Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 118 kayıt bulundu.

Gaitada Parazit

Dışkı örneği ile çalışan laboratuvarlarda potansiyel olarak bulunan tehlikeler şunlardır. Parazit yumurtası veya kistleri (cysts) yutmak, enfektif larvaların deriden geçişi yada dışkıdaki veya diğer biyolojik sıvılardaki paraziter olmayan enfeksiyöz ajanlarca enfekte olmak. Bu riskin oranı genel laboratuvar temizlik ve çalışma şartları uygulanarak azaltılabilir. Laboratuvarda çalışırken dikkat edilmesi gereken genel kuralları şu şekilde sıralayabiliriz. 1-Laboratuarda örnek incelerken (çalışırken) laboratuvar önlüğü ve lastik eldiven giymek. 2-Gerekli durumlarda biyolojik güvenlik kabini kullanılmalı (filtreli özel kabinler). 3-Çalışma ortamında yiyecek yenmemeli, sigara, çay v.b. şeyler içilmemeli, makyaj yapılmamalı, kontak lens takma-çıkarma-düzeltme yapılmamalıdır. 4- Çalışma sahası daima temiz ve düzenli tutulmalıdır. Akan, dökülen yada etrafa sıçrayan her türlü örnek yada maddeler hemen temizlenmelidir. Saha günde bir kez dekontaminasyon (bulaşıklardan uzaklaştırma- temizlik) işlemine tabi tutulmalıdır. 5-Ellerde bulunan kesik, yırtık v.b. yaralar ve ezikler yara bandı veya pansuman malzemeleri ile kapatılmalıdır. 6-Eğer keskin maddeler (bistüri ucu, iğne v.b.) kullanılmış ise bunlar hemen özel atık kutularına yerleştirilmelidir. Ortada bırakmak yada normal çöp kovalarına atmak sakıncalıdır. 7-Eldivenler çıkartılıp uygun biyolojik atık çöp kutularına atılır. Eller temizce yıkanır. Bu güvenlik kuralları mutlaka uygulanmalıdır. Hatta dışkı örneği belli fiksatifler (tespit ediciler) ve prezervatifler (koruyucular) içinde dahi olsa yukarda ki işlemler yapılmalıdır. Örneğin formalin (formaldehit) içerisinde tespit edilmis dışkıdaki bazı kalın kabuklu parazit yumurtalarının, kistlerin (cysts) yada oocystslerin (ookists) ölmesi için günler- haftalar gerekebilir. Ascaris lumbricoides’in yumurtası formalin içerisinde gelişmesine devam edebilir ve infektif duruma gelebilir. Dışkı Örneği Toplama: 1.Dışkı kuru ve sızdırmaz kaplar içerisine toplanmalıdır. Bu sırada diğer maddeler (idrar, toprak, saman v.s.) ile kontaminasyonu (bulaşması) engellenmelidir. 2.Dışkının kıvamı içeriği hakkında bilgi verebilir. Şekilli dışkıda parazitlerin daha çok kistik (cysts) formları bulunurken, sıvı (sulu) dışkı kıvamına doğru gidildikçe kistik form azalır ancak trophozoit (tırofozoid) formları daha çok görülür. İncelemeye başlarken bu durum unutulmamalıdır. 3.Taze dışkı ya hemen incelenmeli yada daha sonra incelenecekse zaman geçirmeden prezervatifler (koruyucular) içerisine konulmalıdır. Eğer prezervatifler hemen kullanılamıyorsa buzdolabında kısa süreli saklama yapılabilir. Ancak bu dışkı sadece antijen testleri için uygun olacaktır. 4.Örnekler mümkün olan en kısa sürede prezervatiflere konulmalıdır. Eğer ticari bir prezervatif kullanılıyor ise bu ürünün kullanım bilgilerine uyulmalıdır. Eğer ticari koruyucular kullanılmıyor ise; örnekler ikiye ayrılmalı ve uygun kaplarda iki ayrı prezervatif içerisine konulmalıdır. Örneğin: % 10’luk formalin ve PVA (polivinil alkol) kullanılabilir. Bir hacim dışkı üç hacim prezervatif ile karıştırılmalıdır. 5. Toplanan örneğin prezervatif ile tam olarak karıştığından emin olunmalıdır. Şekilli dışkılarında iyice dağılıp, parçalandığından emin olunmalıdır. 6. Örnek konulan kapların iyice kapatıldığından emin olunmalıdır. Kapaklar parafilm yada benzeri maddeler ile yeniden sarılmalı ve kaplar plastik torbalara konulmalıdır. 7. Belli ilaçlar dışkı içeriğini değiştirebilir. Bu durumdaki dışkılar muayene için alınmamalıdır. Örnek, herhangi bir ilaç veya madde verilmeden önce alınmalıdır. Yada örnek ilaç etkisi geçtikten sonra toplanabilir. Bu ilaçlara; antiacid, kaolin, mineral yağ veya diğer yağlı maddeler, emilmeyen anti-diyare preperatları, baryum yada bizmut (7-10 gün beklenmeli atılmaları için), antimikrobiyel ilaçlar (2-3 hafta) ve safra kesesi boyaları (3 hafta). 8. Eğer ilk incelemede sonuç negatif çıkarsa örnek alınması tekrarlanabilir. Mümkünse en az üç örnek 2-3 gün ara ile alınıp incelenmelidir. Örneklerin İncelenmesi: Dışkı örnekleri taze olarak yada prezervatiflerde korunmuş olarak incelenebilir. Taze dışkının incelenmesi: Taze dışkı incelemesi hareketli trophozoitlerin görülebilmesi açısından gereklidir. Ancak bu örnek toplandıktan sonraki ilk yarım saat (30 dakika) içerisinde incelenmelidir. Sıvı (ishal-diyare-diarhoic) dışkılar daha fazla trophozoit içerirler. Yumuşak kıvamlı dışkılar hem cysts hemde trophozoit formlarını barındırabilmektedir. Bu nedenle ilk bir saat içerisinde incelenmelidir. Eğer bu süre aşılırsa sonuç güvenli olmaz. Çünkü bu süre sonrasında trophozoitler parçalanıp dağılmaktadır. Daha kıvamlı (şekilli) dışkılar da trophozoit bulunma oranı çok azdır. Bu durumdaki örnekler bir süre saklanabilirler. Eğer gerekirse buzdolabında korunabilirler. Parazitolojik muayenelerde kullanılacak dışkılar kesinlikle dondurulmazlar. Dondurulan dışkılardaki parazit yumurta ve oocystsleri parçalanırlar. Prezervatifli Dışkının İncelenmesi: Dışkı inceleme yukarda belirtilen süreler içerisinde yapılamayacaksa , örneği prezervatiflerde saklamak gerekir. Bu amaç için kullanılabilen çeşitli prezervatifler vardır. En çok kullanılan prezervatifler %10’luk formalin, Polivinil Alkol gibi preparatlardır. Formalin (% 10) ve PVA diğer prezervatiflere göre daha fazla avantaj sağladığı için bu iki fiksatif daha çok kullanılır. Örneklerin ikiye ayrılarak bu iki prezervatiflede tespit edilmesi tavsiye edilmektedir (bir hacim dışkı ile üç hacim prezervatif karıştırılmalıdır). Prezervatife konulmuş örnekler birkaç ay korunabilir. Formalinde Tespitli Örnekler: örnekler direk olarak incelemeye alınabilirler (ıslak yuva, immunoassay, kromotrop boyama) yada yoğunlaştırma (konsantre etme) işlemi yapılarak daha sonraki testlerde kullanıma hazır hale getirilebilir. Yoğunlaştırma İşlemleri: Bu işlem parazit veya yumurtalarını dışkıdan ayırma işlemleridir. Böylece az sayıda bulunan paraziter durumları da teşhis etme şansı artmış olur. Sedimentasyon (çöktürme) ve flotasyon (yüzdürme) yöntemleri olarak iki kısma ayrılır. Flotation (flotasyon) tekniği: Bu yöntemde genellikle sofra tuzu (NaCl), şeker yada çinko sülfat (zinc sulfate) solusyonları kullanılır. Bu sıvılar organizmadan daha yüksek spesifik graviteye (özgül yoğunluğu) sahip oldukları için paraziter yapılar yüzüp yukarı çıkarken çoğu dışkı kalıntıları dibe çöker. Bu işlemin asıl avantajı sedimentasyon tekniğine göre daha temiz inceleme maddesi elde edilir. Dezavantajı ise bazı yumurta yada kistler (cysts) bu solusyonlar içerisinde büzüşebilirler yada bazı parazit yumurtaları yüzmeyebilirler. Bu durumda teşhis zorlaşabilir. Sedimentation(sedimentasyon) tekniği: Çöktürme işleminde spesifik gravitesi (özgül yağunluğu) paraziter organizmalardan daha düşük olan solusyonlar kullanılır. Böylece bu organizmalar sedimentin içerisinde yoğunlaştırılmış olurlar. Sedimentasyon tekniği genelde çok kullanılır çünkü kullanımı ve hazırlanışı kolaydır ve teknik hata yapma ihtimali çok azdır. Formalin-etil asetat (formalin- ethyl acetate) ile çöktürme işlemi çok kullanılan bir yöntemdir. Genel olarak kullanılan prezervatiflerle toplanmış örneklere de uygulanabilir. Formalin-Ethyl Acetate Sedimentasyon Konsantrasyonu 1. Örneği iyice karıştırın. 2. Dışkı örneğinin yaklaşık 5 ml’sini süzün (çay süzgeci yada mikro elek) 3. Fizyolojik tuzlu su yada % 10’luk formalini süzgeçte kalan kalıntılara dökerek tekrar süzün ve bu şekilde 15 ml deney tüpünü doldurun. Distile su kullanılması tavsiye edilmez. Çünkü eğer örnekte Blastocystsis hominis varsa bu parazit deforme olabilir yada parçalanabilir. 4. Örneği 10 dakika santrifüj et (1000 rpm- dakikada devir yada 500g) 5. Üstte kalan sıvıyı dikkatlice dök bu sırada çöküntü bozulmamalı. Sıvı dökülürken iyice sızdırmaktan kaçınılmalı. Son kısımda paraziter maddeler olabilir. 6. Çöküntü üzerine 10 ml %10’luk formalin eklenip tekrar homojen hale getirilir. 7. Üzerine 4 ml etil asetat (ethyl acetate) ileve edilir ve deney tüpü kapatılıp içerik iyice karıştırılır. 8. Tüp tekrar 10 dakika santrifüj edilir (1000 rpm-500g) 9. Tüpün üst kısmında (tepe) biriken dışkı kalıntıları bir çubukla tüpten ayrılır. Üst kısımdaki sıvılar dikkatlice boşaltılır. 10. ucuna pamuk sarılmış bir çubuk ile tüp kenarındaki kalıntılar temizlenebilir. 11. Bir kaç damla % 10’luk formalin ilave edilerek dipteki sediment sulandırılır ve örnek istenilen deney metodu için kullanıma hazırdır. PVA İçerisinde Tespit Edilmiş Örnekler: Kalıcı Trikrom boyamalar için genellikle PVA prezervatif olarak kullanılır. Boyama öncesinde şu işlemler yapılır. 1. Dışkı örneğinin iyice karışmış olmasına dikkat edilir. 2. Dışkı örneğinden 2-3 damla (dışkı yoğunluğuna bağlı) alınarak sürme preperat hazırlanır. 3. Preperat ısı ile tespit edilir (60oC – 5 dakika) yada normal oda ısısında tamamen kurutulur. 4. Insure that the specimen is well mixed. Preperat trikrom boyama yapılabileceği gibi daha sonraki boyamalar için bir kaç ay preperat koruyucu kutularda saklanabilir. Örneklerin Başka Yerlere Nakli: Bazı durumlarda bölgenizde parazitoloji laboratuvarı bulunmayabilir. Bu durumlarda dışkı örnekleri başka bölgelerdeki laboratuvarlara gönderilmesi gerekebilir. Bu durumlarda dikkat edilmesi gereken hususlar aşağıdadır. Prezervatifsiz Dışkı Örneklerinin Nakli: Bazı durumlarda laboratuvarlar şüphenelinen patojenleri izole edebilmek için prezervatif kullanılmamış örnekler isteyebilirler (örneğin microsporidia kültürü yapılacak dışkılar). Böylesi durumlarda örnekler hemen temiz bir kaba konulmalı ve gönderilene kadar buzdolabında saklanmalıdır. Örnekler alındıktan sonra en kısa sürede (ortalama 8-12 saat), soğuk taşıma şartlarında taşınarak ulaştırılmalıdır. Kullanılan kaplar sızdırmaz olmalı ve örnek ile ilgili tüm bilgiler kap üzerine yazılmalı yada not olarak yanına ilave edilmelidir. Prezervatifli Örneklerin Nakli: Prezervatifli örneklerin nakil kuralları prezervatifsiz örneklerinki ile aynıdır. Sadece buzdolabında saklamaya ve soğuk taşımaya gerek yoktur. Paketleme: Dışkı örnekleri sızıntıları engelleyecek şekilde paketlenmelidir. Paketleme kaba işlemlere dayanıklı malzemeden secilmeli ancak depolama, paletli-kızaklı sistemlerde hareket edebilir olmalıdır. Örnek hacmine göre iki farklı paketleme yöntemi kullanılabilir. Hacmi 50 ml’ye kadar olan örnekler: 1. Nakledilecek mateteryal su sızdırmaz tüp veya kaba konulmalıdır (buna birinci nakil kutusu yada birinci kutu-kap, denilebilir). 2. Birinci kap, su sızdırmaz, dayanıklı bir kutuya konulur (ikinci nakil kabı-kutusu) 3. Birden fazla birinci nakil kutusu, ikinci nakil kutusuna yerleştirilebilir ancak toplam hacim 50 ml’yi geçmemelidir. 4. Soğuk kaynağı olan buz paketi v.s. yanında, sızma ihtimaline karşı emici maddeler de kutuya konulmalıdır. Bu maddeler kutu içindeki tüm hacmi emebilecek özellikte olmalıdır. Emiciler, parçalı maddelerden, talaş v.s. olmamalıdır. 5. Daha sonra bu kutular asıl nakil kutusuna (koli, özel taşıma kutusu v.b.) yerleştirilir. 6. Asıl nakil kutusu üzerinde “Biyolojik Madde”, “Tıbbi Malzeme” gibi uygun uyarıcı yazılar mutlaka rahatca görülebilecek yerlere konulmalıdır. Hacmi 50 ml’den fazla olan örnekler: Büyük hacimli örnekler paketlenirken yukardaki kuralların hepsi uygulanmalıdır. Bunlara ilaveten aşagıdaki kurallarda yerine getirilmelidir. 1. Birinci ve ikinci taşıma kutuları arasına ve her yönde şok emici maddeler mutlaka ilave edilmelidir. Bu işlemden sonra asıl taşıma kutusuna yerleştirilmelidir. 2. Birinci taşıma paketi 1000 ml’den (bir litreden) fazla örnek taşımamalıdır. Birden fazla birinci taşıma kutusu toplam hacimleri 1000 ml’geçmemek üzere ikinci taşıma kutusuna yerleştirilebilir. 3. Asıl taşıma kutusu birden fazla ikinci taşıma kutusu taşıyacaksa toplam hacim 4000 ml’yi (4 litre) geçmemelidir. Boyama: Kalıcı boyama yöntemleri ile boyanmış yayma (sürme) prepreperatlar laboratuvarlara avantaj sağlarlar. Bu sayede hem kalıcı olarak kayıt tutulabilir hemde ihtiyaç olduğunda örnekler yeniden incelenebilir. Ayrıca farklı organizma morfolojileri ile karşılaşıldığında yada teşhis zorluğu ile karşılaşıldığında bu preperatlar referans laboratuvarlara gönderilebilirler. Yukarda sayılan nedenler yüzünden her paraziter kontrole gelen dışkı örneğinden en az bir adet sürme preperatın kalıcı boyamalar ile boyanması tavsiya edilir. Modifiya Asit-fast Boyama : Bu boyama metodu İsospora, Crptosporidium, Cyclospora gibi coccidian parazitlrin teşhisinde kullanışlıdır. Trikrom boyamaya göre teşhiste avantaj sağlar. Modifiye asit-fast boyamada, Ziehl-Neelsen boyamada olduğu gibi boyama maddelerini ısıtmaya da gerek yoktur. Örnek: Taze yada formalindeki dışkı örneği çökeltme ile konsantre edildikten sonra kullanılabilir. Diğer klinik örneklerde (duedonum sıvıları, safra yada akciğer sıvıları (balgam, bronş yıkantısı , biyopsi) yine bu boyama ile boyanarak incelenebilir. Reagentlar (Boyamada kullanılacak Solusyonlar): Asit-Fast boyamada aşağıdaki solusyonlar hazır olmalıdır. 1. Absolute Methanol (Saf Metanol) 2. Asit Alkol 10 ml Sülfirik Asit + 90 ml Absolute ethanol. Oda ısısında depolanmalıdır. 3. Kinyoun Carbol fuchsin (Karbol Fuksin) (ticari olarak satın alınabilir) 4. Malachite green %3 (Malahit yeşili) Malahit yeşilinin 3 gramını 100 ml distile suda çözdür ve oda ısısında depo et. Boyama İşlemi 1. Dışkı örneğinin sedimentinden 1-2 damla bir lam üzerine damlatılıp yayılır. Yayılan dışkı çok kalın olmamalıdır. Bu preperat 60°C’de tamamen kurutulur. 2. Preperat absolut metanol içerisinde 30 saniye tespit edilir. 3. Karbol fuksin ile bir dakika boyanır. Distile su ile hafifce yıkanır ve suyu süzdürülür. 4. Asit alkol kullanılarak iki dakika boyama nötürleştirilir (İstenmeyen boya miktarı uzaklaştırılır.) 5. Malahit yeşili (Malachite green) ile karşı boyama yapın. Distile su ile hafifce durulayın ve suyu süzdürün. 6. Preperatı sıcak havada (60°C) beş dakika kurutun. uygun bir lamel ile preperat kapatılabilir. İstenilen bölgeler örtülerek incelemeye hazır hale getirilir. 7. Preperat mikroskop altında düşük yada yüksek büyütmeler ile incelenir. Organizmaların morfolojik detaylarını görmek için immersiyon (mineral) yağ kullanılabilir. Kalite Kontrolü: Bir adet kontrol preperatı boyamanın ne denli başarılı olduğunu konrol için örnek ile beraber boyanmalıdır. Bu amaç için genellikle Cryptosporidium (% 10 ‘luk formalinde tespit edilmiş) Kullanılır. Cryptosporidiumlar kırmızımsı-pembe renkte boyanırken arkaplan yeşil boyanmış olmalıdır. Kromotrop Boyama (Chromotrope) İşlemi: Bu boyama yöntemi trikrom (trichrome) bazı boyama maddeleri kullanılarak CDC tarafından geliştirilmiştir (Centre for Disease Control and Prevention-USA). Bu metod ile microsporidia sporlarını tespit edebilmek için kullanılmaktadır. Örnek: Formalin ( %10) içerisinde korunmakta olan dışkı örneğinden 10 µl alınarak sürme preparat hazırlanır. Preperat ısı ile kurutulup tespit edilir (60°C’de 5-10 dakika). Reagents (Solusyonlar): 1. Absolute methanol 2. Chromotrope Stain )kromotrop boya) Chromotrope 2r (Kromotrop 2r) 6.00 g Fast green )Hızlı yeşil) 0.15 g Phosphotungstic acid (fosfotungistik asit) 0.70 g Glacial acetic acid (Glasiyal asetik asit) 3.00 ml Bu maddeleri karıştırıp yarım saat (30 dakika) beklet ve 100 ml distile su ilave et. Her ay taze olarak kullanmak üzere yenisini hazırla. 3. Acid alcohol: (asit alkol) 90% ethanol 995.5 ml Glacial acetic acid 4.5 ml 4. 95% ethanol 5. 100% ethanol 6. Xylene (Ksilen) Boyama İşlemi: 1. Örneği (sürme preperat) absolute methanol içinde 5 dakika tespit et. 2. Kromotrop boya içerisine koyup 90 dakika boyama yap 3. Boyamayı nötürleştir , asit alkol içerisinde 1- 3 saniye. 4. Örneği % 95’lik ethanol içerisine batırarak asit alkolü durula. 5. İki % 100’lük ethanol kabı hazırla ve örneği içerisine koyarak (sıra ile) üçer dakika beklet. 6. İki ayrı ksilen (xylene yada hemo-de) kabı hazırla ve ayrı ayrı 10 dakika burada beklet. 7. preperatı süzdür ve kurutup üzerini uygun lamel ile kapatıp tespit et. İmmersiyon oil yöntemi ile en az 200 mikroskop sahasını incele. Kalite Kontrol: Formalinde ( % 19) prezerve edilmiş microsporidialı olduğu bilinen bir örnekte, incelenecek örnek ile boyanırsa boyama kalitesini kontrol etmek mümkün olabilir. Microsporidi sporlarının duvarı pembemsi- kırmızı renkte boyanır ve çapları yaklaşık 1µm çapındadırlar. Her 10 preperat boyamasından sonra tüm solusyonlar yenilenmelidir. Boyama esnasında durulama ve kurutma işlemleri tam yapılmalıdır. Microsporidiaları tespit edebilmek için 100X’lük büyütme kullanılmalıdır. Pazitif sonuçlar ikinci bir eksper tarafından doğrulatılmasında yarar vardır. Modifiye Safranin Tekniği (Sıcak Metod) Cyclospora, Cryptosporidia ve Isospora için kullanılır: Klinik örneklerinde çoğunlukla Cyclospora oocystleri tespitinde Kinyoun’un modifiye acid-fast boyaması (soğuk boyama) kullanılır. Ancak, asit-fast boyama tekniğinde oocystsler farklı derecelerde boyanırlar. Boyanmış, yarım boyanmış yada boyanmamış oocystsler aynı örnekte görülebilir. Bu durum yanlış teşhislere yol açabilmektedir. Modifiye safranin tekniğinde daha üniform (aynı tipte) oocystsler elde edilir. Boyaalr ısıtıcılar yardımı ile kaynama noktalarına kadar ısıtılırlar. Örnekler: Concentrated sediment of fresh or formalin-preserved stool may be used. Other types of clinical specimens such as duodenal fluid may also be stained. Solusyonlar: 1. Asit Alkol (% 3 HCl/Methanol) Hidroklorik asidi (3 ml) yavaşca absolute metanol (97 ml) içerisine ilave edip ağzı sıkıca kapalı kaplarda oda ısısında sakla. 2. Safranin Boyası 3. Malachite Green (% 3) Malachite green (malahit yeşili- 3 g)distile su içerisinde (100 ml) çözdür ve oda ısısında koru. Boyama İşlemi: 1. İnce yayma (sürme) preperatı hazırla ve kurut. 2. Alkol içerisinde 5 dakika tespit et. 3. Distile su ile dikkatlice durula. 4. Kaynamakta olan safranin içerisinde 1 dakika boya. 5. Distile su ile dikkatlice durula. 6. Malachite green ile1 dakika karşı boyama yap. 7. Distile su ile durula ve preparatı kurut. 8. Kurumuş preperatı uygun yolla kapat ve incele. Kalite Kontrol: İçerisinde Cyclospora olduğu bilinen bir preperat (% 10’luk formalinde korunmuş olabilir)hazırlanır ve yeni incelenecek örnek ile beraber boyanır. Cyclospora oocystleri kırmızımsı-portakal sarısı renkte boyanırlar. Arka planın unifor yeşile boyanmış olması gerekir. Trichrome Boyama Dışkıda intestinal protozoaların incelenmesinde tek ve en iyi sonuç veren yöntem dışkıdan ince yayma preperat yaparak boyama tekniğidir. Kalıcı boyama ile boyanmış preperatlarda cysts ve trophozoit taranması, tanınması (bulma ve teşhis etme) ve devamlı kayıt maddesi (kanıt) elde edilebilir. Küçük protozoalar ıslak yöntemler ile (flotasyon vb) hazırlanan incelemelerde görünmeyebilirken (hazırlama veya inceleme hatası vs) boyanmış preperatlarda tespitleri daha kolay olmaktadır. Trichrome boyama tekniği hızlı, kolay basit bir boyama metodudur. Bu boyama ile intestinal protozoalar, insan hücreleri, mayalar yada diğer maddeler uniform olarak boyanmış halde elde edilirler. Örnek: Boyama için kullanılacak olan taze dışkı örneği bir lam üzerinde yayma yapılıp hemen tespit edilir. Tespit için, Schaudinn’s fiksative yada polivinil alkol (PVA) kullanılır ve havada veya ısıtılarak (60°C) kurutulur. Sodium acetate-acetic acid-formalin (SAF-sodyum asetat- asetik asit-formalin) ile tespit edilmiş örneklerde kullanılabilir. Solusyonlar: 1. Ethanol (% 70) + iodine: Etil alkol içerisine iyot kristalleri (iodine) ekleyerek bir stok solusyonu hazırla. Solusyon tamamen koyu bir renk alana kadar iyot ekle. Bu solusyonu kullanacağında kırmızımsı-kahve rengi yada demli çay rengi oluşana kadar % 70’lik etanol ilave et. 2. Ethanol % 70 3. Trichrome Boya 4. Acid-Ethanol % 90 Ethanol % 90 99.5 ml Acetic acid (glacial) 0.5 ml 5. Ethanol % 95 6. Ethanol % 100 7. Xylene (Ksilen) Boyama İşlemi: 1. Taze örneklerde preperatı Schaudinn’s fiksativinden çıkartıp % 70 ethanoliçerisinde 5 dakika beklet. Daha sonra % 70 Ethanol + iodine koyup bir dakika beklet. Eğer örnek PVA yayması ise preperatı % 70 ethanol + iodine içimde 10 dakika beklet. 2. Preperatı % 70 Ethanol de 5dakika beklet. 3. Preperatı ikinci % 70’lik Ethanol içinde 3 dakika beklet. 4. Trichrome boyaya koyup 10 dakika beklet. 5. Fazla boyaları % 90’lık ethanol + acetic acid ile uzaklaştır (1veya 3 saniye). 6. Örneği % 100 ethanol ile bir kaç defa durula. 7. İki kademeli % 100’lük ethanole koy (her biri 3 dakika). 8. İki kademeli xylene (ksilen) koy (her birinde 10 dakika). 9. Uygun lamel ile preperatı kapatıp yapıştır. 10. Mikroskopta 100X objektif ile (immersiyon oil) en az 200 mikroskop sahası incele. Kalite Kontrol: İçerisinde protozoa bulunduğu bilinen (Giardia gibi) PVA içerisinde tespit edilmiş bilinen bir örnek kontrol örneği olarak bilinmeyen örnekle beraber boyanmalıdır. Düzgün olarak tespit edilmiş ve doğru boyanmış preperatlarda protozoa trophozoitlerinin stoplazması mavimsi yeşil veya morumsu renklerde belirir. Cysts (Kistler) daha morumsu olarak belirirler. Çekirdek ve diğer yapılar (kromatid yapılar, bakteriler ve alyuvarlar) bazan mora kaçan kırmızı renkte görülürler.Glikojen solusyonlarda eridiği için bu bölgeler temiz alanlar olarak belirir. Geri plan ise genellikle yeşil renk boyanır ve iyi bir renk zıtlığı oluşturarak parazitlerin daha iyi belirmesini sağlar. Mikroskobik İnceleme Oküler Mikrometre kullanılarak Mikroskopların Kalibrasyonu: Doğro olarak kalibre edilmiş mikroskoplar incelemelerde çok önemlidir. Çünkü organizmaların özellikle parazitlerin büyüklükleri önemli bir teşhis aracı olarak kullanılır. Kalibrasyon için iki mikro metre kullanılır. Birinci mikro metre okülere yerleştirilir. İkinci mikrometre mikroskop sehpasında konulur ve her büyütmede iki mikrometrenin ne kadar çakıştığı belirlenir. Sehpadaki mikrometrenin, okülerde nekadar görüldüğü ve görülen mesafenin aslında nekadar olduğu ile oranlanarak kalibrasyon yapılır. Bu işlem her mikroskop için ayrı ayrı yapılmalıdır. Mikrometreyi sehpaya yerleştirip net ayarını yap ve hem 0.1 mm hem de 0.01 mm çizgilerini görüntüle. Okülerdeki mikrometrenin “0” çizgisi ile sehpadaki mikrometrenin “0” çizgilerini çakıştır. Daha sonra, diğer kısımda kalan bölümlerden hem sehpa hemde okulerdeki metrelerden tam olarak çakışan iki çizgi bulunur (bu iki aramesafenin mümkün olan en uzak mesafelerden seçilir). Okülerdeki bu mesafe ile sehpadaki mesafe arasınad oran kurularak kalibrasyon tamamlanır. Örneğin sehpadaki mikrometrenin 36 bölmesi okulerdeki 0.7 mm çizgisi ile çakıştı bu durumda 0.7/36= 0.019mm olarak hesaplanır.Yani okülerde sizin 1 mm olarak gördüğünüz cisim aslında 0.019 mm büyüklüğünde demektir. Genelde bu ölçümler milimetre yerine, mikrometre cinsinden verilir. Bu durumda mesafe 1000 ile çarpılır sonuç 19 µm olarak bulunur yani her bölüm her ünite (kesik çizgiler arası) bu mesafeye eşittir. Bu işlem her büyütme için ve her mikroskop için ayrı yapılır. Ayrıca mikroskop obyektif, oküler değişimleri vya genel temizlikleri sonrasında tekrarlanmalıdır. Kalibrasyon işlemi sonrası mikroskop yanına bu işlem sonucu kaydedilebilir. Basit Yayma Preperat Hazırlanması: Bu işlem öncesinde mikroskoplarda kalibrasyon işleminin yapılmış olması tavsiye edilir. Protozoan trophozoitleri, cysts, oocysts ve helminth yumurtaları ve larvalarbu yöntemle görülüp teşhis edilebilir. Bu işlem için bir lam, lamel ve dışkı örneği gereklidir. Az bir miktar dışkı alınıp lam üzerine konur. eğer dışkı hala kıvamlı ise bir iki damla su veya tuzlu su ile sulandırılır. Genellikle en az iki örnek hazırlanması istenir. Bu sayede bir örnek iyot ile boyanabilir. Bu yaymada dışkı kalınlığı çok olmamalıdır. Lam altına konulan yazılar üstten görünebilmeli ve okunabilmelidir (bak resim1). Eğer arzu edilirse lamel, lam üzerine yapıştırılabilir. Bu işlem için en ucuz ve kolay elde edilebilen madde tırnak cilalarıdır (oje). İlk olarak lamelin dört köşesi birer damla ile tespit edilir. Daha sonra oje lamel etrafına açık kısım kalmayacak şekilde sürülür ve kurumaya bırakılır. Bu şekilde hazırlanan preperatlar uzun süre saklanabilir. Saklanacak preperatlarda tuzlu su kullanılmamalıdır. Bu işlem için diğer yapıştırıcılarda kullanılabilir. Preperatı sistematik olarak incele. Bu işlem ilk olarak 10 X objektif ile yapılmalıdır. Her hangi bir nesne incelenmek istenirse o zaman büyük büyütme ile inceleme yapılır. Boyanmış Preperat Hazırlanması: Kalıcı boyamalar ile hazırlanmış olan preperatlar protozoan trophozoites ve cystlerini teşhis etmek yada tür tayini yapmak için hazırlanır. Ayrıca daha sonraki çalışmalar için kaynak oluşturur (uzman incelemeleri vs). İnceleme öncesinde çalışma ortamında aranan organizma ile ilgili kaynaklar (kitap, resim yada pozitif olduğu bilinen preperatlar) hazır olmalıdır. Hangi boyama yapılacağı aranan organizmaya göre belirlenir. Normalde her 3 örnekten bir tanesi kalıcı boyamalar için hazırlanılması tavsiye edilir. Eğer dışkı örneği prezervatifsiz olarak gelmiş ise hemen bir baget (çubuk) ile biraz dışkı alınıp bir lam üzerine sürülerek yayma yapılır. Dışkı çok kıvamlı ise bir iki damla su ile sulandırılabilir. Bu preperat hemen Schaudinn'in fiksativine konur. Bu aşamada preperat kurutulmaz, kurumamasına dikkat edilir. Eğer PVA ile tespit edilmiş örnek gelirse bir iki damla alınıp lam üzerine homojen olarak ve yaklaşık 22x22 genişliğindeki lamel alanı kadar yayılır. Boyama işlemi tamamlandıktan sonra preperat sistemik olarak incelenir. Bu işlem için 100x objektif kullanılır. En az 200 yada 300 mikroskop sahası taranır. Eğer varsa görülen protozoa cysts yada trophozoitleri tespit ve teşhis edilir ve rapor edilir.

http://www.biyologlar.com/gaitada-parazit

Farklı Çeşitteki <b class=red>Patojenleri</b> Tanıma Rehberi

Farklı Çeşitteki Patojenleri Tanıma Rehberi

Protozoa olan Giardia, giardiyaz adı verilen ishal hastalığına sebep olur. Giardia türleri serbest yaşayan (flamotin aracılığıyla) trofozitler ve yumurta şeklindeki kistler olarak bulunur.

http://www.biyologlar.com/farkli-cesitteki-patojenleri-tanima-rehberi

Biyoterörizm ve Biyolojik Silahlar

Biyoterörizm kavramı, 11 Eylül 2001 tarihini takiben ABD’de posta kaynaklı şarbon vakalarının görülmesiyle günlük hayatımıza girmiştir. Biyoterörizm kişiler, gruplar veya hükümetler tarafından gerek ideolojik, gerekse politik veya finansal kazanç sağlamak amacıyla hastalık yaratıcı patojenlerin (biyolojik savaş araçlarının-BSA) sivil halk üzerinde, hayvanlarda ve bitkilerde hastalık oluşturmak ve/veya ölüme neden olmak amacıyla açık veya gizli şekilde yayılması şeklinde tanımlanmaktadır. Peki biyolojik silahlar nedir?. Klasik olarak “Biyolojik Silahlar” sadece yaşayan canlılara kitlesel zarar veren patojen (bakteri, virüs, mantar) veya doğada patojen olmayan ancak genetik olarak değiştirilmiş mikroorganizmalar ile bu etkenlerin toksinleri olarak tanımlanmaktadır. Neden insanoğlu biyolojik silahları üretmektedir?. Nükleer, kimyasal ve konvansiyonel silahlarla karşılaştırıldıklarında biyolojik silahların çeşitliliği onları diğerlerinden ayıran en önemli özelliği oluşturmaktadır. Bulaşıcılığı yüksek, kolay ve hızlı üretilebilen, aşı ve tedavisi kullanıcı tarafından kolaylıkla kendi yandaşlarına uygulanabilen hemen hemen tüm mikroorganizmalar biyolojik saldırı amaçlı kullanılabilir. Günümüzde 43 mikroorganizma biyolojik silah adayı olarak kullanılabilir olmakla birlikte, bunlar arasında en önemlileri; şarbon, brusella, veba, Q ateşi, tularemi, çiçek, viral ensefalit, viral hemorajik ateş, botulizm toksini ve stafilokoksik enterotoksin B'dir. Biyolojik Silah Olarak mikroorganizmaların Avantajları: • Çok geniş alana dağılabilmesi (etki alanının geniş olması) • Kolay üretilebilir depolanabilir ve Üretim merkezlerinin kamufle edilebilir olması • Düşük maliyetle üretilmesi Kilometrekare kare başına düşen insan sayısının %50’sini etkileyen doz (LD50) baz alınarak maliyet hesaplandığında, konvansiyonel silahlar 2000$, nükleer silahlar 800$, kimyasal silahlar 600$, biyolojik silahlar ise 1 dolara mal olmaktadır. Bu nedenle biyolojik silahlar “Fakirin Atom Bombası” olarak tanımlanmaktadır. • Kullanımlarının kolay olması ve iz bırakmaması Biyolojik silah ajanları renksiz, kokusuz, tatsız olmaları nedeniyle insan gözüyle görülemezler. Aerosol bulutu halinde atıldığı zaman, mikroskopik boyutlardaki partiküller (1-10 m çapında) solunum ile akciğerlerin uç bölgelerine ulaşırlar. Ayrıca, etkilerinin ancak kuluçka süresinin sonunda görülmesi nedeniyle maruz kalanlar semptomlar ortaya çıkana kadar hedef olduklarının farkına varamazlar ve bu arada salgın yayılmış olur. • Az miktarının büyük kitleleri etkilemesi ve oldukça fazla sayıda insanda hastalık ve/veya ölüme neden olabilmesi: Örneğin Washington bölgesine, rüzgar yönünde 100 kg. aeresol şeklindeki şarbon sporunun yayılmasını takiben, 130000 ile 3000000 arasında ölüm gözleneceği, CDC tarafından geliştirilen bir ekonomik modele göre ise saldırıya maruz kalan her yüz bin kişi için 26.2 milyar dolarlık bir bütçe kaynağı gerektiği hesaplanmıştır. Bu da bir BSA’nın etkisinin bir megatonluk nükleer savaş başlığı etkisinden büyük, bir hidrojen bombasının etkisine ise eşit ya da daha büyük olacağı anlamına gelmektedir. • Dış ortam koşullarına dayanıklılığının yüksek olması: Örneğin şarbon sporu toprakta 40 yıldan daha uzun süre kalabilmektedir. • Bazı etkenlerin insandan insana bulaşma olasılığı: Veba, çiçek, kanamalı ateş gibi BSA’ya bağlı enfeksiyonların insandan insana bulaşarak salgın oluşturma ve böylece silahın hedef aldığı kitleden çok daha büyük bir kitleyi etkilemesi mümkün olmaktadır. Ayrıca BSA’lar yayılımı takiben insan vücudu gibi uygun bir ortam bulduklarında çoğalmaya başlarlar; bu şekilde kullanıldıkça çoğalan başka bir silah bulunmamaktadır. • Kitleler üzerinde panik etkisi yaratması ve sağlık sisteminde çökmeye neden olması sayılabilir Kendisini kullananlara zarar verebilmesi, etkilerinin önceden tahmin edilememesi ve uzun süre doğada kalabilmeleri ise BSA’ların olumsuz yönleridir. Biyolojik ajanların kullanımı temel olarak üç yolla olmaktadır: Kontamine su ve gıdalar, infekte vektörler ve aerosolizasyon aracılığıyla ile uygulanabilirler. Ancak, vektörlerin geniş kitleler üzerinde etkili olmaması ve gelişmiş ülkelerin su sistemlerindeki ileri düzeydeki arıtma teknolojisi nedeniyle BSA’nın bu şekilde kullanımı sınırlı olup, tercih edilmez. Aerosol, yapısı nedeniyle geniş bir yayılım sağladığı için biyoterörizmde kullanılan en etkin araçtır. Aerosol şeklinde hazırlanmış biyolojik silahlar; bakterilerin tarım ilaçlaması şeklinde uçaklardan veya sprey tanklarından yerleşim yerlerinin üzerine püskürtülmesi suretiyle etkili olurlar. Düşük maliyeti ve kolay uygulanabilmesi tekniğin avantajları olmakla birlikte etkili olabilmesi için ideal hava koşulları gereklidir. Şiddetli rüzgar, yağmur ve güneş ışınları gibi hava koşulları etkilerinin azalması ayrıca uygulama hatasına bağlı kullanıcının da zarar görmesi gibi olumsuzlukları da söz konusudur. BSA’nın çeşitliliği, hangisinin kullanacağının önceden bilinmemesi, kimyasal silahlarda olduğu gibi hemen belirti vermemesi, bu nedenle de olay mahallinin bilinememesi, hastalık tablosunun birbirine benzemesi dolayısıyla etkenin hangi ajan olduğunun kolayca belirlenememesi ve o bölgede doğal bir salgın olabileceği ihtimali gibi etmenler BSA’nın saptanmasını önemli ölçüde güçleştirmektedir. Yanısıra hangi ajanın ne zaman kullanılacağının bilinmemesi aşı gibi koruyucu önlemlerin uygulanmasını da imkansız kılmaktadır. Biyolojik saldırı olduktan sonra bazı bakterilere karşı antibiyotikler ile proflaksi uygulanabilirse de genetik olarak bu ilaçlara karşı dirençli hale getirilmiş BSA’nın olabileceği göz önünde bulundurulmalıdır. Etkili bir savunma için, saldırı olmadan önce ülkedeki ilgili kurum ve kuruluşların rasyonel ve ekonomik bir şekilde organizasyonu ayrıca operasyonda görev alacak teknik personelin teorik ve pratik eğitimlerinin yapılması gerekir. ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezi tarafından (CDC) biyolojik silahlara karşı savunma stratejileri beş ana başlık altında sınıflandırılmıştır. 1.Hazırlık, önlemler 2.Saptamak, gözetim (ilk olgular, otopsi) 3.Etkenin özelliklerini iyi bilme 4.Koruyucu yöntemlerin geliştirilmesi 5.İletişim ağının sağlıklı çalışması Ne zaman ve nereden geleceği tahmin edilemeyen biyoterörist saldırılara %100 hazırlıklı olmanın olanağı yoktur. Ancak, hangi BSA’nın karşı tarafın elinde olduğunu bilmek ve bu ajanlara karşı tanı, tedavi ve korunma açısından hazırlık yapmak esastır. BSA’nın kullanılmasını takiben hastanelerin aktive edilmesi, arındırma, izolasyon, karantina, proflaksi, aşılama, otopsi ve diğer koruyucu önlemlerin belirlenip sağlık örgütünün salgına vereceği savunma yanıtı için epidemiyolojik kapasitenin artırılmasına yönelik hazırlık planları geliştirilmelidir. Bu hazırlık planları, BSA’nın tanımlamasına yönelik yerel, bölgesel ve ulusal laboratuvarların tanı olanaklarına göre belirlenmiş bir laboratuvar ağı oluşturmalarını ve ajanların moleküler karakterizasyonu dahil her türlü incelemeyi yapabilecek çok gelişmiş bir referans laboratuvarının kurulmasını, laboratuvar ağı içerisinde verilerin sağlıklı paylaşımı için bilgisayar ağının kurulması, ulusal veya bölgesel düzeyde sürveyans sisteminin oluşturulması ile şüpheli olguların tanısı ve değerlendirilmesi için standart kriterlerin geliştirilmesini içermektedir. Ayrıca, sağlık personelinin nükleer, biyolojik ve kimyasal ajanlar (NBC) konusunda sürekli eğitilmesi gereklidir. Ulusal ve bölgesel düzeyde ilgili birimler arasında hızlı ve etkin bir iletişim ağının oluşturulması, kesin ya da şüpheli saldırı durumlarında paniğe meydan vermeden halkın bilgilendirilmesi sağlanmalıdır. BSA’nın ne gibi hastalıklar oluşturabileceği, tanı, tedavi ve korunma yolları hakkında toplumun eğitilmesi, biyolojik saldırı sırasında ve sonrasında halkı bilgilendirecek ve endişelerini giderecek eğitim materyallerinin hazırlanması gereklidir. Günümüzde, BSA’nın hızlı saptanmasına yönelik farklı sistemler geliştirilmiştir. Bu tanımlama sistemleri BSA kullanımına bağlı oluşan yapay bulutların analizine dayanan askeri sistemler ile (15 dakika içerisinde) olay yerine taşınabilir sistemler veya laboratuvarda uygulanan moleküler yöntemlere (bir saatten daha az zaman içerisinde) dayanmaktadır. “Biyolojik silahlara karşı korunmada en etkin yol koruyucu giysi ve maske kullanmaktır”. Savaş ortamında yapılabilecek bir biyolojik saldırıda 1-10'luk partikülleri filtre edebilen bir maske ve NBC koruyucu elbisesi birçok BSA için belli derecelerde güvenlik sağlayacaktır. Besin ve su kaynakları zincirinin de biyolojik ajan açısından izlenmesi gereklidir. Bütün teknolojik gelişmelere rağmen, sabunlu su ile vücudun ve özellikle ellerin yıkanması, halen oldukça geçerli ve önemli bir korunma yöntemidir. Biyolojik savaş ajanlarının gelişmesi ile beraber dünyada bu silahların üretimi, stoklanması ve kullanımının önlenebilmesi için 1925 yılında Cenova Protokolü, 1972 yılında Biyolojik Silahlar Konvansiyonu (BWC-Biological Weapons Convention) imzalanmış, farklı tarihlerde bu konvansiyonun gözden geçirildiği toplantılar yapılmıştır. Sonuç olarak, potansiyel BSA'ların tanısını koyabilecek referans laboratuvarların kurulması veya mevcut olanlara bu özelliklerin kazandırılması, olay yerinde tanımlama sistemlerinin sağlanması ve BSA’ları tanıyan, etkilerini ve taktik kullanımını bilen uzman biyolojik örnek alma ekiplerinin kurulmasına yönelik düzenlemelerin yapılması için bilimsel kuruluşlar, Üniversiteler ve TSK'lerin bu konularda işbirliği içinde çalışması ülkemiz güvenliği ve çıkarları açısından son derecede önemlidir. KAYNAKLAR • Bellamy RJ, Freedman AR. Bioterrorism. Q J Med 2001;94:227-234. • Kortepeter MG, Parker GW. Potential biological waeapons threats. Emer Infect Dis 1999;5(4):523-527. • Spencer RC, Lightfood NF. Preparedness and Response to Bioterrorism. J Infect 2001;43:104-110. • USAMRIID’s Medical Management of Biological Causalties Handbook.4rd ed. Feb 2001. • Henderson A, Inglesby V, O’Toole T. Bioterrorism Guidelines for Medical and Public Health Management. ASM press 2002. • Prevention of a Biological and Toxin Arms Race and the Responsibility of Scientists. Eds.Geissler E, Haynes RH. Akademie-Verlag Berlin 1991. • Public health response to biological and chemical weapons—WHO guidance(2004). Chapter 3&4, p 38-76. • Erdem H, Pahsa A. Biyolojik Silah Saldırılarına Yönelik Ulusal ve Bölgesel Yaklaşımlar. Infek Derg 2002;16(3) Ek. Uzm.Dr.Selçuk Kılıç RSHMB Salgın Hast. Arş.Md., Parazitoloji Laboratuvarı Kaynak: T.C. SAĞLIK BAKANLIĞI Refik Saydam Hıfzıssıhha Merkezi Başkanlığı ve Temel Sağlık Hizmetleri Genel Müdürlüğü Cilt:4 Sayı:5 Eylül-Ekim 2005 AYLIK EPİDEMİYOLOJİ RAPORU

