayanın genom projesi tamamlanmış ve işlevsel genomik çalışmaları ile genlerin işlevlerinin belirlenmesine devam edilmektedir. Maya hücreleri klorofil içermez ve zorunlu olarak kemoorganotrofiktirler. Üremek için organik karbona gerek duyarlar. Mayalar toprak, hava ve sudan izole edilebilirler. Mayalar insanlar için; ekonomik, sosyal ve sağlık açısından oldukça önemli en eski evcilleştirilmiş organizmalardır. Alkollü içeçeklerin üretiminde, ekmek yapımında hamurun kabarması için binlerce yıl öncesinden beri kullanılmaktadırlar. Gerçekte bira yapımı belkide dünyanın ilk biyoteknolojisini temsil etmektedir. Günümüzde mayalar geleneksel gıda fermentasyonunun dışında çok çeşitli alanlarda da kullanılmaktadır. Özellikle genetik mühendisliğiyle geliştirilmiş mayalar hastalıkların önlenmesinde ve tedavisinde kullanılan pek çok farmasötik ajanın üretilmesinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. 3- Küfler Küfler hifli mantarlardır. Birçok organizma ve gıda maddesi (ekmek, meyve, sebze.. vb) üzerinde oluşturdukları pamuk görüntüsündeki doku nedeniyle mayalardan çok daha önce keşfedilmişlerdir. Küfler, endüstride birçok ürünün eldesinde, atıklardan değerli ürünlerin oluşturulmasında kullanılan farklılaşma göstermeyen ve klorofil içermeyen mikroorganizmalardır. Doğada ve toprakta yaygın olarak bulunan küflerden endüstriyel mikrobiyoloji alanında önem 6
taşıyanlar mikroskobik olanlardır. Küflerin üredikleri ortama proteaz, lipaz, karbonanhidrazlar gibi litik enzimleri salgılamaları ve küflerin ürettikleri çeşitli metabolitlerin birçok alanda kullanılabilir olması bu organizmaların endüstrideki önemini oldukça artırmaktadır. Ayrıca insan, hayvan ve bitkiler için patojen olan türleri de bulunmaktadır. Küflerin ürettiği endüstriyel ürünlerden bazıları Antibiyotikler Sitrik asit Çeşitli peynirler; Rokfor, camembert, brie peynirleri gibi Sake (Japon içkisi) Soya fasulyesi sosu ve diğer bazı soslar Çeşitli enzimler; Amilaz, Glukoaminaz, Sellulaz, Pektinaz, Proteaz, Mikrobiyal rennet gibi. 4- Algler Biyoteknolojik çalışmalarda küf ve mantarların yanı sıra algler de kullanılır. Alglerin bu konuda tercih edilme nedenleriyse; günde ağırlıklarını yaklaşık iki katına çıkartabilmeleri, biyoteknolojik işlemlerden geçirilme kolaylıkları, maliyetlerinin düşük olması, çok sayıda yararlı madde içermeleri ve çevresel faktörlere direnç göstermeleri olarak özetlenebilir. Okyanus çevresindeki denizlerde, besin yoğunluğunun düşük olduğu sularda, gün ışığının girebileceği en derin bölgelerde, 100 m yüzey sularına kadar yayılım gösterdiklerinden, onların en pratik endüstriyel üretimi, çok güneş alan göl ve havuzlarda gerçekleştirilir. Algler üzerinde pek çok proje bulunmakta. Bunlardan en önemlisi, büyüme hormonlarıyla (oksin, giberellin, sitokinin) ilgili olanı. Alglerden elde edilen bu ürünler, bitki gelişimini %23 artırır. Ancak algler, daha pek çok alanda kullanılır. Bunlar: Algler, tüm dünyada, tarımsal alanda, biyogübre olarak kullanım bulur. Mikroalgler içerdikleri geniş spektrumlu yağ ve petrol uygulama potansiyelleriyle oldukça değerli kaynaklardır. Tek Hücre Proteini (THP) üretiminde en çok kullanılan ve günümüzde, insan ve hayvanların beslenmesinde geniş uygulama alanı bulan organizmalardır. Alg hücreleri %60 a varan ham protein, %16 55 karbonhidrat (selüloz ve nişasta), yağ ve vitaminleri içerirler. Özellikle, içerdikleri vitaminler bakımından dikkat çekiciler. A vitamini öncüsü olan betakaroten ve astaksantin, bir alg ürünü. Bunun yanı sıra E, B1 (tiyamin), B 2 (riboflavin), B 3 (niasin), B6, B12 vitaminleri de mikroalglerde var. Tıp ve onun için gerekli olan ilaç sanayinde, ilaçların ana maddesi olarak da kullanılmaktadırlar. 5- Probiyotikler Probiyotikler; yaşayan mikroorganizmalar olup mukozal ve sistemik bağışıklığı ayarlayarak konağa tesir ederler. Ayrıca intestinal sistemdeki mikrobiyal dengeyi sağlarlar. Sağlıklı bir insan vücudunda probiyotik mikroorganizmalar belli oranlarda bulunmaktadır. Probiyotik mikroorganizma florası, vücudun mukoz membranlarında ve sindirim bölgelerinde kolonize olan bakterilerdir. Probiyotik olarak kullanılan mikroorganizmalarda aranan özellikler şunlardır: Güvenilir olmalıdır, kullanıldığı insan ve hayvanda yan etki oluşturmamalıdır. Stabil olmalıdır, düşük ph ve safra tuzları gibi olumsuz çevre koşullarından etkilenmeden bağırsakta metabolize olmalıdır. Bağırsak hücrelerine tutunabilmeli ve kolonize olabilmelidir. Kanserojenik ve patojenik bakterilere antagonist etkili olmalıdır. Antimikrobiyal maddeler üretmelidir. Konakta hastalıklara direnç artışı gibi yararlı etkiler oluşturma 7