http://www.biyologlar.com/biyoterorizm-ve-biyolojik-silahlar

Kene İle Bulaşan Hastalıklar

ÖZET Parazitlerin neden olduğu hastalıklar önemli sağlık problemidir. Endoparazit ve ektoparaziter hastalıklar mevcuttur. Kenelerle bulaşan hastalıklar en sık görülen vektör kaynaklı hastalıklardır. Keneler bakteri, virüs spiroket, protozoa, nematod ve toksinler gibi patojenleri yayabilir ve böylece ektoparaziter kaynaklı hastalıklara sebep olurlar. Ülkemizde keneler için iklim koşulları, bitki örtüsü ve yüzey şekli bakımından uygun koşullar vardır. Bu makalemizde kenelerle bulaşan hastalıkları özetlemeye çalıştık. SUMMARY Paraziter diseases are important medical problems.There are endoparasitic and ectoparasitic diseases. Tick-borne diseases are the most common vector-borne illnesses. Ticks can spread bacteria, viruses, spiroketia, protozoa, nemadot and toxins and by so they made ectoparasitic diseases. Our country has suitable conditions to continue biologic activity of ticks acording to seasons, plants and surface forms. In this article we have tried to summary tick-borne diseases. İrfan Nuhoğlu1, Murat Aydın1, Süleyman Türedi2, Abdülkadir Gündüz2, Murat Topbaş3 1KTÜ Tıp Fakültesi İç Hastalıkları Anabilim Dalı, 2Acil Tıp Anabilim Dalı, 3Halk Sağlığı AD, Trabzon. Anahtar Kelimeler: Kene, Kırım- Kongo Kanamalı Ateşi, Lyme Hastalığı. Key words: Tick, Crimean-Congo Haemorhagic Fever, Lyme disease. Sorumlu yazar/ Corresponding author: İrfan Nuhoğlu, KTÜ Tıp Fakültesi İç Hastalıkları AD, Trabzon irfannuhoglu@hotmail.com GİRİŞ Parazitlere bağlı hastalıklar günümüzde önemli sağlık problemlerindendir. Bu durum endoparazitlerden kaynaklanabileceği gibi; kene gibi ektoparazitlerden de kaynaklanır (1). Keneler tüm dünya üzerindeki memeli, kuş ve sürüngenlerden kan emen eksternal parazitlerdir (2). Keneler Araknidea sınıfına ait artropodlardan olup balıklar dışındaki tüm omurgalıların kanlarıyla beslenebilirler. Dünya üzerinde omurgalıları etkileyen 899 adet kene türü mevcuttur. Bunların 185’i Argasidae, 713’ü İxodidae, 1 tanesi ise Nuttalliellidae soyuna bağlıdır (5,6). Bakteri, spiroket, rickettsia, protozoa, virüs, nematod ve toksinler gibi birçok farklı patojeni taşıyabilir ve yayabilirler (3). Tıbbi ve ekonomik önemleri insanlara ve hayvanlara hastalık bulaştırabilme kabiliyetlerinin olduğunun fark edilmesiyle anlaşılmıştır. İnsanlar üzerinde oluşturdukları önemli sağlık sorunları yanında çiftlik hayvanları üzerinde büyük ekonomik kayıplara neden olabilirler. Türkiye; iklimi, yüzey şekli ve bitki örtüsü bakımından, kenelerin biyolojik aktivitelerini sürdürmeleri için uygun koşullara sahip bir ülkedir (7-9). Günümüze kadar kullanılan hiçbir mücadele yöntemi, tam bir kene eradikasyonu sağlayamamıştır. Bugünkü bilgiler ışığında kene eradikasyonunun neredeyse imkânsız olduğu kabul edilmektedir. KIRIM KONGO KANAMALI ATEŞİ (KKKA) KKKA Afrika’nın bazı bölgelerinde, Asya, Doğu Avrupa ve Orta Doğu’da görülen ölümcül bir viral enfeksiyondur (10,11). Bildirilmiş mortalite oranı % 3-30 olan bu hastalığa neden olan virüs Bünyavirüs ailesinden Nairo virüs genusuna bağlı olup; insanda ciddi hastalığa neden olur (11-12). Tıbbi olarak önemi kene ile taşınan virüsler arasında en yaygın coğrafi dağılıma sahip olmasıdır(13). Hastalık ilk kez 12.yy’da bugünkü Tacikistan topraklarında hemorajik bir sendrom olarak tanımlanmıştır (10). KKKA ile kenelerin ilişkisi ilk defa 1944-45 yıllarında Kırım’da hasat toplayan çiftçilere yardım eden 200 Sovyet askerinde hastalığın oluşması ve etkenin kenelerden izole edilmesi sonucunda gösterildi (10,11). Virüsün yaşam çevrimi ‘kene-omurgalı-kene’ şeklinde olup; hayvanlarda hastalık yaptığına dair bir delil yoktur (11). Virüsler Hyalomma genusu keneleri ile taşınır. TAF Preventive Medicine Bulletin, 2008: 7(5) 462 Resim 1. Türkiye’de Kırım Kongo Kanamalı Ateşi Vakalarının Dağılımı Enfekte anneden yumurtaya transovarial; larvanymph- erişkin şeklinde transstadial olarak geçiş gösterirler. Virüsün Avrupa’daki ana taşıyıcısı Akdeniz hyalomması olarak bilinen H.marginatum marginatum’dur (10,11). Komşu bazı ülkelerde 1970’lerden beri epidemiler bildirilmesine rağmen Türkiye’de virüsle enfekte vakalar ilk kez 2002 yılında bildirilmiştir. 2002-2005 yılları arasında Sağlık Bakanlığı’na 500 vaka bildirilmiş ve bunların 26’sı (% 5,2) ölmüştür (Resim 1) (13-16). Türkiye’de ki salgında vakaların % 90’ı çiftçilerdi (13,14). İnsan vücudu; enfekte kenelerin ısırması ile veya hasta olan bir kişiyle enfeksiyonun akut fazı sırasında temas ettikten sonra enfekte olabilir. Ayrıca içinde virüs bulunan kan ve dokularla temastan sonra geçiş olabilir. Hastalığın ortaya çıktığı insan vücudu virüsün bilinen tek konağıdır (17). Hastalığın seyrinde 4 faz vardır: 1. İnkübasyon fazı kene ısırığını takiben 3-7 gündür (18). Bu dönemde herhangi bulgu vermez. Türkiye’de 5,5 gün olan bu fazın süresi viral doz ve bulaşma yoluna bağlıdır (12). 2. Prehemorajik faz; ani yükselen ve 39-41 derece arasında seyreden ateşle karakterizedir. Ateş 4-5 gün sebat eder(10). Baş ve kas ağrısı, baş dönmesi, ishal, burun akıntısı ve kusma olabilir (19).Yüz boyun ve göğüste hiperemi, skleral konjesyon, konjuktivit görülebilir. 1-7 gün sürebilen bu fazın ortalama süresi 3 gündür(10). 3. Hemorajik faz; genellikle 2-3 gün gibi kısa sürer. Genellikle hastalığın 3-5. günlerinde başlar ve hızlı bir seyir gösterir. Bu dönemin ateşle herhangi bir ilişkisi yoktur (10). Hemoraji peteşiden başlayarak, müköz membran ve derideki büyük hematomlara kadar ilerleyebilir. Diğer bölgelerden kanamalar vajen, diş eti ve serebral kanamaları içerir(20). En sık kanayan bölgeler ise burun, GİS (hematemez, melena ve intraabdominal), genital (menometroraji), idrar (hematüri) ve solunum yollarıdır. Türkiye’de vakaların % 20-40’ında hepatomegali; % 14-23’ünde ise splenomegali bulunur (15). 4. Konvalesan faz hastalık başlamasıyla beraber 10-20 gün içinde başlar. Bu dönemde değişken nabız, taşikardi, komplet saç kaybı, polinörit, solunum zorluğu, kserostomi, görme azlığı, işitme kaybı, hafıza kaybı olabilir(10). Tanıda trombositopeni, lökopeni, AST-ALT-LDHCKP düzeylerinde artış, PT ve aPTT sürelerinde uzama, fibrinojen düzeyinde azalma ve fibrin yıkım ürünlerinde artma görülebilir. CBC ve Biyokimyasal testler 5-9 günde normal seviyelerine inerler (21). Virüs izolasyonu 2-5 günde sağlanabilir ama hücre kültürleri sensitiviteden yoksundur ve genellikle hastalığın ilk 5 gününde karşılaşılan yüksek viremi ilişkisini gösterir (22). KKKA virüs enfeksiyonunun hızlı laboratuar teşhisi için seçilecek metot Revers Transkriptaz PCR’dir. Bu yöntem hızlı, yüksek sensitif ve yüksek spesifiktir (23). Hastalık ortaya çıktıktan sonra ilk 7 gün içinde İg M ve İg G TAF Preventive Medicine Bulletin, 2008: 7(5) antikorları serolojik olarak ELİSA ve İmmünfloresan yöntemi ile tespit edilebilir(24). Tedavinin temeli; trombosit, TDP ve eritrosit ile yapılan destekleyici tedaviye dayanır. Hastada potansiyel kanama alanları tespit edilmeli ve bulaştırma riski için koruyucu önlemler alınmalıdır. Sıvı elektrolit dengesine dikkat edilmelidir. Etki mekanizması açık olmamakla beraber Ribavirin tavsiye edilen antiviral ajandır. Bu ilacın akut respiratuar sendrom tedavisinde kullanımına bağlı hemolitik anemi, hipokalsemi ve hipomagnezemi yan etkileri bildirilmiştir (25,26). ROCKY DAĞLARI BENEKLİ ATEŞİ (RDBA) Amerikan Köpek Kenesi (Dermecentor variabilis) ile taşınan bakteriyel (Ricketsia ricketsii) bir enfeksiyondur (27). Kan damarlarının endoteliyal ve düz kas hücrelerini etkileyen küçük, pleomorfik,zorunlu hücre içi parazitidir. Hastalık Amerika’nın kuzeybatısında ilk kez 19.yy ın sonlarında tanımlanmıştır. Hastalık etkeni ajan ise 1900’lü yılların başlarında Howard Ricketts tarafından tanımlanmıştır (28). İnsandan insana geçiş tanımlanmamıştır (29). Hastalık kuzey, orta ve güney Amerika da endemiktir. İsmine rağmen yıllık vakaların sadece % 2’si Rocky dağları bölgesinde görülür (27). 5-9 yaşlarındaki çocuklar ve 60 yaşın üstündeki erişkinler olmak üzere iki tepesi olan bimodal yaş dağılımına sahiptir. 1998 yılında 365 vaka bildirilmiştir (29). Çoğu vaka 1 Mayıs-31 Temmuz arasında bildirilir ki bu dönem köpek kenesi populasyonunun en yüksek seviyede olduğu dönemdir. Hastalık çoğunlukla vahşi hayvan ve kenelerin birlikte bulundukları alanlarda ortaya çıkar. İmmatür evrelerde keneler tarla faresi gibi küçük kemirgenler üzerinde; erişkin olanlar ise insan ve köpek gibi daha büyük canlılar üzerinde yaşarlar (27). Ricketsia ile enfekte olan hastalar genellikle ısırık sonrasındaki 5-10 günlük bir inkübasyon periyodunu takiben hastalık ortaya çıktıktan sonraki ilk hafta içinde doktora başvururlar (30). Hastalık; ateş, bulantı, kusma, iştahsızlık, baş ve kas ağrısını içeren başlangıç belirtileri verir (27,31). Ateşin 2-5’ inci gününde önkol, el ve ayak bileği üzerinde küçük, düz, pembe ve kaşıntısız noktalar şeklinde benekli bir döküntü gelişir (30,31). Bu benekler üzerlerine basınç uygulandığında solarlar. Hastalığa ait bu karakteristik döküntü genellikle 6. güne kadar ortaya çıkmaz ve hastaların % 35-65 inde görülür (31,32). Döküntü genç hastalarda yaşlılara göre daha erken gelişir (30). Döküntü daha sonra avuç içi ve ayakaltı dâhil vücudun geri kalan bölümlerine yayılır (27). Bu durum ise hastaların % 50-80’ inde ve ancak geç evrelerde görülebilir. Hastaların % 10-15’ inde ise hiçbir zaman döküntü gelişmez (30,31). Temel laboratuar testlerinde normal veya hafifçe baskılanmış WBC, trombositopeni, yükselmiş karaciğer transaminazları ve hiponatremi bulunur. BOS incelendiğinde monosit hâkimiyeti olan bir beyaz küre artışı tespit edilir (31,32). Hastalığın ensefalit, non kardiyojenik pulmoner ödem, ARDS, kardiyak aritmiler, koagülopati, GİS kanaması ve deri nekrozunu da içeren major komplikasyonları vardır. Eğer tedavi edilmezse 8-15 gün içerisinde ölüm gerçekleşebilir. Mortalite oranı tedavi edilmemiş vakalarda % 25; tedavi edilmiş vakalarda % 5 olarak rapor edilmiştir (28). Tanı öykü ve fizik muayeneye dayanır. Eğer döküntü mevcut ise rickettsial organizma deriden yapılan biyopsideki vasküler endotel içinde direk immünofloresan veya immünoperoksidaz boyama yöntemiyle tespit edilebilir (31,33). Ama bu yöntem çok sık kullanılmamaktadır (34). Seroloji tanıyı destekleyebilir ancak bu da hastalığın ortaya çıkışından 7-10 gün sonra pozitifleşir (31). Mümkün olan en kısa sürede antibiyotik tedavine başlamak önemlidir (27,35). Tetrasiklin ve kloramfenikol tedavide etkindir. Bazı hastalarda doksisiklin birinci tercihtir. Tedavi en az 5-7 gün devam etmeli veya hasta en az iki gün afebril olana kadar sürmelidir (31,36). Ölümlerin çoğu medikal tedavideki gecikme nedeniyledir. Hastalık erken fark edilip tedavi edilirse hızlı bir düzelme gösterir (27). LYME HASTALIĞI Kalp, eklem ve sinir sistemini de içeren; ciddi problemler oluşturabilen Lyme hastalığı siyah bacaklı olarak adlandırılan geyik kenesi (İxodes scapularis) ile taşınan bir bakteriyel hastalıktır (27). Sıcaklık 35 Fahrenheit üzerinde olduğu sürece tüm yıl boyunca aktif kalabilirler. Zirve aktivite ayları nymphler için Mayıs-Haziran; erişkinler için ise Ekim-Kasım aylarıdır. Borelia burgdorferi adlı spiroketin neden olduğu Lyme hastalığı hem ABD de hem de dünyada kene ile taşınan en yaygın hastalıktır (28,35,36). Birleşik devletlerde ilk kez 1975 yılında Connecticut’ta bulunan Lyme bölgesinde çok fazla sayıda çocukta görülen artrit vakaları sonucunda bildirildi (26). Borelia hastalığa neden olan ajan olarak 1980’li yılların başlarında izole edilebilmiştir (33). Hastalığın 15 yaş gençlerde ve 29 yaşlarda olan iki tepeli bimodal bir yaş dağılımı vardır ve birçok vaka Mayıs-Eylül döneminde meydana gelir. ABD’de TAF Preventive Medicine Bulletin, 2008: 7(5) 464 1999 yılında hastalık kontrol ve korunma merkezine (CDC) 16273 vaka rapor edilmiştir (37). ABD’de ki araştırmalar kenelerin Lyme hastalığını nymph evresinde beslenmenin 2 ya da daha sonraki günlerinde naklettiklerini göstermiştir (26). Bu evrede 2 mm den küçük olduklarından sıklıkla fark edilmezler; beslenmek ve enfeksiyonu yaymak için fazla zamanları vardır. Erişkin keneler ise daha büyük olduklarından fark edilmeleri ve vücuttan uzaklaştırılmaları daha kolaydır. Kene uygun teknikle erken dönemde çıkarılırsa enfeksiyonu yayma şansı çok azdır (26). Lyme hastalığının 3 evresi bunlunur: 1. Erken lokalize evrede; kene ısırığını takiben günler içinde (7-14 gün) hastaların % 60-80 inde Eritema Cronicum Migrans adı verilen kırmızı, yavaşça genişleyen boğa gözü şeklinde döküntü meydana gelir (34,30). Isırık etrafında küçük, kırmızı bir papül olarak başlar; günler içerisinde merkezden dışa doğru genişler. Lezyonun merkezinde hiperemik, deriden kabarık bir beneklenme kalabilir ve ortalama çapı 16 cm olan lezyonun çapı bazı vakalarda 70cm’ye kadar ulaşabilir. Döküntü ile beraber yorgunluk, kas ağrısı, eklem ve baş ağrısı, ateş ve üşümeyi içeren sistemik semptomlar olabilir. Fizik muayenede boyun sertliği, bölgesel adenopati ve ısırık bölgesinden bağımsız bölgelerde, primer lezyondan daha küçük sekonder deri lezyonları görülebilir. Eğer tedavi edilmezse genellikle birkaç haftadan daha uzun bir sürede kendiliğinden iyileşir (34,35). 2. Hastalığın erken dissemine formu kene ısırığını takiben günler-aylar içinde birçok sistemi de içeren semptomlarla ortaya çıkar. Birçok hasta kene tarafından ısırılıp ısırılmadığını hatırlamaz. Hastalarda eritema kronikum migrans olmayabilir. Lenfositik menenjit, sıklıkla Bell palsi gibi kraniyel sinir palsileri, azalmış duyu, güçsüzlük ve refleks yokluğunu da içeren nörolojik semptomlar olabilir (5- 2). Kardiyak semptomlar çoğunlukla erkeklerde olur, bitkinlik ve çarpıntı şeklinde ortaya çıkar. Çeşitli derecede atriyoventriküler bloklar ve orta derecede peri/miyokardit olabilir. Artrit genelde geç ortaya çıkar ama bu evrede de görülebilir. Bölgesel veya jeneralize adenopati, konjonktivit, iritis, hepatit ve mikroskopik hematüri veya proteinüri görülebilir (32,34,35) 3. Hastalığın geç evresi sıklıkla kronik artritle karakterizedir. Bu durum tedavi edilmemiş eritema migransı olan hastaların yaklaşık % 10 unda meydana gelir. Büyük eklemleri özellikle de diz eklemini içeren mono veya asimetrik oligoartriküler artrit olarak tanımlanmıştır. Nörolojik sistem subakut ensefalopati, aksonal polinöropati ve lökoensefalopati şeklinde etkilenebilir. Geç bulgular genelde birkaç yıl içinde spontan olarak iyileşir (30,32). Teşhis edilmesi zor bir hastalıktır (38).Tanı, öykü ve fizik muayeneye dayanır. Rutin laboratuar testleri tanıda rolü azdır. Seroloji testleri tanıyı doğrular ancak hastalığın ortaya çıkmasından 4-6 hafta sonrasına kadar tanı değerleri yoktur (30). ELİSA testi % 89 sensitif, % 72 spesifiktir. Pozitif test sonuçları Western Blot ile desteklenmelidir. PCR özellikle etkilenmiş eklemlerden alınan eklem sıvılarında yararlıdır (40). Eğer nörolojik bulgular varsa BOS’tan çalışma yapılabilir. Sinoviyal sıvı artritin ayırıcı tanısını yapmak için alınır. Organizmanın doku ve vücut sıvılarından izolasyonu çok zordur (31). Hastalığın sahip olduğu ciddi sekel potansiyeli nedeniyle erken tanı ve tedavi önem taşır. Ciddi vakalarda parenteral antibiyotikler gerekir. Erken dönemde yakalanırsa oral antibiyotiklerle tedavi edilebilir(26). Amoksisilin ve doksisiklin 2-3 hafta süre ile tedavide tercih edilir. Komplike olmayan vakalarda tedavi en az 14-21 gün; ciddi veya komplike vakalarda 30 gündür (41). Hastalık nadir görülür ama oldukça fatal seyreder (30). 1998 yılında Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi hastalıktan korunma da kullanılmak üzere ilk kez bir aşıya onay verdi. Rekombinant OspA (LYMErix) aşısı üzerindeki iki çalışma aşının semptomatik enfeksiyondan korunmada % 76-92 arasında etkili olduğunu göstermiştir. Aşı keneye maruziyet açısından yüksek veya orta riskli kişilere önerilmiş, düşük riskli veya risksiz olan kişilere, 15 yaşından gençlere, 70 yaşını geçmiş yaşlılara ve yeterli çalışma olmamasından dolayı hamilelere önerilmemektedir (42). ERLİKİYOZ Hastalık küçük, gram-negatif, pleomorfik, zorunlu hücre içi bir organizma olan Ehrlichia tarafından oluşturulur. ABD’ de Ehrlichia chaffeensis ve Ehrlichia ewingii’ nin neden olduğu İnsan Monositik Erlikiyozu (İME) ve henüz isimlendirilmemiş bir ehrlichia türünün, muhtemel Ehrlichia phagocytophila/Ehrlichia equi’nin neden olduğu İnsan Granülositik Erlikiyozu (İGE) olmak üzere iki farklı formu vardır (43). Ehrlichia chaffeensis yıldız kenesi olan Amblyomma americanum tarafından taşınır. Beyaz kuyruklu geyik bu kenenin tek major konağıdır ve tek doğal rezervuardır (35). Hastalık ilk kez 1935 yılında bir grup araştırma köpeğinde tespit edildi. 1986 yılında insanda tanımlandı. Dünya çapında yaygın bir hastalık TAF Preventive Medicine Bulletin, 2008: 7(5) olmasına rağmen vakaların çoğu ABD’ de bildirilmektedir. Her iki türün de çoğu vakası Nisan- Eylül döneminde görülür. Vakaların % 75’ten fazlası erkeklerde görülür ve yaşlılar daha sık etkilenir. Klinik her iki türde de birbirine benzer. Hastalar kene ısırığı sonrası 7-10 günlük bir inkübasyon periyodunu takiben hastalanmanın ilk haftası içinde sağlık kuruluşuna başvururlar. Belirtiler ateş, baş ağrısı, kırgınlık ve kas ağrısıdır. Buna ek olarak bulantı, kusma, ishal, öksürük, eklem ağrısı, konfüzyon ve vucutta döküntü olabilir (35). Döküntü; İME olan erişkin hastaların yarısından biraz azında; İGE olan erişkin hastaların ise % 10’ undan biraz azında görülür. Bununla beraber enfekte çocuk hastaların % 60’ında döküntü görülmeyebilir. Döküntü gövdeyi içerir ama elleri ve ayakları tutmaz ve ısırık bölgesiyle ilişkili değildir. Maküler, papüler, retiküler, makülopapüler veya peteşiyel şekillerde olabilir. İGE de respiratuar veya renal yetersizlik, fırsatçı enfeksiyonlar veya hemoraji(DİC) gibi komplikasyonlar çok sık görülür (29). Laboratuar bulguları ise lökopeni, trombositopeni ve artmış karaciğer transaminazlarından oluşur. İGE de orta derecede bir anemi; hem İGE hem de İME de artmış ESR, BUN, kreatinin; İME de ise yükselmiş protein düzeyi ve lenfositik pleositozu olan BOS bulunabilir (44). Tanı öykü, fizik muayene ve laboratuar bulgularına dayanır. Seroloji tanıyı destekler ancak 1-2 haftada pozitifleşir. PCR da tanıyı destekler ancak akut safhada yapılmalıdır. Kültürler yararlı değildir. Tanıdaki temel metot konvelasan evredeki serokonversiyonun tespitidir. Tedavide tercih edilecek ilaç Doksisiklin’dir. Alternatif olarak kloramfenikol ve rifampin kullanılabilir. Tedavi süresi en az iki hafta olmalıdır. Tedavi edilmediği zaman tüm hasta grubunun % 50 sine varan bir oranda hospitalizasyon gerektiren ciddi bir hastalık oluşabilir. Uzamış ateş, böbrek yetersizliği, DİC, ARDS, meningoensefalit, nöbet veya koma şeklinde ciddi manifestasyonlar olabilir. Öngörülen mortalite oranı % 2-3 dür ve E.chaffeensis tarafından oluşturulan enfeksiyon diğer erlikiyoz türlerinden daha ciddidir (35). TULAREMİ Tularemi; küçük, gram negatif, hareketsiz bir kokobasil olan Francisella tularensis tarafından oluşturulan enfeksiyöz bir hastalıktır. Hastalık aynı zaman da Tavşan ateşi olarakta bilinir. İnsanlara sindirim, inokülasyon, inhalasyon ve kontaminasyon yollarıyla bulaşabilir. Amerika ‘da vakaların yarısından fazlasında kene ısırığı sorumludur (31). Her yıl bu ülkede 150-300 arasında vaka rapor edilir. Hastalık erkeklerde sık görülür. Özellikle kış aylarında avcılıkla uğraşanların derilerideki küçük lezyonların avlanan enfekte tavşanla teması ile bulaşır. Yaz ve sonbahar mevsimlerinde zirve yapar (45). İyi pişmemiş enfekte etler ve kontamine sular da bulaşma nedenidir. İnkübasyon periyodu ortalama 3-5 gündür. Birçok hastada ateş, üşüme, baş ağrısı, kırgınlık, anoreksi, yorgunluk, öksürük, kas ağrısı, göğüste rahatsızlık hissi, kusma, karın ağrısı ve ishali de içeren generalize semptomlar bulunur. Bunlara ek olarak hasta 6 farklı klasik modelden biriyle gelebilir: 1. Ülseroglandüler model: en sık görülen ve en kolay fark edilendir. Hastalar içerdiği lenf bezlerine drene olan bölgedeki ağrılı deri ülseriyle beraber olan, lokalize, hassas lenfadenopatilerden sikayetçidirler. En sık tutulan lenf bezleri çocuklarda servikal ve oksipital; erişkinlerde inguinal bölgede olanlardır. 2. Glandüler tip ise ülseroglandüler tip ile benzerdir ama bunda deri ülseri yoktur. 3. Oküloglandüler tipte organizmalar konjonktivaya yerleşmişlerdir. Vakaların % 90’ında tek taraflı tutulum olur. Fotofobi ve artmış lakrimasyonu içeren erken belirtiler vardır. Geç dönemde hastalarda göz kapağı ödemi, skleral enjeksiyonu olan ağrılı konjonktivit, kemozis ve küçük yeşil konjonktival ülser veya papül gelişir. Priaurikülar, submandibular ve servikal bezler sıklıkla tutulur. 4. Faringeal tipte ise organizmalar orofarinkse yerleşmişlerdir. Ciddi boğaz ağrısı bulunur. Fizik muayenede eksudatif farenjit veya tonsilit; servikal, preparotit veya retrofarengeal lanfadenopati bulunabilir. 5. Tifoid model ise herhangi bir lenfadenopati ile ilişkili değildir. Diğer tiplerde belirtilen genel semptomlara ek olarak burada sulu ishal vardır. 6. Pnömonik tip ise akut respiratuar bir hastalık olarak ortaya çıkar. Belirtiler ateş, minimal balgamlı veya balgamsız öksürük, substernal göğüs hassasiyeti ve plörotik göğüs ağrısından oluşur. Radyografilerde lobar, apikal veya miliyer infiltrasyonlar, hiler adenopati ve plevral efüzyon bulunabilir (45). Tanı; hikâye ve fizik muayeneye dayanır. Laboratuar testleri genellikle spesifik değildir. WBC ve ESR düzeyleri normal yâda hafif yüksektir. Organizma kültürde üretilebilir ama bu yöntem laboratuar çalışanlarına bulaşma riskinden dolayı sıklıkla kullanılan bir yöntem değildir. Göğüs radyografilerinde oval opasite, hiler adenopati ve plevral efüzyon triadından oluşan bulgular olabilir. Seroloji yaklaşık iki haftalık bir süre içinde tanıyı destekler (31). TAF Preventive Medicine Bulletin, 2008: 7(5) 466 www.korhek.org Hastada menenjit düşünülmüyorsa streptomisin ilk seçilecek ilaçtır. Alternatif olarak gentamisin, tetrasiklin, kloramfenikol ve florokinolonlar düşünülebilir. Tedavi 7-14 gün sürmelidir. Korunmada canlı aşı mevcuttur ve laboratuar çalışanları ve patojene tekrarlayan maruziyeti olan kişilere uygulanabilir. BABESİYOZ Hastalık etkeni eritrositleri enfekte eden ve hemolizlerine neden olan Babesia genusuna ait protozoal bir parazit olan Babesia divergens veya Babesia microti’ dir. Hastalık geçişi İxodes kenelerinin farklı türleri ile olur. Etken geyik kenesi ile taşınır (46). Hastaların % 5 kadarında fulminan seyrederek hospitalizasyon veya ölümle sonuçlanan bir tablo oluşturur. Özellikle splenektomi yapılmış hastalarda ciddi hastalık tablosu oluşturur. Tripanozoma’dan sonra memelilere kan yoluyla bulaşan en sık ikinci parazittir (47). Semptomlar diğer kene ile geçen hastalıklara benzer ve inokülasyondan bir hafta sonra başlayan influenza benzeri belirtiler verir. Ateş, terleme, kas ağrısı ve baş ağrısı görülür. Hemolitik anemi, hemoglobinüri, böbrek yetersizliği yapabilir. Enfeksiyon genç erişkinlerde yıllarca asemptomatik olarak kalabilir (46). Nadir de olsa oftalmik tutulum olabilir. Hastada ateş, hemolitik anemi ve uygun temas öyküsü varsa babesiyoz düşünülebilir. Tanı kan yaymalarda protozoanın tespitine dayanır. Karakteristik olarak Malta Haçı görünümü vardır. Serolojik testler ve PCR yardımcı yöntemleridir. Orta derecedeki vakalar semptomatik tedavi gerektirir. Persistan yüksek ateş, progresif anemi, yükselen parasitemi olan ciddi vakalarda Kinin+Klindamisin veya Atovaquon+Azitromisin en az 7-10 gün boyunca kullanılmalıdır. Yüksek parasitemisi olan ciddi hastalarda exchange transfüzyon yapılabilir (46). KOLORADO KENE ATEŞİ Hastalık bir ağaç kenesi olan D.andersoni tarafından nakledilen RNA orbivirus tarafından oluşturulur. Çoğunlukla Amrikadaki Rocky dağları bölgesinde her yıl 200-300 arasında vaka tespit edilir. İmmün yetmezliği olan ve splenektomi geçirmiş olan hastalar ciddi komplikasyonlar açısından risk altındadır (46). İnokülasyondan sonra bir hafta içinde influenza benzeri semptomlar başlar. Hastaların üçte birinde boğaz ağrısı bulunur. En önemli özelliği; menenjit, döküntü ve konjuktivit ile ilişkili olan bifazik ateştir. Hastalık genellikle 7-10 gün arasında sonlanır. Tanı genellikle immünfloresan boyama ile konur. Bununla beraber lökopeni ve trombositopeni bulunabilir. Spesifik bir tedavi yoktur. Destek tedavisi verilir. Belirtiler ortaya çıkmışsa diğer kene geçişli hastalıkları kapsayan ampirik olarak tetrasiklin, doksisiklin veya kloramfenikol kullanılabilir. DÖNEK ATEŞ Hastalığa Borrelia genusundan bir spiroket neden olur. Ornithodoros genus keneler esas vektördür. Tipik olarak hastalık sporadiktir (48). Ortalama inokülasyon periyodu bir haftadır. İnfluenza benzeri semptomlar, artralji, bulantı ve kusma olur. Genellikle 40 derecenin üzerinde, düzensiz ve bazen deliryumla ilişkili ateş olabilir. Hastaların çoğunda splenomegali bulunur. Meningeal bulgular olabilir. Epistaksis hemoptizi, iridosiklit, koma, kraniyel sinir palsi, pnomonit, miyokardit ve dalak rüptürünü içeren komplikasyonlar olabilir. Tanı; kan, kemik iliğinde ve ateş epizotu sırasında BOS’da spiroketin tespitiyle konulabilir. Lökosit sayısı normal veya orta derecede artmıştır. Trombositopeni tespit edilebilir. Tedavide 5-10 gün boyunca doksisiklin tercih edilir. Alternatif olarak eritromisin kullanılabilir. Eğer ilaçlar geç febril evrede verilirse Jarisch- Herxheimer reaksiyonu meydana gelebilir. Antibiyotik tedavisinin öncesi ve sonrasındaki 2 saatlik periyotlarda asetaminofen uygulanması reaksiyonun ciddiyetini azaltabilir. KOMBİNE ENFEKSİYONLAR Aynı kene birden fazla enfeksiyöz patojende taşıyabilir. Bundan dolayı bir ısırıkla birden fazla hastalığı bulaştırabilir. Örneğin İ.scapularis; erlikiyoz, lyme hastalığı ve babesiyozu bulaştırabilir. Lyme hastalığı bulunanların % 23’ünde babesiyoz; % 10-30 unda erlikiyoz bulunur. Kombine enfeksiyonların daha ciddi semptomlar oluşturacağı akılda bulundurulmalıdır. KAYNAKLAR 1. Rajput ZI, Hu S, Chen W, Arıjo AG, Xiao C. Importance of ticks and their chemical and immunological control livestock. Journal of Zhejiang University. 2006; 7(11): 912-921. TAF Preventive Medicine Bulletin, 2008: 7(5) www.korhek.org 467 2 Furman DP, Loomis EC. The ticks of California (Ascari: Ixodida). University of California Publications. Bulletin of the California Insect Survey. 1984; 25: 1-239. 3. Edlow JA, Danzl D, Halamka J, Pollack VC. Tick- Borne Diseases. www.eMedicine.com. 4. Snelson JT. Animal ectoparasites and disease vector causing major reduction in world food supplies. FAO Plant Prodection Bulleton. 1975; 13: 103-114. 5. Barker SC, Murrell A. Systematics and evolution of ticks with alist of valid genus and species names. Parasitology. 2004; 129(7):15-36. 6. Klompen JSH, Black WC, Keirans JE, Oliver JH. Evolition of tiks. Annu Rev Entomol. 1996; 41(1): 141-161. 7. Güler S, 198. Ankara ve civarındaki koyun ve keçilerde kış ixodidaeleri üzerine araştırmalar. U. Ü. Vet. Fak. Derg. 1 :54-55. 8. Güler S, Özer E, Erdoğmş SZ, Köroğlu E, Bektaş İ. Malatya ve bazı Güneydoğu Anadolu illerinde sığır, koyun ve keçilerde bulunan kene türleri. Doğa-Tr. J. Of Veterinary and animal Science. 1993; 17: 229-231. 9. Karaer Z, Yukarı BA, Aydın L. Türkiye keneleri ve vektörlükleri. Parazitolojide Andropod Hastalıkları ve Vektörler. İzmir, Türkiye. Parazitoloji Derneği Yayın No: 13, 1997, p. 363-434. 10. Hoogstraal H. The epidemiologymof tick borne Crimean-Congo hemorrhagic fever in Asia, europe and Africa. J Med Entomol 1979; 15: 307- 417. 11. Watts DM, Ksiazek TG, Linthicum KJ, Hoogstraal H. Crimean-Congo hemorrhagic fever. In:Monath TP, ed. The arboviruses: epidemiology and ecology, volume 2. Boca Raton, FL, USA:CRC Pres, 1988, p. 177-260. 12. Ergönül O, Celikbaş A, Dokuzoğuz B, Eren S, Baykam N, Esener H. The characteristicks of Crimean-Congo hemorhagic fever in a recent outbreak in Turkey and the impact of oral ribavirin therapy. Clin Infect Dis. 2004; 39: 285-89. 13. Ergönül Ö. Crimean-Congo haemorrhagic fever. The Lancet. 2006; 6: 203-214. 14. Kartı SS, Odabaşı S, Korten V, et al. Crimean- Congo hemorrhagic fever in Turkey. Emerg Infect Dis. 2004; 19: 1379-84. 15. Ozkurt Z, Kiki I, Erol S, et al. Crimean-Congo hemorrhagic fever in Eastern Turkey: clinical features, risk factors and efficacy of ribavirin therapy. J Infect. 2006; 52: 207-15. 16. Türkiye’de KKKA yayılım haritası. www.tvhb.org.tr 17. Whitehause CA. Crimean-Congo hemorrhagic fever. Antivir Res 2004; 64: 145-60. 18. Swanepoel R, Gill DE, Shepherd AJ, et al. The clinical pathology of Crimean-Congo hemorrhagic fever. Rev Infect Dis. 1989; 11: 794-800. 19. Smego RA, Sarwari AR, Siddiqui AR. Crimean- Congo hemorrhagic fever: Prevention and control limitations in a resource poor country. Clin Infect Dis. 2004; 38: 1731-35. 20. Swanepoel R, Shepherd AJ, Leman PA, et al. Epidemiologic and clinical features of Crimean- Congo hemorrhagic fever in southern Africa. Am J Trop Med Hyg. 1987;36: 120-32. 21. Ergönül O, Celikbaş A, Baykam N, Eren S, Esener H, Dokuzoğuz B. Analysis of the mortality among the patients with Crimean-Congo hemorrhagic fever virus infection. Clin Microbiol Infect (in press). 22. Burt FJ, Leman PA, Abott JC, Swanepoel R. Serodiagnosis of Crimean-Congo haemorhagic fever. Epidemiol Infect. 1994;113: 551-62. 23. Schwarz TF, Nsanze H, Longson M, et al. Polymerase chain reaction for diagnosis and identification of distinct variants of Crimean- Congo hemorrhagic fever virus in the United Arab Emirates. Am J Trop Med Hyg. 1996; 55: 190-96. 24. Ahephered AJ, Swanepoel R, Leman PA. Antibody response in Crimean-Congo hemorrhagic fever. Rev Infect Dis. 1989; 11: 801- 806. 25. Knowles SR, Phillips EJ, Dresser I, Matukas I. Common adverse events associated with the use of ribavirin for severe acte respiratory syndrome in Canada. Clin Infect Dis. 2003; 37: 1139-42. 26. Chiou HE, LiuCI, Buttrey MJ, et al. Advere effects of ribavirin and outcome in severe acute respiratory syndrome: experience in two medical centers. Chest. 2005; 128: 263-72. 27. Ticks. www.co.franklin.oh 28. Walker DH, Raoult D. Rickettsia rickettsii and other spotted fever group rickettsiae (Rocky Mountain spotted fever and other spotted fevers). In: Mandel GL, Douglas RG, Bennett JE Dolin R, eds. Mandell, Douglas and Bennett’s Principles and practice of infectious diseases. 5th ed. Philadelphia. Churchill Livingstone, 2000, p. 2393-402. 29. Walker DH. Tick-transmitted infectious diseases in the United States. Annu Rev public Health 1998; 19: 237-69. 30. Tick information. www.cdc.gov. 31. Spach DH, Liles WC, Campbell GL, Quick RE, Anderson DE Jr, Fritsche TR: Tick-borne diseases in the United States. N Engl J Med. 1993; 329: 936-47. 32. Thorner AR, Walker DH, Petri WA Jr. Rocky mountain spotted fever. Clin Ifect Dis. 1998; 27: 1353-60. TAF Preventive Medicine Bulletin, 2008: 7(5) 468 www.korhek.org 33. Steeve AC. Lyme borreliosis. In: Kasper DL, Harrison TR: Harrison’s Manual of medicine.16th ed. New York: McGraw-Hill, 2005, p. 995-9. 34. Tick-borne diseases. www.aafp.org. 35. Centers for Disease Control and Prevention. Rocky Mountain spotted fever. Accessed online April 11 2005. at: www.cdc.gov. 36. Taege AJ. Tick trouble: overview of tick-borne diseases. Cleve Clin J Med. 2000; 67: 245-9. 37. Ticks. www.health.nsw.gov.au. 38. Centers for disease control and prevention. Lyme disease-United States, 1999. MMWR morb Mortal Wkly Rep. 2001; 50: 181-85. 39. Steere AC, Bartenhagen NH, Craft JE, Hutchinson GJ, Newman JH, Rahn DW, et al. The early clinical manifestation of Lyme disease. Ann Intern Med. 1983; 99: 76-82. 40. Beers MH, Berkow R. The Merck manual of diagnosis and therapy. 17th ed. Merck Research Laboratories. Whitehause Station, n.J, 1999. 41. Treatment of Lyme disease. Med Lett Drugs Ther. 2000; 42: 37-9. 42. Deborah SF. Prevent Tick bites: Prevent Lyme Disease. Rutgers Coperative extensions. 1992, FS637. 43. Belman AL. Tick-borne diseases. Semin Pediatr Neurol. 1999; 6: 249-66. 44. Fritz CL, Glaser CA. Erlichsis. Infect Dis Clin North Am. 1998; 12: 123-36. 45. Cox SK, Everett ED. Tularemia, an analysis of 25 cases. Mo Med 1981; 78: 70-4. 46. Bratton RL; Corey GR. Tick-Borne Diseases. www.aafp.org. 47. Kjemtrup AM, Conrad PA. Human babesiosis: an emerging tick-borne disease. Int J Parasitology. 2000; 30: 1323-1337. Kaynak:TAF Preventive Medicine Bulletin, 2008: 7(5) Konu İle İlgili PDF formatını buradan indire bilirsiniz http://www.korhek.org/khb/khb_007_05-461.pdf

http://www.biyologlar.com/kene-ile-bulasan-hastaliklar

Kanser Tedavisine Bakteriler ve Nano Robotlar

Kanser Tedavisine Bakteriler ve Nano Robotlar

Kana enjekte edilen ilaçların hastalıklı hücrelere adrese teslim ve nokta atışı ulaştığı zamanların eşiğindeyiz. Bizleri gereksiz bıçakaltı işlemlerden ve ilaçların yan etkilerinden koruyacak, bakteri ve nano robotların insanların iyiliği için işbirliği yaptıkları tıbbi yöntemleri inceleyeceğiz.Askerleri küçültüp mikro boyutlara getirebilecek teknolojinin sırrına sahip bilim adamı Jan Benes, CIA ajanlarının yardımıyla SSCB’den kaçar. Ancak bu esnada profesörü Amerika’ya götüren konvoy KGB ajanları tarafında saldırıya uğrar. Kafasına darbe alan Benes’nin beyninde ne yazık ki bir pıhtı oluşur. Bir grup bilim adamı ve teçhizatlı askerler Benes’nin beynindeki tıkanıklığı açmak için küçültülerek profesörün beynine doğru yola çıkarlar. Bu görevi başarıp tekrar eski boyutlarına dönmek için sadece bir saatleri vardır. Bir bilim kurgu filmi olan Olağanüstü Yolculuk’un (Fantastic Voyage), minik bir geminin insan vücudundaki hastalıklarla savaşmasının kurgulandığı 1966 yapımlı senaryosunu okudunuz.Bundan neredeyse 40 yıl sonra Kanada’nın Montréal Politeknik Üniversitesi araştırmacıları aynı hedefe ulaşmak için kolları sıvadılar. Bu tarz bir gemi yaratmak için 70li ve 80li yılların klişe bilim kurgu teknolojisi olan küçültücü lazer ışınlarını kullanmadılar. İzledikleri yöntem nanoteknoloji sayesinde ürettikleri mikroskopik (bir saç telinden çok daha ince) aletleri damarlarımız içerisine vererek, doğrudan hastalığın merkezine yönlendirme üzerine kurulu. Bu sıradışı yöntemle ilaçların kanserli dokulara adrese teslim gönderilmesi ve böylece sağlıklı hücrelerin bundan zarar görmemesi mümkün. Ayrıca ameliyatsız, kesiksiz ve kansız bir işlem. Özellikle kanser tedavisi başta olmak üzere, neredeyse tüm tıbbi yöntemleri kökten değiştirebilecek olan bu yaklaşımın 2008′den 2012 yılına kadar gelişimine göz atacağız.Makaledeki tüm gelişmelerin arkasında yatan beyin Kanada Montréal Politeknik Üniversitesi bilgisayar mühendisliği profesörü Sylvain Martel. Martel’in araştırmalarının temelinde yatan teknik aslında basit bir nakliyat işini andırıyor. Damarlarımızdaki kan içerisinde rahatça dolaşan bir bakteri kirala, ilaçları bakteriye yükle, hastalığın adresini ver ve nakliyat sonlandığında bakteriyle işin bitsin. Ancak ne yazık ki bakteriler kredi kartı kabul etmiyorlar.Bu yüzden Profesör Martel, oldukça sıradışı bir fikir geliştiriyor. Kanda yüzebilen, canlı bakterileri alarak onlara mikroskopik boncuklar ekliyor. Bu boncuklar yük taşımak için ideal boyutlarda. Bu sayede bakterileri birer kamyonete çeviriyor. Martel’den önce de bu fikir vardı, ancak diğer bilim insanları bu bakterilerin kendi kendilerine yüzme özelliklerinden faydalanmaya çalışıyorlardı. Martel’in sıradışı fikri ise, bu minik kamyonları manyetik rezonans görüntüleme (MRI) yardımıyla kendi kontrolüyle sürüyor olmasıydı. Bunun için Martel doğal halinde manyetik zerreler (tanecikler) barındıran bakteriler kullanmayı düşündü. Doğada bu zerreler bakterilerin derin sularda oksijenden uzaklaşacakları şekilde ilerlemelerine yardımcı oluyorlar. Aynen bir pusulanın iğnesinin doğrultusunu kullanma prensibimiz gibi. İşte bu noktada MRI aleti devreye giriyor. MRI ile yaratılacak yapay manyetik alan sayesinde bu bakterilerin istenilen doğrultuda ilerlemesi sağlanıyor. Bu sebeple Martel bu bakterilerini nanobot olarak nitelendiriyor.Bahsi geçen bakteriler flagella adındaki kuyruklara sahip ve hızlı bir şekilde kan içerisinde yüzebiliyorlar. Her bir bakteri iki mikron çapında olduğundan insan vücudundaki en küçük damara bile rahatça sığabiliyor. 2008 yılında 150 nanometre büyüklüğünde olan bu römork boncuklarıyla ilk olarak antikor hücreleri taşımak üzere tasarlandı. Doğadan esinlenmekten de öte, doğayı kullanan bu yöntemde temel amaçlardan biri de boncuk hacminin büyütülmesi. Bu boncukların boyutlarının büyümesi daha çok madde taşınabilmesi anlamına geliyor. Yani kamyondan, tıra geçiş yapmak gibi. Sonuç: Deneylerde saniyede 10 santimetre ilerleyen bakterilerle, bir domuzun şahdamarında 1.5 milimetrelik bir boncuğu taşıtmayı başardı [1].Bu bakterilerin bir dezavantajı, geniş damarlarda kendi başlarına yüzemiyor oluşları. Debiye karşı koyabilecek kadar kuvvetli değiller. Bu yüzden araştırmacılar bakterileri de içinde taşıyacak büyüklükte manyetik olarak kontrol edilebilen bir aracı hastalıklı bölgeye kadar taşımayı önerdiler. Bir çeşit polimerden yapılan bu araç bakterileri salıverdikten sonra kanda çözünüyor. İçerdiği nano taneciklerle kontrol edilebilen bu araç saniyede yaklaşık 200 mikron hızla ilerleyebiliyor ve saniyede 30 defa yönü değiştirilebiliyor [2].Bu araştırmaya gelen eleştiriler kanda çözünen manyetik partiküllerin nasıl kandan uzaklaştırılacakları ve bakterilerin hedefe ulaşmadan vücudun bağışıklık sistemi tarafından yok edilip edilmeyeceği üzerine. Ancak Mantel deneylerde çıkan sorunçların bu tarz bir durumu yansıtmadığı ve bakterilerin bağışıklık sistemi tarafından zaten henüz tanınmadığı için nanobotların rahatlıkla hedefe ulaşacak kadar vakitleri olduğu yönünde görüş bildiriyor.Bakteriler illa gerekli mi?Peki ama bu nanobotlar neden bakterilere ihtiyaç duyuyor? Neden bilim insanları kendi pervanelerine sahip robotlarla antikorları veya ilaçları hasta bölgelere taşıyacak bir düzenek tasarlamıyorlar? Aslında bu mümkün. Bu tarz robotlar zaten tasarlanmış durumda. Ancak sorun bu robotlara gerekli olan gücü sağlayacak bir düzeneğin (örn:pil) henüz keşfedilmemiş olması. Ayrıca, büyük çaplı sistemlerde (örn: denizaltı, gemi) etkin olan tahrik sistemleri ve yüzme hareketlerinin mikro çaplı sistemlerde çok daha karmaşık olması. Bu sebeple robotları kontrol etmek oldukça güçleşiyor. İşte bu yüzden işinin ehli olan ve milyonlarca yıldır en iyi bildiği işi yapan bakteriler kullanılıyor. Seçilen bakteri, MC-1 adı verilen, dönen kırbaçımsı kuyruğu sayesinde çoğu türden 10 kat daha hızlı yüzebilen, ve saniyede 200 mikrometre hızlara çıkabilen bir bakteri.Aynı grubun 2009 yılında sıçanlar üzerinde yaptığı deneylerde 50 mikrolitrelik bakteri içeren bir çözeltiyi enjekte ettiklerini ve ne bakterilerin hayvanlara zarar verdiğini, ne de bakterilerin genel olarak zarar gördüğü gözlenmiş. Zehirlenmeye sebebiyet vermeden yaklaşık 40 dakika sonra kan içerisinde öldükleri ve daha sonra da bağışıklık sistemi tarafından temizlendiği belirtilmiş [3].Bakterileri robota dönüştürmek2010 yılında aynı araştırma ekibi bu sefer akıllara zarar bir demonstrasyona imza atıyorlar. Bakterileri mikro-manipülasyon işleri için kullanıp mikro-robotları sürmelerini sağlıyorlar.  Bu deneyin sonunda bize göstermek istedikleri şey, bu bakterilerin sadece basit nakliyat işleri için kullanmak zorunda olmadıkları. Eğer doğru şekilde kontrol edilebilirlerse, ilaç taşımanın yanında patojenleri algılamakta, farmakolojik ve genetik testleri bulundukları yerde ifşa edebilecek mikro laboratuvarlar inşa etmekte bakterileri kullanmanın mümkün olabileceğini kanıtlamak istiyorlar. Bunun için de bakterilere Mısır’daki Djoser piramidini örnek alan bir mikro-piramit inşa ettiriyorlar. 5000 bakterisinin bir sürü halinde çalıştıkları ve sadece minik epoksi tuğlalar kullarak 15 dakikada bir piramit oluşturdukları videoyu aşağıda seyredebilirsiniz [4]:KANSER TEDAVİSİNDE BAKTERİLER VE NANO ROBOTLAR     Kana enjekte edilen ilaçların hastalıklı hücrelere adrese teslim ve nokta atışı ulaştığı zamanların eşiğindeyiz. Bizleri gereksiz bıçakaltı işlemlerden ve ilaçların yan etkilerinden koruyacak, bakteri ve nano robotların insanların iyiliği için işbirliği yaptıkları tıbbi yöntemleri inceleyeceğiz.Askerleri küçültüp mikro boyutlara getirebilecek teknolojinin sırrına sahip bilim adamı Jan Benes, CIA ajanlarının yardımıyla SSCB’den kaçar. Ancak bu esnada profesörü Amerika’ya götüren konvoy KGB ajanları tarafında saldırıya uğrar. Kafasına darbe alan Benes’nin beyninde ne yazık ki bir pıhtı oluşur. Bir grup bilim adamı ve teçhizatlı askerler Benes’nin beynindeki tıkanıklığı açmak için küçültülerek profesörün beynine doğru yola çıkarlar. Bu görevi başarıp tekrar eski boyutlarına dönmek için sadece bir saatleri vardır. Bir bilim kurgu filmi olan Olağanüstü Yolculuk’un (Fantastic Voyage), minik bir geminin insan vücudundaki hastalıklarla savaşmasının kurgulandığı 1966 yapımlı senaryosunu okudunuz.Bundan neredeyse 40 yıl sonra Kanada’nın Montréal Politeknik Üniversitesi araştırmacıları aynı hedefe ulaşmak için kolları sıvadılar. Bu tarz bir gemi yaratmak için 70li ve 80li yılların klişe bilim kurgu teknolojisi olan küçültücü lazer ışınlarını kullanmadılar. İzledikleri yöntem nanoteknoloji sayesinde ürettikleri mikroskopik (bir saç telinden çok daha ince) aletleri damarlarımız içerisine vererek, doğrudan hastalığın merkezine yönlendirme üzerine kurulu. Bu sıradışı yöntemle ilaçların kanserli dokulara adrese teslim gönderilmesi ve böylece sağlıklı hücrelerin bundan zarar görmemesi mümkün. Ayrıca ameliyatsız, kesiksiz ve kansız bir işlem. Özellikle kanser tedavisi başta olmak üzere, neredeyse tüm tıbbi yöntemleri kökten değiştirebilecek olan bu yaklaşımın 2008′den 2012 yılına kadar gelişimine göz atacağız.Makaledeki tüm gelişmelerin arkasında yatan beyin Kanada Montréal Politeknik Üniversitesi bilgisayar mühendisliği profesörü Sylvain Martel. Martel’in araştırmalarının temelinde yatan teknik aslında basit bir nakliyat işini andırıyor. Damarlarımızdaki kan içerisinde rahatça dolaşan bir bakteri kirala, ilaçları bakteriye yükle, hastalığın adresini ver ve nakliyat sonlandığında bakteriyle işin bitsin. Ancak ne yazık ki bakteriler kredi kartı kabul etmiyorlar.Bu yüzden Profesör Martel, oldukça sıradışı bir fikir geliştiriyor. Kanda yüzebilen, canlı bakterileri alarak onlara mikroskopik boncuklar ekliyor. Bu boncuklar yük taşımak için ideal boyutlarda. Bu sayede bakterileri birer kamyonete çeviriyor. Martel’den önce de bu fikir vardı, ancak diğer bilim insanları bu bakterilerin kendi kendilerine yüzme özelliklerinden faydalanmaya çalışıyorlardı. Martel’in sıradışı fikri ise, bu minik kamyonları manyetik rezonans görüntüleme (MRI) yardımıyla kendi kontrolüyle sürüyor olmasıydı. Bunun için Martel doğal halinde manyetik zerreler (tanecikler) barındıran bakteriler kullanmayı düşündü. Doğada bu zerreler bakterilerin derin sularda oksijenden uzaklaşacakları şekilde ilerlemelerine yardımcı oluyorlar. Aynen bir pusulanın iğnesinin doğrultusunu kullanma prensibimiz gibi. İşte bu noktada MRI aleti devreye giriyor. MRI ile yaratılacak yapay manyetik alan sayesinde bu bakterilerin istenilen doğrultuda ilerlemesi sağlanıyor. Bu sebeple Martel bu bakterilerini nanobot olarak nitelendiriyor.Bahsi geçen bakteriler flagella adındaki kuyruklara sahip ve hızlı bir şekilde kan içerisinde yüzebiliyorlar. Her bir bakteri iki mikron çapında olduğundan insan vücudundaki en küçük damara bile rahatça sığabiliyor. 2008 yılında 150 nanometre büyüklüğünde olan bu römork boncuklarıyla ilk olarak antikor hücreleri taşımak üzere tasarlandı. Doğadan esinlenmekten de öte, doğayı kullanan bu yöntemde temel amaçlardan biri de boncuk hacminin büyütülmesi. Bu boncukların boyutlarının büyümesi daha çok madde taşınabilmesi anlamına geliyor. Yani kamyondan, tıra geçiş yapmak gibi. Sonuç: Deneylerde saniyede 10 santimetre ilerleyen bakterilerle, bir domuzun şahdamarında 1.5 milimetrelik bir boncuğu taşıtmayı başardı [1].Bu bakterilerin bir dezavantajı, geniş damarlarda kendi başlarına yüzemiyor oluşları. Debiye karşı koyabilecek kadar kuvvetli değiller. Bu yüzden araştırmacılar bakterileri de içinde taşıyacak büyüklükte manyetik olarak kontrol edilebilen bir aracı hastalıklı bölgeye kadar taşımayı önerdiler. Bir çeşit polimerden yapılan bu araç bakterileri salıverdikten sonra kanda çözünüyor. İçerdiği nano taneciklerle kontrol edilebilen bu araç saniyede yaklaşık 200 mikron hızla ilerleyebiliyor ve saniyede 30 defa yönü değiştirilebiliyor [2].Bu araştırmaya gelen eleştiriler kanda çözünen manyetik partiküllerin nasıl kandan uzaklaştırılacakları ve bakterilerin hedefe ulaşmadan vücudun bağışıklık sistemi tarafından yok edilip edilmeyeceği üzerine. Ancak Mantel deneylerde çıkan sorunçların bu tarz bir durumu yansıtmadığı ve bakterilerin bağışıklık sistemi tarafından zaten henüz tanınmadığı için nanobotların rahatlıkla hedefe ulaşacak kadar vakitleri olduğu yönünde görüş bildiriyor.Bakteriler illa gerekli mi?Peki ama bu nanobotlar neden bakterilere ihtiyaç duyuyor? Neden bilim insanları kendi pervanelerine sahip robotlarla antikorları veya ilaçları hasta bölgelere taşıyacak bir düzenek tasarlamıyorlar? Aslında bu mümkün. Bu tarz robotlar zaten tasarlanmış durumda. Ancak sorun bu robotlara gerekli olan gücü sağlayacak bir düzeneğin (örn:pil) henüz keşfedilmemiş olması. Ayrıca, büyük çaplı sistemlerde (örn: denizaltı, gemi) etkin olan tahrik sistemleri ve yüzme hareketlerinin mikro çaplı sistemlerde çok daha karmaşık olması. Bu sebeple robotları kontrol etmek oldukça güçleşiyor. İşte bu yüzden işinin ehli olan ve milyonlarca yıldır en iyi bildiği işi yapan bakteriler kullanılıyor. Seçilen bakteri, MC-1 adı verilen, dönen kırbaçımsı kuyruğu sayesinde çoğu türden 10 kat daha hızlı yüzebilen, ve saniyede 200 mikrometre hızlara çıkabilen bir bakteri.Aynı grubun 2009 yılında sıçanlar üzerinde yaptığı deneylerde 50 mikrolitrelik bakteri içeren bir çözeltiyi enjekte ettiklerini ve ne bakterilerin hayvanlara zarar verdiğini, ne de bakterilerin genel olarak zarar gördüğü gözlenmiş. Zehirlenmeye sebebiyet vermeden yaklaşık 40 dakika sonra kan içerisinde öldükleri ve daha sonra da bağışıklık sistemi tarafından temizlendiği belirtilmiş [3].Bakterileri robota dönüştürmek2010 yılında aynı araştırma ekibi bu sefer akıllara zarar bir demonstrasyona imza atıyorlar. Bakterileri mikro-manipülasyon işleri için kullanıp mikro-robotları sürmelerini sağlıyorlar.  Bu deneyin sonunda bize göstermek istedikleri şey, bu bakterilerin sadece basit nakliyat işleri için kullanmak zorunda olmadıkları. Eğer doğru şekilde kontrol edilebilirlerse, ilaç taşımanın yanında patojenleri algılamakta, farmakolojik ve genetik testleri bulundukları yerde ifşa edebilecek mikro laboratuvarlar inşa etmekte bakterileri kullanmanın mümkün olabileceğini kanıtlamak istiyorlar. Bunun için de bakterilere Mısır’daki Djoser piramidini örnek alan bir mikro-piramit inşa ettiriyorlar. 5000 bakterisinin bir sürü halinde çalıştıkları ve sadece minik epoksi tuğlalar kullarak 15 dakikada bir piramit oluşturdukları videoyu aşağıda seyredebilirsiniz [4]:Her bir bakteri 4 pikoNewtonluk kuvvet uygulayabilecek kuyruk organellerine sahip. Tek başına küçük olmasına karşın 5000 tanesini birlikte çalıştırdığınız zaman bir piramit yaptırabiliyorsunuz.Hayvanlar üzerindeki ilk klinik deneyler2011 yılının başında Mantel ve ekibi, hazırladıkları tüm sistemi gerçek anlamda ilk kez bir canlıda denediler, tek bir farkla bu kez bakterileri es geçtiler. MRI kullanarak yönlendirdikleri bir mikro taşıyıcı sistemi karaciğerinde tümör olan bir tavşana doxorubicin adlı bir kemoterapi ilacı taşımak için kullandılar. Bu taşıyıcı sistem iddia edildiği gibi vücut içerisinde yok olacak cinste bir polimerden üretilmişti. Polimerin tasarımı, farklı hızlarda çözünecek şekilde yapılmıştı, böylece yeterli dozda ilaç iletimi sağlanıyordu. Her bir taşıyıcının yüzde otuzu manyetik nano taneciklerken kalan yüzde yetmişi ilaçtı. Mantel sadece kemoterapi değil, radyoterapi ilaçları olan radyoaktif maddelerin de iletiminin mümkün olduğunu belirtti [5].Bazı kan damarları “Y” şeklinde çatallandıklarından geleneksel ilaç iletim sistemlerinin yaklaşık yüzde 50 ihtimalle tümörlü dokunun olduğu yöne, yüzde 50 ihtimalle de karaciğerin alakasız bir bölgesine gidip yan etkiye sebebiyet veriyorlar. İşte Mantel’in bu sistemi manyetik kontrolü sayesinde hiçbir çatallanmadan etkilenmeyecek bir özelliğe sahip olduğu için fark yaratıyor. Ayrıca hiçbir kan damarına zarar vermiyor. Geleneksel kemoterapide kateter (sonda) ile yapılan bir ilaç sevkiyatı, kateterin tümöre çok yaklaşıncaya kadar karaciğerin dibine kadar sokulması ve bu sırada da tabii ki bir çok damara zarar verilmesi anlamına geliyor. Bu sebeple de hastalar günlerce, hatta haftalarca damarlarının iyileşmesini bekliyorlar ki, yeni bir doz daha alabilsinler. Ancak manyetik mikrotaşıyıcı robotlar kullanıldığında, sondanın damarlara bu kadar yakınlaşmasına gerek kalmıyor. Zarar görmeyen damarlar sayesinde de hasta arka arkaya günler içerisinde birçok dozu az az ancak hızlı bir şekilde alabiliyor. Bu şekilde de kimyasal zehirlenmelerin önüne geçiliyor.Ekip, 2011 yılının sonunda tekrar bakterili nanobot sisteminin testlerine yöneldi. Ancak Mantel’in görüşüne göre bu metodlar her ne kadar hayvanlar üzerinde etkili olsa da pratik hayatımızdaki uygulamalarından 4-7 yıl uzaktayız.Not: Konuyla ilgili daha fazla bilgi sahibi olmak isteyenlere Sylvian Mantel’in İngilizce altyazılı Fransızca bir TEDx sunumunu seyretmelerini öneriyorum.Kaynaklar:[1] http://apl.aip.org/resource/1/applab/v90/i11/p114105_s1?isAuthorized=no[2] http://www.technologyreview.com/computing/21619/?a=f[3] http://www.newscientist.com/article/dn17071-bacteria-take-fantastic-voyage-through-bloodstream.html[4] Sylvain Martel, Mahmood Mohammadi: A robotic micro-assembly process inspired by the construction of the ancient pyramids and relying on several thousand flagellated bacteria acting as micro-workers. Intelligent Robots and Systems, pp 426-427,  2009.[5] http://www.healthimaginghub.com/feature-articles/digital-radiography/2945 Yazar hakkında: Gökhan İncehttp://www.acikbilim.com/2012/07/dosyalar/kanser-tedavisinde-bakteriler-ve-nano-robotlar.html

http://www.biyologlar.com/kanser-tedavisine-bakteriler-ve-nano-robotlar

Gaitada Parazit

Dışkı örneği ile çalışan laboratuvarlarda potansiyel olarak bulunan tehlikeler şunlardır. Parazit yumurtası veya kistleri (cysts) yutmak, enfektif larvaların deriden geçişi yada dışkıdaki veya diğer biyolojik sıvılardaki paraziter olmayan enfeksiyöz ajanlarca enfekte olmak. Bu riskin oranı genel laboratuvar temizlik ve çalışma şartları uygulanarak azaltılabilir. Laboratuvarda çalışırken dikkat edilmesi gereken genel kuralları şu şekilde sıralayabiliriz. 1-Laboratuarda örnek incelerken (çalışırken) laboratuvar önlüğü ve lastik eldiven giymek. 2-Gerekli durumlarda biyolojik güvenlik kabini kullanılmalı (filtreli özel kabinler). 3-Çalışma ortamında yiyecek yenmemeli, sigara, çay v.b. şeyler içilmemeli, makyaj yapılmamalı, kontak lens takma-çıkarma-düzeltme yapılmamalıdır. 4- Çalışma sahası daima temiz ve düzenli tutulmalıdır. Akan, dökülen yada etrafa sıçrayan her türlü örnek yada maddeler hemen temizlenmelidir. Saha günde bir kez dekontaminasyon (bulaşıklardan uzaklaştırma- temizlik) işlemine tabi tutulmalıdır. 5-Ellerde bulunan kesik, yırtık v.b. yaralar ve ezikler yara bandı veya pansuman malzemeleri ile kapatılmalıdır. 6-Eğer keskin maddeler (bistüri ucu, iğne v.b.) kullanılmış ise bunlar hemen özel atık kutularına yerleştirilmelidir. Ortada bırakmak yada normal çöp kovalarına atmak sakıncalıdır. 7-Eldivenler çıkartılıp uygun biyolojik atık çöp kutularına atılır. Eller temizce yıkanır. Bu güvenlik kuralları mutlaka uygulanmalıdır. Hatta dışkı örneği belli fiksatifler (tespit ediciler) ve prezervatifler (koruyucular) içinde dahi olsa yukarda ki işlemler yapılmalıdır. Örneğin formalin (formaldehit) içerisinde tespit edilmis dışkıdaki bazı kalın kabuklu parazit yumurtalarının, kistlerin (cysts) yada oocystslerin (ookists) ölmesi için günler- haftalar gerekebilir. Ascaris lumbricoides’in yumurtası formalin içerisinde gelişmesine devam edebilir ve infektif duruma gelebilir. Dışkı Örneği Toplama: 1.Dışkı kuru ve sızdırmaz kaplar içerisine toplanmalıdır. Bu sırada diğer maddeler (idrar, toprak, saman v.s.) ile kontaminasyonu (bulaşması) engellenmelidir. 2.Dışkının kıvamı içeriği hakkında bilgi verebilir. Şekilli dışkıda parazitlerin daha çok kistik (cysts) formları bulunurken, sıvı (sulu) dışkı kıvamına doğru gidildikçe kistik form azalır ancak trophozoit (tırofozoid) formları daha çok görülür. İncelemeye başlarken bu durum unutulmamalıdır. 3.Taze dışkı ya hemen incelenmeli yada daha sonra incelenecekse zaman geçirmeden prezervatifler (koruyucular) içerisine konulmalıdır. Eğer prezervatifler hemen kullanılamıyorsa buzdolabında kısa süreli saklama yapılabilir. Ancak bu dışkı sadece antijen testleri için uygun olacaktır. 4.Örnekler mümkün olan en kısa sürede prezervatiflere konulmalıdır. Eğer ticari bir prezervatif kullanılıyor ise bu ürünün kullanım bilgilerine uyulmalıdır. Eğer ticari koruyucular kullanılmıyor ise; örnekler ikiye ayrılmalı ve uygun kaplarda iki ayrı prezervatif içerisine konulmalıdır. Örneğin: % 10’luk formalin ve PVA (polivinil alkol) kullanılabilir. Bir hacim dışkı üç hacim prezervatif ile karıştırılmalıdır. 5. Toplanan örneğin prezervatif ile tam olarak karıştığından emin olunmalıdır. Şekilli dışkılarında iyice dağılıp, parçalandığından emin olunmalıdır. 6. Örnek konulan kapların iyice kapatıldığından emin olunmalıdır. Kapaklar parafilm yada benzeri maddeler ile yeniden sarılmalı ve kaplar plastik torbalara konulmalıdır. 7. Belli ilaçlar dışkı içeriğini değiştirebilir. Bu durumdaki dışkılar muayene için alınmamalıdır. Örnek, herhangi bir ilaç veya madde verilmeden önce alınmalıdır. Yada örnek ilaç etkisi geçtikten sonra toplanabilir. Bu ilaçlara; antiacid, kaolin, mineral yağ veya diğer yağlı maddeler, emilmeyen anti-diyare preperatları, baryum yada bizmut (7-10 gün beklenmeli atılmaları için), antimikrobiyel ilaçlar (2-3 hafta) ve safra kesesi boyaları (3 hafta). 8. Eğer ilk incelemede sonuç negatif çıkarsa örnek alınması tekrarlanabilir. Mümkünse en az üç örnek 2-3 gün ara ile alınıp incelenmelidir. Örneklerin İncelenmesi: Dışkı örnekleri taze olarak yada prezervatiflerde korunmuş olarak incelenebilir. Taze dışkının incelenmesi: Taze dışkı incelemesi hareketli trophozoitlerin görülebilmesi açısından gereklidir. Ancak bu örnek toplandıktan sonraki ilk yarım saat (30 dakika) içerisinde incelenmelidir. Sıvı (ishal-diyare-diarhoic) dışkılar daha fazla trophozoit içerirler. Yumuşak kıvamlı dışkılar hem cysts hemde trophozoit formlarını barındırabilmektedir. Bu nedenle ilk bir saat içerisinde incelenmelidir. Eğer bu süre aşılırsa sonuç güvenli olmaz. Çünkü bu süre sonrasında trophozoitler parçalanıp dağılmaktadır. Daha kıvamlı (şekilli) dışkılar da trophozoit bulunma oranı çok azdır. Bu durumdaki örnekler bir süre saklanabilirler. Eğer gerekirse buzdolabında korunabilirler. Parazitolojik muayenelerde kullanılacak dışkılar kesinlikle dondurulmazlar. Dondurulan dışkılardaki parazit yumurta ve oocystsleri parçalanırlar. Prezervatifli Dışkının İncelenmesi: Dışkı inceleme yukarda belirtilen süreler içerisinde yapılamayacaksa , örneği prezervatiflerde saklamak gerekir. Bu amaç için kullanılabilen çeşitli prezervatifler vardır. En çok kullanılan prezervatifler %10’luk formalin, Polivinil Alkol gibi preparatlardır. Formalin (% 10) ve PVA diğer prezervatiflere göre daha fazla avantaj sağladığı için bu iki fiksatif daha çok kullanılır. Örneklerin ikiye ayrılarak bu iki prezervatiflede tespit edilmesi tavsiye edilmektedir (bir hacim dışkı ile üç hacim prezervatif karıştırılmalıdır). Prezervatife konulmuş örnekler birkaç ay korunabilir. Formalinde Tespitli Örnekler: örnekler direk olarak incelemeye alınabilirler (ıslak yuva, immunoassay, kromotrop boyama) yada yoğunlaştırma (konsantre etme) işlemi yapılarak daha sonraki testlerde kullanıma hazır hale getirilebilir. Yoğunlaştırma İşlemleri: Bu işlem parazit veya yumurtalarını dışkıdan ayırma işlemleridir. Böylece az sayıda bulunan paraziter durumları da teşhis etme şansı artmış olur. Sedimentasyon (çöktürme) ve flotasyon (yüzdürme) yöntemleri olarak iki kısma ayrılır. Flotation (flotasyon) tekniği: Bu yöntemde genellikle sofra tuzu (NaCl), şeker yada çinko sülfat (zinc sulfate) solusyonları kullanılır. Bu sıvılar organizmadan daha yüksek spesifik graviteye (özgül yoğunluğu) sahip oldukları için paraziter yapılar yüzüp yukarı çıkarken çoğu dışkı kalıntıları dibe çöker. Bu işlemin asıl avantajı sedimentasyon tekniğine göre daha temiz inceleme maddesi elde edilir. Dezavantajı ise bazı yumurta yada kistler (cysts) bu solusyonlar içerisinde büzüşebilirler yada bazı parazit yumurtaları yüzmeyebilirler. Bu durumda teşhis zorlaşabilir. Sedimentation(sedimentasyon) tekniği: Çöktürme işleminde spesifik gravitesi (özgül yağunluğu) paraziter organizmalardan daha düşük olan solusyonlar kullanılır. Böylece bu organizmalar sedimentin içerisinde yoğunlaştırılmış olurlar. Sedimentasyon tekniği genelde çok kullanılır çünkü kullanımı ve hazırlanışı kolaydır ve teknik hata yapma ihtimali çok azdır. Formalin-etil asetat (formalin- ethyl acetate) ile çöktürme işlemi çok kullanılan bir yöntemdir. Genel olarak kullanılan prezervatiflerle toplanmış örneklere de uygulanabilir. Formalin-Ethyl Acetate Sedimentasyon Konsantrasyonu 1. Örneği iyice karıştırın. 2. Dışkı örneğinin yaklaşık 5 ml’sini süzün (çay süzgeci yada mikro elek) 3. Fizyolojik tuzlu su yada % 10’luk formalini süzgeçte kalan kalıntılara dökerek tekrar süzün ve bu şekilde 15 ml deney tüpünü doldurun. Distile su kullanılması tavsiye edilmez. Çünkü eğer örnekte Blastocystsis hominis varsa bu parazit deforme olabilir yada parçalanabilir. 4. Örneği 10 dakika santrifüj et (1000 rpm- dakikada devir yada 500g) 5. Üstte kalan sıvıyı dikkatlice dök bu sırada çöküntü bozulmamalı. Sıvı dökülürken iyice sızdırmaktan kaçınılmalı. Son kısımda paraziter maddeler olabilir. 6. Çöküntü üzerine 10 ml %10’luk formalin eklenip tekrar homojen hale getirilir. 7. Üzerine 4 ml etil asetat (ethyl acetate) ileve edilir ve deney tüpü kapatılıp içerik iyice karıştırılır. 8. Tüp tekrar 10 dakika santrifüj edilir (1000 rpm-500g) 9. Tüpün üst kısmında (tepe) biriken dışkı kalıntıları bir çubukla tüpten ayrılır. Üst kısımdaki sıvılar dikkatlice boşaltılır. 10. ucuna pamuk sarılmış bir çubuk ile tüp kenarındaki kalıntılar temizlenebilir. 11. Bir kaç damla % 10’luk formalin ilave edilerek dipteki sediment sulandırılır ve örnek istenilen deney metodu için kullanıma hazırdır. PVA İçerisinde Tespit Edilmiş Örnekler: Kalıcı Trikrom boyamalar için genellikle PVA prezervatif olarak kullanılır. Boyama öncesinde şu işlemler yapılır. 1. Dışkı örneğinin iyice karışmış olmasına dikkat edilir. 2. Dışkı örneğinden 2-3 damla (dışkı yoğunluğuna bağlı) alınarak sürme preperat hazırlanır. 3. Preperat ısı ile tespit edilir (60oC – 5 dakika) yada normal oda ısısında tamamen kurutulur. 4. Insure that the specimen is well mixed. Preperat trikrom boyama yapılabileceği gibi daha sonraki boyamalar için bir kaç ay preperat koruyucu kutularda saklanabilir. Örneklerin Başka Yerlere Nakli: Bazı durumlarda bölgenizde parazitoloji laboratuvarı bulunmayabilir. Bu durumlarda dışkı örnekleri başka bölgelerdeki laboratuvarlara gönderilmesi gerekebilir. Bu durumlarda dikkat edilmesi gereken hususlar aşağıdadır. Prezervatifsiz Dışkı Örneklerinin Nakli: Bazı durumlarda laboratuvarlar şüphenelinen patojenleri izole edebilmek için prezervatif kullanılmamış örnekler isteyebilirler (örneğin microsporidia kültürü yapılacak dışkılar). Böylesi durumlarda örnekler hemen temiz bir kaba konulmalı ve gönderilene kadar buzdolabında saklanmalıdır. Örnekler alındıktan sonra en kısa sürede (ortalama 8-12 saat), soğuk taşıma şartlarında taşınarak ulaştırılmalıdır. Kullanılan kaplar sızdırmaz olmalı ve örnek ile ilgili tüm bilgiler kap üzerine yazılmalı yada not olarak yanına ilave edilmelidir. Prezervatifli Örneklerin Nakli: Prezervatifli örneklerin nakil kuralları prezervatifsiz örneklerinki ile aynıdır. Sadece buzdolabında saklamaya ve soğuk taşımaya gerek yoktur. Paketleme: Dışkı örnekleri sızıntıları engelleyecek şekilde paketlenmelidir. Paketleme kaba işlemlere dayanıklı malzemeden secilmeli ancak depolama, paletli-kızaklı sistemlerde hareket edebilir olmalıdır. Örnek hacmine göre iki farklı paketleme yöntemi kullanılabilir. Hacmi 50 ml’ye kadar olan örnekler: 1. Nakledilecek mateteryal su sızdırmaz tüp veya kaba konulmalıdır (buna birinci nakil kutusu yada birinci kutu-kap, denilebilir). 2. Birinci kap, su sızdırmaz, dayanıklı bir kutuya konulur (ikinci nakil kabı-kutusu) 3. Birden fazla birinci nakil kutusu, ikinci nakil kutusuna yerleştirilebilir ancak toplam hacim 50 ml’yi geçmemelidir. 4. Soğuk kaynağı olan buz paketi v.s. yanında, sızma ihtimaline karşı emici maddeler de kutuya konulmalıdır. Bu maddeler kutu içindeki tüm hacmi emebilecek özellikte olmalıdır. Emiciler, parçalı maddelerden, talaş v.s. olmamalıdır. 5. Daha sonra bu kutular asıl nakil kutusuna (koli, özel taşıma kutusu v.b.) yerleştirilir. 6. Asıl nakil kutusu üzerinde “Biyolojik Madde”, “Tıbbi Malzeme” gibi uygun uyarıcı yazılar mutlaka rahatca görülebilecek yerlere konulmalıdır. Hacmi 50 ml’den fazla olan örnekler: Büyük hacimli örnekler paketlenirken yukardaki kuralların hepsi uygulanmalıdır. Bunlara ilaveten aşagıdaki kurallarda yerine getirilmelidir. 1. Birinci ve ikinci taşıma kutuları arasına ve her yönde şok emici maddeler mutlaka ilave edilmelidir. Bu işlemden sonra asıl taşıma kutusuna yerleştirilmelidir. 2. Birinci taşıma paketi 1000 ml’den (bir litreden) fazla örnek taşımamalıdır. Birden fazla birinci taşıma kutusu toplam hacimleri 1000 ml’geçmemek üzere ikinci taşıma kutusuna yerleştirilebilir. 3. Asıl taşıma kutusu birden fazla ikinci taşıma kutusu taşıyacaksa toplam hacim 4000 ml’yi (4 litre) geçmemelidir. Boyama: Kalıcı boyama yöntemleri ile boyanmış yayma (sürme) prepreperatlar laboratuvarlara avantaj sağlarlar. Bu sayede hem kalıcı olarak kayıt tutulabilir hemde ihtiyaç olduğunda örnekler yeniden incelenebilir. Ayrıca farklı organizma morfolojileri ile karşılaşıldığında yada teşhis zorluğu ile karşılaşıldığında bu preperatlar referans laboratuvarlara gönderilebilirler. Yukarda sayılan nedenler yüzünden her paraziter kontrole gelen dışkı örneğinden en az bir adet sürme preperatın kalıcı boyamalar ile boyanması tavsiya edilir. Modifiya Asit-fast Boyama : Bu boyama metodu İsospora, Crptosporidium, Cyclospora gibi coccidian parazitlrin teşhisinde kullanışlıdır. Trikrom boyamaya göre teşhiste avantaj sağlar. Modifiye asit-fast boyamada, Ziehl-Neelsen boyamada olduğu gibi boyama maddelerini ısıtmaya da gerek yoktur. Örnek: Taze yada formalindeki dışkı örneği çökeltme ile konsantre edildikten sonra kullanılabilir. Diğer klinik örneklerde (duedonum sıvıları, safra yada akciğer sıvıları (balgam, bronş yıkantısı , biyopsi) yine bu boyama ile boyanarak incelenebilir. Reagentlar (Boyamada kullanılacak Solusyonlar): Asit-Fast boyamada aşağıdaki solusyonlar hazır olmalıdır. 1. Absolute Methanol (Saf Metanol) 2. Asit Alkol 10 ml Sülfirik Asit + 90 ml Absolute ethanol. Oda ısısında depolanmalıdır. 3. Kinyoun Carbol fuchsin (Karbol Fuksin) (ticari olarak satın alınabilir) 4. Malachite green %3 (Malahit yeşili) Malahit yeşilinin 3 gramını 100 ml distile suda çözdür ve oda ısısında depo et. Boyama İşlemi 1. Dışkı örneğinin sedimentinden 1-2 damla bir lam üzerine damlatılıp yayılır. Yayılan dışkı çok kalın olmamalıdır. Bu preperat 60°C’de tamamen kurutulur. 2. Preperat absolut metanol içerisinde 30 saniye tespit edilir. 3. Karbol fuksin ile bir dakika boyanır. Distile su ile hafifce yıkanır ve suyu süzdürülür. 4. Asit alkol kullanılarak iki dakika boyama nötürleştirilir (İstenmeyen boya miktarı uzaklaştırılır.) 5. Malahit yeşili (Malachite green) ile karşı boyama yapın. Distile su ile hafifce durulayın ve suyu süzdürün. 6. Preperatı sıcak havada (60°C) beş dakika kurutun. uygun bir lamel ile preperat kapatılabilir. İstenilen bölgeler örtülerek incelemeye hazır hale getirilir. 7. Preperat mikroskop altında düşük yada yüksek büyütmeler ile incelenir. Organizmaların morfolojik detaylarını görmek için immersiyon (mineral) yağ kullanılabilir. Kalite Kontrolü: Bir adet kontrol preperatı boyamanın ne denli başarılı olduğunu konrol için örnek ile beraber boyanmalıdır. Bu amaç için genellikle Cryptosporidium (% 10 ‘luk formalinde tespit edilmiş) Kullanılır. Cryptosporidiumlar kırmızımsı-pembe renkte boyanırken arkaplan yeşil boyanmış olmalıdır. Kromotrop Boyama (Chromotrope) İşlemi: Bu boyama yöntemi trikrom (trichrome) bazı boyama maddeleri kullanılarak CDC tarafından geliştirilmiştir (Centre for Disease Control and Prevention-USA). Bu metod ile microsporidia sporlarını tespit edebilmek için kullanılmaktadır. Örnek: Formalin ( %10) içerisinde korunmakta olan dışkı örneğinden 10 µl alınarak sürme preparat hazırlanır. Preperat ısı ile kurutulup tespit edilir (60°C’de 5-10 dakika). Reagents (Solusyonlar): 1. Absolute methanol 2. Chromotrope Stain )kromotrop boya) Chromotrope 2r (Kromotrop 2r) 6.00 g Fast green )Hızlı yeşil) 0.15 g Phosphotungstic acid (fosfotungistik asit) 0.70 g Glacial acetic acid (Glasiyal asetik asit) 3.00 ml Bu maddeleri karıştırıp yarım saat (30 dakika) beklet ve 100 ml distile su ilave et. Her ay taze olarak kullanmak üzere yenisini hazırla. 3. Acid alcohol: (asit alkol) 90% ethanol 995.5 ml Glacial acetic acid 4.5 ml 4. 95% ethanol 5. 100% ethanol 6. Xylene (Ksilen) Boyama İşlemi: 1. Örneği (sürme preperat) absolute methanol içinde 5 dakika tespit et. 2. Kromotrop boya içerisine koyup 90 dakika boyama yap 3. Boyamayı nötürleştir , asit alkol içerisinde 1- 3 saniye. 4. Örneği % 95’lik ethanol içerisine batırarak asit alkolü durula. 5. İki % 100’lük ethanol kabı hazırla ve örneği içerisine koyarak (sıra ile) üçer dakika beklet. 6. İki ayrı ksilen (xylene yada hemo-de) kabı hazırla ve ayrı ayrı 10 dakika burada beklet. 7. preperatı süzdür ve kurutup üzerini uygun lamel ile kapatıp tespit et. İmmersiyon oil yöntemi ile en az 200 mikroskop sahasını incele. Kalite Kontrol: Formalinde ( % 19) prezerve edilmiş microsporidialı olduğu bilinen bir örnekte, incelenecek örnek ile boyanırsa boyama kalitesini kontrol etmek mümkün olabilir. Microsporidi sporlarının duvarı pembemsi- kırmızı renkte boyanır ve çapları yaklaşık 1µm çapındadırlar. Her 10 preperat boyamasından sonra tüm solusyonlar yenilenmelidir. Boyama esnasında durulama ve kurutma işlemleri tam yapılmalıdır. Microsporidiaları tespit edebilmek için 100X’lük büyütme kullanılmalıdır. Pazitif sonuçlar ikinci bir eksper tarafından doğrulatılmasında yarar vardır. Modifiye Safranin Tekniği (Sıcak Metod) Cyclospora, Cryptosporidia ve Isospora için kullanılır: Klinik örneklerinde çoğunlukla Cyclospora oocystleri tespitinde Kinyoun’un modifiye acid-fast boyaması (soğuk boyama) kullanılır. Ancak, asit-fast boyama tekniğinde oocystsler farklı derecelerde boyanırlar. Boyanmış, yarım boyanmış yada boyanmamış oocystsler aynı örnekte görülebilir. Bu durum yanlış teşhislere yol açabilmektedir. Modifiye safranin tekniğinde daha üniform (aynı tipte) oocystsler elde edilir. Boyaalr ısıtıcılar yardımı ile kaynama noktalarına kadar ısıtılırlar. Örnekler: Concentrated sediment of fresh or formalin-preserved stool may be used. Other types of clinical specimens such as duodenal fluid may also be stained. Solusyonlar: 1. Asit Alkol (% 3 HCl/Methanol) Hidroklorik asidi (3 ml) yavaşca absolute metanol (97 ml) içerisine ilave edip ağzı sıkıca kapalı kaplarda oda ısısında sakla. 2. Safranin Boyası 3. Malachite Green (% 3) Malachite green (malahit yeşili-3 g)distile su içerisinde (100 ml) çözdür ve oda ısısında koru. Boyama İşlemi: 1. İnce yayma (sürme) preperatı hazırla ve kurut. 2. Alkol içerisinde 5 dakika tespit et. 3. Distile su ile dikkatlice durula. 4. Kaynamakta olan safranin içerisinde 1 dakika boya. 5. Distile su ile dikkatlice durula. 6. Malachite green ile1 dakika karşı boyama yap. 7. Distile su ile durula ve preparatı kurut. 8. Kurumuş preperatı uygun yolla kapat ve incele. Kalite Kontrol: İçerisinde Cyclospora olduğu bilinen bir preperat (% 10’luk formalinde korunmuş olabilir)hazırlanır ve yeni incelenecek örnek ile beraber boyanır. Cyclospora oocystleri kırmızımsı-portakal sarısı renkte boyanırlar. Arka planın unifor yeşile boyanmış olması gerekir. Trichrome Boyama Dışkıda intestinal protozoaların incelenmesinde tek ve en iyi sonuç veren yöntem dışkıdan ince yayma preperat yaparak boyama tekniğidir. Kalıcı boyama ile boyanmış preperatlarda cysts ve trophozoit taranması, tanınması (bulma ve teşhis etme) ve devamlı kayıt maddesi (kanıt) elde edilebilir. Küçük protozoalar ıslak yöntemler ile (flotasyon vb) hazırlanan incelemelerde görünmeyebilirken (hazırlama veya inceleme hatası vs) boyanmış preperatlarda tespitleri daha kolay olmaktadır. Trichrome boyama tekniği hızlı, kolay basit bir boyama metodudur. Bu boyama ile intestinal protozoalar, insan hücreleri, mayalar yada diğer maddeler uniform olarak boyanmış halde elde edilirler. Örnek: Boyama için kullanılacak olan taze dışkı örneği bir lam üzerinde yayma yapılıp hemen tespit edilir. Tespit için, Schaudinn’s fiksative yada polivinil alkol (PVA) kullanılır ve havada veya ısıtılarak (60°C) kurutulur. Sodium acetate-acetic acid-formalin (SAF-sodyum asetat- asetik asit-formalin) ile tespit edilmiş örneklerde kullanılabilir. Solusyonlar: 1. Ethanol (% 70) + iodine: Etil alkol içerisine iyot kristalleri (iodine) ekleyerek bir stok solusyonu hazırla. Solusyon tamamen koyu bir renk alana kadar iyot ekle. Bu solusyonu kullanacağında kırmızımsı-kahve rengi yada demli çay rengi oluşana kadar % 70’lik etanol ilave et. 2. Ethanol % 70 3. Trichrome Boya 4. Acid-Ethanol % 90 Ethanol % 90 99.5 ml Acetic acid (glacial) 0.5 ml 5. Ethanol % 95 6. Ethanol % 100 7. Xylene (Ksilen) Boyama İşlemi: 1. Taze örneklerde preperatı Schaudinn’s fiksativinden çıkartıp % 70 ethanoliçerisinde 5 dakika beklet. Daha sonra % 70 Ethanol + iodine koyup bir dakika beklet. Eğer örnek PVA yayması ise preperatı % 70 ethanol + iodine içimde 10 dakika beklet. 2. Preperatı % 70 Ethanol de 5dakika beklet. 3. Preperatı ikinci % 70’lik Ethanol içinde3 dakika beklet. 4. Trichrome boyaya koyup 10 dakika beklet. 5. Fazla boyaları % 90’lık ethanol + acetic acid ile uzaklaştır (1veya 3 saniye). 6. Örneği % 100 ethanol ile bir kaç defa durula. 7. İki kademeli % 100’lük ethanole koy (her biri 3 dakika). 8. İki kademeli xylene (ksilen) koy (her birinde 10 dakika). 9. Uygun lamel ile preperatı kapatıp yapıştır. 10. Mikroskopta 100X objektif ile (immersiyon oil) en az 200 mikroskop sahası incele. Kalite Kontrol: İçerisinde protozoa bulunduğu bilinen (Giardia gibi) PVA içerisinde tespit edilmiş bilinen bir örnek kontrol örneği olarak bilinmeyen örnekle beraber boyanmalıdır. Düzgün olarak tespit edilmiş ve doğru boyanmış preperatlarda protozoa trophozoitlerinin stoplazması mavimsi yeşil veya morumsu renklerde belirir. Cysts (Kistler) daha morumsu olarak belirirler. Çekirdek ve diğer yapılar (kromatid yapılar, bakteriler ve alyuvarlar) bazan mora kaçan kırmızı renkte görülürler.Glikojen solusyonlarda eridiği için bu bölgeler temiz alanlar olarak belirir. Geri plan ise genellikle yeşil renk boyanır ve iyi bir renk zıtlığı oluşturarak parazitlerin daha iyi belirmesini sağlar. Mikroskobik İnceleme Oküler Mikrometre kullanılarak Mikroskopların Kalibrasyonu: Doğro olarak kalibre edilmiş mikroskoplar incelemelerde çok önemlidir. Çünkü organizmaların özellikle parazitlerin büyüklükleri önemli bir teşhis aracı olarak kullanılır. Kalibrasyon için iki mikro metre kullanılır. Birinci mikro metre okülere yerleştirilir. İkinci mikrometre mikroskop sehpasında konulur ve her büyütmede iki mikrometrenin ne kadar çakıştığı belirlenir. Sehpadaki mikrometrenin, okülerde nekadar görüldüğü ve görülen mesafenin aslında nekadar olduğu ile oranlanarak kalibrasyon yapılır. Bu işlem her mikroskop için ayrı ayrı yapılmalıdır. Mikrometreyi sehpaya yerleştirip net ayarını yap ve hem 0.1 mm hem de 0.01 mm çizgilerini görüntüle. Okülerdeki mikrometrenin “0” çizgisi ile sehpadaki mikrometrenin “0” çizgilerini çakıştır. Daha sonra, diğer kısımda kalan bölümlerden hem sehpa hemde okulerdeki metrelerden tam olarak çakışan iki çizgi bulunur (bu iki aramesafenin mümkün olan en uzak mesafelerden seçilir). Okülerdeki bu mesafe ile sehpadaki mesafe arasınad oran kurularak kalibrasyon tamamlanır. Örneğin sehpadaki mikrometrenin 36 bölmesi okulerdeki 0.7 mm çizgisi ile çakıştı bu durumda 0.7/36= 0.019mm olarak hesaplanır.Yani okülerde sizin 1 mm olarak gördüğünüz cisim aslında 0.019 mm büyüklüğünde demektir. Genelde bu ölçümler milimetre yerine, mikrometre cinsinden verilir. Bu durumda mesafe 1000 ile çarpılır sonuç 19 µm olarak bulunur yani her bölüm her ünite (kesik çizgiler arası) bu mesafeye eşittir. Bu işlem her büyütme için ve her mikroskop için ayrı yapılır. Ayrıca mikroskop obyektif, oküler değişimleri vya genel temizlikleri sonrasında tekrarlanmalıdır. Kalibrasyon işlemi sonrası mikroskop yanına bu işlem sonucu kaydedilebilir. Basit Yayma Preperat Hazırlanması: Bu işlem öncesinde mikroskoplarda kalibrasyon işleminin yapılmış olması tavsiye edilir. Protozoan trophozoitleri, cysts, oocysts ve helminth yumurtaları ve larvalarbu yöntemle görülüp teşhis edilebilir. Bu işlem için bir lam, lamel ve dışkı örneği gereklidir. Az bir miktar dışkı alınıp lam üzerine konur. eğer dışkı hala kıvamlı ise bir iki damla su veya tuzlu su ile sulandırılır. Genellikle en az iki örnek hazırlanması istenir. Bu sayede bir örnek iyot ile boyanabilir. Bu yaymada dışkı kalınlığı çok olmamalıdır. Lam altına konulan yazılar üstten görünebilmeli ve okunabilmelidir (bak resim1). Eğer arzu edilirse lamel, lam üzerine yapıştırılabilir. Bu işlem için en ucuz ve kolay elde edilebilen madde tırnak cilalarıdır (oje). İlk olarak lamelin dört köşesi birer damla ile tespit edilir. Daha sonra oje lamel etrafına açık kısım kalmayacak şekilde sürülür ve kurumaya bırakılır. Bu şekilde hazırlanan preperatlar uzun süre saklanabilir. Saklanacak preperatlarda tuzlu su kullanılmamalıdır. Bu işlem için diğer yapıştırıcılarda kullanılabilir. Preperatı sistematik olarak incele. Bu işlem ilk olarak 10 X objektif ile yapılmalıdır. Her hangi bir nesne incelenmek istenirse o zaman büyük büyütme ile inceleme yapılır. Boyanmış Preperat Hazırlanması: Kalıcı boyamalar ile hazırlanmış olan preperatlar protozoan trophozoites ve cystlerini teşhis etmek yada tür tayini yapmak için hazırlanır. Ayrıca daha sonraki çalışmalar için kaynak oluşturur (uzman incelemeleri vs). İnceleme öncesinde çalışma ortamında aranan organizma ile ilgili kaynaklar (kitap, resim yada pozitif olduğu bilinen preperatlar) hazır olmalıdır. Hangi boyama yapılacağı aranan organizmaya göre belirlenir. Normalde her 3 örnekten bir tanesi kalıcı boyamalar için hazırlanılması tavsiye edilir. Eğer dışkı örneği prezervatifsiz olarak gelmiş ise hemen bir baget (çubuk) ile biraz dışkı alınıp bir lam üzerine sürülerek yayma yapılır. Dışkı çok kıvamlı ise bir iki damla su ile sulandırılabilir. Bu preperat hemen Schaudinn'in fiksativine konur. Bu aşamada preperat kurutulmaz, kurumamasına dikkat edilir. Eğer PVA ile tespit edilmiş örnek gelirse bir iki damla alınıp lam üzerine homojen olarak ve yaklaşık 22x22 genişliğindeki lamel alanı kadar yayılır. Boyama işlemi tamamlandıktan sonra preperat sistemik olarak incelenir. Bu işlem için 100x objektif kullanılır. En az 200 yada 300 mikroskop sahası taranır. Eğer varsa görülen protozoa cysts yada trophozoitleri tespit ve teşhis edilir ve rapor edilir.

http://www.biyologlar.com/gaitada-parazit-1

BİYOLOJİK AJANLARIN ETKİLERİ

Biyolojik ajanlar ya yaşayan organizmalar ya da ölüm veya hastalıklara sebep olan toksin gibi türevlerden oluşur. Yaşayan organizmalar etkilerini gösterene kadar yaşayan hedeflerde çoğalırlarken, toksinlerini üremezler. Toksinler genellikle daha öldürücüdür, birkaç dakika veya saat gibi çok çabuk ölüm veya saf dışı bırakmaya neden olurlar. Yaşayan organizmalar enfeksiyon ve hastalık belirtileri görünmesi arasında 24 saat ila 6 hafta arasında kuluçka devri gerektirir. Biyolojik silahlar ilk bulaşmadan sonra birkaç hafta sonra dikkate değer bir etki bırakmaya devam edebilir. Benzer şekilde geciktirilmiş kuluçka periyodu bulaştığı yerde ajanın tamamen örtülü olarak gelişmesini sağlar ve etkisi ortaya çıktığında hastalığın tabii olarak geliştiği fikrini oluşturabilir. Bir biyolojik saldırı, bir bölgeyi birkaç saat ile birkaç hafta boyunca kirletir, teçhizatı kirletir ve birlikleri harekatı son derece sınırlayan, koruyucu elbise giymeye zorlar ve/veya koruyucu yan etkileri büyük ölçüde bilinmeyen antimikrobiyaller almak zorunda bırakırlar. Bu ajanların bazıları ölümcüldürler, diğerleri genellikle kapasite düşürücü olarak kullanılırlar. Literatürde klasik tedavi yöntemlerinin etki edemediği veya belli etnik gruplar üzerinde kullanılabilen genetik mühendisliği ürünü ajanlardan bahsedilmektedir. Kimyasal silahların bütün korkunçluğuna rağmen, biyolojik organizmanın çok küçük bir örneği bile çok daha ölümcül olabilir. Örneğin; Bacillus antraksis basilinin yol açtığı şarbon hastalığında solunum yoluyla havadan alınan dayanıklı sporlar akciğerler içerisinde açılarak çoğalmakta, başlangıçta soğuk algınlığı semptomlar ile kuluçka devresini geçirerek kısa sürede öldürücü tablolar ile karşımıza çıkabilir. Genetik mühendisliği öldürücülüğü artırmak için daha fazla patojen veya toksin üreten genlerin geliştirilmesi için potansiyel yaratmıştır. Bu şekilde normal halinden 100 defa daha fazla patojen olan ve toksin üreten hücreler elde edilmiştir. Enfeksiyonu yayarken etkinliği geliştirebilmek ancak genetik olarak güçlendirilmiş ajanlarla mümkündür. Bu şekilde kurumaya, ultraviyole ışınlarına, ısınmaya karşı patojenlerin dirençli olmaları sağlanarak sağlık üzerine olumsuz etkinlikleri artırılabilir. Belirli biyolojik ajanlara besleyici katkı maddesi kullanılması tutulduğu ortamda hayatta kalmalarını kuvvetlendirir. Bazı patojenlerin belli çevre şartları içinde kontrollü olarak mevcudiyetlerinin sağlanması bile mümkündür. Koşullara bağlı kendini yok eden genler adı verilen gelişme ile organizmalar belirli bir çevrede önceden belirlenen miktarlarda kopyalandıktan sonra tamamen yok olacak şekilde programlanabilmektedir. Böylece, enfekte olmuş arazi belirli bir zaman sonra zarara uğramış olur. SINIRLAMALARI 1- Biyolojik ajanlar, kimyasal silahların aksine etkilerinin tahmin edilmesi ve kontrolü son derece zordur. Etkileri, kimyasal ajanlardan daha fazla ısı, hava şartları ve topografik yapıya bağlıdır. 2- Böylece, her zaman yalnız hedefi kirletme riski vardır. 3- Bir çok biyolojik ajan etkili olabilmesi için solunum veya sindirim yoluyla alınmalıdır. Kimyasal ajanlarda olduğu gibi deri ile temas sonunda enfeksiyon yaratması mümkün değildir. Bu durumda, eğer biyolojik ajanlar doğru bir şekilde tespit edilebilirse buna karşı savunma kimyasal ajanlara karşı savunmadan daha kolaydır. 4- Anthraks sporları ve bazı toksinler gibi kuru ajanlar kalıcı olmalarına rağmen, bir çok biyolojik ajanın etkisi zamanla çok çabuk azalır. 5- Anthraks sporları toprakta ölümcül etkilerini onlarca yıl muhafaza ederler. Buna benzer ajanlar uzun vadede tehlikelerini sürdürürler. Bu şekildeki ajanların kullanım durumunda taarruzu gerçekleştiren tarafın işgal etmek veya geçmek istediği harekat alanı kirletilmiş olur ve koruyucu elbise kullanma ihtiyacı ile ciddi tekrar kontaminasyon gereksinimlerini beraberinde getirir. 6- Biyolojik silahlanmanın getirdiği depolama ve kullanma her zaman teknik zorlukları beraberinde getirir.

http://www.biyologlar.com/biyolojik-ajanlarin-etkileri

E. coli Besiyerleri

Geliştirme koşullarından bağımsız olarak yeterli bir aktivite gösteren karakteristik yapısal enzimlerin belirlenmesi bakterilerde hızlı bir identifikasyon sağlamaktadır. E. coli, bir kaç Salmonella ve Shigella suşu dışında ß-D-glucuronidase (MUGase) enzimine sahip Enterobacteriaceae üyesi olan tek türdür. Bu enzim, 4-methylumbelliferyl-ß-D-glucuronide (MUG)'i uzun dalga boylu UV ışığı altında fluoresans veren 4-methylumbelliferon 'a parçalar. E. coli aranması/sayılması için hazırlanan besiyerlerine MUG ilave edilmesi, geliştirilmesin bu besiyerinde yapılması ve sonuçta sıvı kültürün/koloninin uzun dalga boylu UV lamba ile kontrolü E. coli tayinini hemen hemen bitirmektedir. Sahte pozitif reaksiyonlardan kurtulmak için indol testi yeterli olmaktadır. Hepsi Merck/fluorocult cinsi olmak üzere; BRILA (Brillant Green Bile Broth), CASO (Tryptic Soy) Agar, DEV Lactose Peptone Broth, ECD (E. coli direct) Agar, Lauryl Sulphate Broth, LMX Broth besiyerlerinde UV ile fluoresans pozitif alındıktan sonra doğrudan sıvı besiyerinde gelişen kültürün üzerine veya katı besiyerinde gelişen koloni üzerine Kovac's indol ayıracı damlatılarak indol testi yapılır. Floresan ve indol pozitif tek bakteri E. coli 'dir.Bazı kültürlerde MUG reaksiyonu (fluoresans) net bir şekilde belirlenemez. Bu gibi durumlarda 1N NaOH 'den 1 mL kadar ilave edilmesi ile fluoresans reaksiyon netleşir. MUG, selektif katkı olarak besiyeri üreten diğer firmalar tarafından da pazarlanmaktadır.E. coli 0157: H7 Agar (Merck)Enterohemorajik E. coli 0157: H7 'nin izolasyonu ve ayrımı için geliştirilmiş bir besiyeridir. Bileşimindeki sodium deoxycholate gram pozitiflerin gelişimini inhibe eder. Bromothymol blue pH indikatörü olarak sorbitolun kullanımını gösterir. Sorbitol pozitif bakteri kolonileri sarı renk alırken sorbitol negatif koloniler yeşil renkli olarak kalırlar. Sodium thiosulphate ve ammonium iron (III) citrate, H2S oluşturan patojenlerin ayrımında rol alır. E. coli 0157: H7, diğer E. coli suşlarından farklı olarak MUG negatif bir özellik gösterir. Bu besiyerinde gelişebilen farklı bakterilerin kültürel özellikleri aşağıdaki gibidir.Bakteri Koloni rengi Presipitat MUG SorbitolE. coli 0157: H7 yeşilimsi - - -E. coli sarı ± + +Proteus mirabilis siyah-kahve - - -Shigella sonnei yeşilimsi - + -Enterobacter aerogenes sarı ± - +Chromocult Coliform Agar (Merck)Karakteristik bakteriyel enzimlerin kromojenik bir substrat ile belirlenmesine yönelik hızlı bir identifikasyon yöntemi ve bu yönteme dayalı besiyeridir. Kromojenik substrat besiyeri bileşimine dahil edilmiştir. İdentifikasyon, karakteristik koloni rengi ile bir anlamda tamamlanır. Renk bir kaç gün stabil kalır, pH 'dan sıcaklıktan ve ışıktan etkilenmez. Renk, besiyerine difüze olmadığı için yüksek sayıda koloni varlığında dahi tek koloni izolasyonu mümkündür.Besiyeri formülasyonu içinde yer alan seçilmiş peptonlar, pyruvate ve fosfat tampon aşırı hasar görmüş koliformlar için gelişme ortamı sağlar. Lauryl sulphate koliform bakteriler için bir olumsuzluk yaratmazken Gram pozitif bakterilerin gelişimini önemli ölçüde inhibe eder.Koliform grubu bakteriler için karakteristik olan ß-D-galactosidase enzimi kromojenik bir substrat olan Salmon-GAL ile, E. coli için karakteristik olan ß-D-glucuronidase enzimi ise yine kromojenik bir substrat olan X-glucuronide ile belirlenir.35-37 oC 'da 24-48 saat inkübasyon sonunda koyu mavi-menekşe renkli koloniler üzerine Kovac's çözeltici damlatılarak indol reaksiyonu belirlenebilir. Bu besiyerinde gelişen bakterilerin kültürel özellikleri aşağıdaki gibidir.Salmon X-Bakteri Koloni rengi -GAL Glucuronide IndolE. coli koyu mavi/menekşe + + + Citrobacter freundii kırmızı + - -Klebsiella pneumoniae kırmızı + - -Enterobacter cloacae kırmızı + - -Salmonella enteritidis renksiz - - -Shigella flexneri renksiz - - -

http://www.biyologlar.com/e-coli-besiyerleri

E. coli Besiyerleri

Geliştirme koşullarından bağımsız olarak yeterli bir aktivite gösteren karakteristik yapısal enzimlerin belirlenmesi bakterilerde hızlı bir identifikasyon sağlamaktadır. E. coli, bir kaç Salmonella ve Shigella suşu dışında ß-D-glucuronidase (MUGase) enzimine sahip Enterobacteriaceae üyesi olan tek türdür. Bu enzim, 4-methylumbelliferyl-ß-D-glucuronide (MUG)'i uzun dalga boylu UV ışığı altında fluoresans veren 4-methylumbelliferon 'a parçalar. E. coli aranması/sayılması için hazırlanan besiyerlerine MUG ilave edilmesi, geliştirilmesin bu besiyerinde yapılması ve sonuçta sıvı kültürün/koloninin uzun dalga boylu UV lamba ile kontrolü E. coli tayinini hemen hemen bitirmektedir. Sahte pozitif reaksiyonlardan kurtulmak için indol testi yeterli olmaktadır. Hepsi Merck/fluorocult cinsi olmak üzere; BRILA (Brillant Green Bile Broth), CASO (Tryptic Soy) Agar, DEV Lactose Peptone Broth, ECD (E. coli direct) Agar, Lauryl Sulphate Broth, LMX Broth besiyerlerinde UV ile fluoresans pozitif alındıktan sonra doğrudan sıvı besiyerinde gelişen kültürün üzerine veya katı besiyerinde gelişen koloni üzerine Kovac's indol ayıracı damlatılarak indol testi yapılır. Floresan ve indol pozitif tek bakteri E. coli 'dir.Bazı kültürlerde MUG reaksiyonu (fluoresans) net bir şekilde belirlenemez. Bu gibi durumlarda 1N NaOH 'den 1 mL kadar ilave edilmesi ile fluoresans reaksiyon netleşir. MUG, selektif katkı olarak besiyeri üreten diğer firmalar tarafından da pazarlanmaktadır.E. coli 0157: H7 Agar (Merck)Enterohemorajik E. coli 0157: H7 'nin izolasyonu ve ayrımı için geliştirilmiş bir besiyeridir. Bileşimindeki sodium deoxycholate gram pozitiflerin gelişimini inhibe eder. Bromothymol blue pH indikatörü olarak sorbitolun kullanımını gösterir. Sorbitol pozitif bakteri kolonileri sarı renk alırken sorbitol negatif koloniler yeşil renkli olarak kalırlar. Sodium thiosulphate ve ammonium iron (III) citrate, H2S oluşturan patojenlerin ayrımında rol alır. E. coli 0157: H7, diğer E. coli suşlarından farklı olarak MUG negatif bir özellik gösterir. Bu besiyerinde gelişebilen farklı bakterilerin kültürel özellikleri aşağıdaki gibidir.Bakteri Koloni rengi Presipitat MUG SorbitolE. coli 0157: H7 yeşilimsi - - -E. coli sarı ± + +Proteus mirabilis siyah-kahve - - -Shigella sonnei yeşilimsi - + -Enterobacter aerogenes sarı ± - +Chromocult Coliform Agar (Merck)Karakteristik bakteriyel enzimlerin kromojenik bir substrat ile belirlenmesine yönelik hızlı bir identifikasyon yöntemi ve bu yönteme dayalı besiyeridir. Kromojenik substrat besiyeri bileşimine dahil edilmiştir. İdentifikasyon, karakteristik koloni rengi ile bir anlamda tamamlanır. Renk bir kaç gün stabil kalır, pH 'dan sıcaklıktan ve ışıktan etkilenmez. Renk, besiyerine difüze olmadığı için yüksek sayıda koloni varlığında dahi tek koloni izolasyonu mümkündür.Besiyeri formülasyonu içinde yer alan seçilmiş peptonlar, pyruvate ve fosfat tampon aşırı hasar görmüş koliformlar için gelişme ortamı sağlar. Lauryl sulphate koliform bakteriler için bir olumsuzluk yaratmazken Gram pozitif bakterilerin gelişimini önemli ölçüde inhibe eder.Koliform grubu bakteriler için karakteristik olan ß-D-galactosidase enzimi kromojenik bir substrat olan Salmon-GAL ile, E. coli için karakteristik olan ß-D-glucuronidase enzimi ise yine kromojenik bir substrat olan X-glucuronide ile belirlenir.35-37 oC 'da 24-48 saat inkübasyon sonunda koyu mavi-menekşe renkli koloniler üzerine Kovac's çözeltici damlatılarak indol reaksiyonu belirlenebilir. Bu besiyerinde gelişen bakterilerin kültürel özellikleri aşağıdaki gibidir.Salmon X-Bakteri Koloni rengi -GAL Glucuronide IndolE. coli koyu mavi/menekşe + + + Citrobacter freundii kırmızı + - -Klebsiella pneumoniae kırmızı + - -Enterobacter cloacae kırmızı + - -Salmonella enteritidis renksiz - - -Shigella flexneri renksiz - - -