yeteneğinde olmalıdır. Antibiyotiklere dirençli olmalıdır. Antibiyotiğe bağlı (diyare) ortaya çıkan hastalıklarda bağırsak florasını düzeltmek amacı ile kullanılabileceğinden, bağırsaktaki antibiyotiklerden etkilenmemelidir. Minimum etki dozları bilinmediğinden, canlı hücrelerde büyük miktarlarda bulunabilmelidir. Probiyotikler Tarafından Üretilen Esas Maddeler Vitaminler: K vitamini, folik asit, biotin, B1, B2, B12, Niasin ve priydoksin. Enzimler: Laktaz gibi sindirim enzimleri (esas olarak süt ürünlerin sindiriminde), serbest bölgelerin düzenlenmesine yardımcı olan karbonhidrat enzimleri, sindirim ve protein enzimleri, yağ enzimleri. Uçucu Yağ Asitleri: Besinlere ait yağ asitlerinin kısa zincirleri yardımıyla üretilen bu yağ asitleri sayesinde, optimum düzeyde sindirim için gerekli olan ph dengesinin sağlanması. Probiyotiklerin Faydaları Bifidobacterium gibi probiyotik bakteriler, bebek yiyecek ve içeceklerinde katkı olarak kullanılabilmektedir. Bu bakteriler yeni doğanlarda koruyucu antimikrobiyaller, vitaminler, asetik ve laktik asit üreterek enterik enfeksiyonlara karşı korunmalarına ve beslenmelerine yardımcı olurlar. Yiyeceklerle alınan toksik (zehirli) maddelerin detoksifiye edilmesine (vücuttan atılmasına), kabızlık sorununun giderilmesine destek olurlar. Ağız kokusu sorununun giderilmesine yardımcı olurlar. İnce ve kalın bağırsaklardaki kötü ve zararlı bakterilerin yerine geçerek, onları kontrol altına alıp, bağışıklık sistemini güçlendirerek bir çok hastalığa karşı vücut direncinin artmasına katkıda bulunurlar. Antibiyotik ilaç kullanımı nedeniyle doğal florası bozulan bağırsakların dengesini düzeltmeye yardımcı olurlar. B grubu ve K vitamini üretimini ve emilimini sağlarlar. Kalsiyumun bağırsaklardan emilimini artırıp; kemik erimesini (osteoporoz) önlerler. Kötü bakterilerin neden olduğu enfeksiyonları yavaşlatırlar. Vajinal florayı dengede tutarak, vajinal enfeksiyonlara sebep olan patojen mikroorganizmaların (Candida) gelişimini baskılarlar. İdrar yolu enfeksiyonlarına ve seyahatlerde ishale sebep olan E. coli bakterisinin gelişimini engellemeye yardımcı olurlar. Alerji belirtisini azaltırlar. Zehirli maddelerin vücuttan atılmasına ve cildin görünümünün iyileşmesine yardımcı olurlar. Sindirim kanalında sağlıklı bir bakteri dengesi oluşturup, bazı gerekli enzimleri üreterek sindirime katkıda bulunurlar. Laktoz ve protein sindirimini kolaylaştırırlar. 6- Prebiyotikler Prebiyotikler, intestinal florada bulunan bir tür veya sınırlı sayıdaki birkaç tür mikroorganizmanın çoğalmasını ve/veya aktivitesini seçici olarak aktive ederek konağın sağlığını olumlu yönde etkileyebilen sindirilemeyen besin bileşenleri olarak tanımlanmaktadır. Prebiyotiklerin yararlı etkileri Mikrofloranın kompozisyonunu ve aktivitesini olumlu yönde etkiler Bağırsak hareketlerini düzenler Minerallerin (Ca ve Mg gibi) emilimini ve biyoyararlanımını artırır Kan kolesterol ve trigliserid düzeylerini olumlu yönde düzenler Kolon kanser oluşum riskini azaltır Patojen mikroorganizmaların çoğalmasını önleyerek intestinal ve ekstraintestinal enfeksiyonu oluşum riskini azaltır Konağın immün sistemini güçlendirir 8
7- Antibiyotikler Ticari olarak üretilen mikrobiyal ürünlerin içerisinde en önemlisi antibiyotiklerdir. Antibiyotikler mikroorganizmalar tarafından üretilen, diğer mikroorganizmaları öldüren veya büyümesini inhibe eden kimyasal maddelerdir. Antibiyotikler tipik sekonder metabolitlerdir. 9