http://www.biyologlar.com/e-coli-besiyerleri-1

Balık hastalıklarında kullanılan tedavi yöntemleri

Balık hastalıklarında kullanılan tedavi yöntemleri sekiz tanedir.Bunlar aşağıda belirtilmiştir: 1.Fizyoterapi 2.Psikoterapi 3.Ameliyat 4.Diyet ve Beslenme Tedavisi 5.Çevrenin düzenlenmesi 6.Bağışıklık Kazandırma (Aşı) 7.Hormon tedavisi 8.Hastalıktan korunma usulü Fizyoterapi: Balık hastalıklarında fizyoterapi başlıca kullanım şekli, patojenik organizmaların hayat döngüsünü hızlandırmak için temparatürün yükselmesi,öyle ki bir ilaç parazitin hayat döngüsünün özel bir döneminde etki edebilir.Buna zıt olarak bir patojenik ajanın hayat döngüsünü yavaşlatmak için temparatürü düşürmekte önemli bir tedavi olabilir.Vücut kısımlarına masaj balıkta genellikle hiç yapılmaz. Bunun bir istisnası yumurta taşıyan bir dişinin sağılmasıdır.Isı darbesi nedeniyle oksijensizlik veya beyin hasarını önlemek için aşırı ısınma akvaryumda plastik bir torbada buz atılabilir.Bazı hastalıkların belirtisini gösteren her gün hasta balığa birkaç saat uzun dalgalı ultraviole ışık altına koyarak hafifletilebilir. Psikoterapi : Psikoterapi genellikle mümkün olan bir şey olarak düşünülmez veya tedavide sınırlı bir ilişkisi vardır; buna rağmen bir balığın psikolojik gereksinimleri için hazırlıklar tedavi edici veya koruyucu olabilir.Saklanacak uygun yerler sağlamak veya özel tip bitkiler temin etmek için kargaşadan oluşan şok ve/veya katı objeler veya cam duvarlara balığın vurduğu zaman oluşan doku incinmelerini önlemek için fazlasıyla önemli olabilir.Bazı ilaç tüpleri bir balığın normal davranış modellerine etki edebilmesi veya değiştirmesi de mümkündür.Işığı kapatmak ve balığın karanlıkta dinlenmesine müsaade etmek veya tank etrafına opak bir elek geçirmek akut şoktan iyileşmesi için gerekli olabilir. Ameliyat : Balık ameliyatı şu anda vücut yüzeyi ile sınırlıdır.Bir pensle dış parazitin alınması veya hasarlı veya hastalıklı yüzgecin ucundan kesilme işlemi yapılabilmektedir.Buna karşın vücut boşluğu içindeki bir ameliyat deneysel olarak başarıyla yapılmaktadır. Ameliyatta tümör alınması şimdilik yaygın değildir.Viral hastalık sonucu oluşan nodüller ameliyatta kesip alınabilir ve bu durum için tek etkili tedavi olarak bilinir. Diyet ve Beslenme Tedavisi : Diyet veya beslenme, tedavisi uygulamanın diğer bir yönüdür.Hastalık şartlarının düzeltilmesi veya önlenmesi yönünde bir yol olarak kabul edilmemektedir.Beslenmeye bağlı hastalıklar ve rahatsızlıklar özellikle A vitamini eksikliği, kuvvetten kesici ve sonra öldüren olduğu gibi patolojik organizmalar tarafından hastalık çıkışına yol açan dayanıklılığının azalması için büyük bir nedendir.Teknik olarak vitaminlerin kendileri ilaçtır.Yem ve beslenme ile anlaşılması güç ilişkiler sebebiyle bu çalışmaya dahil edilmemiştir ve diğer kaynaklar baştan yazılması için asıl gerekli detayın sağlayacağı gözükmektedir.Buna karşın beslenmeye bağlı rahatsızlıklar bu çalışmada özellikle karaciğer hastalıklarında ihmal edilemeyecektir. Çevrenin düzenlenmesi : Tedavi olarak çevrenin düzenlenmesi başlıca su kalitesi ve suyun fiziksel ve kimyasal veya mekanik yolla yönetimini gerektirir. Karbon veya odun kömürlü veya bunlar olmadan yeterli ve iyi düzenlenmiş filtrasyon sistemleri bu konu kapsamındadır.Hastalığın yayılmasının önlenmesi konusundaki önemi belirtilmemiştir.Diyatomeli toprak filtreler akvaryumda bakterileri yok eder.Bazı tip bakteriler aktive olmuş granüllerine absorbe dipte bambu kazıklar saplamak ve balıkların parazitlerden kurtulmaları için kendilerini sürteceklerini yerler oluşturmaktadır.Hepsi fiziksel kullanarak yapılan tedavi şekilleridir.Su kirliliği ve toksinlerde balık hastalıkları ve rahatsızlıkların devamlı gözlenerek yapılan bir tedavi şekli olarak değerlendirilebilir. Aşı : Aşılama balık hastalıklarının tedavisinde yararlanılan çok önemli bir araçtır.Antijenler ve antikorların doğal üretimleri ve onların aşılar ve serumların kullanımına doğru üretimine yönlendirilmesi enteresan bir çalışmadır.Bu sahada birçok şey (özellikle besin olarak kullanılan Salmonidae’nin viral hastalıklarında) yapılmalıdır.Metot ve işlemler balık bakım ve ummunizasyonu diğer sahalarda yavaş ve adım adım ilave ederek ilerisi için umut vermektedir. Hormon Tedavisi : Hormon tedavisi teknik olarak sınıflandırabilecek bir diğer tedavi tipidir.Bu tedavi daha çok balık yumurtlamada tercih ediliyor. Hastalıktan Korunma Usulü : Kullanılan tedavi yöntemleri içinde en önemli olanıdır.Su kalitesindeki bozulmayı, toksik maddeleri ve kirleticileri önleyerek hastalıklı veya rahatsızlığın kaynağını yok etmiş oluruz. Bir çok kanser yapıcı madde de buna benzer işlemlerle ortadan kaldırılır.Virüsler, bakteriler, tek hücreliler, mantar sporları ve helminthlerde krustaselerin larva formları UV sterilazyon birimleri kullanılarak elimine edilecektir.Ozon hem patojenleri öldürmede hem de fenoller, azotlu atıklar ve sudaki diğer organik toksinleri yok etmek için kullanılabiliriz. Kaynak: bakterim.com

http://www.biyologlar.com/balik-hastaliklarinda-kullanilan-tedavi-yontemleri

PROBİYOTİKLER HAKKINDA BİLGİ

Değişik sebeplerden ileri gelen ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkileri olan farklı oluşumlara karşı uzun yıllardan beri değişik antibiyotikler kullanılmıştır. Antibiyotiklerin belli periyotlarda ve belli dozlardaki kullanımı neticesinde, metabolizmada gözlenen rahatsızlıklar tedavi edilebilmiştir. Ancak zaman içerisinde kullanılan antibiyotik türleri ve bunların tedavideki dozlarının insan metabolizmasında yararlı faaliyetleri olan (özellikle de intestinal florada) mikroorganizmaları inaktive ettiği ya da populasyonunu azalttığı ve bunun neticesinde de normal floranın bozularak, vücutta antibiyotiklerden kaynaklanan bazı rahatsızlıkların (alerji, diyare, gaz vb. gibi) ortaya çıktığı belirlenmiştir. Bunun yanında araştırıcılar günlük yaşamın getirdiği bazı olumsuzluklardan (çevrede olan ani değişmeler, su ve besinlerin kaliteleri, hayvansal ürünlerin aşırı miktarları, kafein, alkol kullanımı) ve değişik türdeki patojenlerin enfeksiyonlarından dolayı (sinirsel yorgunluk ve stres gibi) vücudun normal florasının etkilendiğini de ortaya koymuşlardır. Vücudun doğal intestinal florasında bulunan ve organizma için yararlı olan bakterilerin gitgide sayılarının azalması, tamamen yok olması karşısında bilim dünyası bu yararlı florayı korumak ya da tekrar geri kazanmak için arayışa girmiş ve “Probiyotik mikroorganizmalar” değişik ürünler (mandıra ürünleri, meyve suları, çikolata ve et ürünleri) ile tüketime sunulmuşlardır. 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. Vücuttaki mikroorganizma florasında 400 ile 500 arasında farklı türde, sindirim bölgesinde yerleşmiş durumda bulunan, gerek patojen gerekse sağlığa yararlı mikroorganizmalar mevcuttur. Sindirim sisteminin önemli bir parçası olan bağırsaklarda, ilaç kullanımı veya hastalıklar sırasında açığa çıkan zararlı bakteriler, aynı ortamda bulunan iyi huylu bakterilere karşı atağa geçerler ve bağırsağa yerleşmeye çalışırlar. Probiyotik bakteri suşları ise bağırsak duvarına tutunarak, bu zararlıların içeriye girmesini önler. Probiyotik Olarak Kullanılan Mikroorganizmalar Probiyotikler esas olarak laktik asit bakterileridir. Bunun yanında araştırmalar mayaların da probitotik özelliğe sahip olduğunu göstermiştir. Yoğurt yapımında kullanılan mikroorganizmalar (Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermophilus) dışında tüm laktik asit bakterileri bağırsak florası elemanlarıdır. Bir probiyotik ürün bu mikroorganizmalardan birini ya da birkaçını içerebilir. İçerdiği mikroorganizma sayısı arttıkça probiyotiğin kullanım alanı genişlemektedir. Probiyotik Bakterilerin Özellikleri Probiyotik bakteriler Gram (+), sporsuz, basil şeklindedir. L. acidophilus’un üreme sıcaklığı 35 – 380C ‘dir. Probiyotik bakteriler mide asitliğine diğer bakterilere göre daha dayanıklıdır. Safra tuzuna ve lizozim enzimine daha dirençlidir. Lactobacillus türleri, ince bağırsakta fazla sayıda bulunurken, Bifidobacterium’lar kalın bağırsaktadırlar. Probiyotik bakteriler laktik asit, asetik asit, bakteriyosin gibi antimikrobiyal maddeler üreterek, bağırsaklarda istenmeyen mikroorganizmaların çoğalma hızını kontrol ederler ve doğal floranın denge içinde bulunmasını sağlarlar. Gram (+) bakteriler, bakteriyosinlere çok duyarlıdır. Beslenmede bitkisel besinlerin fazla olması, hayvansal besinlerin aksine bağırsaklardaki probiyotik bakterilerin sayısını artırır. Sağlıklı kişilerin bağırsak florasında probiyotik bakterilerin (örneğin Bifidobacterium’ların) sayısı zaman içerisinde sabitleşmekte; ancak günlük yaşamın getirdiği; antibiyotik kullanımı, stres, sinirsel yorgunluk, dengesiz beslenme, fazla alkol alımı, hastalık ve bağırsak ameliyatları gibi sonuçlar, bu bakterilerin azalmasına neden olur. Bunun sonucunda bağırsaklarda enterik bakteriler çoğalır ve enterik rahatsızlıklar ortaya çıkar. Probiyotik bakterilerin önemli özelliklerinden biri de, bağırsak çeperine tutunabilme yeteneğine sahip olmalarıdır. Bu tutunma en önemli ve hatta biyolojik etki gösterebilmeleri için mutlaka olması gereken bir özellik olarak belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, bağırsak çeperine tutunarak patojen mikroorganizmaların tutunmasını engellerler. Ayrıca sindirim sırasında bağırsak hareketlerinden çok fazla etkilenmeden hızla üreyerek orijinal populasyonda azalmayı engellerler. Bütün bunları maddeleyecek olursak; 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 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. Probiyotik Olarak Kullanılan Mikroorganizmalar Lactobacillus Türleri: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus cellebiosus Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus lactis Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus reuteri Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei Lactobacillus curvatus, Lactobacillus fermentum Lactobacillus plantarum, Lactobacillus johsonli Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus helveticus Lactobacillus salivarius, Lactobacillus gasseri Bifidobacterium Türleri: Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis Bifidobacterium longum, Bifidobacretium thermophilum Bacillus Türleri: Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus lentus Bacillus licheniformis, Bacillus coagulans Pediococcus Türleri Pediococcus cerevisiae, Pediococcus acidilactici Pediococcus pentosaceus Streptococcus Türleri : Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus Streptococcus intermedius, Streptococcus lactis Streptococcus diacetilactis Bacteriodes Türleri : Bacteriodes capillus,Bacteriodes suis Bacteriodes ruminicola, Bacteriodes amylophilus Propionibacterium Türleri : Propionibacterium shermanii, Propionibacterium freudenreichii Leuconostoc Türleri: Leuconostoc mesenteroides Küfler: Aspergillus niger, Aspergillus oryzae Mayala: Saccharomyces cerevisiae, Candida torulopsis 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. İnsan sağlığına faydalı etkilerinin olduğu düşünülen canlı bakteri hücreleri üç temel kaynaktan yenmektedir: - Fermente süt ürünleriyle - Gıdalara ve içeceklere bu bakterilerin canlı hücrelerinin eklenmesiyle (meyve suları, çikolata, et ürünleri v.b.) - Probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinden hazırlanan farmakolojik ürünler olarak tablet veya kapsüllerin hazırlanmasıyla. Probiyotik Süt Ürünleri En önemli probiyotik süt ürünü yoğurttur. Bununla birlikte, Lactobacillus acidophilus içeren diğer süt ürünleri olan Acidophilus quarkı, Acidophilus’lu süt, Acidophilus’lu tereyağı, Acidophilus’lu süt tozu da bu grupta yer alan diğer ürünlerdir. Probiyotik süt ürünleri ülkemizde yeni üretilmekle birlikte, birçok ülkede bu ürünlerin tüketimi gün geçtikçe artmaktadır. İnsan sağlığı üzerindeki etkileri de dikkate alındığında Lactobacillus acidophilus içeren ürünlerin üretim yöntemleri ile ilgili çalışmaların geliştirilmesi yararlı olacaktır. Bağırsak sisteminde bulunan Lactobacillus türlerinden fermente süt ürünlerinde en çok kullanılanları Lactobacillus acidophilus ve Bifidobacterium bifidum’dur. Lactobacillus acidophilus, yoğurt bakterilerinin aksine, insan sindirim sisteminin doğal bir üyesi olup, sindirim sisteminde bulunan yüksek asitlik ve bir takım enzimlerin inhibe edici etkisine ve safra kesesi tuzlarına dayanıklıdır. Bifidobacterium türlerinin başlangıçta yalnızca bebeklerin bağırsak florasında olduğu düşünülmüşse de, sonraki çalışmalarda bunların erişkin insanlarda ve sıcak kanlı hayvanlarda da bulunduğu ortaya konmuştur. Acidophilus ve Bifidobacterium türleri, ince bağırsaktaki mukoz membran tarafından tutulmakta, burada oluşturdukları asit ve diğer metabolik ürünler ile patojen ve diğer mikroorganizmalara karşı direnç göstermektedir. Bu durumda, Lactobacillus acidophilus ve Bifidobacterium bifidum ile üretilen ürünlerin düzenli olarak tüketilmesi bu bakterilerin bağırsak sistemlerine tutunmasını sağlamakta ve tedavi edici bir özellik göstermesine neden olmaktadır. Bu nedenle, son yıllarda mide – bağırsak enfeksiyonları için klasik antibiyotik tedavilerine alternatif olarak probiyotik ürünler kullanılmaktadır. Nitekim antibiyotik kullanımına bağlı olarak ortaya çıkan diyarenin önlenmesinde, Clostridium difficile ile meydana gelen kolik diyarenin tekrarlama olasılığının düşürülmesinde, fermente süt ürünlerinden yoğurda aşılanan Saccharomyces boulardii’nin, günde 1 g. yenmesi ile Enterococcus faecium SF68 yada Lactobacillus rhamnosus GG suş’unun fermente süt ürünleri ile alınması neticesinde, hastalarda pozitif yönde gelişmeler olduğu tespit edilmiştir. Yoğurt etkisi altında ağız yolu ile yapılan beslenmenin düzenli olarak uygulanması ile organizmaya patojen bakteri bulaşımının azaldığı kesin olarak ispatlanmıştır. Konu ile ilgili olarak çalışan diğer araştırmacılar da ağız yolu ile yapılan bu beslenme sonucunda, vücudun virüslere karşı bir etki oluşturduğunu bildirmektedirler. Günümüzde tıp alanında birçok hastalığın tedavi edilmesinde yada tekrarının önlenmesinde, Probiyotiklerin kullanılma olgusunun ve bunların en yaygın olarak fermente süt ürünleri ile diyetlerde uygulanmasının, tıp alanında yeni tedavi oluşumlarına kaynak teşkil ettiği görülmektedir. Bağırsak Rahatsızlıklarının Önlenmesi Probiyotik bakteriler, barsak hareketlerini hızlandırarak bağırsak içeriğinin kolayca atılmasını sağlar. Bazı koşullar altında (örneğin antiboyotik alımı), bağırsaklarda faydalı bakterilerin azalmasına ve istenmeyen bakterilerin (Clostridium difficile, E. coli gibi) artışıyla enterik enfeksiyonlar ortaya çıkabilir. Bu problem, probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinin gıdalarla veya farmakolojik ürünlerin yenmesiyle önlenebilir. Probiyotik bakterilerin bağırsak yüzeyine tutunarak istenmeyen bakterilerin tutunmasını engellemeleri ve ürettikleri antimikrobiyal maddelerle (asitler, bakteriyosinler, reuterin gibi) çoğalmalarını kontrol altına alırlar. Safranın parçalanması safra asidine göre daha fazla antimikrobiyal etki gösterdiğinden, enterik bakterilerin çoğalması inhibe edilir. Yapılan değişik araştırmalarda, probiyotik bakterilerin özellikle çocuklarda enterik enfeksiyonlara karşı etkili olduğu belirtilmiştir. Araştırmalarda probiyotik bakterilerin süt ürünleriyle veya süte eklenerek bir süre yendiklerinde, bireylerin bağırsak florasında, C. perfingens, C. dificile, E. coli, Salmonella gibi enterik bakterilerin sayısında azalma ve buna karşılık probiyotik popülasyonda artış saptanmıştır. Ayrıca probiyotik bakterilerin yaşlı kişilerde görülen kabızlık gibi bağırsak problemlerini ve yine her yaş grubundaki kişilerde çeşitli nedenlere bağlı olarak görülen ishal, kabızlık, gaz oluşumu, karın şişliği gibi bağırsak rahatsızlıklarını önledikleri belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, bağırsak florasında bulunan Bacteroid, Clostridium, Enterobacter, Fusabacterium, Salmonella, Shigella, Campylobacter jejuni, Candida albicans, Staphylococcus aureus gibi patojen bakterilerin biyojenik amin, amonyak fenol gibi tehlikeli bileşikler üretmelerini engellerler. Probiyotik bakterilerin patojenler üzerindeki bu etkisi, bağırsaklarda laktik ve asetik asit üretmeleri ve pH’nın azalması ile açıklanmaktadır. Laktoz Hidrolizi Laktoz intolerant (bağırsak hipolaktemia) kişiler, laktozu hidrolize edecek beta galaktosidaz enzimini genetik rahatsızlık nedeniyle üretemezler. Sadece Kuzey Avrupalılar, beyaz Amerikalılar ve Afrika’da bazı kabileler laktozu parçalayacak beta-galaktosidaz enzimini oluştururlar. Laktoz intolerant kişiler süt veya dondurma ile laktoz yediklerinde, laktoz ince bağırsakta emilmeden kalın bağırsağa geçer. Kalın bağırsakta laktoz değişik bakteriler tarafından glikoz ve galaktoza hidrolize edildikten sonra asit ve gaza dönüştürülür. Asit ve gaz oluşumu bağırsaklardan sıvı emilmesini engeller ve bunun sonucunda bağırsak şişliği şeklinde rahatsızlıklar ortaya çıkar. Yoğurdun, asidophilus eklenmiş sütün (çoğunlukla L. acidophilus) ve probiyotik bakterilerin farmakolojik ürünlerinin yenmesi, ince bağırsaklara laktozu hidrolize edecek canlı bakteri bağladığından, laktozdan kaynaklanan rahatsızlıklar görülmez. Fermente ürünlerde laktoz, laktik asit bakterileri tarafından parçalandığından ve ürünlerde bakterilerin ürettiği beta-galaktosidaz enziminin bulunması nedeniyle fermente gıdaların sağlık üzerine faydaları bulunmaktadır. Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermophilus mide asitliğine dayanamaz ve normal bağırsak bakterisi değildirler. Fakat süte göre yoğurttan laktozun azalması, bağırsak rahatsızlıklarının ortaya çıkmasını engeller. Bağırsak bakterileri ve çoğunlukla bazı Lactobacillus türleri, belirli koşullarda ince bağırsaklara yerleşerek yiyeceklerle alınan laktozu hidrolize ederler. Serum Kolesterol Düzeyinin Düşürülmesi Farelerle yapılan bir çalışmada, farelere L. acidophilus içeren süt verilmesi sonucunda düşük serum kolesterol düzeyi bulunmuştur. Probiyotik bakteriler ile üretilen fermente süt ürünlerinin veya bu bakterilerin canlı hücrelerinin yenmesi, insanlarda düşük kolesterol düzeyinin oluşması, olası dört faktörden kaynaklanabilir: Yukarıda belirtilen beta-galaktosidaz enziminin fermente süt ürünlerinde bulunması. Bazı bağırsak bakterilerinin yiyeceklerle alınan kolesterolü metabolize etme yeteneğinde olması. Böylece kana geçmesinin azalmasına neden olur. Bakterilerin bağırsaklarda kolesterol prekürsörlerini veya kolesterolü azaltılır. Bazı Laktobasillerin safra tuzlarını parçalamasıyla safra tuzlarının karaciğer tarafından emilmesi engellenir. Böylece safra tuzu absorbe edemeyen karaciğerin, safra tuzu sentezlemek için fazla miktarda serum kolesterolünü kullanması sonucunda serumda kolesterol miktarını azaltır. Fakat bazı araştırma sonuçları, probiyotik bakterilerin vücutta kolesterol düzeyini azalttığı şeklindeki bulguları desteklememektedir. Bunun farklı deney düzenekleri, farklı mikroorganizma kültürü kullanılması gibi nedenlerden kaynaklanabileceği belirtilmiştir. Örneğin kolesterol hidroliz etmeyen veya safra asidini parçalamayan bakteri türünün kullanılması gibi. Kalın Bağırsak Kanserinin Azaltılması 1962 yılında laktik asit bakterilerinin antikarsinojenik etkiye sahip olduğu ileri sürülmüştür. Daha sonraki yıllarda hayvanlar üzerinde yapılan arıştırmalarda; deney hayvarları yoğurt ve yoğurda L. acidophilus, L.bulgaricus, L. casei, Bifidobakterium’un türleri gibi bakteriler ekleyerek beslenmiş, deney hayvanları üzerinde antikarsinojenik bir etki bulunmuş ve tümör riskinin azaldığı belirtilmiştir. Birçok araştırmada, probiyotik bakterilerin fazla miktarda ağızdan alımı sonucunda, istenmeyen bağırsak bakterilerinin oluşturduğu beta-glucuronidaz, azoredüktaz ve nitroredüktaz enzimlerinin azalmasını sağladığı belirtilmiştir. L. acidophilus’un fermente ürünlerle birlikte yenmesiyle bağırsaklarda kanserojenik maddelerin kanserojen maddelere dönüşümünde rol oynayan beta-glukoronidaz, nitroredüktaz ve azoredüktaz enzimlerinin düzeyinde iki ile dört kat azalma saptanmıştır. Probiyotik bakteriler kanser genlerinin aktivasyonundan sorumlu olan bakterilerin enzimatik aktivitelerinin düzenlenmesinde, kanser genlerinin bileşiminin ve toksik etkilerinin önlenmesinde yararlı oldukları kaydedilmiştir. Süt ürünlerinin, deney hayvanlarında tümör büyümesini baskılayan konjuge linoleik asitten anlamlı miktarlarda içerdikleri belirtilmiştir. İstenmeyen bakteriler, bağırsak normal pH’sının düşmesiyle laktik ve asetik asit ürettiklerinden dolayı, bağırsaklardan aminlerin ve amonyağın emilmesi azalır. Bu da kanser oluşumunda, tansiyon ve kolesterolün yükselişinde etkili olan nitroz aminlerin serumda artışına neden olur. Probiyotik bakteriler enterik bakterilerin aktivitelerini engelleyerek, serumda nitroz aminlerin artışını dolaylı olarak önlerler. İstenmeyen birçok bakteri türünün bağırsaklarda gıdalarla alınan kanserojen preküsörlerini aktive eden enzimleri üreterek, aktif karsinojen maddelerin oluşumuna neden oldukları belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, istenmeyen mikroorganizmaların çoğalmasını inhibe ederek bu enzimlerin oluşmasını engellerler. Bağışıklık Sistemine Etkileri Probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinin bağırsaklarda bulunmaları halinde, bağışıklık sistemini uyardıkları ve kuvvetlendirdikleri belirtilmiştir. Spesifik laktik asit bakteri suşları ile fermente edilen süt ürünlerinin tüketilmesiyle bağışıklığı artıran peptidlerin üretiminde artış olduğu ve bunlardan bazılarının antitümör etkinliğe sahip oldukları belirtilmiştir. Bağışıklık sisteminin uyarılmasıyla serumda IgA gibi antikorların artması virüs, Clostridium, E. coli gibi patojenlere karşı vücudun dirençliliğinin arttığı kaydedilmiştir. Metabolizmaya Yardımcı Olmaları Probiyotik bakteriler, gıdaların sindiriminde bağırsaklara yardımcı olurlar ve sağlıklı bir metabolik aktivitenin oluşmasını sağlarlar. Bu şekilde beslenmeye ve büyümeye yardım ederler. Bağırsaklarda selüloz ve diğer sindirilemeyen gıda bileşenlerini parçalayarak sindirim sistemine yardımcı olurlar. Bağırsak Doğal Florasının Korunması Probiyotik bakteriler; yeni doğanlarda, antibiyotik kullanımında veya günlük yaşamın getirdiği koşullara bağlı olarak bozulan bağırsak doğal florasının oluşmasına yardımcı olurlar. İstenmeyen bakterilerin, mayaların ve küflerin çoğalmasını kontrol altında tutarak bağırsak doğal florasının bozulmasını engellerler. Vitamin Üretimi Probiyotik bakteriler bağırsak florasında yeterli sayıda bulunduklarında, vitamin ve amino asit sentezledikleri belirtilmiştir. Bu bakterilerin ürettiği vitaminlerin en önemlileri, tiyamin (B1), riboflavin (B2), piridoksin (B6) ve naftokinin (K)’dır. Bir araştırmada, B. bifidum’un bağırsak florasında bulunduğunda, bağırsaklarda B6 vitaminin %400 artığı belirtilmiştir. Gıdalara Katılması 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. Probiyotik bakteriler ishalin önlenmesinde, kemoterapik veya diğer amaçlar için gıdalara katılmaktadırlar. Özetle Probiyotiklerin Faydaları 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. Probiyotik mikroorganizmalar ile ilgili bazı hususlar henüz aydınlatılabilmiş değildir. Örneğin; probiyotik mikroorganizmaların vücut içerisinde bir organdan başka bir organa geçişleri ile ilgili olarak herhangi bir belge yoktur. Ayrıca, gıdalarla alınan probiyotik bakteriler ile ilgili hiçbir enfeksiyon olgusu literatürde yer almayıp, sadece Sacchoromyces boulardii `ye ait enfeksiyonun raporlarda yer aldığı görülmektedir. Kaynaklar: 1- www.sutas.com.tr 2- forummate.com 3- www.gencbilim.com 4- H.M. Timmerman, C.J.M. Koning, L. Mulder, F.M. Rombouts, A.C. Beynen (2004). Monostrain, multistrain and multispecies probiotics- A comparison of functionality and efficacy, International Journal of Food Microbiology, 96, 219– 233 5- Robert Penner, Richard N Fedorak, Karen L Madsen (2005). Probiotics and nutraceuticals: non-medicinal treatments of gastrointestinal diseases, Current Opinion in Pharmacology, 5(6):596-603.

http://www.biyologlar.com/probiyotikler-hakkinda-bilgi

Biyolojik Silahlar

Kimyasal ajanlar gibi, biyolojik silahlar da neyse ki popüler kültürdeki şöhretlerine yakışır şekilde kullanılmış değiller henüz. 1971′de Kazakistan’daki bir iaboratuvardan kaçan ve silah olarak kullanılmak üzere hazırlanan çiçek hastalığı mikrobu yüzünden ölenlerin sayısı yalnızca 3. Üstelik hastalık salgın halinde ilerleme de göstermemiş. 1979′da şimdiki adı Ekaterinburg oian Sverdiovsk’taki bir fabrikadan sızan şarbon mikrobu içeren bir biyolojik silah yüzünden 68 kişi yaşamını yitirdi ve yine hastalık yayılmadı. İnsanların bu yüzden yaşamlarını yitirmeleri çok acı ama, yine de yaşam kaybı tek bir bombanın neden olacağından daha fazla değil. 1989′da Washington’da birkaç kamu işçisi kaza sonucu Ebola virüsüne maruz kaldı. Durum fark edilene kadar, birkaç gün boyunca bu işçiler sosyal yaşamlarını sürdürmüş, aile ve arkadaşlarıyla birlikte olmuşlardı. Buna karşın, bu olayda kimse yaşamını yitirmeden gerekli önlemler alınabildi. Gerçek şu ki, evrim milyonlarca yıl boyunca memeiilere, mikroplara karşı direnç gösterme özettiği kazandırdı. Örneğin kara veba, tarihte bilinen en kötü hastalıklardan biriydi; yetersiz sağlık hizmetleri ve kötü yaşam koşullarının hakim olduğu Orta Çağ Avrupası’nda at koşturdu. Ama salgın, insanlığı yok edemedi: birçok kişi hastalığı yendi. Bu senaryoların korku saçtığı günümüz batı toplumlarındaysa, hangi mikrop ya da virüs ortaya çıkarsa çıksın, daha sağlıklı insanlarla, gelişmiş sağlık hizmetleriyle ve biyoajanları yok etmek üzere geliştirilmiş ilaçlarla karşılaşacağı kesin. Belki günün birinde, bağışıklık sistemimizi ek-tisiz hale getirecek bir virüs üretebilen bir deli ortaya çıkar. Aslında mümkün olduğundan bir “süper hastalık” yaratılabilir ya da çiçek gibi, zaten var olan bir hastalık, mikrobun genleriyle oynanarak daha zararlı hale getirilebilir. Üstelik, zamanla biyoîeknolojinin gelişip, denetiminin daha güç olacağı düşünülürse, birtakım kişi ya da grupların, zararlı mikrop ya da virüsleri kolaylıkla üretebileceklerini de kabul edebiliriz. Ancak, yine de bilim adamları daha önce hiçbir korkunç hastalığın insanlığı ortadan kaldırmayı başaramadığı gibi, gelecekte de bunun pek olası olamayacağını söylüyorlar. Biyolojik silahlar diğer canlılar üzerinde zararlı etkiler yaratmak maksadıyla kullanılan bakteri, virüs, mikrobiyal toksinler, vb. ajanlardır. Bu tanım genellikle biyolojik olarak elde edilen toksinleri ve zehirleri de kapsayacak şekilde genişletilir. Biyolojik savaş araçları, yaşayan mikroorganizmaları (bakteri, protozoa, riketsia, virüs ve mantar) içerdiği gibi mikroorganizmalar, bitkiler ve hayvanlar tarafından üretilen toksinleri (kimyasallar) de kapsar. Yaşayan biyolojik maddeler kokusuz, tatsız ve havaya bulutu halinde atıldığı zaman 1 ila 5 mikron boyutunda son derece küçük parçacıklardan oluştuğundan insan gözüyle görülemez. Silah olarak kullanılabilecek biyolojik ajanlar şu şekilde sıralanabilir; Bakteriler: Küçük-serbest yaşayan organizmalar olup çoğunluğu katı veya sıvı kültür ortamında üretilebilirler. Bu organizmalar sitoplazma, hücre zarı ve nükleer materyaller içeren bir yapıya sahiptir. Basit bölünme ile ürerler. Oluşturdukları hastalıklar genellikle spesifik antibiyotik tedavilerine cevap verirler. Virüsler: İçlerinde çoğalabilecekleri canlı organizmalara ihtiyaç duyan organizmalardır. Bundan dolayı da enfeksiyoz etkileri büyük oranda konak hücrelere bağımlıdır. Virüsler genellikle antibiyotik tedavilere cevap vermeyen fakat antiviral bileşimlerin bir kısmına ve sınırlı kullanıma uygun preparatlara cevap veren hastalıklara neden olurlar. Riketsialar: Hem bakterilerin hem de virüslerin genel karakterlerini taşıyan mikroorganizmalardır. Bakteriler gibi metabolik enzimler ve hücre zarından oluşurlar ve oksijen kullanırlar ve geniş çaplı antibiyotiklere karşı duyarlıdırlar. Yaşayan hücreler içinde üremelerinden dolayı da virüsleri andırırlar. Klamidya: Kendi enerji kaynaklarını üretemediklerinden zorunlu hücre içi parazitlerdir. Bakteriler gibi geniş spekturumlu antibiyotiklere cevap verirler. Çoğalmak için virüsler gibi yaşayan hücrelere ihtiyaç duyarlar. Mantarlar: Fotosentez yapamayan, çürüyen bitkisel olgulardan besin ihtiyaçlarını sağlarlar. Toksinler: Yaşayan bitkiler, hayvanlar veya mikroorganizmalardan elde edilen zehirli maddelerdir. Bazı toksinler kimyasallara da dönüştürülebilirler. Toksinlere özel antiserum ve seçilmiş farmakolojik ajanlarla karşı konulabilir Literatürde çok sayıda biyolojik savaş ajanı belirtilmektedirler. Bunların arasında; Bacillus anthraksis (Şarbon Etkeni) Botulinum Toksinleri (Konserve Zehiri) Brucelloz (“Malta Humması” Etkeni) Vibrio Cholera ( Kolera Etkeni) Clostridium perfirenges (Gazlı Gangren Etkeni ) Salmonella typhi (Tifo Etkeni) Psoudomanas psoudomallei (Melioidozis hastalığı Etkeni) Psoudomanas mallei (Ruam hastalığı Etkeni) Yersinia pestis (Veba Etkeni) Francisella tularensis (Tularemi Etkeni) Coxiella burnetti ( Q Ateşi Etkeni) Smallpox virüs (Çiçek Hastalığı Etkeni) Congo-Crimean Hemorajik Ateşi Virüsü Ebola Virüsü Stafilokoksik Enterotoksin B Rift Valley Ateşi Virüsü Trichothecene mycotoxins Venezüella At Ensefaliti Plazmodium vivax (Sıtma Etkeni) Saxitoksin (predominant olarak doğada deniz dinoflajellileri tarafından üretilir) BİYOLOJİK AJANLARIN ETKİLERİ Biyolojik ajanlar ya yaşayan organizmalar ya da ölüm veya hastalıklara sebep olan toksin gibi türevlerden oluşur. Yaşayan organizmalar etkilerini gösterene kadar yaşayan hedeflerde çoğalırlarken, toksinlerini üremezler. Toksinler genellikle daha öldürücüdür, birkaç dakika veya saat gibi çok çabuk ölüm veya saf dışı bırakmaya neden olurlar. Yaşayan organizmalar enfeksiyon ve hastalık belirtileri görünmesi arasında 24 saat ila 6 hafta arasında kuluçka devri gerektirir. Biyolojik silahlar ilk bulaşmadan sonra birkaç hafta sonra dikkate değer bir etki bırakmaya devam edebilir. Benzer şekilde geciktirilmiş kuluçka periyodu bulaştığı yerde ajanın tamamen örtülü olarak gelişmesini sağlar ve etkisi ortaya çıktığında hastalığın tabii olarak geliştiği fikrini oluşturabilir. Bir biyolojik saldırı, bir bölgeyi birkaç saat ile birkaç hafta boyunca kirletir, teçhizatı kirletir ve birlikleri harekatı son derece sınırlayan, koruyucu elbise giymeye zorlar ve/veya koruyucu yan etkileri büyük ölçüde bilinmeyen antimikrobiyaller almak zorunda bırakırlar. Bu ajanların bazıları ölümcüldürler, diğerleri genellikle kapasite düşürücü olarak kullanılırlar. Literatürde klasik tedavi yöntemlerinin etki edemediği veya belli etnik gruplar üzerinde kullanılabilen genetik mühendisliği ürünü ajanlardan bahsedilmektedir. Kimyasal silahların bütün korkunçluğuna rağmen, biyolojik organizmanın çok küçük bir örneği bile çok daha ölümcül olabilir. Örneğin; Bacillus antraksis basilinin yol açtığı şarbon hastalığında solunum yoluyla havadan alınan dayanıklı sporlar akciğerler içerisinde açılarak çoğalmakta, başlangıçta soğuk algınlığı semptomlar ile kuluçka devresini geçirerek kısa sürede öldürücü tablolar ile karşımıza çıkabilir. Genetik mühendisliği öldürücülüğü artırmak için daha fazla patojen veya toksin üreten genlerin geliştirilmesi için potansiyel yaratmıştır. Bu şekilde normal halinden 100 defa daha fazla patojen olan ve toksin üreten hücreler elde edilmiştir. Enfeksiyonu yayarken etkinliği geliştirebilmek ancak genetik olarak güçlendirilmiş ajanlarla mümkündür. Bu şekilde kurumaya, ultraviyole ışınlarına, ısınmaya karşı patojenlerin dirençli olmaları sağlanarak sağlık üzerine olumsuz etkinlikleri artırılabilir. Belirli biyolojik ajanlara besleyici katkı maddesi kullanılması tutulduğu ortamda hayatta kalmalarını kuvvetlendirir. Bazı patojenlerin belli çevre şartları içinde kontrollü olarak mevcudiyetlerinin sağlanması bile mümkündür. Koşullara bağlı kendini yok eden genler adı verilen gelişme ile organizmalar belirli bir çevrede önceden belirlenen miktarlarda kopyalandıktan sonra tamamen yok olacak şekilde programlanabilmektedir. Böylece, enfekte olmuş arazi belirli bir zaman sonra zarara uğramış olur. SINIRLAMALARI 1- Biyolojik ajanlar, kimyasal silahların aksine etkilerinin tahmin edilmesi ve kontrolü son derece zordur. Etkileri, kimyasal ajanlardan daha fazla ısı, hava şartları ve topografik yapıya bağlıdır. 2- Böylece, her zaman yalnız hedefi kirletme riski vardır. 3- Bir çok biyolojik ajan etkili olabilmesi için solunum veya sindirim yoluyla alınmalıdır. Kimyasal ajanlarda olduğu gibi deri ile temas sonunda enfeksiyon yaratması mümkün değildir. Bu durumda, eğer biyolojik ajanlar doğru bir şekilde tespit edilebilirse buna karşı savunma kimyasal ajanlara karşı savunmadan daha kolaydır. 4- Anthraks sporları ve bazı toksinler gibi kuru ajanlar kalıcı olmalarına rağmen, bir çok biyolojik ajanın etkisi zamanla çok çabuk azalır. 5- Anthraks sporları toprakta ölümcül etkilerini onlarca yıl muhafaza ederler. Buna benzer ajanlar uzun vadede tehlikelerini sürdürürler. Bu şekildeki ajanların kullanım durumunda taarruzu gerçekleştiren tarafın işgal etmek veya geçmek istediği harekat alanı kirletilmiş olur ve koruyucu elbise kullanma ihtiyacı ile ciddi tekrar kontaminasyon gereksinimlerini beraberinde getirir. 6- Biyolojik silahlanmanın getirdiği depolama ve kullanma her zaman teknik zorlukları beraberinde getirir. BİYOLOJİK SİLAHLARDAN KORUNMA Biyolojik silahlardan korunma birbiriyle bağlantılı beş aşamadan oluşmaktadır; Önleme. Biyolojik silahların kullanılmasını engellemek için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Uluslararası silahsızlanma ve teftiş rejimleri biyolojik ajanların biyolojik savaş durumunda üretimini ve kullanımını caydırmaktadır. İstihbarat çalışmaları sonucunda potansiyel tehlikeler belirlenerek gerekli önleyici tedbirler alınabilir. Doğal olarak ortaya çıkan ajanlara karşı aşılama önemli bir tedbirdir, ancak genetik mühendisliği ile bu aşıların etkisini sınırlayan ajanlar üretilmiştir. Korunma. Biyolojik ajanlara karşı korunma yöntemleri sınırlıdır. Koruyucu elbiseler, maskeler kısa süreli koruma sağlayabilirler. Bununla beraber, şarbon gibi etkinliğini uzun süre koruyabilen kimi ajanlar için bu tedbirler sadece ilk aşamada faydalı olabilirler. Herhangi bir şekilde yediğimiz yiyeceklerin biyolojik ajanlarla bulaşmış olabileceğini düşündüğümüz anda o yiyeceğin yenmemesi gerekir. Biyolojik tehlikenin olabileceği zamanlarda gıdalarımızın temizliğine özellikle yıkanmasına her zamankinden daha fazla özen gösterilmeli. Yıkama işlemi önemli ölçüde mikrobiyal yükü azaltır. Bunun yanında sebze türü yiyeceklerin 1 %’lik hipoklorit içerisinde iki üç dakika tutulması canlı mikroorganizmaların öldürülmesine yeterlidir, bu işlemden sonra mutlak surette iyice yıkanmalılar. Solunum kaynaklı bulaşmalar söz konusu olduğunda ıslak bir mendil gibi eşyaların ağız ve buruna tutularak o anda hava yoluyla oluşacak bulaşma engellenebilir. Herkesin koruyucu elbise giyemeyeceğine göre insanlar özellikle yiyeceklerinin, eşyalarının ve çevrelerinin temizliğine dikkat etmeli. Herhangi bir durumda bir bulaşmaya maruz kaldığını hisseden kişi hemen doktora başvurmalı. Çünkü biyolojik ajanın bulaşmasından sonra kişinin kendi başına tedavi olması mümkün değildir. Pişirilecek yemeklere yeterli ısısal işlem uygulanmalı, özellikle yüz dereceye varan ısı uygulanmalı. Biyolojik silah olarak kullanılabilen bazı bakteri sporları yüz derecelik ısıtmada 20-30 dakika canlı kalabilmektedir. Belirleme: Tedavi: Tedaviyi yukarda belirtildiği gibi kişi kendi yapamaz, biyolojik ajanlara karşı tedaviyi ancak bir hekim uygulayabilir. Tedavi yöntemleri enfeksiyon gelişen kişilerde maruz kalınan ajanın belirlenebilmesine bağlıdır. Eğer belirlenemiyorsa hekim farklı yöntemlerle tedaviyi sağlamaya çalışır. Ajanın tespiti durumunda ise duyarlı antibiyotikler tercih edilerek tedaviye başlanır. Örneğin şarbon etkeni tespit edilmişse; her iki saatte bir , iki milyon ünite penisilin tedavisi uygulanabilir. Toksinlere karşı uygun antiserumlar varsa kullanılır, yoksa destek tedavisi uygulanır. Bunların hepsi o anki hastanın durumuna göre gerekli tedaviyi hekim kararlaştırır. Dekontaminasyon-temizleme. Zamanla dağılarak etkilerini kaybeden kimyasal silahların tersine biyolojik silahlar zaman geçtikçe etkilerini artırıp çoğalabilirler. Şarbon toprakta en az kırk yıl aktif olarak kalır ve çevre şartlarına karşı dirençlidir. Bu sebeple biyolojik savaş ajanlarının etkilerinin ortadan kalkması yıllar alabilir. Biyolojik Savaş Ajanlarının gelişmesi ile beraber dünyada bu silahların kullanım ve üretimini sınırlamak maksadı ile 1925 yılında Cenova Protokolü, 1972 yılında Biyolojik Silahlar Konvansiyonu (BWC-Biological Weapons Convention) imzalanmış, farklı tarihlerde bu konvansiyonun gözden geçirildiği toplantılar yapılmıştır. İnsanların bu tür silahların yapımını düşünmeleri bile ürkütücüdür. Ancak bunun artık bir düşünce olmanın ötesine, bazı ülkelerde bu silahların yüksek miktarlarda stoklandığı da bir gerçektir. Bunu gelişmiş ülkelerdee gelişmemiş ülkelerde yapmaktadır. Gelişmemiş ülkelerin kontrolü gelişmiş ülkelerce sağlanabilmekte ama gelişmiş ülkelerin kontrolünü şu anda sağlamak imkanı yoktur. Çünkü bir süper güç anlaşmaları göz ardı edebiliyor ve kimse buna sesini çıkaramıyor. Bu nedenlerle biyolojik silah tehlikelerden insanlığın arındırılması mümkün değildir. Bu durumda ona karşı gerekli önlemler alınmalı ve insanları bu konuda bilinçlendirilmeli. Dünya klonlanma etiğini tartışırken asıl sorun olan genetik mühendislik yöntemi ile geliştirilmiş biyolojik silahlar gözden uzak kalmıştır. Olası bir biyolojik silah saldırısına karşı, yüksek teknik eğitim almış ekiplerin kurularak ulusal ve uluslar arası işbirliği ile potansiyel biyolojik silah üretici ve kullanıcılarının yakından takip edilmesi, hastanelerde bu tip saldırılar için özel donanımlı servisler oluşturulması, yapılacak olan ulusal felaket planlarının bir parçası olmalıdır. Dünya Tabipler Birliği 1990 yılında, 42. oturumunda Kimyasal ve Biyolojik Silahlar Konulu Bildirgeyi kabul etmiş, Tokyo bildirgesiyle de sağlık hizmeti vermesi beklenen hekimlerin, kimyasal ve biyolojik silahların araştırılmasına katılmasını, kişisel ve bilimsel bilgilerini bu silahların keşfi ve üretiminde kullanmalarının etik olmadığını bildirmiştir. (Alıntıdır) STARWARS21

http://www.biyologlar.com/biyolojik-silahlar-1

Nematoda

Vücutları silindirik yapıda ve segmentsizdir. Bir kısmı serbest, bir kısmı ile simbiyotik olarak yaşar. MORFOLOJİK VE FİZYOLOJİK ÖZELLİKLERİErişkinlerde; dişiler genellikle erkeklerden daha büyük ve her iki uçları sivridir. Erkeklerin ise ön ucu sivridir. Arka tarafta kutikulanın şemsiye şeklinde genişlemesinden oluşan yapı bursa copulatrix tir. Bazı erkeklerde ise kuyruk kanatları denilen kutikula genişlemeleri yer alır. Vücutları renksiz ve saydam olan "kutikula" ile örtülmüştür. Kutikulanın altında hipodermis tabakası bulunur. Kutikula hipoderimisin salgılarıyla oluşmuştur. Hipodermis vücut boşluğuna doğru 4 tane çıkıntı yapar. Çıkıntıların biri dorsalde, diğeri ventralde, kalan ikisi de lateral kenarlarda yer almaktadır. Üst ve alttaki kordonlardan sinr kordonları, yandaki çıkıntılardan ise boşaltım kanalları geçer. Hipodermisin altında kas tabakası bulunur. Kas tabakasının altında coelom (vücut boşluğu) bulunur. Vücut boşluğunda yüksek basınçlı bir sıvı vardır. Bu sıvının görevi vücudun sertliğini ve şeklini korumaktır. Kütikula değişiklikleri: 1.Taç yaprakları: Ağız kapsülünü içten ya da dıştan kuşatan ardışık olarak dizilmiş parmak şeklindeki çıkıntılardır. Strongyloidea üstailesindeki bir kısım nematodda rastlanır. 2.Boyun ve kuyruk papilleri: Boyun papillleri oesophagus bölgesinin ön kısmında, kuyruk papilleri kuyruk kısmında görülür. Parmak veya diken benzeri çıkıntılardır. Dokunma duyusu organelleridirler. 3.Boyun ve kuyruk kanatları: Kutikulanın kananrt biçimind egenişlemesinden oluşmuşlardır. Boyun kantalrı oesophagus bölgesinde, kuyruk kanatları kuyurk bölgesinde yer alır. 4.Baş ve boyun vezikülleri: Baş vezikülü ağız deliğinin çevresini, boyun veziküü oesophagus bölgesinin etrafını kuşatan kesemsi, şeffaf şişkinliklerdir. 5.Bursa copulatrix: Erkek nematodlarda görülür. Kuyruk kanadının daha fazla genişlemesinden oluşmuştur. Kesenin içinde parmak biçiminde, destekleyici görevi olan kaburga (costa) denen yapılar mevcuttur. Çiftleşme kesesi iki büyük lateral ve bir küçük dorsal lobdan ibarettir. Bu organın görevi çiftleşmede dişiyi yakalamaktır. 6.Plak ve kordon Sindirim sistemi: Vücudun ön kısmı ağız ile başlar. Bir çok nematodda ağız sadece bir delikten ibarettir. Bazı nematodlarda ise ağız dudakla çevrilidir. Her iki tipte de ağız doğrudan yemek borusuna açılır. Buna karşın Strongyloidea üstailesinde ağız büyük olup, ağız boşluğuna açılır. Bu boşluğa ağız kapsülü denir. Yemek borusu kaslıdır. Bursa copulatrix'e sahip nematodlarda yemek borusunun arka tarafı hafif bir şişkinlik gösterir. Buna filariform tip oesophagus denir. Ascarioidea üstailesinde yemek borusunun arkasında görülen bu şişlik çok büyüktür. Buna bulbuslu oesophagus tipi adı verilir. tipi adı verilir. Oxyuridea üstailesindeki nematodlarda oesophagus'un ön ve arka tarafında şişkinlikler bulunur. Bu tip oesophagus'a ise çift bulbuslu tip denir. Spirurioidea ve Filaroidea üstailesindekilerde yemek borusunun üst kısmı kaslı arka kısmı ise bezli bir yapıdadır. Bu tipe kaslı-bezli tip oesophagus denir. Trichuroidea'larda yemek borusu tek sayıda çok sayıda hücrenin arka arkaya dizilmesinden oluşmuştur ve çok ince bir yapı gösterir. Buna stikosom tip oesophagus adı verilir. Rhabditiform oesophagus'un ise ön ve arka kısmı hafif şişkin ve ortası dardır. Barsak boru şeklindedir. Lumene bakan hücreler mikrovillusludur. Dişi nematodlarda barsak anus ile sonlanır. Erkek nematodlarda ise barsak sonu deferens kanalı ile birleşir ve bir kloaka oluşturur. Ağız kapsülü büyük olan nematodlar beslenirken bir parça mukozayı negatif basınç ile kapsül içine çekerler. Çekilen mukoza parçası ağız kapsülünde sindirilir. Sindirim enzimleri oesophagus bezlerinden salgılanır. Sindirilen gıda oesophagus yoluyla barsaklara pompalanır. Emilim barsaklarda olur. Ağız kapsülleri küçük ya da ağızları sadece bir delikten ibaret olanlar mukoza sıvısı ya da ölü hücre artıklarıyla beslenirler. Oxyuridea üstailesindekiler kalın barsak içeriği, kanda ya da dokularda yaşayan nematodlar (Filarioidea) sadece doku sıvıları ya da plasma ile beslenirler. Boşaltım sistemi: Boşaltım kanalları nematodun her iki yanında seyereder. Yemek borusu bölgesinde birleşerek boşaltım deliğine açılırlar. Sinir sistemi: Sinir sistemi oesophagusu çevreleyen bir sinir halkası ve buradan çıkıp öne ve arkaya uzanan sinir iplikçiklerinden ibarettir. Duyu organelleri: Bunlar kimyasal reseptörler ve dokunma duyusu reseptörlerinden ibarettir. Kimyasal reseptörler amfid ve fasmidlerdir. Genital organlar: Dişi üreme organları ovarium, oviduct, recepteculum seminis, uterus, vagina ve vulvadan ibarettir. Uterus vaginaya açılır. Vagina vulva ile sonuçlanır. Bazı türlerde vulva kapaklıdır. Bazı türlerde de yumurtanın atılmasına yardımcı olan ovojektör adı verilen organ bulunur. Erkek üreme organları tek bir testis, bundan çıkan deferens kanalı, vesicula seminalis ve kaslı ejakülatör kanaldan oluşur. Spikulum, gubernakulum ve telemon çiftleşmede yer alır. Görevleri dişiye tutunmak ve vulvayı açmaktır. Bursa copulatrix ve kuyruk kantları da çiftleşmeye yardımcı olur. Döllenme recepteculum seministe meydana gelir. Zigot oluştuktan sonra etrafını hemen döllenme zarı sarar. Bu zar daha sonra kalınlaşarak kitinli kabuğu oluşturur. Vitellin membran denen ikinci bir zar da kitinli kabuğun iç kısmında şekillenir. Döllenen yumurtalar ovojektörle vulvadan dışarı atılır. Eğer yumurta atıldığında içinde gelişme az ise ve içinde sadece bir veya birkaç blastomer bulunuyorsa bu tip nematodlara ovipar nematodlar denir. Yumurta atıldığında içinde larva bulunuyorsa bunlara ovovivipar nematodlar denir. Bazı nematodlarda uterus içinde bulunan yumurta içinde iyice gelişir ve larva yumurtayı uterusta terk eder. Bunlar vivipar nematodlardır. Dolaşım ve solunum sistemi: Nematodlarda dolaşım ve solunum sistemi yoktur. Yumurtaları: Çoğunda tabaka sayısı 3'tür. 1) Strongil tip yumurta: İnce kabuklu, ovaldir . İçinde çok sayıda blastomer bulunur. 2) Askaridoid tip yumurta: Kalın kabukludur. İçinde tek bir blastomer bulunur. 3) Oksiroid tip yumurta: Oval, asimetrik ve bir kutbunda tıkaç bulunan yumurtalardır. 4) Spiruroid tip yumurta: İçinde L1 bulunur. Kabuk ince/kalındır. 5) Trichurioid tip yumurta: Limon biçimindedir. Kalın kabukludur. İki ucunda tıkaç vardır. Larvaları: Yaşamlarında 5 devre vardır. İlk dördü larva dönemidir. Genital organlar L4 evresinde gelişmeye başlar. Her larva döneminin sonunda larvalar gömlek değiştirir. Gömlek değiştirme sırasında larva beslenmez ve dış uyarımlara tepki göstermez, letarjiktir. 1) Mikrofiler: Bir çeşit L-1 dönemi larvadır. Sindirim kanalı gelişmemiştir. Filaroidea takımında görülür. 2) Rhabtidiform larva: Sindirim kanalı gelişmiştir. Oesophagus'u rhabtidiform niteliktedir. 3) Filariform larva: Sindirim kanalı gelişmiştir. Oesophagus filariform niteliktedir. Son konak için enfektif larvalar çoğu nematodda bu tiptedir. Yasam çemberleri: Çiftleşmeden sonra dişiler yumurta ya da larva çıkarırlar. Homoxene gelişenler: Konağı terketmeyerek larva olarak kalanlarda konaktan onağa bulaşma kanibalizm ya da karnivorizm ile olur. konağı terkedenlerde ise dışarı çıkan yumurta veya larvalar çoğu türde dış ortamda gelişerek enfektif forma ulaşır ve konağa girer. Heteroxene gelişenler: Son konağı terketmeyip larva olarak kalanlarda son konaktan son konağa bulaşma bir vektör aracılığıyla olur. son konağı terkedenlerde ise dışarı çıkan yumurta veya larvalr çoğu türde dış ortamda gelişerek ara konak için enfektif forma ulaşır ve arakonağa girer. Bazı türlerde ise son konağı terkeden larvalar dış ortamda gelişme göstermeden ara konağı enfekte eder. Son konak paraziti ara konak aracılığıyla alır. Konağı terk ediş yolları: Türlere göre değişmek üzere bu yollar dışkı, idrar, balgam ve kusmuktur. Vivipar nematodların L1'lerinin ise konağı terk edişleri ancak ya bir vektör aracılığı ile ya da konağın başka bir konak tarafından yenmesi ile gerçekleşir. Dış ortamdaki gelişme: Yumurta ve larvalar için optimal sıcaklık 18°-27°C ve optimal nisbi nem de %80-100'dür. Larva çevreden aldığı sıcaklık ve rutubet uyarımlarıyla lipaz enzimi salgılar. Yumurtanın en içindeki lipid yapısındaki tabakayı eritir. Böylece yumurta içine dışarıdan su girmeye başlar. Larva bu suyu bünyesinde toplayarak büyür, yumurta içine sığmaz ve kabuğun geri kalan tabakalarını parçalar. Son konak enfeksiyonu ve son konakta gelişme: Son konak enfeksiyonu yumurta, larva, ara konak ya da vektör enfeksiyonu ile olur. yumurta ve ara konak enfeksiyonu pasif, larva enfeksiyonları ise aktif/pasif olarak gerçekleşir. Vektörle parazitin bulaşması ise pasif bir bulaşma şeklidir. Konağa giren larvalar gömlek değiştirmelerini tamamlar ve erişkin nematodlar oluşur. Bunlar çiftleşir ve dişiler yeni jenerasyonları üretir. ***Bazı nematodlar yaşadıkları organa yerleşmeden önce vücut içinde bir göç geçirirler. Bu esnada değişik organ ve dokularda gömlek değiştirirler. Bazı nematodlarda ise konağın parazite karşı bağışık olduğu durumlarda ya da enfektif larvaların konağa girmeden önce dış ortamdakötü koşullar (kuraklık, don) geçirmesi durumunda konakta doku ve organlarda latent halde beklerler. Bu olaya hipobiyoz denir. Hipobiyotik larvalar konağın bağışıklığının ortadan kalktığı ve/veya hava şartlarının iyileştiği durumlarda tekrar gelişmelerine devam ederler. Eğer bu bağışıklığı kırıcı faktör gebelik, kortikosteroid tedavisi vs. ise bazı nematodların inhibe larvalar tekrar aktivite kazanarak transpalsental ve galaktojen yolla yavruya geçer ve gelişmelerini yavruda tamamlar. ***Belli bir dönemde (doğum öncesi/sonrası) hayvanlardan çıkarılan nematod yumurtalarının sayıca fazla olmasına periparturient rise denir. 3 temel nedeni vardır: 1) İnhibe larvaların olgunlaşıp yumurta üretmesi 2) Meradan yoğun etken alınması 3) İlkbaharda parazitlerin yumurta üretim kapasitelerinin artması Self cure ise konağın ağır enfestasyonlara verdiği cevaptır. Larva konağa girdikten sonra IgE'ler mast hücreleri ile bir kompleks oluştururlar. Bu kompleks antijen ile bir araya geldiğinde vazoaktif aminleri içeren mast hücresi degranüle olur. konakta vazodilatasyon, ödem, mukozada kalınlaşma, barsakta peristaltiğin artması gibi reaksiyonlardan sonra larva vücuttan atılır. 2 sonucu vardır: 1) Konak geçici olarak paraziter enfestasyondan korunmuş olur. 2) Parazitin yeni nesillerine yer açılmış olur. TAKIM: STRONGYLIDA ÜST AİLE : STRONGYLOIDEA (ayrıntı için tıklayın!) ÜST AİLE : TRICHOSTRONGYLOIDEA (ayrıntı için tıklayın!) ÜST AİLE : METASTRONGYLOIDEA (ayrıntı için tıklayın!) ÜST AİLE: ANCYLOSTOMATOIDEA (ayrıntı için tıklayınız!) TAKIM: ASCARIDIDA ÜST AİLE: ASCARIDOIDEA (ayrıntı için tıklayınız!) TAKIM: OXYURIDA ÜST AİLE: OXYUROIDEA (ayrıntı için tıklayınız!) TAKIM: RHABDITIDA ÜST AİLE: RHABDITOIDEA (ayrıntı için tıklayınız!) TAKIM: SPIRURIDA ÜST AİLE: SPIRUROIDEA (ayrıntı için tıklayınız!) ÜST AİLE: THELAZIOIDEA (ayrıntı için tıklayınız!) ÜST AİLE: FILARIOIDEA (ayrıntı için tıklayınız!) ÜST AİLE: HABRONEMATOIDEA (ayrıntı için tıklayınız!) TAKIM: ENOPLIDA Cins: Trichuris Türler: Trichuris vulpis -köpek T.globulosa - sığır T.discolor - sığır T.ovis - koyun T.skrjabini - koyun T.trichura - insan Yerleşim: Caecum, colon Morfoloji: Ön kısmı ince, arka kısmı kalındır. Yumurtaları koyu sarı renklidir, limona benzer, iki kutbunda da tıkaç bulunur. Biyoloji: İçinde L1 bulunan yumurtalar enfektiftir. Patogenez: En patojenleri olan T.vulpis erişkin dönemde mukoza hücreleri ve kanla beslenir. Tanı: Dışkıda tipik yumurtalar görülür. Sağaltım: Avermectine ve Benzimidazole kullanılır. Cins: Capillaria Türler: Capillaria obsignata , C.caundiflata Morfoloji: 1-5 cm uzunluktadırlar. Yumurtaları Trichuris yumurtalarına benzer ancak yanlardan daha basık olmalarıyla ayrılırlar. Tanı: Dışkı bakısında tipik yumurtalar görülür. Sağaltım: Levamisole 30mg/kg içme suyuna katılır Moxidectin 0.2mg/kg i.m. (güvercinlerde) Fenbendazole 20mg/kg yeme katılır Tür: Capillaria hepatica Erişkinleri fare ve ratların karaciğerinde bulunur. Yumurtalar buraya bırakılır. Yumurtalar konak reaksiyonu sonucu etrafı çevrilerek dışarı çıkamazlar. Karnivorlar bu canlıları yerse karaciğerin sindirilmesi sonucu dışkıyla bu parazitin yumurtalarını atarlar. Yumurtalar dış oratamda gelişir ve içlerinde enfektif larvalar oluşur. Gıdayla bu yumurtaları alan canlılar enfeste olur. Cins: Trichinella Türler: T.spiralis T.nelsoni T.nativa T.pseudospiralis Trichinella spiralis için: Son konak: İnsan, domuz, fare, rat, ayı, nadiren diğer memeliler ve kanatlılar Yerleşim: Erginleri ince barsakların mukozasındaki larvaları ise çizgili kaslarda kistler içinde bulunur. Morfoloji: Erkekler 1.4-1.6 mm uzunluktadır. Dişiler ise 3-4 mm uzunluktadır. Biyoloji: Aynı konak üzerinde hem erginleri hem de larvaları bulunan tek nematoddur. Çiftleşmeden sonra erkekler ölür. Dişiler Lieberkühn bezlerine ve Peyer plaklarına girer. Çiftleşmeden 3 gün sonra dişiler L1 çıkarmaya başlarlar. Larvalar lenf yolu ile dolaşıma girer ve büyük dolaşımla tüm organ ve dokulara yayılırlar. Sadece çizgili kaslara giden larvalar canlı kalır. Kaslardaki bu larvalar kanibalizm, karnivorizm veye leş yeme ile başka bir konak tarafından alındığında gelişme bu konaktea devam eder. Konakta parazite karşı aşırı bir duyarlılık şekillenmişse veya konak ishalli ise ince barsaklara gelen larvalar dışkı ile atılır. Nadiren pranatal enfestasyon görülür. Leş yiyen kuşlar paratenik konaklık yapabilir. Patogenez: Erişkin parazitler enteritis ve kusmaya neden olurlar. Kaslara giden larvalar ise akut myositis, ateş ve eosinofiliye yol açarlar. Ek oalrak göz bölgesinde ödem, fotofobi görülür. Beyinde dolaşan larvalar encephalitise yol açar. Epizootiyoloji: Bulaşma başlıca domuz olmak üzere diğer hayvaların etinin iyi pişmemiş olarak yenmesiyle olur. domuzlar için enfestasyonun kaynağı fareler ve birbirlerini yemeleridir. Tanı: Mezbahalarda et kontrolü sırasında larvalar tesbit edilebilir. Sağaltım: Mebendazole, Ivermectin Tür: Dioctophyma renale Son konak: Vizon, karnivorlar, domuz, bazen insan Ara konak: Tatlı suda yaşayan bazı halkalı solucanlar. Bazı talı su balu-ıkları ve kurbağalar da paratenik konaktır. Yerleşim: Böbrek parankimi Morfoloji: Evcil hayvanların en büyük nematodudur. Dişilerin uzunluğu 100-120cm, eni 1 cm kadardır. Patogenez: Parazit böbrek parankimini tamamen tahrip eder. Sağaltım: Cerrahi sağaltım yapılır.

http://www.biyologlar.com/nematoda

Potansiyel Olarak Kullanılan Biyolojik Savaş Maddeleri

BHM"lerinin sayısı gün geçtikçe artmaktadır, ancak üzerinde en fazla çalışılan ve bilinen potansiyel BHM"lerini şöyle sıralayabiliriz. (1) Bakteriler : , (a) Bacillus anthracis (Anthrax-Şarborı), (b) Francisella tularensis (Tularemia), (c) Yersinia pestis (Plague), (ç) Vibrio cholerae (Kolera), (d) Salmonella typhi (Tifo), (e) Bacillus seraus, (f) Brucella spp (Brucellosis, suis, melitensis, abortus, canis, ovis), (g) Clostridium perfringes. (2) Riketsiyalar : (a) Riketsia prowezeki (Tifüs), (b) Riketsia mooseri (Tifüs), (c) Riketsia ricketsi (Lekeli Humma), (ç) Coxiella burnetii (Q Humması). (3) Chlamydialar : (a) Chlamyclia psittaki (Psittakoz), (b) Chlamyclia trachomatis (Trahom). (4) Virüsler : (a) Variola (Smallpox- Çiçek hastalığı), (b) Ebola (Filaviridae ailesinden Ebola kanamalı ateşi), (c) Marburg (Filaviridae ailesinden Marburg hastalığı etkeni), (ç) influenza(Grip etkeni), (d) Rift Valley Fever (Bunyaviridae ailesinden Valley Ateşi etkeni), (e) Crimen-Congo Hemorrhagic Fever (Bunyaviridae, Kanamalı ateş etkeni), (f) Argentine Hemorrhagic Fever (Junin), (g) Bolivian Hemorrhagic Fever (Mochupa), (ğ) Venezuelan Hemorrhagic Fever (Guanorito), (h) Hemorrhagic Fever With Renal Sydrome (Hantaan, Seoul, Puumala), (1) Lassa Fever(Arenaviridae ailesinden Kanamalı ateş etkeni), (i) Venezuelan Equine Encephalitis (VEE), (j) Eastern Equine Encephalitis (EEE), (k) Western Equine Encephalitis (WEE), (1) Japanese Encephalitis, (m) Dengue, Yellow Fever, AIOS (HIV), (n) Sandfly Fever, (o) Chick Urıgunya (Apha). (5) Toksinler : Kaynaklarına göre; (a) Anthrax Bacillus anthracis (b) Botulinul1l Clostridium botulinum (c) Tetanoz Clostridium tetani (ç) Difteri Toksini Kornibakteriyum difteri (d) Enterotoksin Eşherişya coli (e) Shigella Dizanteri Shigella spp. (f) Stophylococcus Enterotoksin -B (SEB) stophylococcus aureus (g) Kolera Toksini Vibrio kolera (ğ) Anatoksin A Deniz yosunu Anasistis türleri (h) Mikrosistin M.Sinea(Mavi yeşil su yosunu) (l) Saksitoksin Deniz kabuğu zehiri (i) Tetradotoksin Takifigu paessilonotus (J) Aflatoksin Aspergillus flavus (k) Trichothecene Mycotoksins (T-2, Trikotesin,Yellow rain) (l) Ricin Risinus communis (m) Akonitin Akonitum napolyus (n) Politoksin Yumuşak deniz mercanı (o) Batrakotoksin kurbağa zehiri (ö) Bunganotoksin Çizgili yılan zehiri (p) Krotoksin Çıngıraklı yılan zehiri (r) Kobratoksin Kobra yılan zehiri (s) Erabutoksin Deniz yılanı zehiri Biyolojik Harp maddelerinden patojenlerin kuluçka süreleri (inkübasyon süresi) günlerle ifade edilir oysa toksinlerin inkübasyon süresi dakika ve saatlerle ölçülür. Patojen BHM"leri kısa sürede etkisini göstermesi için aerosol olarak kullanılırlar. Genelde patojen BHM"lerinin semptomları (Hastalık belirtileri) ateş, halsizlik, kilo kaybı, kusma, ishal ve solunum güçlüğü gibi belirtiler olup personeli kısa sürede görevini yapamaz hale getirir.Solunum yolu ile oluşan enfeksiyonlarda ölüm sebebi,çoğu zaman akciğer ödemidir. Patojen BHM"leri enfeksiyonlarının tedavileri güç ve pahalıdır. Bağışıklık sistemini hedef alan BHM"leri bağışıklığı oluşturan hücreleri etkilerler, bu nedenle bunlara karşı geliştirilen aşılarla yeterli koruma sağlanamamaktadır. Toksinler zehirleme özelliğine göre Nörotoksinler (Sinir zehirleri) ve Si1otoksinler (Hücre zehirleri) olarak ikiye ayrılır. Nörotoksinlerin etkileri kimyasal harp maddelerinden sinir gazlarına benzer olup, sinir gazlarından yaklaşık bin kat daha zehirlidirler. Öyle ki Anthraks ve Botulinum toksinleri çok zehirli olan vx sinir gazından daha tehlikelidirler (Botulinum toksini için LD50 UG/KG değeri 0.001 iken, bu değer vx için 15.0 dır). Patojen ajanların arazideki kalıcılığı saatlerden günlere kadar (Spor ve kapsül formunda olanlar yıllarca kalabilir), toksinlerin kalıcılığı ise günlerden haftalara kadar değişebilir. BHM"lerinin rüzgaraltı tehlike bölgesi alanı ise rüzgaraltı istikametinde 500 Km"ye kadar çıkabilir.

http://www.biyologlar.com/potansiyel-olarak-kullanilan-biyolojik-savas-maddeleri

Biyoteknoloji ve Tarım Güvencesi

Hızla artmakta olan dünya nüfusunun 2025 yılı itibariyle 8 milyarı geçmesi ve bu artışın % 95’inin gelişmekte olan ülkelerde oluşması beklenmektedir. Gelişmiş ülkelerde önemli bir tarımsal üretim fazlası bulunmakla beraber, halen 830 milyon insanın yeterli ve dengeli beslenemediği gelişmekte olan bazı ülkeler yeni tarım teknolojilerini kullanarak tarımsal üretimlerini artırmada yeterli olamamaktadırlar. Özet Hızla artmakta olan dünya nüfusunun 2025 yılı itibariyle 8 milyarı geçmesi ve bu artışın % 95’inin gelişmekte olan ülkelerde oluşması beklenmektedir. Gelişmiş ülkelerde önemli bir tarımsal üretim fazlası bulunmakla beraber, halen 830 milyon insanın yeterli ve dengeli beslenemediği gelişmekte olan bazı ülkeler yeni tarım teknolojilerini kullanarak tarımsal üretimlerini artırmada yeterli olamamaktadırlar. Yeşil devrim olarak da isimlendirilen dönemde hastalık ve zararlılara dayanıklı, yüksek verimli çeşitlerin geliştirilmesi, kimyasal gübre ve tarımsal mücadele ilacı kullanımının artması, mekanizasyon ve sulama teknikleri son 5 yıl içerisinde önemli verim artışları sağlamış olmakla beraber bu denli yoğun tarımsal faaliyetler çevre üzerinde de önemli baskılar yaratmıştır. Halen mevcut tarım alanları üzerinde ve kullanılan mevcut tarımsal tekniklerle önümüzdeki 20 yıl içerisinde artacak dünya nüfusuna yetecek gıda maddeleri üretimi mümkün görülmemektedir. Bu itibarla tahıllarda birim alana verimin % 80 oranında artırılması gerekmektedir. Bunun için de modern biyoteknolojik yöntemlerin önemli avantajlar sunduğu görülmektedir.Modern biyoteknolojik yöntemler arasında genetik mühendisliği en fazla umut bağlanan ve aynı ölçüde de tartışılan bir yöntemdir. Ancak, diğer moleküler ıslah yöntemleriyle birlikte kullanıldığında genetik mühendisliği teknikleri hastalık ve zararlılara; kuraklık ve tuzluluk gibi çevre koşullarına dayanıklı, bitki besin maddeleri içeriği iyileştirilmiş yüksek kaliteli ve verimli yeni çeşitlerin geliştirilmesi için bitki ıslahçılarına büyük kolaylıklar sağlayacaktır. Halen A.B.D., Arjantin, Kanada, Brezilya ve Çin gibi 18 gelişmiş ve gelişmekte olan ülkede yetiştirilen transgenik soya, mısır, pamuk ve kolza bitkileri böceklere ve bazı herbisitlere dayanım özelliği taşımaktadırlar. Bu ürünler, insan sağlığı ve çevre üzerindeki olası olumsuz etkileri bilimsel esaslara göre değerlendirildikten sonra yetiştirilmelerine ve tüketilmelerine izin verilmektedir. Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerin modern biyoteknolojik yöntemlerden yararlanarak tarımsal üretimlerini artıracak çeşitleri geliştirmeleri, belirlenecek sorunların çözümüne yönelik güdümlü projelere yeterli araştırma desteği ve altyapı sağlayarak mümkün olabilir. Ancak, bunun için gerek fikri mülkiyet hakları gerekse biyogüvenlik ile ilgili mevzuatın bir an önce hazırlanarak yürürlüğe girmesi de gerekmektedir. Giriş Avcı-toplayıcı kültürden tarımcı kültüre geçen insanlık, binlerce yıldır seçmiş olduğu bitkileri yetiştirip, geliştirerek ve evcilleştirdiği hayvanları daha da iyileştirerek tarımsal üretimi artırma yönündeki çabalarını sürdürmektedir. Dünya üzerindeki nüfusun artmasıyla birlikte bu çabalar daha da hızlanmış, zamanla yeni teknikler geliştirilmiş ve tarımla uğraşan yeni bilim dalları ortaya çıkmıştır. Malthus’un insanların yeterli gıda maddesi bulamayarak büyük bir felakete uğrayacakları öngörüsü (Malthus, 1798) de tarımsal tekniklerin gelişmesi ve üretimdeki artış nedeniyle gerçekleşmemiştir. Geçtiğimiz yüzyıl içerisinde hızla artan dünya nüfusunu beslemeye yetecek kadar tarımsal üretimin sağlanmasında şüphesiz “Yeşil Devrim” olarak da adlandırılan gelişmelerin önemli etkisi olmuştur. Yirminci yüzyıl başlarından itibaren, genetik biliminde meydana gelen gelişmelerin bitki ve hayvan ıslahında yaygın olarak kullanılması yüksek verimli bitki çeşit ve hayvan ırklarının geliştirilmesine olanak sağlamıştır. Bunun yanında tarımda mekanizasyonun gelişmesi, kimyasal gübre kullanımının yaygınlaşması, hastalık ve zararlıların neden olduğu kayıpların kimyasal mücadele ilaçları ile önlenmesi ya da en az düzeye indirilmesi, bitkisel üretimde sulama sistemlerinin yaygınlaştırılması ikinci dünya savaşından sonra bitkisel ve hayvansal üretimde % 100’ü aşan artışlara yol açmış, bunun sonucu özellikle gelişmiş ülkelerde üretim fazlası oluşmuştur. “Yeşil Devrim” sayesinde 1960’lı yıllardan itibaren, bu yeni çeşitler ile yeni tarım teknolojileri Türkiye’ye ve diğer çoğu gelişmekte olan ülkelere de kısa sürede girmiş ve genelde yerel nüfusun ihtiyacı olan gıda maddeleri üretiminde yeterlilik sağlanmıştır. Ülkemizdeki tarımsal üretim özellikle ikinci dünya savaşından sonra önemli ölçüde artmış olmakla beraber, verimlilik artışı oranı ekilebilir alanların artışı oranıyla karşılaştırıldığında bu artışın pek de sağlıklı olmadığı söylenebilir. Tarımsal üretim artışındaki temel öğeler incelendiğinde: 1950’lerden itibaren mekanizasyonun artmasıyla mera alanlarının bozularak tarlaya dönüştürüldüğü, aynı şekilde ormanların tahribiyle tarıma müsait olmayan dik eğimli alanlarda ekim yapıldığı, özellikle 1960’lardan itibaren göllerin ve sulak alanların kurutularak yeni tarım arazilerinin yaratıldığı, sulama ve/veya elektrik üretimi amaçlı göl ve göletler oluşturularak vadi içi habitatların tahrip edildiği ve geniş alanlarda sulu tarıma geçildiği ve böylece doğal dengenin olabildiğince bozulduğu ve biyolojik çeşitliliğimizin olumsuz etkilendiği görülmektedir. Bunların yanında, kimyasal gübrelerin ve tarımsal mücadele ilaçlarının gittikçe artan düzeylerde ve bilinçsizce kullanımı, üretimi artırmış olmakla beraber doğal çevre ve insan sağlığını da olumsuz yönde etkiler hale gelmiştir. Yine bu bağlamda, “Yeşil Devrim” ile birlikte kimyasal gübre kullanımına ve sulamaya iyi tepki veren yeni çeşitlerin kullanılmaya başlamasıyla verim artışı sağlanmış, ancak tarımsal biyoçeşitliliğin belkemiğini oluşturan yerel genotipler verimsiz bulunarak, bunların kullanımı azalmıştır. Dünya genelinde tarımsal üretimin gelişmesine bakıldığında, yine Türkiye’dekine benzer gelişmelerin olduğu ve tarımsal üretimin artırılmasında ekolojik dengenin aleyhine bir gelişme olduğu görülmektedir. Son yıllarda, tarımsal üretim fazlasının olduğu özellikle Avrupa Birliği ve diğer gelişmiş ülkelerde aşırı kimyasal gübre kullanımı ve hastalıklarla mücadele ilaçlarının çevre üzerindeki olumsuz etkileri tartışılmaya ve bu tip tarımsal üretimin kısıtlanmasına yönelik tedbirler alınmaya başlanmıştır. Nüfusun hızla arttığı gelişmekte olan ülkelerde ise durum pek de iç açıcı değildir. Nüfus baskısı nedeniyle tarım alanı açmak için tropik yağmur ormanlarının yakıldığı, suların kirlendiği, toprakların çoraklaşıp çölleşmenin hızla arttığı görülmektedir. Ancak, tarımsal alanların böylesi sağlıksız biçimde artması tarımsal üretimin sürdürülebilir şekilde artırılmasına ve bu yörelerdeki insanların gıda ihtiyacını karşılamaya yetmemiştir (SOFA, 2004). Bu nedenle, 2025 yılında 8 milyarı aşması beklenen dünya nüfusunun beslenmesi gerçekten önemli bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Ekilebilir alanları artırmak pek mümkün olmadığı gibi, tarımsal üretimde kullanılabilecek su kaynakları da hızla azalmaktadır. Dolayısı ile artan nüfusu besleyecek miktarda üretim için ekilebilir alanların genişlemesi değil, birim alandan alınan ürün miktarının artırılması gerekmektedir. Bu da, Nobel ödüllü bitki ıslahçısı Norman Borlaug’a göre buğday ve mısır gibi tahıllarda verimin % 80 artırılması demektir (Borlaug, 2003). Klasik ıslah yöntemleriyle elde edilebilecek biyolojik verim artışının da artık sınırlarına gelindiği düşünüldüğünde, bitki ıslah çalışmalarında yeni teknolojilerin kullanılması kaçınılmaz görünmektedir. Son yıllarda önemli gelişmeler gösteren biyoteknolojik yöntemlerin özellikle de moleküler tekniklerin tarımsal üretimi artırmada önemli avantajlar sağladığı bir gerçektir. Genelde biyoteknoloji olarak adlandırılan ve klasik biyoteknolojiden modern biyoteknolojik yöntemlere kadar uzanan ve gittikçe karmaşıklık düzeyi artan bu teknolojilerin (Şekil 1) ülkelerin bilim ve teknolojideki gelişmişlik durumlarına göre tarımda farklı düzeylerde kullanıldığı görülmektedir. Biyolojik azot fiksasyonu gelişmekte olan ülkelerde kolayca kullanılabilmekte, bitki doku kültürü teknikleri ise birçok ülkede hastalıklardan arındırılmış bitki materyali üretiminde yaygın olarak uygulanmaktadır. Genomik çalışmalar, biyoinformatik, transformasyon, moleküler ıslah, moleküler tanı yöntemleri ve aşı teknolojisi olarak gruplandırılabilen modern biyoteknolojiler ya da gen teknolojileri ise Çin ve Hindistan gibi birkaç gelişmekte olan ülke dışında genelde gelişmiş olan ülkelerde etkin olarak kullanılmaktadır (Persley ve Doyle, 1999). Moleküler teknikler halen hayvan, bitki ve mikrobial gen kaynaklarının karakterize edilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı teknikler kullanılarak hastalık etmenlerinin tanısının yanında veterinerlikte aşı üretimi de yaygınlaşmış bulunmaktadır. Son yıllarda, genom araştırmaları da önemli bir evrim geçirmektedir. Yeni teknolojilerin kullanımı ile artık tek tek genlerin izole edilip tanımlanması yerine, tüm genlerin ya da gen grupların belirli bir organizma içerisindeki işlevlerini belirlemeye yönelik araştırmalar öne çıkmaya başlamıştır. Bu konularda, büyük ölçekli DNA dizinleme yöntemlerinin geliştirilmesi, bilgisayar ve yazılım programlarının oluşturulması bu ölçekteki verilerin değerlendirilmesini mümkün kılmaktadır. Burada, biyoinformatik ile “DNA yongaları” gibi teknolojiler biyolojik sistemlerin genetik yapılarına ayrıntılı olarak incelemeye olanak sağlamaktadır. Moleküler tekniklerin tarımsal üretimin artırılmasında önemli olanaklar sunduğu yadsınamaz bir gerçektir. Ancak, geçtiğimiz 20 yıl içerisinde yenidenbileşen [rekombinant] DNA ya da genetik mühendisliği teknikleri olarak da adlandırılan modern biyoteknolojik yöntemlerle geliştirilmiş hastalık ve zararlılara dayanıklı bitki çeşitlerinin insan sağlığı ve çevre üzerindeki olası olumsuz etkileri yoğun şekilde tartışılmakta, bu yeni teknolojinin sunduğu olanaklar farklı açılardan sorgulanmaktadır. Bu makalede modern biyoteknolojik yöntemlerle elde edilmiş ve genelde Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar (GDO) olarak tanımlanan bu transgenik ürünlerin tarımsal üretimin artırılmasında sunduğu olanaklar, bu ürünlerin insan sağlığı ve çevre üzerindeki olası olumsuz etkilerin yanında GDO’larla ilgili sosyo-ekonomik kaygılar ele alınmaya çalışılacaktır. Transgenik Ürünlerde Dünya’da Mevcut Durum Bitki biyoteknolojisi ve özellikle gen teknolojisi alanındaki gelişmeler 1980’li yıllardan itibaren hız kazanmış, ilk transgenik ürün bitkisi olan uzun raf ömürlü domates FlavrSavr adı ile 1996 yılında pazara sürülmüştür. Bunu gen aktarılmış mısır, pamuk, kolza ve patates bitkileri izlemiştir. 1996 yılından itibaren transgenik ürünlerin ekim alanları hızla artmış ve 2005 yılında 90.0 milyon hektara ulaşmıştır (Çizelge 1). Halen yetiştirilmekte olan transgenik ürünlerin ekim alanları incelendiğinde, bu ekim alanlarının % 99’unun A. B. D., Arjantin, Kanada, Brezilya ve Çin’de olduğu, genetiği değiştirilmiş ürün ekimi yapan ülkelerin sayısı 18’e ulaşmış olmakla beraber (Güney Afrika, Avustralya, Hindistan, Romanya, Uruguay, İspanya, Meksika, Filipinler, Kolombiya, Bulgaristan, Honduras, Almanya ve Endonezya) bu ülkelerde geniş ekim alanları bulunmadığı görülmektedir (James, 2005). Çin’deki ekim alanları ise özellikle Bt içeren pamuk ile hızla artmaktadır. Yine, Hindistan’da Bt içeren pamuk ekimine izin verilmesiyle bu ülkede de transgenik pamuk ekim alanlarının hızla artması beklenmektedir. Transgenik ürünlerin ekim alanları 2005 yılı itibariyle 90.0 milyon hektara ulaşmış olmakla beraber, bu ekim alanlarının artmasındaki şüphesiz en önemli engel özellikle Avrupa Birliği kamu oyunda bu ürünlere karşı oluşan olumsuz tepkiler, dolayısı ile bunun üreticiler üzerinde oluşturduğu olumsuz beklentilerdir. Aynı şekilde, gelişmekte olan ülkelerde aşağıda daha detaylı olarak değerlendirilecek olan biyogüvenlikle ilgili yasal mevzuatın henüz oluşturulmamasının getirdiği belirsizlik de ekim alanlarının genişlemesine engel olmaktadır. OECD BioTrack On-line verilerine göre 2000 yılı itibariyle transgenik ürünlere ait 15 000 üzerinde tarla denemesi yapılmıştır. Bu ürünler arasında tarla bitkileri, sebzeler, meyve ağaçları, orman ağaçları ve süs bitkileri bulunmaktadır. Burada dikkate değer bir husus ise 100’e yakın transgenik ürün çeşidi için ticari üretim izni alınmış olmasına rağmen bunlardan ancak birkaç tanesi pazara sürülmüştür. Buna paralel olarak, geniş ölçekte yetiştiriciliği yapılan türlerin oldukça sınırlı sayıda olduğu, ancak soya, mısır, pamuk ve kolza gibi önemli ürün türleri olduğu görülmektedir (Çizelge 2). Pazara sürülen ilk transgenik ürün olan uzun raf ömürlü FlavrSavr domatesi pazarlama stratejilerindeki yanlışlıklar ve tüketiciler tarafından fazla tutulmaması nedeniyle üretimden kalkmıştır. Bt patates ise çevrecilerin tepkisinden çekinen büyük “Fast Food” gıda zincirlerinin talep etmemeleri nedeniyle pek geniş ekim alanları bulamamıştır. Herbisitlere dayanıklı transgenik buğday çeşidi de gerek çevrecilerin tepkisi gerekse bu ürünü geliştiren çokuluslu şirketin pazarlama kaygıları nedeniyle henüz ticarileştirilmemiştir. Virüse dayanıklı papaya Hawaii adalarındaki papaya endüstrisini kurtarmış olmakla beraber sadece burada yetiştirilmektedir. Geniş ölçekte yetiştirilen tür ve çeşitlerin yine çok uluslu şirketlere ait tohumculuk şirketleri tarafından pazarlanıyor olması ayrıca dikkat çekmekte olup, bunun nedenleri ileriki bölümlerde incelenmeye çalışılacaktır. Halen ticari olarak üretimi yapılmakta olan transgenik ürünlere aktarılmış özellikler incelendiğinde, bunların daha çok girdiye yönelik, yani doğrudan çiftçiyi ilgilendiren herbisitlere dayanıklılık, böceklere dayanıklılık, virüslere dayanıklılık gibi özellikler olduğu görülmektedir (Çizelge 3). En yaygın olarak aktarılan özellik herbisitlere dayanıklılık olup, bu çiftçilerin üretim maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaktadır. Yine Lepidopter’lere dayanıklılık sağlayan Bacillus thuringiensis endotoksin geni (Bt), özellikle mısır ve pamuk yetiştiriciliğinde zararlı olan tırtıllara karşı etkili olmakta; dolayısı ile tarımsal mücadele ilaçları kullanımını azaltmakta böylece hem üretim maliyetini düşürmekte hem de kimyasal ilaçların çevre ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerini ortadan kaldırmaktadır. Bundan sonra piyasaya sunulması beklenen transgenik ürünlerin ise üretim maliyetlerini düşürücü özelliklerin yanında tüketicileri doğrudan ilgilendiren özellikler üzerinde de yoğunlaşması beklenmektedir. Bunlara en güncel örnek “altın pirinç” olarak adlandırılan beta karoten/A vitamini içeriği yükseltilmiş çeltiktir. Gelişmiş ülkelerde özellikle Güneydoğu Asya’da A vitamini eksikliği çeken 170 milyon kadar kadın ve çocuğun bu şekilde yeterli A vitamini alması ümit edilmektedir. Greenpeace örgütü ise, Altın Pirinç’in sadece çokuluslu şirketlerin bir pazarlama stratejisi olduğunu, bölgede günlük yaklaşık 300 gram pirinç tüketildiğini, ancak bir insanın önerilen günlük dozda provitamin A alabilmesi için bu miktarın yaklaşık 12 katını yemesi gerektiğini iddia etmektedir. Altın pirinci geliştiren araştırmacılar, Dr. Peter Beyer ve Prof. Ingo Potrykus ise bu hesaplamanın gerçekleri yansıtmadığını söylemektedirler. Onlara göre, çocuklar için günlük tavsiye edilen A vitamini dozajı 0,3 mg/gün’dür. Ancak hastalıklar ve körlükten korunmak için gereken A vitamini miktarı bu dozajın %30-40’ı civarındadır. Altın Pirinç’te bulunan provitamin A miktarı 1,6 – 2,0 mg/kg’dır. Provitamin A’nın A vitaminine dönüşme faktörü Amerikan Ulusal Bilim Akademisi (NAS) Sağlık Enstitüsü’nce (IOH) '12', Dünya Sağlık Örgütü (WHO) ve Gıda ve Tarım Örgütü’nce (FAO) '6', Hindistan Sağlık Araştırma Kurulu’nca '4' olarak alınmaktadır. Bu veriler ışığında ve Altın Pirinç’in biyoyararlılık değerleri %100 veya %50 olarak kabul edildiğinde yapılan hesaplamalarda Çizelge 4'teki rakamlar ortaya çıkmaktadır. Hesaplama için bir örnek verelim: IOH'in dönüşüm faktörü olan '12' esas alınırsa: körlükten korunmak için gereken 0,1 mg A vitamini için gerekli provitamin A miktarı 0,1 X 12 = 1,2 mg'dir. Altın Pirincin 1 kilogramında 2 mg provitamin olması hâlinde ve biyoyararlılık oranı %100 ise, bir günde yenmesi gereken Altın Pirinç miktarı 1,2 / 2 = 0,6 kg çıkar. Ancak, Çizelge 4'ten görülebileceği gibi, dönüşüm faktörü ve biyoyararlılık oranına göre bu miktar çok daha küçük olabilmektedir. Hatta Hindistan Sağlık Araştırma Kurumu’nun hesaplamaları kullanılırsa bu miktarda provitamin A alınabilmesi için gereken Altın Pirinç tüketimi 180 gramdır. Kaldı ki, Altın Pirinç İnsani Yardımlaşma Ağı’na (Humanitarian Golden Rice Network) da üye olan Syngenta firmasının yatırımı ile 2005 yılında “Altın Pirinç 2” adı verilen ve öncekine göre yaklaşık yirmi kat daha fazla provitamin A içeren yeni bir pirinç çeşidi geliştirilmiştir. Firma yıllık 10.000 dolardan düşük gelirli çiftçilere tohumları ücretsiz vermeyi planlamaktadır. Ayrıca bu tohumlara sahip olan çiftçiler ileriki senelerde kendi tohumlarını firmaya bedel ödemeden çoğaltabileceklerdir(*). “Altın Pirinç” örneğinin dışında doymuş yağ asit oranı değiştirilmiş yağlı tohumların, gerekli amino asit içeriği yükseltilmiş tahıl ve patateslerin, mikroelementlerce zenginleştirilmiş tahılların, aroma maddeleri yüksek ancak düşük kalorili ürünlerin yakın gelecekte piyasaya çıkması beklenmektedir. Hepatit B aşısı içeren patates ve muz bitkilerinin yanında, transgenik bitkilerin önemli bir kullanım alanı da ilaç hammaddesi ve monoklonal antikor üretimi için büyük potansiyel sunmalarıdır. Gen aktarılmış bu bitkilerin sera ve tarla denemeleri halen devam etmektedir. Bunlara paralel olarak, üzerinde en fazla araştırma yapılan konular arasında biyotik ve abiyotik stres koşullarına dayanıklı bitki çeşitleri gelmektedir. Yukarıda da değinildiği üzere, şimdiye kadar sağlanan üretim artışı tarım alanlarının genişlemesi, yaygın kimyasal gübreleme ve sulama ile sağlanmış ve bunlar ekolojik dengeyi olumsuz yönde etkilemiştir. Artık herkes tarafından kabul edilen bu sorunlar nedeniyle, bundan böyle tarımsal üretimin artırılmasındaki temel iki hedef sürdürülebilir tarım teknikleri ve birim alandan alınan verimliliğin artırılması yönünde olacaktır. Bunun için de bitkilerin yüksek verimli genotipe sahip olmalarının yanında biyotik ve abiyotik stres koşullarına dayanıklı olmaları da istenmektedir (SOFA, 2004). Bunlar arasında hastalık ve zararlılara dayanıklılık özelliği başta gelmektedir. Zira özellikle gelişmekte olan ülkelerde, bitkisel üretimin yarıya yakın kısmı hatta bazen fazlası üretim sırasında veya hasat sonrası hastalık ve zararlılar nedeniyle kaybolmaktadır. Bunlara karşı tarımsal mücadele ilaçlarının kullanıldığı durumlarda ise bu hem üretim maliyetini artırmakta, hem de insan sağlığını ve çevreyi olumsuz yönde etkileyebilmektedir. Dolayısı ile hastalık ve zararlılara karşı dayanıklılık genleri aktarılmış bitkilerin geliştirilmesi verimliliği artırdığı gibi tarımsal üretimin çevre üzerindeki baskısını da azaltacaktır. Bu alanda şimdiye kadar elde edilmiş en başarılı uygulama Lepidopter’lere dayanıklılık sağlayan Bacillus thuringiensis endotoksin genleri aktarılmış bitkilerden elde edilmiştir. Ancak, bitkisel üretimde zararlı olan çok sayıdaki diğer zararlı böceklere karşı aynı başarı henüz elde edilememiştir. Aynı şekilde, bazı virüs hastalıklarına karşı dayanıklı bitki çeşitleri geliştirilmişse de bunların sayısı pek fazla değildir. Bitkilerde önemli kayıplara neden olan fungal ve bakteriyel hastalıklara karşı direnç kazandırmaya yönelik araştırmalar da yoğun biçimde devam etmektedir. Ancak, bu hastalıklara dayanıklılık mekanizmalarının karmaşıklığı, dayanıklılık mekanizmalarının bitkiler ve patojenler arasında farklılık göstermesi, patojenlerin özellikle fungusların kendi dayanıklılık mekanizmalarını sürekli geliştirme yetenekleri nedeniyle henüz bakteriyel ya da fungal hastalıklara dayanıklı transgenik bitki çeşitleri üretim zincirine girecek aşamaya gelmemiştir. Bilindiği üzere küresel ısınma ve yanlış arazi kullanımı gibi nedenlerle 21. yüzyılda kuraklığın ve çölleşmenin gittikçe artması beklenmektedir. Bu durumdaki arazilerin çoğu ise Afrika gibi nüfus artış hızının en fazla olduğu ülkelerde bulunmaktadır. Bu nedenle, kurağa dayanıklı ya da az suyla yetişebilen bitki çeşitlerinin geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Aynı şekilde tuzlu veya mikroelement eksikliği ve alüminyum gibi metal fazlalığı sorunu bulunan topraklarda yetişebilen bitkilerin geliştirilmesi de bu gibi ülkelerdeki marjinal tarım alanlarında üretim yapılabilmesine olanak sağlayacaktır. Eldeki bilgiler, dünyada mineral eksikliği ve metal (özellikle alüminyum) toksisitesi nedeniyle bitkisel üretimin sınırlandığı toprakların tüm topraklar içerisindeki payının % 60 dolayında olduğunu göstermektedir (Çakmak, 2002). Hem bu tür toprak sorunlarına hem de olumsuz çevre/iklim koşullarına karşı dayanıklılık kazandırmaya yönelik çalışmalar da yoğun bir şekilde devam etmekle beraber, bu özelliklerin birden fazla gen veya gen grupları tarafından belirleniyor olması, bunların gerek belirlenip klonlanmaları gerekse bitkilere aktarma teknolojilerinin yetersizliği sebebiyle henüz beklenen başarı düzeyine ulaşılamamıştır. Moleküler Bitki Islahı Gen teknolojileri denildiği zaman ilk akla gelen transgenik bitkiler ise de yukarıda belirtilen teknik kısıtların yanında transgenik bitkiler konusunda oluşan olumsuz kamu oyu baskıları da göz önünde bulundurularak, bu teknolojilerin klasik ıslah yöntemlerini geliştirerek daha etkin kılacağı alanlara yönelmek belki de daha akılcı bir yaklaşım olacaktır. Çoğu biyotik ve abiyotik stres koşullarına dayanım birden fazla gen tarafından kontrol edildiğinden bunların klasik ıslah yöntemleriyle belirlenmesi mümkün olmamaktadır. Ancak bu alanda gerek ulusal gerekse uluslararası ıslah kuruluşlarında, önemli miktarda bitki gen bankaları oluşturulmuş ve klasik ıslah konusunda önemli deneyimler kazanılmıştır. İşlevsel genomik çalışmalarının yaygınlaşmasıyla oluşan bilgi birikimini klasik ıslah yöntemleriyle birleştirmek mümkün olduğunda, stres koşullarına dayanıklı bitki ıslahı da yeni bir boyut kazanacaktır. Arabidopsis genetik haritasının yanında, çeltik, domates ve Prunus gibi türlerin genetik haritalarından kaydedilen gelişme, çoğu metabolik tepkimeyle ilgili gen dizinlerinin evrim boyunca korunmuş olması, elde edilen bu bilgi birikiminin diğer türlerde kullanım olanağını artırmaktadır. Yine moleküler işaret genleri konusunda oluşan bilgi birikimi moleküler bitki ıslahında yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu moleküler teknikler özellikle buğday gibi genomu karmaşık bitki türlerinde hastalıklara dayanım mekanizmaları ve kalite özellikleri açısından ıslahta çok önemli avantajlar sunmaktadır. Benzer şekilde meyve ya da orman ağaçları gibi generatif yaşam evreleri uzun dolayısı ile melezleme ıslah süreçlerinin çok uzun olduğu bitki türlerinde de moleküler işaret genleri çok önemli olmaktadır. Öte yandan, dünyada, özellikle gelişmekte olan ülkelerde insanlarda başta demir ve çinko olmak üzere mikroelement eksiklikleri ve buna bağlı ciddi sağlık sorunları çok yaygın biçimde ortaya çıkmaktadır. Yapılan tahminler problemin dünya nüfusunun yarısını etkilediğini göstermektedir. Sorunun başlıca nedeni olarak, mikroelementlerce çok fakir olan tahıl kökenli gıdaların yoğun biçimde tüketilmesi gösterilmektedir. Tahıllar hem mikroelementlerce fakir hem de mikroelementlerin vücutta kullanımını sınırlayan maddelerce zengindir (Cakmak ve Ark., 2002). Günümüzde birçok araştırma grubu ve konsorsiyumu buğday, çeltik ve mısır gibi bitkilerin mikroelementlerce zenginleştirilmesi için ıslah programları başlatmış ve bu programlarda moleküler markör destekli moleküler teknikler vazgeçilmez bir araç olarak kullanılmaktadır (www.harvestplus.org). Tüketici Tepkileri ve Biyogüvenlik Düzenlemeleri Transgenik bitkilerin insan sağlığı ve çevre üzerindeki olası olumsuz etkileri uzunca süredir tartışılmaktadır. Yukarıda değinildiği üzere, ilk transgenik ürünler A.B.D.’de yetiştirilmeye başlanmış olup, yine en geniş ekim alanları bu ülkede bulunmaktadır. Bu ürünlerin tamamı Amerikan Gıda ve İlaç İdaresi (FDA), Amerikan Tarım Bakanlığı (USDA/APHIS) ve Çevre Koruma Dairesi (EPA) tarafından çok kapsamlı bilimsel incelemeler yapıldıktan sonra ticari üretimleri yapılmakta ve yine bu ülkede insan gıdası ve/veya hayvan yemi olarak tüketilmektedir. Üretim fazlası olan mısır ve soya gibi ürünler ise Avrupa Birliği dahil diğer ülkelere satılmaktadır. Özellikle Avrupa Birliği ve diğer bazı ülkelerde transgenik bitkilerin insan sağlığı ve çevre üzerine olası olumsuz etkileri çok yoğun bir şekilde tartışma konusu olmaktadır. Bunların bilimsel bazlı tartışmalardan ziyade duygusal, kişisel ve ekonomik tercihler ağırlıklı olduğu yadsınamaz. Örneğin, endişe konusu gerekçelerden bir tanesi transgenik ürün geliştirme çalışmaları sırasında kullanılan antibiyotik işaret genleridir. Avrupa Konseyi’nin 1999 yılında uzman bilim adamlarından oluşan bir panele hazırlatmış olduğu rapor, bu endişenin bilimsel nedenlerle açıklanamayacağını bildirmiş, ancak bundan sonra geliştirilecek transgenik bitkilerde antibiyotik işaret genlerinin kullanılmamasını tavsiye etmiştir. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) GDO Paneli ise 2 Nisan 2004 tarihide yayınlamış olduğu Bilim Paneli Görüş Dokümanı’nda antibiyotik işaret genlerini 3 grupta toplamış ve halen üretilip tüketilmesine izin verilen GD ürünlerde bulunan npt II işaret geninin insan ve çevre sağlığı açısından her hangi bir sorun oluşturmayacağını, klinik tedavide kullanılan diğer antibiyotik işaret genlerinin ise araştırmalarda kullanılmaması gerektiğini bildirmiştir (EFSA, 2004). İnsan sağlığı açısından öne sürülen diğer bir olumsuzluk ise transgenik ürünlere aktarılan genlerin insanlarda alerji yapacağı ve toksik etkileri olabileceğidir. Ancak, bu ürünlerin ticari ekimlerine izin verilmeden önce yoğun ve kapsamlı laboratuar ve klinik testlerin yapılması ve bulguların bağımsız bilim kurulları tarafından inceleniyor olması, bu tip yan etkilerin en az düzeyde olmasını sağlamaktadır. Burada hatırlanması gereken husus, transgenik ürünlerin alerji oluşturma olasılığının klasik ıslah yöntemleri ile elde edilen ürünlerden daha fazla olmamasıdır (König ve ark., 2004) Nitekim, Avrupa Birliği ülkelerindeki yoğun kamuoyu endişelerini giderebilmek amacıyla, 13 AB üyesi ülke’den 65 bilim insanının katılımıyla, 3.5 yıl süren ve 11.5 milyon euro harcanarak yürütülen ENTRANSFOOD projesi, halen üretilip tüketilmekte olan genetiği değiştirilmiş ürünlerin insan sağlığı açısından klasik yöntemlerle elde edilen ürünlerden daha tehlikeli olmadığını ortaya koymuştur (Kuiper ve ark., 2004). Transgenik ürünlerin çevresel etkilerini değerlendirmek ise insan sağlığı üzerindeki etkilerini değerlendirmekten çok daha zor ve karmaşık görünmektedir. Burada şüphesiz tarımsal üretim yapılan ekosistemlerin birbirlerinden çok farklı olması en büyük etkendir. Çevre üzerindeki olası olumsuz etkilerin başında, transgenik bitkilerin ekosistemdeki diğer canlılarla etkileşimi gelmektedir. Örneğin Bt aktarılmış mısır bitkilerini yiyen tırtılların yanında diğer hedef olmayan canlıların örneğin Kral kelebeğinin de olumsuz etkilenebileceği endişesi (Losey, 1999) son birkaç yıldır yoğun tartışma konusu olmuş hatta GDO karşıtı örgütler tarafından hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, Bt mısır polenlerinin Kral kelebeği ve diğer hedef dışı organizmalar üzerindeki olumsuz etkilerini tarla koşullarında incelemek üzere yapılan kapsamlı araştırmalar bu riskin çok düşük bir düzeyde olduğunu ve Kral kelebeklerinin yaşam döngüsünü olumsuz etkilemediğini göstermiştir (Oberhauser ve ark., 2001; Pleasants ve ark., 2001; Sears ve ark., 2001; Zangerl ve ark., 2001). Burada genetiği değiştirilmiş organizmaların çevre üzerindeki etkileri tartışılırken, Bt geni aktarılmış bitkiler yerine normal mısır yetiştiriciliğinde kullanılan kimyasal mücadele ilaçlarının hedef olmayan organizmalar üzerinde çok daha fazla olumsuz etkilerinin bulunduğunu göz önünde bulundurmakta yarar vardır (Gianessi ve ark., 2002). Burada asıl endişe konusu, sürekli Bt aktarılmış mısır ile beslenen tırtılların belirli bir süre içerisinde dayanıklılık mekanizması geliştirmesinin kaçınılmaz olmasıdır. Onun için bu tırtılların dayanıklılık geliştirmelerini geciktiren tedbirler alınmaya çalışılmaktadır. Ancak, bu yine de güncel ve geçerli bir sorun olarak çözüm beklemektedir. Diğer bir husus ise transgenik bitkilerden gen kaçışı yoluyla biyoçeşitliliğin bozulmasıdır. Burada, transgenik bitkilerle akraba türlerin bulunduğu ekosistemlerde transgeniklerin kesinlikle yetiştirilmemesi öngörülmektedir. Ancak, çiftçi eğitim düzeyinin oldukça sınırlı olduğu gelişmekte olan ülkelerde bunun ne şekilde sağlanabileceği hala bilinmemektedir. Nitekim, mısır bitkisinin gen kaynağı olarak bilinen Meksika’da A. B. D.’den kaçak olarak getirilen transgenik mısırların ekilmesi ve bunlardan Meksika’daki yerel mısır çeşitlerine gen kaçışı biyoçeşitlilik üzerinde önemli etkiler yaratacaktır. Transgenik bitkilerin insan sağlığı ve çevre üzerindeki olası olumsuz etkileri yoğun olarak incelenip tartışılmakta olup, buna yönelik çeşitli ulusal, bölgesel ve uluslar arası mevzuat oluşturma çabaları bulunmaktadır. Ancak ülkeler arasında henüz tam bir uyum sağlandığı söylenemez. Örneğin A.B.D.‘deki biyogüvenlik mevzuatı Avrupa Birliği mevzuatından çok farklı olup mevzuatın uygulanmasında bile ülkeler arasında hala uyum sağlanamamıştır. Ancak, yeni oluşturulan European Food Safety Authority ve 2004 yılında yürürlüğe giren genetiği değiştirilmiş ürünlerin etiketlenmesi ve izlenebilirliğini amaçlayan yönetmelikler bu uyumu sağlamada önemli bir adım sayılabilir. Son olarak, Uluslararası Biyolojik Çeşitlilik Anlaşması bağlamında hazırlanan ve uzun görüşme ve tartışmalardan sonra 2000 yılında üzerinde anlaşmaya varılan Uluslararası Biyogüvenlik Protokolü, transgenik ürünlerin sınır ötesi taşınmaları ve kullanımı yönünde olumlu bir gelişmedir. Türkiye’nin de imzalamış olduğu bu Protokol 11 Eylül 2003’te yürürlüğe girmiş olmasına rağmen, Protokol’ün uygulanabilir hale gelmesi daha bir süre alacaktır. Bunun için özellikle gelişmekte olan ülkelerin, kendi biyogüvenlik mevzuatlarını hazırlamalarının yanında, bu mevzuatı uygulayacak laboratuar altyapısını oluşturmaları, bu laboratuarlarda çalışacak teknik elemanları yetiştirmeleri ve en önemlisi karar verici konumdaki bürokratları eğitmeleri gerekmektedir. Aksi takdirde, bu mevzuat transgenik ürünlerin ticaretini engelleme dışında, gelişmekte olan ülkelerin kendi biyolojik kaynaklarını verimli şekilde değerlendirecek bilimsel ortamı yaratmaları açısından olumlu bir etki oluşturmayacaktır. Fikri Mülkiyet Hakları Giriş kısmında bahsedilen ve tarımsal üretimin artırılmasında oldukça başarılı sayılan “Yeşil Devrim”, büyük ölçüde kamu kuruluşları veya kamu yararına çalışan uluslararası araştırma enstitüleri tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu nedenle, gerek yüksek verimli çeşitlerin geliştirilmesi gerekse bu tohumlukların çoğaltılarak gelişmekte olan ülke çiftçilerine ulaştırılması normal ticari kurallar içerisinde süregelmiştir. Benzer şekilde, mekanizasyon, kimyasal gübre ve tarımsal mücadele ilaçları kullanımı, sulu tarım teknikleri gibi yeni teknolojilerin transferi hatta sulama projelerinin kurulması gibi konularda uluslararası finans kuruluşları veya yardım kuruluşları önemli katkılarda bulunmuşlardır. Bugünkü “Biyoteknoloji Devrimi” ise büyük ölçüde özel sektör tarafından yapılmaktadır. Halen bu alandaki Ar-Ge çalışmalarının % 80 oranında özel sektör yatırımlarıyla gerçekleştiği tahmin edilmektedir. Hal böyle olunca, özel sektör yatırımcıları tarafından geliştirilen her teknik veya ürünün hemen patent veya benzeri yöntemlerle korunmaya alınması ve bunlardan kısa sürede ticari gelir sağlanması istenmektedir. Aksi halde, özel sektörün gelir getirmeyecek Ar-Ge faaliyetlerine girmesini beklemek pek gerçekçi olmayacaktır. Örneğin, halen ticarete intikal etmiş transgenik ürünlerin mısır, soya ve pamuk gibi büyük ürün gruplarında olması, gelişmekte olan ülkelerdeki tatlı patates ve sorgum gibi ürünlere özel sektör tarafından pek yatırım yapılmaması şaşırtıcı değildir (SOFA, 2004). Son yıllarda, yine uluslararası yardım kuruluşlarının desteği ile veya biyoteknoloji alanında yoğun Ar-Ge faaliyeti olan çokuluslu şirketlerin işbirliği ile kamu araştırma kuruluşlarında yeni transgenik çeşitlerin geliştirilmesine yönelik araştırma faaliyetlerinin arttığı gözlenmektedir. Ancak, burada da fikri mülkiyet haklarına ilişkin sorunların yoğun olarak tartışıldığı görülmektedir. Bunun en güncel örneklerinden birisi de yukarıda sözü edilen “Altın Pirinç”tir. Rockefeller Vakfı tarafından finanse edilen ve Prof. Ingo Potrykus ve Prof. Peter Beyer önderliğindeki araştırmacılar tarafından geliştirilen “Altın Pirinç”te 30 civarında farklı şirket ve üniversiteye ait 70 adet patent bulunması, bu ürünün ticari olarak değerlendirilmesinde ve hatta gelişmekte olan ülkelere transferinde önemli bir sorun olarak ortaya çıkmıştır. Bu konuda, Latin Amerika ülkelerinde yapılan bir çalışma (Cohen ve ark., 1998), bu ülkelerde yürütülen biyoteknolojik araştırmaların ve ürün geliştirme çalışmalarının hepsinde çok sayıda patentli teknik veya materyalin kullanıldığını göstermiştir (Şekil 2). Tüm bunlar, biyoteknolojik araştırmalardan gelişmekte olan ülkelerdeki fakir çiftçilerin ve halkın nasıl yararlanabileceği sorusunu akla getirmektedir. Dünya Ticaret Örgütü’ne (WTO) üye ülkelerin imzalamış oldukları TRIPS (Trade Related Intellectual Property Rights) antlaşması, bazı istisnai hükümlerine rağmen, gelişmiş ülkelerdeki çok uluslu şirketleri korur niteliktedir. Bu nedenle, gelişmekte olan ülkelerdeki araştırma kuruluşlarının, biyoteknolojik araştırmalarını planlarken ve yürütürken fikri mülkiyet haklarıyla ilgili konuları yakından izlemeleri ve ona göre tedbir almaları yararlı olacaktır. Bu bağlamda yine transgenik bitkilerden ziyade moleküler bitki ıslahı yöntemlerinin Türkiye gibi gelişmekte olan ülkeler açısından daha avantajlı olduğu söylenebilir. Yine burada, Türkiye gibi zengin gen kaynaklarına sahip ülkelerin, bu gen kaynaklarını tespit edip karakterize ederek, hatta bunlardaki ticari öneme sahip genleri saptayıp patentleyerek önemli bir konum yakalamaları mümkün olabilir. Bu konuda, FAO örgütü tarafından 2001 yılında kabul edilen Uluslararası Bitki Genetik Kaynakları Antlaşması işlerlik kazandığında, zengin gen kaynağı olan ülkelerin bu kaynaklardan daha etkin yaralanmalarına yardımcı olacaktır. Bu alandaki gerek yasal ve gerekse araştırma altyapısının şimdiden oluşturulması yararlı olacaktır. Şekil 2. Latin Amerika Ülkelerinde Kullanılan Patentli Teknikler ve Materyaller (Cohen ve ark., 1998). Türkiye’de Tarımsal Biyoteknoloji ve Transgenik Ürünlerin Durumu Türkiye zengin gen kaynaklarına sahip olması nedeniyle, tarımsal biyoteknoloji alanında çok önemli bir avantaja sahiptir. Ancak, Türkiye’nin modern biyoteknolojik yöntemlerin sunduğu nimetlerden yararlanabilmesi için dünyadaki gelişmeler ve Türkiye’deki mevcut durum çerçevesinde önceliklerini çok iyi saptaması gerekmektedir. Türkiye’de biyoteknolojinin gelişmesi için mutlak gerekli olan biyoloji, biyokimya, moleküler biyoloji gibi temel bilim alanlarına gerekli önemin verilmemesi, bu alanda yetişmiş eleman sayısının düşük kalmasına ve dolayısı ile kapsamlı araştırmaları yürütebilecek kritik kitleye sahip araştırma birimlerinin oluşturulmasına engel olmuştur. Bu sorun, 1980 yılından beri hazırlanan tüm 5 yıllık kalkınma planlarında vurgulanmış olmasına karşın, bu konuda henüz belirgin bir gelişme sağlandığı ne yazık ki söylenemez. Burada en önemli sorun, belirli düzeyde bilgi birikimine ve tecrübeye sahip araştırmacıları bir araya getirerek “uzmanlık merkezleri” oluşturmak yerine tek tek laboratuvarların oluşturulmasından kaynaklanmaktadır. Son yıllarda, yurt dışında moleküler biyoteknoloji alanında eğitim görmüş ya da moleküler bitki ıslahı konusunda eğitim almış genç araştırmacıların sayısı artıyor olmasına rağmen, bunları bir araya getirerek güdümlü projeler üzerinde çalışacak “uzmanlık merkezleri” ya da laboratuvarları oluşturacak bir çaba görülmemektedir. Gerekli tedbirler alınmadığı taktirde, geçtiğimiz 30 yıldır yapılan girişimlere ve harcanan çok önemli miktarda kaynaklara rağmen Türkiye’nin tarımsal biyoteknoloji alanında, bugün bulunduğu noktadan daha farklı bir konuma gelmesi mümkün olamayacaktır. Burada, Türkiye’de bitki doku kültürü yatırımlarının 1974 yılında başlamış olmasına ve halen hemen hemen tüm Ziraat Fakültelerinde ve Tarım Bakanlığı araştırma enstitülerinde birer doku kültürü laboratuvarı kurulmuş olmasına rağmen Türkiye’nin, son derece basit bir teknoloji gerektiren patates tohumluğu ihtiyacını bile, hemen tamamını her yıl milyonlarca dolar ödeyerek yurt dışından karşılaması en çarpıcı örneklerden birisidir. Türkiye’nin biyoteknolojiye ve tarımsal araştırmalara yaklaşımını ortaya koymak amacıyla, 2001-2005 yıllarını kapsayan VIII. Beş Yıllık Kalkınma Planının ilgili bölümleri incelendiğinde, bilgi toplumu olma amacı doğrultusunda bilimsel ve teknolojik gelişmeler sağlayarak uluslararası düzeyde rekabet gücü kazanmanın esas olduğu ilkesi dikkati çekmektedir. Bu ilke çerçevesinde biyoteknolojinin de içinde bulunduğu bazı yüksek teknolojiler öncelikli konu olarak belirlenmiştir. Ayrıca, ekonomik, sosyal, çevresel boyutunu bütün olarak ele alan rekabet gücü yüksek, sürdürülebilir bir tarım sektörünün oluşturulması temel amaç olarak tespit edilmiştir. Tarımsal araştırmalarda koordinasyonun sağlanmasının ve araştırma konularının belirlenmesinde üretici ve sanayicinin taleplerinin dikkate alınmasının gerekliliği de vurgulanmaktadır. Hedefler bu şekilde belirlenmekle birlikte, Türkiye’nin Ar-Ge konusunda diğer ülkelere oranla oldukça geride olduğu bilinen bir gerçektir. Halen Ar-Ge harcamalarının GSMH içindeki payı % 0,64 düzeyindedir. Üniversiteler toplam Ar-Ge çalışmalarında ve tarımsal araştırmalarda en fazla payı alan kurumdur. Dolayısıyla, diğer gelişmekte olan ülkelere paralel olarak Türkiye’de de özel sektör araştırmaları kısıtlı olup, üniversiteler % 70’lere varan payla en fazla araştırmanın yapıldığı kurum olmaktadır. TÜBA (2003) tarafından gerçekleştirilen “Moleküler Yaşam Bilimleri ve Teknolojileri Öngörü Projesi” kapsamında Türkiye’nin biyoteknoloji ile ilgili altyapısı ortaya konmaktadır. Çalışma, yaklaşık 150 araştırma biriminin ve 2000 araştırıcının biyoteknoloji konusunda çalıştığını göstermektedir. Bu sayının önemli bir insan altyapısını işaret ettiğini vurgulayan çalışma, araştırıcıların verimliliklerinin bir göstergesi olan araştırıcı başına bilimsel yayın verilerine bakıldığında mevcut altyapının etkin bir şekilde kullanılmadığını, kurumsallaşmanın ve teknoloji üretme kaygısının bulunmadığını .belirtmektedir. Türkiye’de biyoteknoloji alanında yapılan bilimsel yayınların yaklaşık % 42’si endüstriyel biyoteknoloji alanında olup tarımsal biyoteknoloji % 11,5 ile en az yayın çıkarılan biyoteknoloji dalı olmuştur. Stres toleransı, rejenerasyon ve propagasyon, farmasötik ve moleküler markörler en fazla çalışılan tarımsal biyoteknoloji konularıdır (Özcengiz, 2003). Biyoteknoloji araştırmaları için devlet TÜBİTAK, kamu kurumları ve üniversitelere destek verdiği gibi özel sektöre de belli oranlarda destekler sağlamaktadır. Kamu yatırım bütçesinden üniversitelere araştırma projelerinin desteklenmesi amacıyla ödenekler tahsis edilmekte olup, desteklenen projeler arasında genetik kaynakların korunması projeleri, transgenik bitki geliştirilmesine ve üniversitelerin altyapılarını geliştirmeye yönelik projeler önde gelmektedir. Öte yandan, firmaların biyoteknoloji araştırma geliştirme faaliyetlerine de TÜBİTAK bünyesindeki Teknoloji İzleme Değerlendirme Birimi (TİDEB) ve Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı (TTGV) kanalıyla destek sağlanmaktadır. TİDEB firmaların Ar-Ge proje maliyetlerinin en fazla % 60’ı oranında ve hibe şeklinde destek vermektedir. Bu program dahilinde, gen mühendisliği-biyoteknoloji 6 öncelikli konudan biri olarak tespit edilmiş olup biyoteknoloji projelerinin toplam desteklenen projeler içindeki payı % 3,1’dir. TTGV ise proje maliyetinin en fazla % 50’sini karşılamakta ve geri ödemeli bir sistem içinde destek vermektedir. Biyoteknolojinin bu kapsamda desteklenen projeler içerisindeki payı ise % 7’dir. Tarımsal biyoteknolojide gelişme kaydetmiş ülkelerdeki kurumsal yapılanma üniversiteler, kamu Ar-Ge kuruluşları ve özel sektör olmak üzere 3 farklı ayaktan meydana gelmekte ve her bir kurumun kendi kapasiteleri ve görev tanımları içinde belirlenmiş rolleri bulunmaktadır. Örneğin üniversiteler ve kamu Ar-Ge kuruluşları temel araştırma konusunda uzmanlaşırken, özel sektörün uygulamalı araştırma ve ürün geliştirmeye yönelik çalıştığı görülmektedir. Birbirinin tamamlayıcısı olan bu roller içinde bir kurumun eksikliği sistemin iyi çalışmamasına neden olmaktadır. Bu noktadan hareketle Türkiye’deki yapıya baktığımızda, araştırma sistemi içerisinde üniversitelerin temel kuruluş olduğu ve en önemli ayaklardan biri olan özel sektörün sistem içinde yer almadığı dikkati çekmektedir. Dolayısıyla, özel sektörün ve kamu Ar-Ge kuruluşlarının rolünü üstlenecek bir kurumsallaşma olmadığı için hedefe yönelik ve verimli çalışan bir sistem mevcut değildir. Bununla beraber, yukarıda da belirtildiği gibi araştırmaların önemli bir kısmını yürüten üniversitelerin de verim ve etkinlik sorunları bulunmaktadır. Son yıllarda, çok önemli kaynaklar sağlanarak, moleküler biyoloji altyapısına sahip laboratuarların kurulduğu ve yine yeterli yetkin kadroların bulunup bulunmadığı aranmaksızın önemli miktarda proje destekleri sağlandığı görülmektedir. Ancak, bu projeler incelendiği zaman bunların çoğunun gerçekçi hedeflere odaklanmadığı ve ürün geliştirme niteliği taşımadığı da bir gerçektir. Transgenik ürün geliştirmeye yönelik bir kısım araştırma projelerinin başarılı olmaları için gerekli özel sektör katılımı ya da desteğinin olmaması da ayrıca düşünülmesi gereken bir husustur. Yine bu bağlamda, geliştirilmesi muhtemel transgenik ürünlerin risk analizleri ve pazara sunumları için gerekli yasal çerçevenin çizilmemiş olması da bunların uygulamaya geçirilme şansını ortadan kaldırmaktadır. İlk defa 1998 yılında yabancı firmalara ait transgenik çeşitlere ait tarla denemelerinin yapılabilmesi için Tarım ve Köyişleri Bakanlığı tarafından hazırlanarak yürürlüğe sokulan “Transgenik Kültür Bitkilerinin Alan Denemeleri Hakkında Talimat” ise bu amaca hizmet etmekten çok uzaktır. Hal böyle iken, söz konusu çeşitlerin tarla denemelerinin 1998 yılından bu yana bizzat Tarım ve Köyişleri Bakanlığı’na ait Araştırma Enstitü’leri tarafından yürütülüyor olmasına rağmen elde edilen sonuçların resmen açıklanmamış olması da üzerinde durulması gereken önemli bir konudur. Türkiye Cartagena Biyogüvenlik Protokolünü imzalayan ilk ülkelerden biri olmuşsa da buna yönelik yasal mevzuat çalışmalarını aynı hızda yürütememiştir. Aynı şekilde, Avrupa Birliği mevzuatına uyum için gerekli yönetmelikler de henüz hazırlanarak yürürlüğe sokulamamıştır. Biyogüvenlikle ilgili bu mevzuat boşluğunun yanında, fikri mülkiyet hakları kapsamında Bitki Islahçı Haklarıyla ilgili mevzuat yıllar sonra oluşturulmuşsa da UPOV üyeliği henüz gerçekleştirilememiştir. Türkiye’de transgenik ürünlerin ticari olarak ekimlerine izin verilmezken, yurtdışından gıda hammaddesi olarak ithal edilen mısır ve soya ürünlerinin transgenik olma ihtimali oldukça yüksek görünmektedir. Sonuç ve Öneriler Kısaca biyoteknoloji olarak da isimlendirilen modern gen teknolojileri, hızla artan dünya nüfusunun yeterli ve dengeli beslenmesini sağlamak amacıyla tarımsal üretimin artırılmasında önemli olanaklar sunmaktadır. Burada, sürdürülebilir tarım tekniklerinin uygulanmasının yanında biyotik ve abiyotik stres koşullarına dayanıklı, yüksek verimli ve kaliteli bitki çeşitlerinin geliştirilmesi önemli bir önceliktir. Bu bitkilerin geliştirilmesinde sadece transformasyon yoluyla elde edilen transgenik bitkiler değil, ağırlıklı olarak moleküler bitki ıslahı teknikleri üzerinde yoğunlaşmak kısa ve orta vadede daha doğru olacaktır. Türkiye gibi zengin gen kaynaklarına sahip gelişmekte olan ülkelerin, öncelikli alanlarını saptayarak moleküler biyoloji çalışmaları için yeterli altyapıyı oluşturmaları ve kritik kitleyi oluşturacak sayıda yetkin araştırmacı yetiştirmeleri, ellerindeki genetik potansiyeli en iyi şekilde değerlendirmelerine yardımcı olacaktır. Ancak, teknolojik gelişmelere paralel olarak, gerek bu tekniklerin ve ürünlerin geliştirilmesi sırasında gerekse bunların doğaya salımlarında biyogüvenlikle ilgili yasal düzenlemelerin yapılması ve bu mevzuatı uygulayacak yetkin kişilerin eğitilmesi gerekmektedir. Burada, hazırlanacak mevzuatın bilimsel esaslara dayalı olması, yurt içinde yapılacak çalışmaları engelleyici değil kolaylaştırıcı tedbirleri içermesi önem taşımaktadır. Aynı şekilde, biyoteknolojik uygulamalar ve ürünlerle ilgili fikri mülkiyet haklarına yönelik Bitki Islahçı Hakları, Patent Kanunu gibi mevzuatın bir an önce uygulanabilir hale getirilmesi, bu alanlarda araştırmacıları bilgilendirecek ve destekleyecek düzenlemelerin yapılması küreselleşen dünya ticaretinde rekabet edebilecek bir konuma gelebilmemiz için önem taşımaktadır. Prof. Dr. Selim ÇETİNER Sabancı Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Tuzla, İstanbul

http://www.biyologlar.com/biyoteknoloji-ve-tarim-guvencesi

Bakterilerde Sınıflandırma ve kimlik tespiti

Bakterilerde Sınıflandırma ve kimlik tespiti

Sınıflandırma, bakterileri benzerliklerine göre gruplandırıp adlandırarak onlardaki çeşitliliği betimlemeye yarar.

http://www.biyologlar.com/bakterilerde-siniflandirma-ve-kimlik-tespiti

Bakterilerin Diğer organizmalarla etkileşimleri

Görünür basitliklerine rağmen, bakteriler diğer canlılarla karmaşık etkileşimler içindedir. Bu simbiyotik ilişkiler parazitizm, mutualizm ve komensalizm olarak üçe ayrılırlar. Komensal bakteriler her yerde bulunur, hayvan ve bitkiler üzerinde büyümeleri başka yüzeyler üzerinde büyümeleri ile aynıdır (ancak sıcaklık ve ter bunların büyümesini hızlandırabilir); insanlarda bu organizmalardan çok sayıda olması vücut kokusunun nedenidir. Mutualistler Bazı bakteriler varlıklarının devamı için gerekli olan, mekânsal olarak yakın ilişkilere girerler. Bu tür mutualist ilişkilerden biri olan türler arası hidrojen transferi olarak adlandırılır, butirik asit veya propiyonik asit tüketip hidrojen tüketen anaerobik bakteriler ile, hidrojen tüketen metanojenik arkeler arasındadır. Bu ilişkide yer alan bakteriler kendi başlarına bu organik asitleri kullanamazlar çünkü bu reaksiyon sonucu aşığa çıkan hidrojen çevrelerinde birikir. Hidrojen tüketici arkelerle yakın ilişkileri sayesinde hidrojen konsantrasyonu yeterince düşük kalır ve bakteriler büyüyebilir. Toprakta, rizosferde (kökün yüzeyi ve kökü bağlı olan topraktan oluşan bölgede) mikroorganizmalar azot fiksasyonu yaparlar, yani azot gazını azotlu bileşiklere dönüştürürler. Bu süreç sonucunda bitkilerin (ki onlar azot fiksasyonu yapamazlar) kolayca absorbe edebildiği bir azot kaynağı meydana gelir. Pekçok başka bakteri, insan ve başka canlılarda simbiont olarak bulunurlar. Örneğin normal insan bağırsağındaki bağırsak florasındaki 1000'den fazla bakteri, bağırsak bağışıklığına, bazı vitaminlerin (folik asit, K vitamini ve biyotin) sentezine, süt proteinlerinin laktik asite dönüştürülmesine (bkz. Laktobasiller) katkıda bulunur, ayrıca sindirilmemiş kompleks karbonhidratların fermantasyonunu sağlar. Bu bağırsak floarası ayrıca potansiyle patojen bakterilerin büyümesini engellediği için (genelde yarışmalı dışlama ile) bu faydalı bakterilerin probiyotik besin katkısı olarak alınmasının olumlu etkileri bulunmuştur. Patojenler Eğer bakteriler başka organizmalarla parazitik ilişkiler kurarlarsa patojen olarak sınıflandırılırlar. Patojen bakteriler insan larda ölüm ve hastalığın başlıca nedenidir; neden oldukları enfeksiyonlar arasında tetanoz, tifo, tifüs, difteri, frengi, kolera, besin kaynaklı hastalıklar, cüzzam ve verem sayılabilir. Bilinen bir hastalığın patojenik kaynağının keşfi yıllar sürebilir, örneğin mide ülseri hastalığı ve Helicobacter pylori durumunda olduğu gibi. Bakteryel hastalıklar tarımda da önemlidir, bakteriler bitkilerde yaprak beneği, ateş yanıklığı ve solmaya, çiftlik hayvanlarında da paratüberküloz, mastit, salmonella ve şarbona neden olur. Her patojen türün insan konağı ile etkileşimlerinin karakteristik bir spektrum oluşturur. Bazı organizmalar, örneğin Stafilokok veya Streptokok, deri enfeksiyonu, pnömoni, menenjit ve hatta sistemik sepsis (şok, masif vazodilasyon ve ölümle sonuşlanan sistemik bir enflamasyon tepkisi) neden olur. Lakin bu oganizmalar aynı zamanda normal insan florasına aittir, genelde insan derisi ve burununda bulur ve hiç bir hastalığa yol açmazlar. Buna karşın bazı başka organizmalar her durumda insanda hastalık yaparlar. Örneği Rickettsia, ancak başka canlıların hücrelerinin içinde büyüyüp çoğlabilen, zorunlu bir hücreiçi parazittir. Rickettsia'nin bir türü tifüse, bir diğeri ise Kayalık Dağlar benekli hummasına neden olur. Klamidya, zorunlu hücre içi paraziti bir diğer takımı içinde bulunan bazı türler pnömoni, veya idrar yolu enfeksiyonuna neden olabilir, ayrıca koroner kalp hastalığı ile de ilişkili olabilirler. Nihayet, bazı bakteri türleri, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia, ve Mycobacterium avium gibi, fırsatçı patojendirler ve sadece immün yetmezlik çeken veya kistik fibrozlu kişilerde hastalık yaparlar. Bakteriyel enfeksiyonlar antibiyotikle tedavi edilebilirler, bu antibiyotikler bakterileri öldürürse bakteriosidal, sadece onların çoğalmasını engelliyorsa bakteriostatik olarak sınıflandırılır. Pekçok antibiyotik vardır ve bunların her sınıfı patojende olup konağında olmayan bir süreci engeller. Antibiyotiklerin nasıl seçici toksiklik gösterdiğine bir örneği kloramfenikol ve puromisindir, bunlar bakteri ribozomlarını engellerler, ama yapısal olarak farklı olan ökaryotik ribozomlara etki etmezler. İnsan hastalıklarını tedavide kullanılan antibiyotiklerin hayvancılıkta da hayvanlarının büyümesini hızlandırmak için kullanılması, bakterilerde antibiyotik direnci gelişmesine neden olabilir. Enfeksiyonları engellemek için antiseptik önlemler alınır, örneğin deri bir iğne ile delinmeden evvel sterilize edilir. Cerrahi ve dişçilik araçları da kontaminasyon ve bakteriyel enfeksiyonu önlemek için sterilize edilir. Çamaşır suyu gibi dezenfektanlar, eşya yüzeylerinde bulunan bakteri ve diğer patojenleri öldürüp kontaminasyonu önlemek ve enfeksiyon riskini daha da azaltmak amacıyla kullanılır.

http://www.biyologlar.com/bakterilerin-diger-organizmalarla-etkilesimleri

Vitamin üreten bakteriler

Değişik sebeplerden ileri gelen ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkileri olan farklı oluşumlara karşı uzun yıllardan beri değişik antibiyotikler kullanılmıştır. Antibiyotiklerin belli periyotlarda ve belli dozlardaki kullanımı neticesinde, metabolizmada gözlenen rahatsızlıklar tedavi edilebilmiştir. Ancak zaman içerisinde kullanılan antibiyotik türleri ve bunların tedavideki dozlarının insan metabolizmasında yararlı faaliyetleri olan (özellikle de intestinal florada) mikroorganizmaları inaktive ettiği ya da populasyonunu azalttığı ve bunun neticesinde de normal floranın bozularak, vücutta antibiyotiklerden kaynaklanan bazı rahatsızlıkların (alerji, diyare, gaz vb. gibi) ortaya çıktığı belirlenmiştir. Bunun yanında araştırıcılar günlük yaşamın getirdiği bazı olumsuzluklardan (çevrede olan ani değişmeler, su ve besinlerin kaliteleri, hayvansal ürünlerin aşırı miktarları, kafein, alkol kullanımı) ve değişik türdeki patojenlerin enfeksiyonlarından dolayı (sinirsel yorgunluk ve stres gibi) vücudun normal florasının etkilendiğini de ortaya koymuşlardır. Vücudun doğal intestinal florasında bulunan ve organizma için yararlı olan bakterilerin gitgide sayılarının azalması, tamamen yok olması karşısında bilim dünyası bu yararlı florayı korumak ya da tekrar geri kazanmak için arayışa girmiş ve “Probiyotik mikroorganizmalar” değişik ürünler (mandıra ürünleri, meyve suları, çikolata ve et ürünleri) ile tüketime sunulmuşlardır. 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. Vücuttaki mikroorganizma florasında 400 ile 500 arasında farklı türde, sindirim bölgesinde yerleşmiş durumda bulunan, gerek patojen gerekse sağlığa yararlı mikroorganizmalar mevcuttur. Sindirim sisteminin önemli bir parçası olan bağırsaklarda, ilaç kullanımı veya hastalıklar sırasında açığa çıkan zararlı bakteriler, aynı ortamda bulunan iyi huylu bakterilere karşı atağa geçerler ve bağırsağa yerleşmeye çalışırlar. Probiyotik bakteri suşları ise bağırsak duvarına tutunarak, bu zararlıların içeriye girmesini önler. Probiyotik Olarak Kullanılan Mikroorganizmalar Probiyotikler esas olarak laktik asit bakterileridir. Bunun yanında araştırmalar mayaların da probitotik özelliğe sahip olduğunu göstermiştir. Yoğurt yapımında kullanılan mikroorganizmalar (Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermophilus) dışında tüm laktik asit bakterileri bağırsak florası elemanlarıdır. Bir probiyotik ürün bu mikroorganizmalardan birini ya da birkaçını içerebilir. İçerdiği mikroorganizma sayısı arttıkça probiyotiğin kullanım alanı genişlemektedir. Probiyotik Bakterilerin Özellikleri Probiyotik bakteriler Gram (+), sporsuz, basil şeklindedir. L. acidophilus’un üreme sıcaklığı 35 – 380C ‘dir. Probiyotik bakteriler mide asitliğine diğer bakterilere göre daha dayanıklıdır. Safra tuzuna ve lizozim enzimine daha dirençlidir. Lactobacillus türleri, ince bağırsakta fazla sayıda bulunurken, Bifidobacterium’lar kalın bağırsaktadırlar. Probiyotik bakteriler laktik asit, asetik asit, bakteriyosin gibi antimikrobiyal maddeler üreterek, bağırsaklarda istenmeyen mikroorganizmaların çoğalma hızını kontrol ederler ve doğal floranın denge içinde bulunmasını sağlarlar. Gram (+) bakteriler, bakteriyosinlere çok duyarlıdır. Beslenmede bitkisel besinlerin fazla olması, hayvansal besinlerin aksine bağırsaklardaki probiyotik bakterilerin sayısını artırır. Sağlıklı kişilerin bağırsak florasında probiyotik bakterilerin (örneğin Bifidobacterium’ların) sayısı zaman içerisinde sabitleşmekte; ancak günlük yaşamın getirdiği; antibiyotik kullanımı, stres, sinirsel yorgunluk, dengesiz beslenme, fazla alkol alımı, hastalık ve bağırsak ameliyatları gibi sonuçlar, bu bakterilerin azalmasına neden olur. Bunun sonucunda bağırsaklarda enterik bakteriler çoğalır ve enterik rahatsızlıklar ortaya çıkar. Probiyotik bakterilerin önemli özelliklerinden biri de, bağırsak çeperine tutunabilme yeteneğine sahip olmalarıdır. Bu tutunma en önemli ve hatta biyolojik etki gösterebilmeleri için mutlaka olması gereken bir özellik olarak belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, bağırsak çeperine tutunarak patojen mikroorganizmaların tutunmasını engellerler. Ayrıca sindirim sırasında bağırsak hareketlerinden çok fazla etkilenmeden hızla üreyerek orijinal populasyonda azalmayı engellerler. Bütün bunları maddeleyecek olursak; 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 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. Probiyotik Olarak Kullanılan Mikroorganizmalar Lactobacillus Türleri: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus cellebiosus Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus lactis Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus reuteri Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei Lactobacillus curvatus, Lactobacillus fermentum Lactobacillus plantarum, Lactobacillus johsonli Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus helveticus Lactobacillus salivarius, Lactobacillus gasseri Bifidobacterium Türleri: Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis Bifidobacterium longum, Bifidobacretium thermophilum Bacillus Türleri: Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus lentus Bacillus licheniformis, Bacillus coagulans Pediococcus Türleri Pediococcus cerevisiae, Pediococcus acidilactici Pediococcus pentosaceus Streptococcus Türleri : Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus Streptococcus intermedius, Streptococcus lactis Streptococcus diacetilactis Bacteriodes Türleri : Bacteriodes capillus,Bacteriodes suis Bacteriodes ruminicola, Bacteriodes amylophilus Propionibacterium Türleri : Propionibacterium shermanii, Propionibacterium freudenreichii Leuconostoc Türleri: Leuconostoc mesenteroides Küfler: Aspergillus niger, Aspergillus oryzae Mayala: Saccharomyces cerevisiae, Candida torulopsis 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. İnsan sağlığına faydalı etkilerinin olduğu düşünülen canlı bakteri hücreleri üç temel kaynaktan yenmektedir: - Fermente süt ürünleriyle - Gıdalara ve içeceklere bu bakterilerin canlı hücrelerinin eklenmesiyle (meyve suları, çikolata, et ürünleri v.b.) - Probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinden hazırlanan farmakolojik ürünler olarak tablet veya kapsüllerin hazırlanmasıyla. Probiyotik Süt Ürünleri En önemli probiyotik süt ürünü yoğurttur. Bununla birlikte, Lactobacillus acidophilus içeren diğer süt ürünleri olan Acidophilus quarkı, Acidophilus’lu süt, Acidophilus’lu tereyağı, Acidophilus’lu süt tozu da bu grupta yer alan diğer ürünlerdir. Probiyotik süt ürünleri ülkemizde yeni üretilmekle birlikte, birçok ülkede bu ürünlerin tüketimi gün geçtikçe artmaktadır. İnsan sağlığı üzerindeki etkileri de dikkate alındığında Lactobacillus acidophilus içeren ürünlerin üretim yöntemleri ile ilgili çalışmaların geliştirilmesi yararlı olacaktır. Bağırsak sisteminde bulunan Lactobacillus türlerinden fermente süt ürünlerinde en çok kullanılanları Lactobacillus acidophilus ve Bifidobacterium bifidum’dur. Lactobacillus acidophilus, yoğurt bakterilerinin aksine, insan sindirim sisteminin doğal bir üyesi olup, sindirim sisteminde bulunan yüksek asitlik ve bir takım enzimlerin inhibe edici etkisine ve safra kesesi tuzlarına dayanıklıdır. Bifidobacterium türlerinin başlangıçta yalnızca bebeklerin bağırsak florasında olduğu düşünülmüşse de, sonraki çalışmalarda bunların erişkin insanlarda ve sıcak kanlı hayvanlarda da bulunduğu ortaya konmuştur. Acidophilus ve Bifidobacterium türleri, ince bağırsaktaki mukoz membran tarafından tutulmakta, burada oluşturdukları asit ve diğer metabolik ürünler ile patojen ve diğer mikroorganizmalara karşı direnç göstermektedir. Bu durumda, Lactobacillus acidophilus ve Bifidobacterium bifidum ile üretilen ürünlerin düzenli olarak tüketilmesi bu bakterilerin bağırsak sistemlerine tutunmasını sağlamakta ve tedavi edici bir özellik göstermesine neden olmaktadır. Bu nedenle, son yıllarda mide – bağırsak enfeksiyonları için klasik antibiyotik tedavilerine alternatif olarak probiyotik ürünler kullanılmaktadır. Nitekim antibiyotik kullanımına bağlı olarak ortaya çıkan diyarenin önlenmesinde, Clostridium difficile ile meydana gelen kolik diyarenin tekrarlama olasılığının düşürülmesinde, fermente süt ürünlerinden yoğurda aşılanan Saccharomyces boulardii’nin, günde 1 g. yenmesi ile Enterococcus faecium SF68 yada Lactobacillus rhamnosus GG suş’unun fermente süt ürünleri ile alınması neticesinde, hastalarda pozitif yönde gelişmeler olduğu tespit edilmiştir. Yoğurt etkisi altında ağız yolu ile yapılan beslenmenin düzenli olarak uygulanması ile organizmaya patojen bakteri bulaşımının azaldığı kesin olarak ispatlanmıştır. Konu ile ilgili olarak çalışan diğer araştırmacılar da ağız yolu ile yapılan bu beslenme sonucunda, vücudun virüslere karşı bir etki oluşturduğunu bildirmektedirler. Günümüzde tıp alanında birçok hastalığın tedavi edilmesinde yada tekrarının önlenmesinde, Probiyotiklerin kullanılma olgusunun ve bunların en yaygın olarak fermente süt ürünleri ile diyetlerde uygulanmasının, tıp alanında yeni tedavi oluşumlarına kaynak teşkil ettiği görülmektedir. Bağırsak Rahatsızlıklarının Önlenmesi Probiyotik bakteriler, barsak hareketlerini hızlandırarak bağırsak içeriğinin kolayca atılmasını sağlar. Bazı koşullar altında (örneğin antiboyotik alımı), bağırsaklarda faydalı bakterilerin azalmasına ve istenmeyen bakterilerin (Clostridium difficile, E. coli gibi) artışıyla enterik enfeksiyonlar ortaya çıkabilir. Bu problem, probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinin gıdalarla veya farmakolojik ürünlerin yenmesiyle önlenebilir. Probiyotik bakterilerin bağırsak yüzeyine tutunarak istenmeyen bakterilerin tutunmasını engellemeleri ve ürettikleri antimikrobiyal maddelerle (asitler, bakteriyosinler, reuterin gibi) çoğalmalarını kontrol altına alırlar. Safranın parçalanması safra asidine göre daha fazla antimikrobiyal etki gösterdiğinden, enterik bakterilerin çoğalması inhibe edilir. Yapılan değişik araştırmalarda, probiyotik bakterilerin özellikle çocuklarda enterik enfeksiyonlara karşı etkili olduğu belirtilmiştir. Araştırmalarda probiyotik bakterilerin süt ürünleriyle veya süte eklenerek bir süre yendiklerinde, bireylerin bağırsak florasında, C. perfingens, C. dificile, E. coli, Salmonella gibi enterik bakterilerin sayısında azalma ve buna karşılık probiyotik popülasyonda artış saptanmıştır. Ayrıca probiyotik bakterilerin yaşlı kişilerde görülen kabızlık gibi bağırsak problemlerini ve yine her yaş grubundaki kişilerde çeşitli nedenlere bağlı olarak görülen ishal, kabızlık, gaz oluşumu, karın şişliği gibi bağırsak rahatsızlıklarını önledikleri belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, bağırsak florasında bulunan Bacteroid, Clostridium, Enterobacter, Fusabacterium, Salmonella, Shigella, Campylobacter jejuni, Candida albicans, Staphylococcus aureus gibi patojen bakterilerin biyojenik amin, amonyak fenol gibi tehlikeli bileşikler üretmelerini engellerler. Probiyotik bakterilerin patojenler üzerindeki bu etkisi, bağırsaklarda laktik ve asetik asit üretmeleri ve pH’nın azalması ile açıklanmaktadır. Laktoz Hidrolizi Laktoz intolerant (bağırsak hipolaktemia) kişiler, laktozu hidrolize edecek beta galaktosidaz enzimini genetik rahatsızlık nedeniyle üretemezler. Sadece Kuzey Avrupalılar, beyaz Amerikalılar ve Afrika’da bazı kabileler laktozu parçalayacak beta-galaktosidaz enzimini oluştururlar. Laktoz intolerant kişiler süt veya dondurma ile laktoz yediklerinde, laktoz ince bağırsakta emilmeden kalın bağırsağa geçer. Kalın bağırsakta laktoz değişik bakteriler tarafından glikoz ve galaktoza hidrolize edildikten sonra asit ve gaza dönüştürülür. Asit ve gaz oluşumu bağırsaklardan sıvı emilmesini engeller ve bunun sonucunda bağırsak şişliği şeklinde rahatsızlıklar ortaya çıkar. Yoğurdun, asidophilus eklenmiş sütün (çoğunlukla L. acidophilus) ve probiyotik bakterilerin farmakolojik ürünlerinin yenmesi, ince bağırsaklara laktozu hidrolize edecek canlı bakteri bağladığından, laktozdan kaynaklanan rahatsızlıklar görülmez. Fermente ürünlerde laktoz, laktik asit bakterileri tarafından parçalandığından ve ürünlerde bakterilerin ürettiği beta-galaktosidaz enziminin bulunması nedeniyle fermente gıdaların sağlık üzerine faydaları bulunmaktadır. Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermophilus mide asitliğine dayanamaz ve normal bağırsak bakterisi değildirler. Fakat süte göre yoğurttan laktozun azalması, bağırsak rahatsızlıklarının ortaya çıkmasını engeller. Bağırsak bakterileri ve çoğunlukla bazı Lactobacillus türleri, belirli koşullarda ince bağırsaklara yerleşerek yiyeceklerle alınan laktozu hidrolize ederler. Serum Kolesterol Düzeyinin Düşürülmesi Farelerle yapılan bir çalışmada, farelere L. acidophilus içeren süt verilmesi sonucunda düşük serum kolesterol düzeyi bulunmuştur. Probiyotik bakteriler ile üretilen fermente süt ürünlerinin veya bu bakterilerin canlı hücrelerinin yenmesi, insanlarda düşük kolesterol düzeyinin oluşması, olası dört faktörden kaynaklanabilir: Yukarıda belirtilen beta-galaktosidaz enziminin fermente süt ürünlerinde bulunması. Bazı bağırsak bakterilerinin yiyeceklerle alınan kolesterolü metabolize etme yeteneğinde olması. Böylece kana geçmesinin azalmasına neden olur. Bakterilerin bağırsaklarda kolesterol prekürsörlerini veya kolesterolü azaltılır. Bazı Laktobasillerin safra tuzlarını parçalamasıyla safra tuzlarının karaciğer tarafından emilmesi engellenir. Böylece safra tuzu absorbe edemeyen karaciğerin, safra tuzu sentezlemek için fazla miktarda serum kolesterolünü kullanması sonucunda serumda kolesterol miktarını azaltır. Fakat bazı araştırma sonuçları, probiyotik bakterilerin vücutta kolesterol düzeyini azalttığı şeklindeki bulguları desteklememektedir. Bunun farklı deney düzenekleri, farklı mikroorganizma kültürü kullanılması gibi nedenlerden kaynaklanabileceği belirtilmiştir. Örneğin kolesterol hidroliz etmeyen veya safra asidini parçalamayan bakteri türünün kullanılması gibi. Kalın Bağırsak Kanserinin Azaltılması 1962 yılında laktik asit bakterilerinin antikarsinojenik etkiye sahip olduğu ileri sürülmüştür. Daha sonraki yıllarda hayvanlar üzerinde yapılan arıştırmalarda; deney hayvarları yoğurt ve yoğurda L. acidophilus, L.bulgaricus, L. casei, Bifidobakterium’un türleri gibi bakteriler ekleyerek beslenmiş, deney hayvanları üzerinde antikarsinojenik bir etki bulunmuş ve tümör riskinin azaldığı belirtilmiştir. Birçok araştırmada, probiyotik bakterilerin fazla miktarda ağızdan alımı sonucunda, istenmeyen bağırsak bakterilerinin oluşturduğu beta-glucuronidaz, azoredüktaz ve nitroredüktaz enzimlerinin azalmasını sağladığı belirtilmiştir. L. acidophilus’un fermente ürünlerle birlikte yenmesiyle bağırsaklarda kanserojenik maddelerin kanserojen maddelere dönüşümünde rol oynayan beta-glukoronidaz, nitroredüktaz ve azoredüktaz enzimlerinin düzeyinde iki ile dört kat azalma saptanmıştır. Probiyotik bakteriler kanser genlerinin aktivasyonundan sorumlu olan bakterilerin enzimatik aktivitelerinin düzenlenmesinde, kanser genlerinin bileşiminin ve toksik etkilerinin önlenmesinde yararlı oldukları kaydedilmiştir. Süt ürünlerinin, deney hayvanlarında tümör büyümesini baskılayan konjuge linoleik asitten anlamlı miktarlarda içerdikleri belirtilmiştir. İstenmeyen bakteriler, bağırsak normal pH’sının düşmesiyle laktik ve asetik asit ürettiklerinden dolayı, bağırsaklardan aminlerin ve amonyağın emilmesi azalır. Bu da kanser oluşumunda, tansiyon ve kolesterolün yükselişinde etkili olan nitroz aminlerin serumda artışına neden olur. Probiyotik bakteriler enterik bakterilerin aktivitelerini engelleyerek, serumda nitroz aminlerin artışını dolaylı olarak önlerler. İstenmeyen birçok bakteri türünün bağırsaklarda gıdalarla alınan kanserojen preküsörlerini aktive eden enzimleri üreterek, aktif karsinojen maddelerin oluşumuna neden oldukları belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, istenmeyen mikroorganizmaların çoğalmasını inhibe ederek bu enzimlerin oluşmasını engellerler. Bağışıklık Sistemine Etkileri Probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinin bağırsaklarda bulunmaları halinde, bağışıklık sistemini uyardıkları ve kuvvetlendirdikleri belirtilmiştir. Spesifik laktik asit bakteri suşları ile fermente edilen süt ürünlerinin tüketilmesiyle bağışıklığı artıran peptidlerin üretiminde artış olduğu ve bunlardan bazılarının antitümör etkinliğe sahip oldukları belirtilmiştir. Bağışıklık sisteminin uyarılmasıyla serumda IgA gibi antikorların artması virüs, Clostridium, E. coli gibi patojenlere karşı vücudun dirençliliğinin arttığı kaydedilmiştir. Metabolizmaya Yardımcı Olmaları Probiyotik bakteriler, gıdaların sindiriminde bağırsaklara yardımcı olurlar ve sağlıklı bir metabolik aktivitenin oluşmasını sağlarlar. Bu şekilde beslenmeye ve büyümeye yardım ederler. Bağırsaklarda selüloz ve diğer sindirilemeyen gıda bileşenlerini parçalayarak sindirim sistemine yardımcı olurlar. Bağırsak Doğal Florasının Korunması Probiyotik bakteriler; yeni doğanlarda, antibiyotik kullanımında veya günlük yaşamın getirdiği koşullara bağlı olarak bozulan bağırsak doğal florasının oluşmasına yardımcı olurlar. İstenmeyen bakterilerin, mayaların ve küflerin çoğalmasını kontrol altında tutarak bağırsak doğal florasının bozulmasını engellerler. Vitamin Üretimi Probiyotik bakteriler bağırsak florasında yeterli sayıda bulunduklarında, vitamin ve amino asit sentezledikleri belirtilmiştir. Bu bakterilerin ürettiği vitaminlerin en önemlileri, tiyamin (B1), riboflavin (B2), piridoksin (B6) ve naftokinin (K)’dır. Bir araştırmada, B. bifidum’un bağırsak florasında bulunduğunda, bağırsaklarda B6 vitaminin %400 artığı belirtilmiştir. Gıdalara Katılması 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. Probiyotik bakteriler ishalin önlenmesinde, kemoterapik veya diğer amaçlar için gıdalara katılmaktadırlar. Özetle Probiyotiklerin Faydaları 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. Probiyotik mikroorganizmalar ile ilgili bazı hususlar henüz aydınlatılabilmiş değildir. Örneğin; probiyotik mikroorganizmaların vücut içerisinde bir organdan başka bir organa geçişleri ile ilgili olarak herhangi bir belge yoktur. Ayrıca, gıdalarla alınan probiyotik bakteriler ile ilgili hiçbir enfeksiyon olgusu literatürde yer almayıp, sadece Sacchoromyces boulardii `ye ait enfeksiyonun raporlarda yer aldığı görülmektedir. Kaynaklar: 1- www.sutas.com.tr 2- forummate.com 3- www.gencbilim.com 4- H.M. Timmerman, C.J.M. Koning, L. Mulder, F.M. Rombouts, A.C. Beynen (2004). Monostrain, multistrain and multispecies probiotics- A comparison of functionality and efficacy, International Journal of Food Microbiology, 96, 219– 233 5- Robert Penner, Richard N Fedorak, Karen L Madsen (2005). Probiotics and nutraceuticals: non-medicinal treatments of gastrointestinal diseases, Current Opinion in Pharmacology, 5(6):596-603.

http://www.biyologlar.com/vitamin-ureten-bakteriler

BİYOLOJİK SİLAH NEDİR ?

BİYOLOJİK SİLAH NEDİR ?

Biyolojik silah kavramını açıklayabilmek için "biyoloji" ve "silah" kavramlarının tanımlanması gerekmektedir.

http://www.biyologlar.com/biyolojik-silah-nedir-

MANTARLAR HAKKINDA BİLGİ

Mantarlar genellikle belirgin 4 özelliği ile tanımlanır. a- Besinlerini emerek alan heterotrof ökaryotlardır. b- Hücre çeperleri kitinden (azotlu polisakkarit) yapılmıştır. c- Belirgin ipliksi yapıya sahiptirler. d- Sporla üreyen organizmalardır. Mantarlar aynen hayvanlarda olduğu gibi, besinlerini hücre içerisinde glikojen (hayvansal nişasta) olarak depo ederler. Hayvanlar alemine daha yakın olan mantarların milyonlarca türü vardır. Son çalışmalar, mantarların DNA ve hücre özellikleriyle altın sarısı alglere ve kahverengi alglere daha yakın olduklarını göstermiştir. SINIFLANDIRILMALARI Mantarlar iki alt bölüme ayrılır. Birincisi cıvık mantarları içine alan MYXOMYCOTİNA alt bölümü diğeri alçak mantarların bir kısmı yüksek mantarları da içine alan EUMYCOTİNA’dır. EUMYCOTİNA alt bölümü şu sınıfları içerir. Sınıf: CYHTRİDİOMYCETES Ordo: CYHTRİDİALES Genus: OLPİDİUM Genus: SYNCHYTRİUM Ordo: MONOBLEPHARİDALES Genus: MONOBLEPHARİS Sınıf: HYPOCHYTRİDİOMYCETES Ordo: HYPOCHYTRİDİALES Sınıf: OOMYCETES Ordo: SAPROLEGNİALES Genus: SAPROLEGNİA Ordo: PERONOSPORALES Genus: PYTHİUM Genus: PHYTOPHTHORA Genus: PHASMOPORA Genus: ALBUGO Genus: BREMİA Genus: PERONOSPORA Sınıf: ZYGOMYCETECES Ordo: MUCORALES Genus: RHİZOPUS Sınıf: ASCOMYCETES Sınıf: BASİDİOMYCETES Subdivisio: MYXOMYCOTİNA (CIVIK MANTARLAR) 300 kadar türü bulunan cıvık mantarlar hem bitki hem hayvan karakterlerini birlikte taşıdıklarından bilimsel açıdan ilginçtir. Vejetatif yapıları çeperlerle ayrılmamış pek çok çekirdek içeren çıplak protoplazma kütlesi halindedir. Bu vejetatif kısma PLASMODİUM denir ve özel bir şekli yoktur. Cıvık mantarların çoğu saprofittirler. Hücre çeperinin bulunmayışı, amoeboid hareket ve katı besin parçacıklarını alabilmeleri gibi hayvanlarda görülen özelliklere sahiptir, üremelerinde selülöz çeperli sporlar meydana getirirler ki buda bitkilere has üreme karakteridir. Subdivisio: EUMYCOTİNA OOMYCETES ve ZYGOMYCETES olmak üzere iki ilkel sınıf ile iki de yüksek mantarları içeren sınıfı vardır. Her iki ilkel sınıfın önemli özellikleri: A- VEJETATİF MİSEL SAPROLEGNİALES, PERONOSPORALES, MUCORALES: Sönositik (çok çekirdekli) bir misel; saprofit, parazit ve ara tipler, parazit özellikle bitki patojenleri. B- ÜREME a- EŞEYSİZ SAPROLEGNİALES: Zoosporlar uzamış sporangiumlarda oluşur. PERONOSPORALES: Zoosporlar sporangium ve konidiosporangium’larda oluşur; konidiumların çimlenmesi çimlenme tübüyle olur. MUCORALES: Aerial sporangiumlar b- EŞEYLİ SAPROLEGNİALES: Heterogomi her oogoniumda bir ya da çok yumurta mevcut. PERONOSPORALES: Heterogami, her oogonium içinde bir yumurta bulunur. MUCORALES: Sönogametlerin oluştuğu izogami; heterotallik. OOMYCETES ordoları SAPROLEGNİALES PERONOSPORALES ZOOMYCETES ordoları MUCORALES YÜKSEK MANTARLAR Bu grup mantarlar 3 sınıfta toplanır; ASCOMYCETES, BASİDİOMYCETES ve FUNGİ İMPERFECTİ. Buğday, mısır gibi hububatlar ve orman ağaçlarında parazit oldukları için son derece önemlidirler. Bazı türler ekmeklerin kabartılmasında, mayalanmada ve antibiyotik üretiminde kullanılırlar. ASCOMYCETES hifleri bölmelidir ve hücreler tek çekirdeklidir. Bölmeler protoplazmanın hücreden hücreye geçişini sağlayan deliklere sahiptir. BASİDİOMYCETES hifleri, ASCOMYCETES’lerde olduğu gibi porlu bölmelere sahiptir. Sınıf: ASCOMYCETES Bazı peynirlerin özel kokuları ASCOMYCETES’lerden dolayıdır ve bazı yenilebilir mantarlar bu sınıfın üyeleridir. Bazıları da drogların elde edilmesinde kullanılır. Alkol ve maya yapımında önemli olan ve pek çok vitamin içeren bira mayası da bu sınıfın üyesidir. ÜREME A- EŞEYSİZ Eşeysiz üreme çeşitli tipte eşeysiz sporlarla sağlanır. Ilıman iklimlerde eşeysiz sporlar uygun olmayan şartlarda uzun süre yaşayabilirlerse de soğuk veya çok sıcak ve kuru hava ölmelerine neden olur. Birçok ASCOMYCETES’lerde sporlar özelleşmiş hiflerin ucundaki hücrelerden meydana gelir. Böyle oluşan sporlara KONİDİOSPOR denir. Özelleşmiş hiflerde KONİDİOFOR adını alır. Ekseriya konidiosporlar bir süre birbirlerine yapışık kalır ve uzun zincirler oluştururlar. Birçok türde konidioforlarda karakteristik bir şekilde bir arada toplanmış olabilir. Bazıları da tomurcaklanma ile eşeysiz ürer. B- EŞEYLİ Çoğu ASCOMYCETES’te mitozu takiben meydana gelen mayoz uç hücreye 8 adet meiosporun oluşmasını sağlar. Bu sporların görünümleri bir naylon torbadaki fasulye veya misketleri andırır ve dolayısıyla KESE MANTARLARI adı verilir. Sınıfa adını veren ASKUS kelimesi de kese anlamına gelmektedir. Meiosporlarada genellikle ASKOSPOR denir. Askuslar (askospor meydana getiren keseler) daima özelleşmiş hiflerin uç hücreleridir. Askokarp adı verilen bu yapı içine yerleşmişlerdir ve bu sınıfta ASKOGONİUM adını alan dişi gametangium’dan meydana gelirler. Erkek gametangium ANTHERİDİUM adını alır. Hem vejetatif ve hem de askus taşıyan hiflerden oluşan askokarp türler için karakteristiktir. 3 tip askokarp mevcuttur. 1- CLEİSTOTHECİUM: İçi oyuk tamamen kapalı küre şeklinde 2- PERİTHECİUM: İçi oyuk, dar bir açıklığı bulunan matara şeklinde 3- APOTHECİUM: Açık, kadeh şeklinde Askus taşıyan hiflerin ucundaki hücreler (askuslar) birçok formlarda askokarpın iç yüzeyinde sıralanır. Bu yüzey tabakaya HYMENİUM ya da verimli tabaka denir. PARAFİZ denilen kısır hücreler aynı zamanda hymeniumda meydana gelir ve çok sayıda olup genellikle askuslardan uzundur. Birçok ASCOMYCETES’lerde askokarplar doğrudan doğruya hücrelerin kaynaşmasıyla oluşur. Gametangiumlar konak üzerinde büyüyen haploid miselden meydana gelir. Dişi gametangium veya oogonium çok çekirdekli tek bir hücredir. Anteridiumlar diğer ipliklerin kısa yan çıkıntılarında oluşan uzamış hücrelerdir. Her iki gametangiumda özel ek hücrelere sahip olabilir. Bu anteridium oogoniuma temas ettikten sonra çekirdekler çiftleşir fakat birleşmezler. Bu işlem oogonium ve çevredeki haploid misellerdeki liflerin büyümesini uyarır. Oogonyumdan oluşan hücreler biri erkek diğeri dişi olmak üzere iki çekirdeklidir. Bu gerçek bir diploid durum değildir; 2n’den çok n+n şeklinde düşünülmelidir ve bu çift haldeki çekirdeklere ekseriya DİKARYON denir. Askuslar bu hiflerden meydana geldiği için bunlara ASKOJEN HİFLER denir. Haploid ve askojen hiflerin birlikte gelişmeleri sonuçta ASKOSPOR oluşumuna neden olur. Çok dallanmış askojen hiflerin uç hücreleri ve bazı haploid hiflerin uçları birlikte hymenial tabakayı oluştururlar. Bu tabaka dışarıdan PERİDİUM denilen vejetatif haploiid hiflerin oluşturduğu bir tabakayla korunur. Gene askusta dikaryonun çekirdekleri artık gerçek diploit hücre oluşturmak üzere birleşirler. Çekirdeklerin birleşmesini takiben hemen mayoz meydana gelir ve birçok türde bunu 8 askospor meydana getiren mitotik bir bölünme izler. ASCOMYCETES’lerin gametangiumları yapı ve gelişme bakımından farklılık gösterir. Örneğin en basit tip ve gelişme tek hücreli mantar olan bira mayasıdır. Bazı bira mayasında 2 hücre birleşir, ardından hemen mayoz meydana gelir ve askosporlar oluşur. SINIFLANDIRILMALARI Pek çoğu patojen olan 25000 kadar ASCOMYCETES türü pek zor taksonomik problemler göstermektedir. Ekseriya 2 alt sınıf ve 7 ordoya ayrılırlar. Alt sınıf: HEMİASCOMYCETİDAE 1. ordo: ENDOMYCETALES Örnek: SACCHAROMYCES (bira mayası) 2. ordo: TAPHRİNALES Örnek: TAPHRİNA Alt sınıf: EUASCOMYCETİDAE 3. ordo: EUROTİALES Örnek: ASPERGİLLUS, PENİCİLLUM 4. ordo: ERYSİPHALES Örnek: ERYSİPHE 5. ordo: CLAVİCİPİTALES Örnek: CLAVİCEPS 6. ordo: HELOTİALES Örnek: MONOLİNİA 7. ordo: PEZİZALES Örnek: PEZİZA Sınıf: BASİDİOMYCETES Birçoğu özellikle ölü orman ağaçlarının çürümekte olan kısımlarında saprofittirler. Bazıları parazittirler, orman ve meyve ağaçlarına, buğday, mısır, soğan ve diğer bazı bitkilerde önemle hasarlara neden olurlar. ÜREME Özel eşey organları yoktur. Buna rağmen hemen hemen hepsi eşeyli çoğalırlar. Birleşme a) basit hif hücreleri arasında b) iki özel hücre arasında veya c) özel sperm benzeri yapılarla alıcı hifler arasında olur. Bazı türler HETEROTALLİKTİR. Yani dişi ve erkek farklı hifler birleşir. Bazıları HOMOTALLİKTİR. Yani herhangi iki hifin iki hücresi hatta aynı hifin iki hücresi birleşir. Her iki tipte de birleşmeden önce vejetatif misel hücreleri tek çekirdeklidir. Birleşmeden sonra oluşan hücre 2 haploid çekirdeklidir (n+n). Her hücredeki bu 2 çekirdek mayoz’a kadar birleşmez. İki çekirdeğin birleşmesi ve sonuçta mayoz, BASİDUM denilen özel hücrelerde olur. Bu basidiumlarda meydana gelen meiosporlara BASİDİOSPOR denir. Basidiumlar ya çubuk şeklinde tek bir hücre veya kısa ipliksi tek bir hücre ya da kısa bir 4 hücreli iplik şeklindedir. Çubuk şeklindeki basidiumlar şapkalı mantarlarda özel spor taşıyan yapılarda bulunur. Bu tip basidium HOMOBASİDİOMYCETİDAE alt sınıfı oluşur. Her iki tiptede basidiosporlar basidiumlara STERİGMA denilen kısa bir sapla bağlanmıştır. SINIFLANDIRILMALARI Alt sınıf: HOMOBASİDİOMYCETİDAE Agaricus campestris Amanita phalloides (zehirli) Fomes appanatus Alt sınıf: HETEROBASİDİOMYCETİDAE Puccinia graminis Ustilago Tilletia tritici İKİ SINIFIN KARŞILAŞTIRILMASI ASCOMYCETES GENEL KARAKTERLERİ 1- Misel bölmeli, ana vejetatif hifin hücreleri tek haploid çekirdekli, askojen hifler her bir hücresinde 2 haploid çekirdekli (n+n). 2- Birçoğu meyve, ağaç ve tanelerin hastalığına neden olan patojenlerdir. 3- Bira mayası gibi bazı saprofit formların ekonomik önemi vardır. 4- Bira mayası tek hücreden ibaret bir ASCOMYCETES’dir. ÜREME EŞEYSİZ - Ekseriya konidiosorla - Tomurcuklanma ile EŞEYLİ - İlkel formlarda belirgin gametangiumlar gelişmez. Tipik askogonium ve anteridium daha gelişmiş tipte görülür. - Döllenme Çekirdekler birleşmeden iki protoplastın birleşmesiyle Askojen hiflerin (n+n) ve haploid vejetatif hiflerin uyarılması Askustaki 2 haploid çekirdeğin birleşmesi şeklinde olur. - Askokarp askojen ve haploid vejetatif hiflerin büyümesi sonucu gelişir. Askokarpın iç tabakası (himenium) askusları oluşturur. Dış tabaka (peridium) haploid vejetatif ipliklerden oluşmuştur. - Üç tip askospor vardır CLEİSTOTHECİA PERİTHECİA APOTHECİA - Mayoz askusta, askosporların teşekkülünde meydana gelen her bir askusta genellikle 8 askospor meydana gelir. BASİDİOMYCETES GENEL KARAKTERLERİ 1- Hif bölmeleri, yaygın haploid misel, her bir hücrede tek haploid çekirdek; gelişmiş n+n misel, her hücrede iki haploid çekirdek. 2- HOMOBASİDİOMYCETİDAE: çoğu saprofitik formlar, birkaç tür ağaçlarda parazit. 3- HETEROBASİDİOMYCETİDAE: Bitkilerde parazit, bazıları karışık bir hayat devresine sahip, birkaç türde gerçek bazidiosporlar oluşmaz. ÜREME EŞEYSİZ: HOMOBASİDİ’lerde eşeysiz sporlar oluşmaz. HETEROBASİDİ’lerde çeşitli tipte sporlar oluşur. UREDOSPOR, ASCOSPOR EŞEYLİ: Hareketli eşey hücreleri ve gametangiumlar yok. HOMOBASİDİ’lerde; - İki haploid hif hücresi birleşir; - Her bir hücrede iki haploid çekirdekli n+n misel iki haploid hif hücresinin birleşmesiyle gelişir; - Bazidiokarp n+n miselden meydana gelir; - Çubuk şeklinde bazidiumu olan himenium bazidokarpta meydana gelir; - İki haploid çekirdek bazidiumarda birleşir; - Mayoz sonucu dört bazidiospor oluşur. HETEROBASİDİ’lerde; - Basidiumlar dayanıklı teliosporlardan meydana gelir ya da kısa ipliksi hücrelerden veya kısa dört hücreli ipliklerden. Mayoz basidiospor oluşumunda meydana gelir. - İki haploid çekirdeğin birleşmesiyle olan döllenme türden türe son derece değişir. Sınıf: Fungi imperfecti ( Eşeyli üremeleri kesin olarak bilinmeyen mantarlar) Eşeysiz devreleriyle tanınan 1200 cins 24000 türü olan bir sınıftır. Mantarlarda eşeyli devre perfect, eşeysiz devre imperfect olarak adlandırılır. Bu büyük grupta sadece imperfect devre bilindiğinden Fungi imperfecti adı verilmiştir. Genel olarak bölmeli hiflerin ve sporların yapısı ve bu gruba ait birçok üyenin ASCOMYCETES olabileceği fikrini doğurur, diğerleri ise BASİDİOMYCETES. Tabii sınıflandırma eşeyli safhalara dayandığından eşeyli ve eşeysiz safhaların morfolojileri birbirine uygun olmadığından bu büyük grup mantarların sınıflandırılması oldukça güçtür. Örneğin, çok benzer konidial safhaya sahip olan iki form çok farklı eşeyli devrelere sahip olabilir. PENİCİLLUM ve ASPERGİLLUS ekseriya bu grup içinde incelenir, çünkü bu iki cinsin eşeyli safhaları bilinmeyen pek çok türleri vardır.

http://www.biyologlar.com/mantarlar-hakkinda-bilgi

BİTKİ ANATOMİSİ ÇALIŞMA NOTLARI

1-Çimlenmekte olan bitkinin besin gereksinimi kotiledonlarda yada özel dokularda depolanan besinlerden sağlanır. 2-Kök ve gövdenin büyümesi büyüme noktalarındaki meristamatik dokuların yeni hücrelerin oluşması ve büyüme ve farklılaşması ile olur. 3-Yapraksız ve köksüz yapraksı yapıya tallus denir.Bu tür bitkilere detallafita gurubu denir. 4-Tohumlu bir bitki dallanmış eksen içeren bir yapı gösterirse yaprak kök ve gövdeden oluşan yapıya kormus denir.Bu tür bitkiler kormofita gurubuna girer. 5- Kök ve gövdenin oluşturduğu başlangıç büyüme genel olarak pirimer büyüme ,bu tip büyüme ile oluşan bitki yapısınada pirimer bitki yapısı denir. 6-Vaskular kambiyum dışa doğru sekonder fulemi içe doğru sekonder ksilemi oluşturarak kök ve gövdenin çapının artmasına neden olur.Buna ek olarak mantar kambiyumu da fellogen de genişleyerek eksenin çevresel bölgesinde gelişir ve peridermi oluşturur. 7-kök ve gövdeyi oluşturan yapılar dıştan içe doğru epidermis,korteks,iletim demetleri ve öz dür. 8-Sekonder çeperde bulunan lignin,süberin,tanen,organik tuz ve diğer maddelerin yapıya katılması hücreye sertlik verir. 9-çeper maddesi üst üste tabakalar halinde birikir buna aposisyon büyüme denir.Bu büyüme iki şekilde olur biri dıştan hücre lümenine doğru sentripetel diğeri lümenden uzaklaşacak yönde sentrifugal şeklinde olur. 10-Çeperin yüzeysel büyümesinde mikro fibriller birbirinden ayrılır ve oraya yeni maddeler girer bu büyüme ıntususepsıyon denir.Bu tip büyüme sırasında çeperin gevşeyip yeni maddelerin katılaşması oksin,turgor basıncı,proteın sentezi ve solunum işbirliği ile düzenlenmekte ve hücre protoplastının etkinliği ile yakından ilgilidir. 11-Basit geçit parankima,kenarlı geçit trakeit ve yarı kenarlı geçit ise trake ve parankima arasında bulunur. 12-Kenarlı geçitlerde geçit zarının orta kısmında kökeni primer olan kalınlaşma olur buna torus denir.Torusun etrafındaki ince kalan bölgeye margo denir. 13-İkiden fazla hücrenin bağlandığı köşelerde başlayan boşluk diğer çeper kısımlarına kadar yayılır bu hücre arası boşluk tipine şizogen boşluk denir. 14-Kimi hücre arası boşluk sisteminde bir veya daha fazla hücrenin grup halinde erimesi ile oluşur bu tip boşluklara lisigen boşluk denir. 15-Şizogen ve lisigen boşlukların bir arada bulunmasına şizo-lisigen boşluk denir. 16-Bitkileri hayvanlardan ayıran özellik meristemlerinin olmasıdır. 17-Aynı görevi üstlenmek için bir araya gelmiş hücre topluluğuna doku denir. 18-Kök,gövde ve bunların uç kısımlarında bulunan meristem apikal (uç) meristemdir. 19-Monokotillerin internodyumlarının alt kısmında ve yaprak kılıflarında görülen meristem interkalar (ara) meristemdir. 20-Bulunduğu organın ana eksenine paralel seyreden meristem lateral (enine,yanal) meristemdir. 21-Meristemlerin özellikleri:plazmaları yoğun,boyutları ve vakulleri küçük,ergastik madde yok,nükleusları büyük,protein sentezi yoğun,çeperleri incedir. 22-Apikal hücre kuramı Nageli 1878 tarafından ortaya atıldı. Bu kuram ilkel yapılı bitkiler için kullanılır. 23-Histogen kuram Hanstein tarafından ortaya atıldı.Bu kuram tohumlu bitkilerinbüyüme noktalarının açıklanmasında kullanılır. 24-Tunika korpus kuramı Schmldt in tarafından ortaya atıldı.Bu kuram yapraklı sürgünlere uygulanır 25-Histogen kuramdan vazgeçilip tunika-korpus kuramı uygulanmasının sebebi: -periblem ile ploron arasında geçiş zonu belli değil -değişik insiyallerden oluşan olgun dokuların önceden belirlenmemiş olması 26-Vaskular kriptogomlarda çevrelerindeki hücrelerden kolayca ayırt edilebilen bir veya birkaç hücre vardır.Şayet tek hücre varsa tepe hücresi,birden çok hücre varsa tepe insiali denir 27-Gymmosperlerde tepe meristemi hücre guruplarına göre bölünme ihtiva eder.En dışta antiklinal ve periklinal yönde bölünme vardır 28-Gymnosperlerde 3 tür gruba ayrılır:Cycas,Ginko veCrypto,Meria-Abies tipi olmak üzere 29-Cycas tipi gymnosperm 3 tabakadan oluşur.Yüzey meristemi epidermisi oluşturur.Rib meristem öz bölgesini oluşturur,çevresel meristem korteks,kombiyum ve yan tomurcukları oluşturur 30-Ginko tipi meristemin cycas tipi meristemin özelliklerinden başka kombiyum benzeri geçit zonu vardır 31-Cryptomerin-Abres tipinde kambiyum benzeri geçit zonu yoktur 32-Angiospermlerde opuntia ve normal angiosperm tip olmak üzere iki tiptir. 33-Opuntia tipinde yüzey meristemi yerine tunika vardır.Zip çevresel meristem vardır.Kambiyum benzeri geçit zonu vardır 34-Normal angiosperm tipinde kambiyum benzeri geçit zonu yok 35-Gymnosperlerde kök iki tabakadan oluşur.Tunika-korpus Angiospermlerde kök ucu 3 tabakadan oluşur: Dermotojen,periklem ,ploron.Monokotillerde kök ucu 4 tabakadan oluşur:Dermotogen,periklem,ploron ve kaliptra. 36-Bitkinin sürgün ucundan kök ucuna kadar uzanan dokuya parankima dokusu denir. 37-Parankima çeşitleri Asimilasyon,depo ,su deposu,iletken doku ve havalandırma parankimalarıdır. 38-Hücre çeperi mantarlaşmamış örtü dokular Epidermis, stoma ,tüyler ve su savaklarıdır. 39-Epidermisin görevi: -Desteklik sağlar -Terleme yapar -Mekanik koruma sağlar -Su ve kimyasal madde depo eder -hücrede buruşmuş kısımları yeşertir 40-Gölgede ,suda yetişan bitkilerde ve eğrelti otlarında epidermis bulunmaz. 41-Stomalarda üretilen şeker stomanın su emme kuvvetini arttırır ve komşu hücrelerden bekçi hücrelere su girişi olur ve stoma açılır 42-Akşam stomalardaki şeker nişastaya çevrilir ve stomanın emme kuvveti azalır.Bekçi hücrelerinden komşu hücrelere su ve nişasta çıkar stoma kapanır. 43-Stoma orabanche bitkisinde inaktif halde bulunur.Kökte klorofilsiz ,bazı kara bitkilerinde ve parazitik bitkilerde stoma bulşunmaz. 44-Tüy çeşitleri korunma,savunma,tırmanma,emme,salgı ve emergenslerdir. 45-Kök tüyünü oluşturan epidermis hücrelerine trikoblast denir. 46-Sekonder kalınlaşmayla kök ve gövdede epidermisin yerini alan sekonder orjini koruyucu doku peridermdir. 47-periderm fellem,fellogen ve fellodermden oluşur. 48-periderm de gaz alış-verişini sağlayan yapılara lentisel denir. 49-Bitkinin bir yerine dış tesirle bir yaralanma olduğunda yaralanıp ölmekte olanhücreler,saldıkları hormonlarla civarındaki sağlamhücrelere bölünme kabiliyeti kazandırırlar bu olaya yara mantarı veya yara kambiumu denir. 50-Epidermiste bulunan stomanın altına isabet eden bölgede mantar doku teşekkül edecekken yerine seliloz çeperli parankima hücreleri oluşur bu dokuya komplimenter denir. 51-Destek doku sklerankima ve kollenkima hücrelerinden oluşur. 52-Sklerankima lifler ve taş hücrelerine ayrılır. 53-Lifler meristematik hücrelerden taş hücreleri parankimatik hücrelerinin olgunlaşmasıyla oluşur. 54-Sklerankima yaprağın dik durmasını ve kök kıvrılma yaptığında kırılmamasını sağlar. 55-Sklerankima ve kollenkima dokularının ikisine birden sferom denir. 56-İçeriği büyüklüğü ve şekilleri farklı olan hücrelere idioblast hücreler denir. 57-Dikotiledonlarda sklerankima lifleri yumuşaktır monokotiledonlarda serttir. 58-Kollenkima hücreleri köşe,levha,boşluk ve annular kollenkima diye ayrılır. 59-Monokotıledonlarda kollenkima bulunmaz bunlarda sklerankıma vardır. 60-Kollenkima hücreleri büyümekte olan genç bitkilerin gövde ,yaprak,köklerinde ,çiçek organlarında ve meyvalarında bulunur. 61-Köşe kollenkimasında kalınlaşma köşelerde olur Levha kollenkimasında kalınlaşma bir kenardadır (alt-üst) Boşluk kollenkimasında kalınlaşma hücre arasıboşluğa bakan kenardadır Annular kollenkimasında kalınlaşma hücre lümeni bir daire yapısındadır. 62-İletim doku elamanları floem ve ksılemdir. 63-Ksılem elamanları trake,trakeıd,ksılem sklerankıması ve ksılem parankımasıdır. 64-Floem elamanları eleklı boru hücreleri,arkadaş hücreleri,floem sklerankıması ve floem parankımasıdır. 65-Kökte oluşan ksılemlerden ilk oluşan protoksılemdir.Bunun üzerine daha sonra oluşana meta ksılem denir. 66-Ksilemin görevi:köklerden aldığı su ve mineralleri gövde ve yaprağa iletmektir. 67-Floemin görevi:yaprakta oluşan organik maddeleri diğer organlara iletmektir. 68-Ksilem elamanlarından trake,trakeıd ve ksilem ksilem sklerankiması desteklik verir.Ksilem parankiması depo görevi görür. 69-Trake üst üste gelmiş aradaki bölme zarları erimiş bir çok hücrelerden gelişmiş,geniş ve açık borulardır.Bunda perferasyon tablası iletimi sağlar. 70-Trakenin çeper sonlarında bazende yalnız bir tarafta bir yada birkaç delik içerirler.Delik taşıyan hücre çeper kımına perfarasyon tablası denir. 71-Vaskular farklılaşmanın başlangıcında oluşan dokuya protoksılem denir.Bu dokudan oluşan doku ise metaksilemdir. 72-Gymnospermlerde sadece trakeid bulunmasının sebebi ilkel yapıda olmasıdır. 73-Öz kolunu görevi öz bölgesi ile korteks arasında iletimi sağlamaktır. 74-Çeperlerin yırtılması sonucu parankima hücrelerinin içe doğru girmelerine tilosis denir. 75-Primer floem prokambiyumdan oluşur.Sekonder floem kamiyum üretir. 76-Eğrelti otu ve gymnospermlerde arkadaş hücreleri yoktur.Bunun yerine protein yapısında albuminli hücreler bulunur. 77-Salgı maddelerinin dışarı atılmaması sekresyon dışarı atılmasına ekresyon denir. 78-Dış salgı sistemi hidatot,nektaryumlar,enzim bezleri ve ozmoforlardır. 79-Gutasyon suyun sıvı şekilde hidatottan atılması olayıdır. Nektaryum şekerli öz suyu salıp böcekleri kendine çeker tozlaşmayı sağlar Osmofor bitkilerin koku yaymasını sağlar ,bitkiye çekicilik verir, tozlaşmayı sağlar Enzim bezi böcek kapan bitkilerde sindirimi sağlar 80-Lateks denilen beyaz veya sarımsı renkte oldukça viskos bir sıvı içeren hücre veya birleşmiş hücre serilerine latisifer denir. 81-Protoderm ,epidermisi oluşturur. 82-Temel meristem,öz,öz ışını,korteks’i oluşturur. 83-Kütinizasyon,epidermis hücrelerinin üst çeperine kütin katılması olayıdır.(seluloz+kutın=kutinizasyon) 84-Antogenetik,embriyodan itibaren olan değişim. 85-Filogenetik,eski atadan bugüne kadar olan değişim. 86-İdioblast,bulunduğu dukudaki hücrelerden şekil,içerik ve büyüklük bakımından farklı hücrelere denir. 87-Anostomoz,ağız ağıza yada uç uça gelen hücrelerin çeperlerinin erimesiyle oluşan boşluklar. 88-Kallus,callose denen d-glukozdan yapılmışbir polisakkarit olup iletimi düzenler. 89-Fillatabi,yaprakların gövde üzerinde diziliş tarzını inceleyen bilim dalı. 90-Merkezi silindir,korteksin son tabakası olan endodermisin altında merkeze kadar olan kısım. 91-Perisikl,merkezi silindirin en son dış tabakasını oluşturan tek sıralı hücrelerden oluşmuş yapı. 92-Hadrosentrik,içte ksılem ve dışta halka şeklinde floem olan iletim demeti şekli. 93-Leptosentrik,içte floem dışta ksilem bulunan iletim demeti şekli. 94-Özışınlar,merkezi silindirdeki iletim demetleri arasındaki boşlukları dolduran parankimatik kısımlara denir. 95-Radikula,embriyonun kökü oluşturacak kısmı. 96-Plumula,embriyonun gövdeyi oluşturacak kısmı. 97-Fragmoplast,orta lamel gelişimine bölündükten sonra başlar,başlangıçta ipliksi oluşumlar halindedir.Buna “fragmoplast” denir. 98-Plastite,hücrenin şekil ve boyutuyla değişikliğe uğrayarak zamanla biçimsizleşip farklı şekillerde kalarak hacminin sürekli olarak artması. 99-Elastite,biçimsizleşmeden sonra hücrenin özgül şekil ve boyutuna geri dönmesi. 100-Tilosis,çevrelerindeki parankima hücreleri tarafından trakelerin kapatılması olayına denir. 101-Adventif kök,canlı parankima hücrelerinin bölünmesiyle oluşan köke denir. 102-Trikoblast,kök epidermisinde emici tüy yapıcı epidermis hücrelerine denir. 103-Velamen,monokotiledonlarda çok tabakalı epidermise denir. 104-Caspari şeridi,genç köklerde endodermis hücrelerinin yanal ve ışınsal çeperlerinde ince şerit halinde kalınlaşmalar görülür.Buna”caspari şeridi” denir. 105-Diark,kökte görülen 2 kısılem kollu ışınsal iletim demetine denir. 106-Mikoliza,bitki köklerinin özel mantarlarla oluşturduğu simbiyotik birliğe denir. 107-Kotiledonlar(ilk yapraklar) tohumda ilk gelişen yapraklardır.B esin depo ederler. 108-Bifasiyel yaprak,belirgin bir palizat ve sünger parankiması ayırt edilen yapraklara denir. 109-Unifasiyel yaprak, belirgin bir palizat ve sünger parankiması ayırt edilemeyen yapraklara denir. 110-Demet kını,bazı bitkilerde iletim demetinin etrafında özel kloraplastlı nişasta depo eden bir sıralı hücre topluluğuna denir. 111-Hovstoryum,parazit bitkilerin konak canlıya saldıkları köklere verilen isim. 112-Yan köklerin orjini perisikl , tüylerin orjini epidermistir. 113-Kökten gövdeye geçiş bölgesine “chipolotil” denir. 114-Trakelerde yaralanan yerlere trakenin içine girerek kapatan yapıya “flosis” denir. 115-Çöl bitkilerinin yapraklarında nektaryum bulunur. 116-Hücre çeperinde meydana gelen mantarlaşma süberinleşme sonucudur. 117-Dermotojen deri dokularını veren tabaka 118-Sekonder kalınlaşma ve odun oluşumu gymnospermlerde ve dikotillerde görülür.Monokotıllerde normal kalınlaşma görülmez. 119-Trake hücreleri ölüdür ve liglinleşmiş çeperlidir. 120-Kalburlu borular canlı hücrelerdir ve çeperleri hiçbir zaman liglinleşmez. 121-Epidermal hücreler dışa doğru çıkıntılar yaparak tüyleri meydana getirirler. 122-Tüyler 4’e ayrılır a-koruma tüyleri:bitkiyi dış etkenlere karşı korur ayrıca güneşten gelen zararlı ışınları yansıtır. b-emme tüyleri:bunlar kökte bulunur ve topraktaki maddeleri bitkiye alır. c-tutunma tüyleri:bitkiyi yerden yukarlara çıkarmaya yarar. d-salgı tüyleri:bu tüyler eterik yağlar salgılarlar. 123-Periderm hücre çeperi mantarlaşmış örtü dokudur.Su kaybını önler, ısı kaybını önler, patojenleri uzaklaştırır. 124-Fellogen üste doğru fellemi aşağı doğru fellodermi oluşturur. 125-Genç hücrelerde turgor desteklik sağlar. 126-Kollenkima hücreleri canlıdır, Sklerankima hücreleri ölüdür. Kollenkima hücreleri suludur, Sklerankima hücreleri susuzdur. Kollenkima hücrelerinde kloroplast var, Sklerankima hücrelerinde yoktur. 127-Bitki hücrelerinin hayvan hücrelerinden farkı seliloz çeper olmasıdır. 128-Sekonder çeperde meydana gelen odacıklara geçit denir. 129-Basit geçitler taş hücreleri ve parankimada bulunur. 130-Kenarlı geçitler trakeitlerde bulunur. 131-Yarı kenarlı geçitler trake ile parankima arasında bulunur. 132-Plasmodesma ve geçitler hücre arası madde alış-verişini sağlarlar. 133-Süt borularının görevi:su tutma kapastesine sahiptir,minimum seviyede taşımayı sağlar, yaraların onarılması için zemin hazırlar.

http://www.biyologlar.com/bitki-anatomisi-calisma-notlari

Tıbbi Atıklara Çözüm

Mikro dalgalar, buhar, sıcak hava ve gaz yıkayıcılar biyomedikal artıkları temizlemektedir. Çevre Koruma Kurumu'na göre Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hastane ve klinikler her yıl 600.000 ila bir milyon ton atık üretmektedir ve bunun yüzde 15 kadarı potansiyel bir enfeksiyon tehlikesi içermektedir. Uzun yıllar boyunca, hastaneler tüm patojenlerin yok edilmesini sağlamak üzere kontamine şırıngalar, iğneler, kağıt, plastik, cam, bez ve insan dokularını ya sahada yakmış, ya da yakılmak üzere kendi alanlarının dışına göndermiştir. 1990 Tarihli Temiz Hava kanunu tarafından öngörülen - ancak üç sene önce yürürlüğe giren - tıbbi atık yakma emisyonlarına ilişkin yönetmelikler bu uygulamanın ekonomisini değiştirmiştir. ABD hastaneleri, anılan yönetmeliklerin şartlarını karşılamak üzere çöp fırınlarını, hidrojen klorit, sülfür dioksit, nitrojen oksit ve ağır metallerden kurşun, kadmiyum ve civanın arındırılmasını veya nötrleştirilmesini sağlayan pahalı gaz yıkayıcıları ile donatmak zorunda kalmıştır. Hastane ve tıp merkezlerinin büyük çoğunluğu, sahadaki çöp fırınlarının, başta mikro dalga sistemleri veya buhar otoklavları olmak üzere, alternatif atık arıtma teknolojileri ile değiştirilmesinin veya atıkların dezenfeksiyon teknolojileri ile donatılmış olan arıtma şirketlerine gönderilmesinin daha ekonomik olduğunu tespit etmişlerdir. West Caldwell, N.J.'deki Sanitec International Holding, alternatiflerin tıbbi atık çöp fırınlarında sebebiyet verdiği engellemeyi göstermektedir. Ticareti geliştirme müdürü Mark Taitz "Mikro dalga dezenfeksiyon sistemlerimizin yarısını hastanelere ve yarısını da atık arıtma firmalarına satmaktayız" demektedir. Sanitec dezenfeksiyon sistemi tüm hava şartlarına karşı dayanıklı bir çelik muhafaza içinde bulunmaktadır ve hastanenin elektrik ve su sistemlerine bağlıdır. Hastane çalışanları, toplanan atığı el arabaları ile otomasyonlu kaldırma ve yükleme sistemine getirmekte ve bu sistem el arabasını kaldırarak iç besleme hunisine boşaltmaktadır. Daha sonra huni kapatılarak parçalayıcı çalıştırılmaktadır. Parçalama işlemi atık hacmini yüzde 80 indirgemekte ve aynı oranda önemli olarak daha düşük sıcaklıklarda etkin şekilde arındırılabilecek daha düzenli bir atık akışı sağlayarak, sistemin topyekün güç tüketimi ile birlikte zararlı hava emisyonlarının serbest bırakılma potansiyelini asgari düzeye getirmektedir. PARÇALAMA İLE İLGİLİ ZORLUKLAR Tıbbi atıkların tanımı itibariyle heterojen bir karışım olması nedeniyle, tıbbi atık için parçalayıcı mekanizmasının tasarlanması lastik veya ağaç kütüklerini parçalayan bir mekanizmaya kıyasla daha zordur. Taintz "Sanitec sisteminin yumuşak bez örtüleri, önlük ve bandajları, kırılgan cam, plastik şırıngalar ve sert çelik iğne, bisturi ve kenetleri parçalamak zorundadır" açıklamasını yapmaktadır. "Önceleri başka imalatçılar tarafından imal edilen parçalayıcılara güvenmekteydik, ancak geçen sene tescilli bir parçalayıcıyı piyasaya sürdük. Bu, düzenlenmiş her tip hastane atığını, sıkı toleranslı bir elek içinden bir sonraki aşamaya geçmesini sağlamak üzere öğüten dişlilere sahip iki döner şafttan oluşmaktadır." Bir fan ile hava bir dizi filtre içinden, iç besleme hunisi üzerinden çekilmektedir. Yüksek yeterlilikte bir partiküllü hava veya HEPA ile filtrelenmekte ve bir karbon filtresi ile işlem sırasında koku kontrolü sağlanmakta ve zararlı emisyonların kaçması engellenmektedir. Paslanmaz çelik helezon konveyör ile parçalanmış atık, atığın nemlendirilmesi amacıyla saatte yaklaşık 8 galon suyu kullanan bir elektrikli buhar üretecinin içinden geçirilmektedir. Nemlendirilen atık daha sonra, Reggio Emilia, İtalya'da bulunan Alter tarafından imal edilen yarım düzine 1.400 watt mikro dalga birimi dizisinden geçmektedir. Mikro dalgalar, atık partikülleri içindeki su moleküllerini harekete geçirerek bir sürtünme yaratmakta ve atığın sıcaklığının 25 dakika süresince 205 ila 212 ¡F'ye yükseltilmesini sağlamaktadır. Yüksek sıcaklık ve rezidans süresi kombinasyonu patojenlerin imha edilmesi için yeterli olup bu işlem, hastane dezenfeksiyon sistemlerinin kontrolünde kanıtlanmış tekniklerin kullanıldığı düzenli nokta kontrolleri ile doğrulanmıştır. Taitz "3 m dahil olmak üzere şirketler tarafından yapılan, Bacillus subtilis bakteriyel sporları bulunan tüpler içeren küçük zarfları, zarfların buhar ve mikro dalga aşamalarından geçmesini sağlamak üzere, parçalayıcının mansabında olan bir besleme portundan sisteme besliyoruz." ifadesinde bulunmuştur. "Zarfları çıkarıp, tüpleri bakteryal büyüme açısından kontrol ediyoruz. Bakteryal sporların öldürülmesi hepatit veya tüberküloz gibi patojenlere göre daha zor olduğundan, herhangi bir bakteryal büyüme tespit edilmediğinde, bu komple bir patojen imhası anlamına gelmektedir." Belediye katı atık programındaki nihai konumuna bırakılmadan önce, ikinci bir helezoni konveyör ile arıtılan atık Sanitec biriminden alınarak standart bir atık kompaktörü veya bir atık kabına yerleştirilmektedir. İsteğe bağlı bir granülatör ile hastaneye atık hacmini daha da indirgeme imkanı sağlanmaktadır. Sanitec işleminin tamamı, atığın boşatılmadan önce dezenfeksiyonun tamamlanmasını sağlamak üzere rezidans süresi ve sıcaklık parametrelerini denetleyen bir bilgisayar programı ile donatılmış bir Bradley mikro işlemcisi tarafından denetlenmektedir. MERI’NİN KURULMASI Madison Wis'de bulunan Wisconsin Üniversitesi Hastane ve Klinikleri, Meteriter Hastanesi, Methodist Hastanesi ve St. Mary Hastanesi Tıp Merkezi' olmak üzere dört hastaneden oluşan bir grup, maliyetleri indirgemek amacıyla ortak bir tıbbi atık işlem tesisi oluşturmak üzere 1986 yılında güç birliği yapmışlardır. Son teknoloji çöp fırını ile donatılmış olan tesisin işletilmesi için hastaneler Madison Energy Recovery Inc. Şirketini (MERI) kurmuşlardır. 1994 yaşına geldiğinde, daha sıkı çevre yönetmelikleri çöp fırınının, maliyeti 500,000 Doları aşması muhtemel olan yeni kirlilik kontrol ekipmanı ile donatılması anlamına gelmiştir. Seçenekleri inceledikten sonra, MERI kurulu Sanitec dezenfeksiyon sistemini seçmiştir. MERI genel müdürü John Crha şu ifadede bulunmuştur "Sanitec sisteminin oldukça sessiz, temiz ve atık dezenfeksiyonu açısından oldukça yeterli olduğunu gördük." Sağlık bakım tesislerinin büyük çoğunluğu buna katılmaktadır ve günümüzde MERİ Sanitec sistemi, Janesville'deki Mercy Sağlık Sistemleri ve Fond du Lac'daki St. Agnes Hastanesi dahil olmak üzere eyalet çapında 12 ek hastane ve klinik tarafından üretilen, düzenlenmiş tıbbi atığın yılda 1,5 milyon libreden daha fazlasını arındırmaktadır. Her gün, özel olarak tahsis edilmiş olan MERI kamyonları 250 konumdan kırmızı torbalar veya plastik kaplar içinde paketlenmiş atıklar ile dolu plastik el arabalarını toplamaktadır. El arabalarının Sanitec sistemine boşaltılmasından sonra, hastanelere geri gönderilmeden önce bu el arabaları yıkanıp, temizlenerek dezenfekte edilmektedir Her el arabası, ilgili hastanenin faturalandırılmasında da kullanılan, işaretler ile işaretlenmiştir. İşlenmiş atıklar belediye katı atık depolama tesislerine gönderilmektedir. GEZİCİ TESİSLER Atığın bir dezenfeksiyon sahasına taşınması yerine, Charlotter, N C'de bulunan N.C SafeWest Inc. Şirketi, dört adet kamyon montajlı mobil birim ile Sanitec İşlemini kendi eyaleti ve Virginia'da hastanelere getirmektedir. Safe Waste'in Sanitec kamyonları Charlotte'daki Carolina Tıp Merkezi ve Fairfax, Va'daki Fairfax hastanesi dahil olmak üzere yaklaşık olarak 40 hastanenin atıklarını toplamakta ve her bir hastanenin kendi su ve güç bağlantılarını kullanarak bunları sahada işleme tabi tutmaktadır. Şirket doktor muayenehaneleri, taşra klinikleri, laboratuvarlar ve veteriner dahil olmak üzere 400'ü aşkın daha küçük tıbbi tesisin atığının arındırılmasında daha küçük kamyonetleri kullanmaktadır. Toplam olarak SafeWaste yılda 10 milyon libre potansiyel tehlikeli atığı arındırmaktadır. Sanitec hedefini, mikro dalga dezenfeksiyon sistemlerinin hastanelere ve atık arıtma şirketlerine satılmasına ilişkin olan geleneksel uygulamasının ötesinde belirlemiştir. Taitz, "Şimdi bizler Florence, Ky'deki Kentucky Sanitec ve Honolulu'daki Hawaii Sanitec gibi ortak girişimlerin kurulması ile kendi servis şirketlerimizi kurma konusunda odaklanmaktayız." diyerek söyle devam etmektedir: "Biz ortak girişime ekipmanlar temin ediyoruz ve gelirlere iştirak ediyoruz böylece, son kullanıcının sterilizasyon ekipmanına erişimini daha da genişletiyoruz. Tüm tıbbi atık üreticileri için gelecekte ulusal çapta bir arıtma yaratmayı ümit ediyoruz." Taitz ayrıca, Amerika Birleşik Devleti dışında da Sanitec sistemi için parlak bir gelecek görmektedir. "En büyük satış artışımız Brezilya, Japonya, Kore, Suudi Arabistan, Birleşik Kraliyet, Filipinler ve Kuveyt dahil olmak üzere uluslararası pazardadır." Hastane atığını arındırma sorunu sınır tanımamaktadır. Merkezi Valbonne'de bulunan Fransız Çevre ve Enerji Kontrol Kurumunun tıbbi atık departmanın sorumlu mühendisi olan Didier Gabarda Oliva'ya göre, 3,400 Fransız hastanesi ve kliniği yılda 700,000 metrik ton tıbbi atık üretmektedir. Fransa'da yaklaşık olarak 140,000 metrik ton kontamine hastane atığı yakılmaktadır ve ABD'de olduğu gibi burada da ağır metal partiküller ve bunların türevlerinin bir sağlık tehlikesi oluşturduğu yönünde haklı bir çevre endişesi mevcuttur. Yakma tesislerinin genellikle uzakta olması nedeniyle, biyomedikal atıkların yakılması Fransız hastaneleri açısından daha karmaşık bir işlemdir. Ülkenin tümünde sadece yaklaşık 50 hastanede yakma tesisleri işletilmekte ve buna ilaveten potansiyel olarak enfeksiyon riskli tıbbi atıkları yakma konusunda yetkili 24 adet saha dışı tesis bulunmaktadır. Burgundy, Franche-Comte, Picardy ve Poitou-Charentes gibi komple bölgelerin atıklarının yakılmak üzere önemli bir mesafeye sevk edilmesi gerekmektedir. Bu nedenlerle, Fransız şirketleri biyomedikal atıkların arındırılması için yakma içermeyen, özel teknikler geliştirmektedir. Oliva, "Söz konusu olan atığın mikrobiyal kontaminasyonun indirgenmesi ve fizyolojik nedenler ve emniyet unsurları için görünümünün değiştirilmesi ile ilgilidir." şeklinde açıklama yapmaktadır. Arıtılan atıklar mevcut atık depolama tesislerine ve ev atıklarını arıtan yakma tesislerine gönderilmektedir. PATOJENLERİN BUHARLA ARINDIRILMASI Fransız Sağlık ve Çevre Bakanlıkları potansiyel enfeksiyon riskli atıkların arındırılması konusunda, merkezi Roubaix'de bulunan Ecodas tarafından geliştirilen bir buhar sistemi de dahil olmak üzere çeşitli yakma içermeyen işlemi onaylamıştır. Oliva'ya göre, bu şirket alternatif biyomedikal atık arındırma işlemler konusunda lider sağlayıcıdır. Ecodas, tekstil endüstrisi için buharlı otoklavlar imalatına ilişkin 20 yıllık deneyimini, bir tıbbi atık arıtma sisteminin tasarımında kullanmıştır. Ecodas'ın idari müdürü Jaafar Squali, "Yenilik, bir yüksek kuvvetli öğütücünün güçlü bir sterilizör ile birleştirilmesinde yatmaktadır." ifadesini kullanmıştır. Ecodas arıtmanın birinci aşaması, kontamine atığın 20 döner bıçağa sahip bir öğütücüyü besleyen, hava geçirmez şekilde yalıtımlı bir bölmeye yüklenmesi ile başlatılmaktadır. Bu bıçaklar, bazen yanlışlıkla diğer klinik atıkları ile birlikte atılan paslanmaz çelik cerrahi cihazlarının parçalanmasını sağlayabilecek mukavemette bir alaşımdan imal edilmektedir. Öğütücü, sıkışmanın engellenmesi için belli aralıklarla rotasyonunu ters yöne çevirmektedir. Atık yükleri, otoklavı besleyen bir yükleme bölmesine boşaltılmaktadır. Otoklav içinde atık, atığın sterilizasyonu için 10 dakika süresince 280¡F sıcaklık ve beher inç için 55 libre basınçta buhara tabi tutulmaktadır. Sıcaklığın ayarlanması için atık içinde bulunan, otoklav merkezindeki bir sıcaklık mili tarafından bilgisayar kontrol sistemine sinyaller gönderilmektedir. Dezenfeksiyon tamamlandığında operatörler, işlenmiş atığın bir konteynıra boşaltılması için otoklavın alt kapağını açmaktadırlar. Tek bir yükün işlenmesi için gerekli olan işlem süresi yaklaşık bir saattir. Çeşitli atık hacimleri ve tesisat kurulumu için gerekli alana uyum sağlamak üzere Ecodas atık arıtma makinelerinin üç farklı sürümünü tasarlamıştır. TDS 300, 10 feet uzunluğunda olup saatte 35 ila 55 libre, TDS 1000 saatte 110 libre ve TDS 2000 ise saatte 132 libre işlem kapasitesine sahip bulunmaktadır. Fransa'da Ajaccio, Aurillac, Nevers ve Roubaix kamu hastaneleri atıklarını Ecodas otoklavları ile dezenfekte etmektedir. Danimarka Odense, İspanya Mayorka ve Macaristan Budapeşte'de bulunan hastanelerde aynı yöntemi kullanmaktadır. Ecodas sistemini kullanan arıtma şirketleri arasında Fransa'da Cosmolys ve Tecmed, Arjantin'de Tecsan, Brezilya'da Matmed ve Meksika'da Tremesa bulunmaktadır. SICAK HAVA SEÇENEĞİ En yeni klinik atık arıtma teknolojilerinden biri, parçalanmış hastane atıklarının dezenfekte edilmesinde sıcak havayı kullanmaktadır. Bu teknoloji, Dallas'tan KC MediWaste tarafından geliştirilerek pazarlanmaktadır. İlk MediWaste sistemi, geçen yaz, Teksas Laredo'da Sisters of Mercy Sağlık Sisteminde kurulmuştur. KC MediWaste şirket başkanı Keith Cox tarafından icat edilmiş olan kuru bir sterilizasyon sistemi ile Birleşik Kraliyet Reading'de bulunan Torftech Ltd.'nin ruhsatlı akışkan yataklı teknolojisini birleştirmektedir. Mercy Sağlık Sistemi yerel şebeke Merkezi ve Güney Batı Hizmetleri, yan kuruluşu Central Power & Light ve Palo Alto, Calif'de bulunan Elektrik Enerjisi Araştırma Kurumunun Sağlık Bakım Birimi tarafından sponsorluğu üstlenilen ortak bir projenin bölümü olarak Laredo hastanesinde kurulan ileri düzey, elektrik tabanlı teknolojilerden birini teşkil etmektedir. Bu teknolojiler, hastanelerin maliyetleri indirgemesine, işletme yeterliliklerini iyileştirmesine ve hasta hizmetlerini geliştirmesine yardımcı olacak şekilde tasarlanmıştır. Laredo tesisatının makina mühendisi ve proje mühendisi olan Sue Herbert, "İlk MediWaste sisteminin tasarlanmasında en zor olan husus, plastik atıklardan serbest bırakılabilecek olan uçucu organik bileşenleri engelleyecek kadar soğuk ancak atığın sterilizasyonu için yeterli sıcaklığa ulaştırılmasının sağlanması konusunda ortaya çıkmıştır." demiştir. "Hastane atık akışında bulunabilecek her şeyin numunelerini topladık ve en iyi ısı sıcaklığının tespit edilmesi için farklı plastik bileşenlerin flaş noktaları üzerinde çalışmalar yaptık." Mercy Sağlık Sistemi çalışanları MediWaste ünitesine atık malzemelerinin taşınmasında kapalı el arabaları kullanmaktadır. Her el arabası bir hidrolik kaldırma sistemi ile sistemin besleme hunisine boşaltılmaktadır. Dahili egzoz fanları, kokunun kontrol altında tutulması için MediWaste sistemi içinde ters basınç oluşturmaktadır. Birimin içinde ısıl işlemli paslanmaz çelikten mamul, yakın ara kilitlemeli dört şafttan oluşan bir parçalayıcı birimi bulunmaktadır. Parçalayıcı, atıkların işlemciye gitmeden önce öğütülmesini sağlamaktadır. Elektrikli rezistans ısıtıcıları ile 302¡F'ye ısıtılan hava sabit bıçaklı bir halka üzerinden yüksek hızla işlemci içine enjekte edilmektedir. Yer atığının işlemciye girmesi ile birlikte türbülanslı hava, siklonik bir karıştırma işlevi ve yüksek oranlarda ısı ve kütle transferi sağlayan bir akışkan yatak yaratmaktadır. Boşaltıma kapısının açılmasından önce, atık beş dakika kadar akışkanlı yatak içinde tutulmakta ve hacmin yüzde seksen oranında indirgenmesini sağlayan bir kompaktöre itilmektedir. Laredo hastanesi arındırılmış atığını bir konvansiyonel belediye atık depolama alanına göndermektedir. MediWaste sisteminden çıkan işlenmiş hava, atmosfere bırakılmadan önce üç aşamalı bir filtrasyondan geçmektedir. Önce iki fabrik ön filtre ile büyük partiküller ayrılmakta ve sonrasında yüksek yeterlikte partikül hava filtresi metal çerçeve içinde bulunan bir membran- ile daha küçük partiküller çıkarılmaktadır. Kömür filtreler ile hava akımındaki kokular giderilmektedir. Laredo'daki MediWaste sistemi, saatte 200 libreye kadar işlem yapabilecek kapasitededir ki, bu da günde üretilen 700 ila 800 libre arasındaki atığın arındırılması için fazlasıyla yeterlidir. Herbert, "Halen, saatte 1,000 libre malzeme dezenfekte edilebilecek bir üniteyi geliştirmekteyiz" demiştir. YAKMA İSTEĞİ Yakma alternatiflerinin popülerlik kazanıyor gibi görünmesine rağmen, klinik atıklarının çoğunun dezenfekte edilmesinde ve indirgenmesinde hala yakma kullanılmaktadır. Orlanda, FLA'daki Crawford Equipment and Engineering Co., saatte 20 ila 3,000 libre biyolojik tehlikeli atık işleme kapasitesine sahip tıbbi çöp fırınını tasarlayıp, pazarlamaktadır. Bu birimler, Temiz Hava Kanununun hükümlerinin karşılanmasını sağlamak üzere gaz yıkayıcılarla bağlantılı olacak şekilde tasarlanmaktadır. Crawford Equipment çöp fırınları tipik olarak doğal gaz ateşlidir ancak hali hazırda mevcut veya daha ekonomik olması halinde propan veya akaryakıt da kullanabilmektedir. Çöp fırınlarından her biri, yanmadan kaynaklanan yoğun sıcaklığa dayanacak şekilde refraktör kaplamalıdır. Hastane çalışanları atığı kırmızı torbalar veya plastik kaplar içinde ya el ile ya da hidrolik olarak, ana bölme kapısından yüklemektedir. Çalışanlar kapıyı kapatarak yakma işlemini başlatırlar. Önce, ana bölmeye paralel veya ana bölmenin altında bulunan ikincil bölme içindeki brülörler ateşlenir. Isı sonra, ana bölmenin sıcaklığının artırılması için refraktör malzeme üzerinden yayılır veya böylece artan oranda enerji tasarrufu sağlanır. Ana bölmede asgari 1.800¡F sıcaklık elde edildiğinde, atığın yakılması için bir sensör ana bölmenin brülörünü yakacaktır. Crawford Equipment Şirketi katı ve sıvı atık bertaraf sistemleri müdürü ve kimya mühendisi olan Luis Llorens "1.800¡ sıcaklık patojenlerini öldürüp, tüm organik atıkları oksidize ederek, bunları karbon dioksit ve su haline çevirmektedir" açıklamasını yapmaktadır. "Yanmadan kaynaklanan tüm duman ve kokular ikincil bölmeye aktarılmakta ve 1.800¡ ısı bunları yok edene kadar orada bir veya iki saniye tutulmaktadır." İkinci bölmeden gelen hava asitler ve kurşun, kadmiyum ve civa gibi ağır metallerden arındırılmak üzere, özel bir hava çıkışı üzerinden standart bir kirlilik kontrol sistemine yönlendirilmektedir. Sistem, baca gazları ile etkileşime girerek asit gaz emisyonlarının engellenmesi için su ve kaustik solüsyon gibi bir ayıraç ile püskürtme yapan ıslak gaz yıkayıcılarını kullanmaktadır. İlk hacminin yüzde doksanını aşacak şekilde tıbbi atık hacminin indirgenmesinin yanı sıra, Crawford çöp yakıcılarının ağırlığı da yüzde 95 ila yüzde 97 arasında indirgediği ve bunun da mikro dalga ve buhar otoklav sistemleri tarafında yapılamadığı Llorens tarafından bildirilmektedir. YİNE DE EN İYİ ÇÖZÜM Çöp fırını bölme duvarları tuğla, yalıtım, bir çelik kaplama ve ikinci bir dış çelik kaplamadan oluşmaktadır. Llorens, "Çöp fırınının dış duvarlarının soğuk tutulması için yan duvarların içinde fan ile hava dolaşımı sağlanmaktadır" ifadesinde bulunmuştur. Ek olarak Crawford, çöp fırınının refraktör kaplamalı bacasına bir hava akımının sağlanması için bir fan monte etmiştir. Bu, çöp fırınının daha temiz çalışmasına yardımcı olmakta ve gazların tam olarak yanmasının sağlanması için tutuşma sürelerini artıracak şekilde ikinci bölmede tutulmasını sağlamaktadır. Lorrens, "mikro dalga gibi başka, iyi tıbbi atık arıtma teknolojileri mevcuttur ancak yakma, doğru koşullar altında yine de en iyi seçenektir." demiştir. "Hastanenin seçimi topluluklarına ve ihtiyaçlarına bağlıdır." Örneğin, West Palm Beach, Fa'da bulunan Emekli İşleri Tıp Merkezi atıkları ile birlikte ve federal adli yetkililer tarafından el konan yasadışı uyuşturucu ve silahların işleme tabi tutulması için 1995'ten bu yana bir Crawford çöp fırınını kullanmaktadır. "West Palm Beach'te bulunan V.A. Tıp Merkezinin makina mühendisi ve tesisler yönetim şefi Wally Thompson, "Tüm malzemeleri sessiz ve etkin şekilde imha etmesi ve ön işlemli atığın yüzde 5 ila 10'u arasında ağırlıkta bir kül yaratması ve bunun da katı atık depolama alanlarında kullanılabilmesi nedeniyle Crawford çöp fırınını seçtik." demiştir. Crawford ünitesinin başarısının altında yatan anahtar, gaz yıkayıcısıdır. Saatte 500 libre atık işlem kapasitesine sahip bir çöp fırınının tasarımı konusunda. West palm Beach'deki V.A. temsilcileri Visalia, Calif'ten Emcotek ile birlikte çalışmıştır. Çöp fırınından 1.900 ila 2.100¡F sıcaklıkta çıkan sıcak gazlar Emcotek'in gaz yıkayıcısının ana söndürme tankına girmektedir. Püskürtme nozülleri, gazların yaklaşık olara 200¡F'ye soğutulması ve yakma sırasında üretilen hidroklorik asidin nötrleştirilmesi için su ve sodyum hidroksit püskürtmektedir. Gaz daha sonra püskürtme işleminin tekrarlandığı ikinci bir söndürme tankına girmekte ve böylece gazlar 120¡ ila 140¡F'ye soğutulmakta ve asitler daha fazla sodyum hidroksit ile tamponlanmaktadır. ASİT ATIĞIN NÖTRLEŞTİRİLMESİ Boru tesisat sistemi, bir programlanabilir lojik kontrolörüne (PLC) bağlı pH sondalarını içermektedir. PLC, asitli atıkların nötrleştirilmesi için gerekli olan sodyum hidroksit miktarını enjekte eden iki artı aktarma pompasını kontrol etmektedir. Söndürülmüş gazlar, radyal bir su perdesinin yaratılması için dönen bir disk merkezine bir dişli kutusu tarafından suyun pompalandığı rotari bir atomizör odasına girmektedir. Bu perde, partikülleri beher kuru standart kübik foot havayı yaklaşık 0.015 gram veya daha iyi bir değere indirgeyen, yüksek enerji ıslak gaz yıkayıcı işlevini görmektedir. Gaz akımının bacadan dışarıya bırakılmasından önce, çeşitli ağır metalleri ve partiküllü maddeleri taşıyabilecek olan fazla su damlaları bir buğu önleyici filtreler dizisi ile arındırılmaktadır. Emcotek gaz yıkayıcısı gaz akımından asitler, ağır metaller, dioksin ve çeşitli organik bileşenleri yüzde 95 ila 99 oranında arındırmaktadır. Gaz yıkayıcısının performansı tahliye bacası içinde bulunan çeşitli numunelendirme sondaları ile kontrol edilmektedir. Palm Beach Bölgesi'ndeki emisyon standartları nedeniyle V.A., ağır metallerin arındırılmasının optimize edilmesi için rotari atomizörü besleyen suyun sıcaklığını 80 veya 85¡F'ye indirgemek üzere bir titanyum ısı eşanjörünün eklenmesini Emcotek'ten istemiştir. Çevre şartnamelerine uygun birçok çöp fırınında olduğu üzere, West Palm Beach tesisi estetik hususlarını da dikkate almıştır. Thompson, "Ayrıca, zararsız ancak çirkin bir görünüme neden olan tüysü bulutun da ortadan kaldırılması için, soğuk gaz akımını yeniden ısıtmak üzere gaz yıkayıcı bacasına Emcotek tarafından bir titanyum buhar bobini ilave edilmesini sağladık." demiştir. Kaynak: Gen Bilim

http://www.biyologlar.com/tibbi-atiklara-cozum

Biyolojik terorizm ve Biyolojik terör hakkında bilgi

Biyolojik Terör (Biyoterörizm) Nedir? Biyoterörizm; kişiler, gruplar veya hükümetler tarafından gerek ideolojik, gerekse politik veya finansal kazanç sağlamak amacıyla hastalık yaratıcı patojenlerin açık veya gizli şekilde yayılmasıdır. Biyolojik silahlar nelerdir? Biyolojik silahlar, başkalarına zarar vermek amacıyla maksatlı olarak kullanılan bakteri veya virüs gibi enfeksiyöz ajanlardır. Bu tanım sıklıkla biyolojik olarak oluşan toksin ve zehirleri de kapsar. Biyolojik savaş ajanları hem canlı mikroorganizmaları (bakteriler , protozoalar, ricketsia, virüsler ve mantarlar); hem de mikroorganizmalar, bitkiler veya hayvanlarca üretilen toksinleri ( kimyasal maddeleri ) içerir. Bu ajanların bazıları yüksek derecede öldürücüdür. Diğerleri de daha çok güçsüz bırakıcı rol oynar. Bazı yazarlar geleneksel tedavi metotlarını yanıltacak veya spesifik bir etnik grubu hedef alacak yeni, genetik mühendisliği ile elde edilmiş ajanların muhtemel kullanımından da bahsetmektedir. Biyolojik Silahlar Tehlikeli midir? Biyolojik silahlar yüksek düzeyde harabiyet vericidir. Uygun ortamlarda kendilerini çoğaltır, kalıcı hale getirebilir. Tüm koruyucu önlemleri etkisiz kılacak şekilde kendilerini mutasyona uğratabilirler. Kimyasal silahlar , tüm şiddetlerine karşın dağıldıklarında veya sulandırıldıklarında daha az öldürücüdür. Fakat biyolojik silah olarak kullanılan hastalık yapıcı mikroorganizmaların en ufak miktarı bile öldürücü olabilir. Örneğin; Botulinum toksininin kimyasal bir sinir ajanı olan Sarin 'den 3 milyon kat daha güçlü olduğu belirtilmiştir. Biyolojik Silahlar Bugüne Kadar Bir Savaşta veya Terörist Eylemde Kullanıldı mı? Evet, kullanılmışlardır. M.Ö. 6. yüz yıldaki Persler 'den, yakın geçmişteki İran - Irak savaşına kadar birçok kez kullanılmıştır. Hatta sivil toplum kesiminde de bu olayın bir örneği 1984 Eylülünde yaşanmıştır. Amerika Birleşik Devletlerinde Dallas Oregon'da bir yerel seçimin sonuçlarını etkilemek amacıyla bir grup tarafından bölgede restoranlarda ki salata barlarına salmonella typhi karıştırılmak suretiyle 750 kişinin zehirlenmiştir. Nisan 1979'da Sverthlovsk (Rusya) şehrinde çıkan 64 kişinin ölümüyle sonuçlanan, 96 kişiyi kapsayan şarbon salgını, biyolojik silah etkeni olarak çalışılan bir laboratuardan kaza sonucu ortaya çıktığı tahmin edilmektedir. Bu tahmin Ruslar tarafında doğrulanmamıştır. Bir Biyoterörist Saldırı ile Doğal Bir Salgını Nasıl Ayırmalı? Biyolojik bir silah ajanı ile yapılan saldırı genellikle gizlidir. Bu yüzden böyle bir saldırının tespit edilebilmesi için değişik biyolojik silah ajanları ile ilgili klinik sendromların tanınması gerekir. Hekimler ilk kurbanları belirleyebilmeli ve hastalık şekillerini tanıyabilmeli. Bu da koruyucu sağlık sisteminin değişik kademelerinde bilgi paylaşımı ile entegre eş zamanlı epidemiyolojik izlem sistemlerini gerektirir.Biyolojik silah saldırısını düşündüren şüpheli salgınların birincil kriterleri şunlar olabilir; Daha önce bölgede görülmeyen hastalık (mikrobu) Alışılmadık antibiyotik direnci Tipik olmayan klinik görünüm. Vaka dağılımının coğrafi ve/veya zamansal olarak tutarsız olması. (Örneğin; kısalmış zaman seyri) Diğer tutarsız elemanlar ise şunlardır; - Vaka Sayısı - Hastalanma veya ölüm oranları - Hastalık görülme sıklığından sapmalar Bu Patojenler Ne Kadar Bulaşıcıdır? Potansiyel Biyolojik Silah Ajanlarından sadece veba, çiçek ve viral hemorajik ateş insandan insana damlacık enfeksiyonu ile bulaşır ve bunlar standart enfeksiyon kontrol önlemlerinden (özel giysiler, göz korumalı maske, eldiven) fazlasını gerektirir. Hangi ajan kullanıldığına bakılmaksızın tüm potansiyel biyolojik silah kurbanları izole edilmelidir. Bu hastalarla ilgilenen sağlık personeli standart korunma yöntemlerinin yanı sıra HEPA Maskesi (yüksek hava filtre özellikli maske) kullanmalıdır.Biyolojik Terör AjanlarıŞarbon Şarbon, Bacillus anthracis adlı spor oluşturan bir bakteri tarafından meydana getirilen akut bir hastalıktır. Şarbon çoğunlukla çift tırnaklı memelilerde görülür. İnsanları da enfekte edebilir. Hastalığın semptomları nasıl alındığına göre değişmekle birlikte genellikle temastan sonra 7 gün içerisinde görülür. İnsandaki şarbonun en ciddi formları akciğer şarbonu, cilt şarbonu ve barsak şarbonudur.Akciğer şarbonunun başlangıç belirtileri soğuk algınlığına benzer. Birkaç gün içerisinde ciddi solunum problemleri ve şoka kadar ilerler. Akciğer şarbonu sıklıkla öldürücüdür.Barsak şarbonu basille kirlenmiş yiyeceklerin alımını takiben başlar ve sindirim sisteminin akut bir enflamasyonu şeklindedir. Başlangıçta bulantı , iştah kaybı , kusma ve ateş ile başlayan belirtileri , karın ağrısı , kan kusma ve şiddetli ishal takip eder.Şarbonun insandan insana direkt bulaşımı görülebilirse de çok nadirdir. Bu yüzden aynı bulaş kaynağıyla temas etmediği sürece hastayla teması olan arkadaş, eş, çocuk gibi kişilerin bağışıklanmasına gerek yoktur.Şarbonla karşılaşmış kişilerde enfeksiyon antibiyotik tedavisi ile engellenebilir. Şarbonda erken antibiyotik tedavisi esas olup, gecikme yaşam şansını azaltır. Şarbon genellikle penisiline, doksisikline ve florakinolonlara duyarlıdır. Çiçek Çiçek hastalığı 1977 yılında tüm dünyada yok edilmiş bir hastalıktır. Çiçek hastalığının sebebi variola virüsüdür. Kuluçka süresi virüsle karşılaşılmasını takiben 12 gündür. ( 7- 17 gün )Başlangıç belirtileri yüksek ateş, bitkinlik, baş ve sırt ağrısıdır. 2-3 gün içerisinde yüzde , kolda ve bacakta daha belirgin olan karakteristik döküntüler başlar. Bütün bölgelerde aynı anda başlayan döküntüler aynı fazda olup, yassı kırmızı lezyonlar şeklindedir. Lezyonlar iltihapla doludur ve ülserleşirler. 2. haftanın başlarında kabuklanırlar. Ülserli yaraların kabukları 3-4 hafta sonra dökülür.Çiçek hastalarının çoğunluğu iyileşirken vakaların % 30'unda ölüm görülür. Hastalık şüphesi bulunan kişinin tükürük ve benzeri salgılarıyla yüz yüze teması bulunan kişilere bulaşır. Çiçek hastaları hastalığın birinci haftası sırasında en bulaştırıcı dönemdedirler. Çünkü bu dönem salyada en çok virüsünün bulunduğu dönemdir. Bununla birlikte bulaştırma riski tüm kabuklar dökülene kadar devam edebilir.Çiçek hastalığına karşı rutin aşılama Amerika'da 1972 yılında sona ermiştir. 1972'den önce aşılanmış olan kişilerdeki bağışıklık düzeyi kaldıysa bile şüphelidir. Bu yüzden bu kişiler hassas olarak değerlendirilmelidir. Toplumda hastalığı önlemek için aşı tatbiki önerilmemektedir. Çiçek virüsüyle karşılaşmış kişilerde 4 gün içerisinde uygulandığı takdirde aşılama hastalığın şiddetini azaltabilir hatta engelleyebilir. Çiçek hastalığına karşı uygulanan aşı yine başka bir canlı virüs olan "vaccinia" yı içerir. Aşıda çiçek virüsü yoktur.Çiçeğe karşı etkinliği kanıtlanmış bir tedavi yoktur. Ancak yeni antiviral ajanlar geliştirme yönünde çalışmalar devam etmektedir. Çiçek hastalarında sekonder bakteriyel enfeksiyonların önlenmesinde destekleyici tedavi (damar içi sıvılar, ateş düşürücü ve ağrı kesiciler, vb.) ve antibiyotikler faydalıdır. Akciğer tipi Veba Veba, insan ve hayvanda Yersinia pestis adlı bakteri tarafından oluşturulan bir enfeksiyon hastalığıdır. Y.Pestis dünya üzerinde birçok bölgede kemirgenler ve bunlarda konaklayan pirelerde bulunur. Akciğer tipi veba, Y.Pestis'in akciğerleri enfekte etmesi ile meydana gelir.Akciğer tipi vebanın ilk belirtileri ateş, baş ağrısı, zayıflık, kanlı veya sulu balgam üreten öksürüktür. Hastalık 2 - 4 günde gelişerek septik şoka neden olur ve tedavi edilmezse ölüm gerçekleşebilir.Hastalık yüz yüze teması olan kişiler arasında damlacık enfeksiyonuyla yayılır. Akciğer vebasının erken tedavisi esastır. streptomisin, tetrasiklin ve kloramfenikol gibi birkaç antibiyotik etkilidir. Vebaya karşı aşı yoktur. Hastayla yüz yüze teması olan kişilerde 7 günlük koruyucu antibiyotik tedavisi faydalıdır. Botulism Botulism, Clostridium botulinum isimli bakteri tarafından oluşturulan toksinin meydana getirdiği ve kas felci yaratan bir hastalıktır. Botulism'in 3 ana tipi vardır. Gıda kaynaklı Botulism; toksin içeren gıdayı alan kişilerde görülür ve 1-2 gün içerisinde hastalığa neden olur. Gıda kaynaklı Botulism halk sağlığı açısından acil bir durumdur. Zira toksinle bulaşmış olan gıda hastanın yanı sıra diğer kişilerin de tüketimine hala açık olabilir. 1-Çocuk Botulismi; barsak kanalında Colostridium Botulinum bulunan az sayıdaki hassas çocukta görülür. 2-Yara Botulismi; Yaraların toksin salgılayan Colostridium Botulinum ile enfekte olması sonucu görülür. 3-Gıda botulisminde semptomlar toksin içeren gıdanın alımını takiben 6 saat ila 2 hafta (çoğunlukla 12-36 saat ) arasında başlar.Botulism semptomları arasında çift görme, bulanık görme, göz kapaklarında sarkma, kelimeleri yuvarlayarak konuşma, yutma güçlüğü, ağız kuruluğu, kaslarda güçsüzlük (önce omuzlar daha sonra üst kollar, ön kollar, uyluklar, baldır) sayılabilir. Solunum kaslarının felci, mekanik solunum yardımı yapılmadığı takdirde solunumun durmasına ve ölüme neden olur.Botulism insandan insana bulaşmaz. Gıda Botulism'i her yaş grubunda görülebilir. Botulisme karşı geliştirilen antitoksin hastalığın erken dönemlerinde uygulandığında belirtilerin şiddetini azaltmada etkilidir. Hastaların çoğunluğu destekleyici tedaviyi takiben haftalar veya aylar sonra iyileşirler. CDC* Resmi Sağlık Önerileri(*) Centers for Desease Control and Prevention12 Ekim 2001 tarihinde Health Alert Network yoluyla dağıtılan resmi bildiridir ŞARBON (ANTRAKS) VE DİĞER BİYOLOJİK AJANLARLA GERÇEKLEŞTİRİLEN TEHDİTLER KARŞISINDA ÖNERİLEN TEDBİRLER;Amerika Birleşik Devletlerinde birçok topluluk ve kurumda şarbon basili içeren mektuplarla yapılan tehditler meydana gelmektedir. Bunlardan birçoğu boş zarf iken, bazılarında tozlu materyaller mevcuttu. Bu kılavuzun amacı bu tip olayların nasıl ele alınacağı konusunda tavsiyelerde bulunmaktır. PANİĞE KAPILMAYIN1-Şarbon organizmaları deride, Mide-barsak sisteminde veya akciğerlerde enfeksiyon oluşturabilirler. Bunun oluşabilmesi için organizmanın hasarlı deriye temas etmesi, yutulması veya solunum yoluyla ince partiküller halinde alınması gereklidir. Hastalık şarbon sporlarıyla karşılaşılmasından hemen sonra uygun antibiyotiklerle yapılacak bir tedaviyle önlenebilir. Şarbonun bir kişiden diğerine bulaşımı yoktur. 2-Şarbonun gizli bir saldırı ajanı olabilmesi için çok ince partiküller halinde havayla karışması gerekir. Bunu yapmak oldukça zordur. Çok büyük teknik yetenek ve özel ekipman gerektirir. Eğer bu küçük partiküller solunduğunda hayatı tehdit eden akciğer hastalıklarına neden olabilir. Ancak erken tanı ve tedavi etkilidir. ÜZERİNDE ŞARBON TEHDİTİ YAZILI ŞÜPHELİ PAKET VEYA MEKTUP ALINDIĞINDA ;1-Zarfı sallamayın ve şüpheli mektubun içeriğini dökmeyin. 2-Zarfı veya paketin içindeki içeriğin sızıntısını engellemek için plastik bir torbaya veya benzer bir kaba koyun 3-Eğer içine koyacak bir şey yoksa , zarfı veya paketi giysi, kağıt, veya çöp bidonu gibi bir şeyle kapatın ve bunu açmayın. 4-Odayı terk edin ve kapıyı kapatın. Hiç kimsenin buraya girmemesi için bölgeyi boşaltın. 5-Tozun veya şüpheli içeriğin yüzünüze bulaşmasını engellemek için, ellerinizi sabun ve suyla yıkayın. 6-Daha sonra Evdeyseniz olayı derhal polise bildirin. İşteyseniz olayı yine derhal polise bildirin ve varsa bina güvenlik görevlisini ve en yakın amirinizi bilgilendirin. 7-Bu şüpheli mektup yada paket ilk fark edildiğinde odada bulunan herkesin bir listesini yapın. Bu listeyi hem bölgenizdeki sağlık yetkililerine, hem de soruşturmayı yönetecek olan güvenlik ekiplerine veriniz. İÇİNDE TOZ OLAN BİR ZARF VARSA VE BU TOZ YÜZEYE DÖKÜLMÜŞSE;1-Tozu temizlemeye çalışmayın. Dökülen içeriği derhal elbise , kağıt, veya çöp bidonu gibi bir şeyle kapatın ve bunu açmayın. 2-Odayı terk edin ve kapıyı kapatın. Hiç kimsenin buraya girmemesi için bölgeyi boşaltın. 3-Tozun veya şüpheli içeriğin yüzünüze bulaşmasını engellemek için, ellerinizi sabun ve suyla yıkayın. 4-Daha sonra Evdeyseniz olayı derhal polise bildirin. İşteyseniz olayı yine derhal polise bildirin ve varsa bina güvenlik görevlisini ve en yakın amirinizi bilgilendirin 5-Bu toz ile kirlenmiş olan giysilerinizi mümkün olduğu kadar çabuk çıkartın, plastik bir torbaya veya ağzı mühürlenebilecek bir kaba koyun. Giysinin konduğu bu torba veya kap olaya müdahale eden birimlere verilmelidir. 6-Sabun ve suyla mümkün olduğu kadar çabuk bir duş alın. Çamaşır suyu veya benzer maddeleri derinize tatbik etmeyin. 7-Eğer mümkünse odada veya bölgede olup, toz ile temas eden herkesi n bir listesini yapın. Bu listeyi daha sonraki tıbbi takip de kullanılmak üzere yerel sağlık ekibine ve soruşturmayı yürütecek olan güvenlik güçlerine iletin. ŞÜPHELİ MADDENİN HAVA İLE TEMASI DURUMUNDA;1-Bölgede ki vantilatörleri veya havalandırma birimlerini kapatınız. 2-Derhal bölgeyi terk ediniz. 3-Diğerlerini bu bölgeden uzak tutmak için kapıyı kapatın. 4-Daha sonra; Eğer evdeyseniz 112 ve 155'i arayınız. İşteyseniz yine 112 ve 155'i arayınız. Durumdan bina güvenlik görevlinizi ve amirlerinizi haberdar ediniz. 5-Mümkünse binanın tüm havalandırma sistemini kapatın. 6-Mümkünse kirlenmenin olduğu bölgede bulunan herkesin bir listesini yapın. Bu listeyi daha sonraki tıbbi takip de kullanılmak üzere yerel sağlık ekibine ve soruşturmayı yürütecek olan güvenlik güçlerine iletin.

http://www.biyologlar.com/biyolojik-terorizm-ve-biyolojik-teror-hakkinda-bilgi

Arı Hastalıkları ve Sınıflandırılması

Arının gelişme dönemi pek çok hastalık etmeni ve zararlı için uygun ortam oluşturduğundan arılarda çok sayıda hastalık ve zararlı görülmektedir. Bununla birlikte, dünyadaki hızlı ulaşım, kıtalar ve ülkelerarası arı, arı ürünleri ve arıcılık malzemeleri ticareti arı hastalıklarının kısa sürede tüm ülkelere yayılmasına neden olmaktadır. Benzer şekilde, gezginci arıcılık da hastalık ve zararlıların ülke içindeki hızlı yayılışında önemli bir etkendir. Arı hastalıkları genellikle ilkbahar aylarında görülür. Bunun başlıca nedeni ilkbahar aylarında özellikle yavru yetiştirme faaliyetinin büyük hız kazanmış olması ve beklenmeyen soğuk ve yağışlı havalardır. Bu nedenle bu kritik dönemde arıların özellikle yavru hastalıklarına karşı korunması için, koloni kontrollerinde koloninin üşütülmemesine özen gösterilmelidir Arı hastalıkları, hastalığı oluşturan etmene göre; bakteriyel (Amerikan ve Avrupa Yavru Çürüklüğü, Septisemi), fungal (Kireç ve Taş hastalığı), viral (Kronik ve Akut Arı Felci), paraziter (Varroa jacobsoni ve Acarapis voodi) ve Protozoan (Nosema ve Amoeba) ya da hastalığın oluştuğu konukçuya göre; Ergin ve Yavru Arı Hastalıkları olarak sınıflandırılabilir. Pek çok patojen arıların gerek gelişme gerekse yetişkin dönemlerinde hastalık oluşturabilir. Ancak bu patojenlerin hepsi aynı derecede tehlikeli değildir. Amerikan yavru çürüklüğü ve varroa gibi çok tehlikeli ve hızlı yayılıcı bazı arı hastalık ve zararlılarının kontrolünde "Ulusal Kontrol Programları"na ihtiyaç duyulur. Halihazırda ülkemizde mevcut olup ve ülkemiz arıcılığı için önemli bulunan bazı arı hastalık ve zararlıları aşağıda verilmiştir. 1. Yavru Hastalıkları a) Amerikan Yavru Çürüklüğü Ülkemizde ihbarı zorunlu yavru hastalıklarından olan bu hastalığın etmeni Paenibacillus larvae adlı bir bakteridir. Değişik çevre şartlarında uzun bir yaşam süresi olan sporları besleme görevi yapan bakıcı arılar tarafından larvaya bulaştırılır. Hastalığın yayılmasını sağlayan sporlar kovanın herhangi bir yerinde, peteklerde, bal ve balmumunda veya herhangi bir ortamda 35-60 yıl canlı kalıp bu süre sonunda bile hastalık oluşturabilirler. Bu nedenle bu hastalığa karşı gerekli hassasiyetin gösterilmesi ülkemiz arıcılığının geleceği yönünden hayati önem taşımaktadır. Amerikan yavru çürüklüğü görüldüğünde veya şüpheli durumlarda Tarım ve Köyişleri Bakanlığının İl ve İlçe Müdürlüklerine veya Ankara Etlik ve İzmir Bornova'da bulunan Veteriner Kontrol ve Araştırma Enstitülerine ya da Ek.1'de adresleri verilen arıcılık konusunda uzmanlaşmış kurumlardan birine başvurularak teknik yardım istenmelidir. Ayrıca, bu hastalığın ihbar edilmesi kanuni bir zorunluluktur. Hastalıklı kolonilerin nakilleri de yasaktır. Arıcı her şeyden önce kendi geleceği için bu kurallara uymalıdır. Hastalığın Belirtileri Yavrulu petekler incelendiğinde öncelikle düzensiz yavru görünümü dikkat çeker. Kapalı yavrulu hücreler arasına dağılmış düzensiz açık yavru ya da boş hücreler gözlenebilir. Dışbükey görünümünde olması gereken kapalı yavru hücreleri içe çökmüş, çukurumsu görüntü sergiler ve üzerleri deliktir. Hastalıklı yavru beyazdan sarıya daha sonra da kahverengine dönüşür, bir çöple dışa çekildiğinde iplik şeklinde uzar ve tutkal gibi kokar. Çürüyerek ölmüş yavrunun kalıntısı hücre yan duvarı ve tabanına yapıştığından arılarca temizlenmesi zordur. Mücadelesi Bu hastalıkla en kesin ve en etkili mücadele yöntemi, hastalıklı kolonilerin tümüyle yakılarak yok edilmesidir. Böylece, hastalığın diğer kolonilere bulaşması önlenmiş olur. Bazı ülkelerde hastalıklı kolonilerin yakılması yasal bir zorunluluktur. Bakteri sporları antibiyotiklerle öldürülemediği için hastalıkla mücadelede antibiyotik uygulamasının fazla bir yararı olmaz. Antibiyotik uygulaması hastalığı baskı altına alabilir ancak uygulamadan vazgeçildiği anda hastalık tekrar görülür. Daha önemlisi, bu tür koloniler arılıktaki diğer sağlıklı koloniler ve bölge için sürekli hastalık kaynağı olurlar. Arıları ve petekleri yakılmış koloninin, boş kovanı ve kovan kapağı pürümüzle en ince detaylarına kadar yakılıp 40 lt suya 400 gr sodyum hidroksit katılarak elde edilen sıvı ile yıkandıktan sonra tekrar kullanılabilir. Diğer alet ve ekipmanlar da bu sıvı ile yıkanmalıdır. Hastalıktan uzak kalmak için arı satın almalarda ve temel petek kullanımında dikkatli olunmalıdır. Temel petek kullanırken temel peteğin hiçbir zaman hastalık geçirmemiş kolonilerden elde edilmiş balmumundan üretilmiş olmasına özen gösterilmelidir. Temel petek mutlaka sterilize edilmiş balmumundan üretilmiş olmalıdır. Hükümlerine uyulması zorunlu olan "Arıcılık Yönetmeliği"ne göre de temel petek yapımında kullanılacak balmumu 110 oC'da 12 saat süre ile sterilize edilmelidir. b) Avrupa Yavru Çürüklüğü Dünyada en yaygın görülen hastalıklardan biridir. Hastalığın etmeni en son yapılan sınıflandırmaya göre Melisococcus pluton adında bir bakteridir. Hastalıkta diğer bazı (sekonder) bakteri türleri de görülür ancak bunlar doğrudan hastalık oluşturmazlar fakat ölü larvanın kokusu ve kıvamı üzerinde etkili olurlar. Hastalığın Belirtisi Hastalığın kendine özgü kokmuş et ya da balık kokusunu andıran kokusu kovan açıldığında algılanabilir. Açık yavru döneminde ölmüş larvalar koyu kahverengi ve siyaha yakın renktedir ve larvadaki renk değişimi önemli bir belirtidir. Hastalığın çok şiddetli seyrettiği durumlarda kapalı yavru gözlerinde de görülebilir. Ölmüş larva bir çöple çekildiğinde Amerikan yavru çürüklüğünde görülen ipliksi uzama görülmez, kolayca petek hücresinden çıkartılabilir. Genellikle, Amerikan yavru çürüklüğü kapalı yavrularda görülürken Avrupa yavru çürüklüğü açık yavrularda görülür. Mücadelesi Amerikan yavru çürüklüğündeki uygulamanın aksine şiddetli durumlar hariç, bu hastalıkta arıların ve yavru peteklerin imhasına gerek yoktur. Koloninin ana arısı bir süre kovan içerisinde kafeslenerek yumurta atması engellenir. Oxytetracycline, erythromycin veya diğer antibiyotik uygulamaları ile tedavi edilebilir. Ancak, antibiyotik kullanımı konusunda mutlak surette bir uzmanın görüş ve önerileri alınmalıdır. Çünkü antibiyotikler belli aralıklarla, belli dozlarda ve belli bir süre için kullanılması gereken maddelerdir. Aksi halde arı kolonisine, aile bütçesine ve balın kalitesine zarar verilir. Antibiyotik verilen kovanın balı uzun bir süre tüketilmemelidir. Örneğin bu sürenin oxytetracycline grubu için en az 8 hafta olmasına karşın diğer antibiyotik grupları için 1 yıla kadar çıkabilir. Arılıkta kullanılan ekipman ve hastalıklı kolonilerin boş kovanları 50 lt suya 1 kg soda veya 1/1'lik amonyum klorid eriyiği ile dezenfekte edilmelidir. Yavru Çürüklüğü Hastalıklarından Korunma Gerek Amerikan yavru çürüklüğü gerekse Avrupa yavru çürüklüğü hastalıklarından korunmak için; * Arılık her zaman temiz ve düzenli olmalıdır. * Arı ve ana arı satın alırken alımlar, sağlık belgesi veren ve güvenilir kurumlardan yapılmalıdır. * İkinci el alet-ekipman alındığında bunlar dezenfekte ve sterilize edilmelidir. * Amerikan yavru çürüklüğü hastalığının bulaşmasını ve yayılmasını sağlayan bakteri sporları bal içinde yıllarca yaşayabildiğinden arılar kaynağı belli olmayan ya da hastalık geçirmiş arılıklardan elde edilen ballarla beslenmemelidir. * Kaynağı belli olmayan oğullar arılığa alınmamalıdır. * Arılıkta yağmacılığa meydan verilmemelidir. Kovanların yerleşme düzeni arıların yanlış kovanlara girmelerini önleyecek şekilde olmalıdır. Bunun için kovanların uçuş delikleri farklı yönlere bakmalı ve kovanlar arası mesafe 1-2 m'den az olmamalıdır. Mümkünse bu mesafe artırılmalıdır. * Koloniler arasında petek alış-verişi yapılırken dikkatli davranılmalıdır. * Mümkün olduğunca eski petek kullanmaktan kaçınılmalıdır. * Koloniler nektar ve polen kaynağı yönünden zengin bölgelerde tutulmalı, hastalık riski bulunan yerlere arı götürülmemelidir. * Koloniler sürekli kontrol edilmeli, hastalığın yayılmasını önleyen en etkili yolun erken teşhis olduğu unutulmamalıdır. c) Kireç Hastalığı Etmeni Ascosphaera apis adlı bir fungus (mantar) olan yavru hastalığıdır. Hastalıklı larvalar mumyalaşmış olup siyahımsı, gri veya beyaz renktedirler. Hastalığın ilk dönemlerinde beyazlaşmış larvalar iki parmak arasında ezilebildiği halde ileri dönemde pirinç tanesi gibi sertleşerek arılar tarafından kovan önüne ve uçuş tahtası üzerine atılırlar. Hastalığın etmeni olan sporlar toprak altında ve değişik ortamlarda 15 yıl etkinliğini sürdürebildiğinden ve rüzgarla sürüklenebildiğinden bu hastalıkla daha çok kültürel önlemlerle mücadele edilerek başarılı sonuçlar alınabilir. Hastalığa neden olan fungus, yeterli havalandırmanın olmayışı sonucu kovanda biriken CO2 ve nemli ortamda gelişir. Bu nedenle kovanlar sehpalar üzerine yerleştirilerek havalandırma sağlanmalı ve nemden korunmalıdır. Kireç hastalığına karşı alınabilecek bir başka önlem, hastalığa yakalanan kolonilerin ana arılarının hastalığa yakalanmayan kolonilerden üretilen yeni ana arılarla değiştirilmesidir. Zayıf koloniler hastalığa daha hassastırlar. Bunun için güçlü kolonilerle çalışmak en iyi kültürel yöntemdir. Kolonilerin beslenmesi ve arılara doğal nektar kaynağı sağlanması da bu hastalığa karşı etkin bir mücadele yöntemidir. Kolonide stres oluşturan açlık, üşütme ve rahatsız etme gibi durumlar yanında bölme yaparak koloni işçi arı varlığının azaltılması, gereksiz ve yanlış antibiyotik kullanarak larvanın sindirim sistemindeki faydalı floranın tahrip edilmesi kireç hastalığının ortaya çıkmasına veya şiddetinin artmasına neden olan uygulamalardır. Bu uygulamalardan kaçınmak, güçlü koloniler ve genç ana arılarla çalışmak alınabilecek en iyi koruma tedbirleridir. Kireç hastalığının tedavisinde koloni şartlarında uygulanan ilaçlı mücadele denemelerinden bugüne kadar tatmin edici olumlu sonuçlar alınamamıştır. 2. Ergin Arı Hastalıkları a) Nosema Nosema apis adı verilen tek hücreli bir mikroorganizmanın neden olduğu, oldukça tehlikeli sayılan ergin arı hastalığıdır. Hastalığa yakalanmış kolonilerde davranış değişimi ve hızlı yaşlanma görülür. Hastalığın kesin olarak tanınması için hasta arı midesinin makroskobik veya mikroskobik incelenmesi gerekir. Normalde saman rengi olan sağlam arı midesi hasta arıda katı, kirli ve beyaz renktedir. Hastalık yıl içerisinde çeşitli zamanlarda görülebilmekle beraber en yüksek düzeyde ilkbaharda, ikinci derecede ise sonbaharda ortaya çıkar. Nosemaya yakalanmış kolonilerde; çerçevelerin, peteklerin, kovan kapağı ve uçuş tahtası üzerinde turuncu ve beyaz renkte arı pisliği görülür. Hastalığın yayılması besin yoluyla olur. Hasta arılar bakıcılık gücünü kaybederler, uçamazlar ve kovan etrafında sürünürler. Nosema hastalığının önlenmesi ve tedavisinde fumagillin uygulaması yapılır. İlaç ilkbahar ve sonbaharda şerbetle birlikte verilir. Özellikle sonbaharda şurupla birlikte verilen fumagillin iyi bir tedbirdir. Kolonilerin polen dışında polen yerine geçen kek karışımları ve kış aylarında salgı ballarıyla beslenmesi hastalığa sebep olabilen uygulamalardır. Hastalık daha çok besleme hataları sonucu ortaya çıkar. Bu hastalıkla ilişkili olarak, arıların bal ve polen dışında herhangi bir maddeye ihtiyaç duymadıkları unutulmamalıdır. 3. Paraziter Hastalıklar a) Varroa Bu hastalık, Varroa jacobsoni adlı bir dış parazitin sebep olduğu, hem yetişkin arıda hem de yavruda zarar oluşturan, çok hızlı gelişmesi ile tüm dünya üzerine yayılan ve mücadele edilmediği taktirde kolonilerin sönmesine neden olan tehlikeli paraziter bir hastalıktır. Varroanın dişisi oval görünümde ve koyu kahve renktedir. Vücut uzunluğu 1.1-1.3 mm, eni ise 1.5-1.7 mm arasında değişmektedir. Vücudun alt kenarı 4 çift bacak ile çevrilidir. Ağız yapısı sokucu ve emicidir. Gerek ergin gerekse larva ve pupa döneminde arının kanını emerek beslenir. Bu nedenle arıya her dönemde zarar verir. Erkek varroa, sarı-gri renkte yuvarlak görünümlü, dişi varroaya oranla daha yumuşak bir kitin ile kaplıdır. Erkek varroalar dişi ile çiftleşme sonrası öldüklerinden yetişkin arı üzerinde görülmezler. Varroanın kolonilerde üremesi ilkbahar kuluçka faaliyetiyle birlikte başlar. Sonbaharda bu faaliyetin sona ermesine kadar sürer. Kışı yalnızca ergin dişiler geçirir. Varroanın üreme ve gelişmesi kapalı yavru gözlerinde gerçekleşir. Ergin dişiler yavru gözlerinin kapanmasından hemen önce bu gözlere girerek iki gün sonra yumurta bırakmaya başlarlar. İlk 24 saatte yumurtalardan 6 bacaklı larvalar çıkar ve tüm gelişim erkeklerde 6-7 günde, dişilerde ise 8-10 günde tamamlanmaktadır. Gelişimini tamamlayan varroalar kapalı yavru gözü içinde çiftleşirler. Çiftleşmeden hemen sonra erkek ölür. Dişiler ise beslenmeyi sürdürerek arıların gözden çıkması ile birlikte gözü terk ederler. Ergin dişi varroalar kışın 5-6 ay yazın ise 2-3 ay yaşarlar. Ergin dişi varroanın yavru gözüne 5 ve daha fazla yavru bırakması durumunda arı gelişmesini tamamlayamaz ve siyahımsı-gri renkte kanatsız olarak çıkar. Ancak bir görüşe göre kanatsızlığın doğrudan varroaya bağlı olmadığı parazitin varlığında etkisini gösterebilen bir virüse bağlı olduğu belirtilmektedir. Varroa parazitinin gerek larva ve pupa gerekse ergin dönemde arının kanını emerek gelişme ve çalışma aktivitesini zayıf düşürmesi başka hastalıkların da ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Mücadelesi Kimyasal Mücadele Varroanın dünyada ve ülkemizde ilk görüldüğü yıllarda mücadele için uygun olan veya olmayan bir çok ilaç varroa mücadelesinde kullanılmıştır. Günümüzde varroa mücadelesi için piyasada 20 civarında ruhsatlı ilaç bulunmasına rağmen bazı arıcılar ruhsatsız ilaç ve karışımlar kullanabilmektedir. Varroa mücadelesi için ruhsatlandırılmamış hiçbir ilaç hiçbir zaman; ruhsatlı olanlar da kullanılma dönemleri dışında özellikle de bal üretim dönemlerinde kullanılmamalıdır. Aksi halde, bu ilaçların bal ve balmumundaki kalıntıları insan sağlığını olumsuz yönde etkileyecektir. Varroa mücadelesinde bir başka önemli nokta mücadele dönemidir. Erken ilkbaharda kolonilerde kapalı yavrunun olmadığı veya en az olduğu, sonbaharda ise kapalı yavrunun sona erdiği son bal hasadından sonraki dönem en etkin mücadele dönemidir. Varroa mücadelesinde altın kural; mücadelenin uygun zamanda, uygun ilaçla uygun dozda yapılmasıdır. Bahsedildiği üzere varroa ile en iyi mücadele zamanı erken ilkbahar ile geç sonbahardır. Kapalı yavru dönemindeki kimyasal mücadeleden olumlu sonuç almak mümkün değildir. Çünkü hiçbir ilaç kapalı yavru içindeki varroalara ulaşamamakta ve öldürememektedir. Fiziksel Mücadele Bilindiği gibi dişi varroalar ilkbahar döneminde yumurta atmak için erkek arı gözlerini tercih ederler. Bu dönemde kolonilere üzerinde erkek arı gözü bulunan petekler verilerek dişi varroaların erkek arı gözlerinde toplanması sağlanır. Bu gözler kapandıktan sonra kovandan çıkartılarak imha edilir. Böylece dişi varroanın bu dönemde attığı yumurtalar ve kendisi erkek arı pupaları ile birlikte yok edilmiş olur. Bu dönemde koloniye yarısı kesilmiş petekli çerçeve verildiğinde, arılar peteğin alt kısmına erkek arı gözlü yeni petek örerek tamamlarlar. Varroalar erkek arı gözlerinde çoğalmayı tercih ettiklerinden gözlerin kapanmasından hemen önce bu gözlere girerler. Bu gözlerin kapanmasından sonra erkek arı gözlü petek kesilerek imha edilir. Bu yöntemle kolonideki varroa miktarını azaltmak mümkündür. Ancak aynı zamanda işçi arı gözlerinde de çoğalan varroalar etkinliğini sürdürür. Bir başka mücadele yöntemi, nektar akımı döneminde işçi arı gözleri içerisine bırakılan varroa yumurtalarını yok etmeye yönelik çalışmadır. Bu yöntemde, koloninin ana arısı ana arı ızgarası kullanılarak bir çerçeveye hapsedilir ve böylelikle bütün varroa yumurtalarının bir petekte toplanması sağlanır. Bu petek kapalı yavru döneminde kovandan çıkartılarak imha edildiğinde kovandaki varroa yumurtalarının tamamı yok edilmiş olur. Bu yöntemin dezavantajı her dönemde uygulanamaması ve koloni gelişimini kısmen engellemesidir. B- Arı Zararlıları a) Petek Güvesi Büyük Petek Güvesi (Galleria mellonella) ve Küçük Petek Güvesi (Achroia grisella) olmak üzere iki türü vardır. Büyük petek güvesi daha zararlıdır. Petek güvesi özellikle sahil şeridindeki arılıklarda daha sık görülür ve ciddi tahribatlar oluşturur. Güvenin larvası zayıf kolonilerin peteklerinde ve balı süzülmüş peteklerin saklanması sırasında, peteklerdeki balmumu ve polenle beslenerek petekleri tahrip eder. Koloni güçlü olduğu ve tüm petekler arılarla sarılı olduğu sürece koloni içinde zarar veremez. Bu yönüyle koloni içinde bulunan peteklerin tümünün arılarla sarılmış olması güvenin çoğalmasını önler. Güve sorunu ve tahribatı daha çok balı süzülmüş peteklerin saklanması sırasında görülür. Balı süzülmüş peteklerin korunmasında fiziksel, kimyasal ve biyolojik metotlar kullanılabilir. Peteklerin 10 oC'nin altında örneğin soğuk hava depolarında saklanması peteklerde bulunan güve yumurtalarının açılımını ve larva gelişimini engeller. Peteklerin 12 oC'da 3 saat veya 15 oC'da 2 saat bekletilmesi petekte bulunan yumurta da dahil olmak üzere bütün gelişme dönemlerindeki güveyi öldürür. Kimyasal mücadele olarak peteklerin saklandığı muhafazalı odalarda 1 m3 hacim için 50 g toz kükürt yakılarak peteklerde bulunan güve larvaları, pupaları ve yetişkinleri öldürülebilir. Bu uygulamada güve yumurtaları ölmediği için uygulamanın sıcaklığa bağlı olarak tekrarlanması gereklidir. Kimyasal mücadele olarak arıcılar arasında sıkça görülen naftalin kullanılmamalıdır. Kanserojen ve petrol ürünü olan naftalin bal ve balmumunda kalıntı bırakmaktadır. Biyolojik mücadele olarak uygulanan Bacillus thuringiensis'in temel peteklere katılması dış ülkelerde uygulanmakta olup ülkemizde bu uygulama henüz yapılmamaktadır. b) Eşek Arıları Ülkemizde Vespa orientalis ve Vespa crabro adlı türleri oldukça yaygındır. Yavru yetiştirme dönemlerinde bal arılarını arazide besin toplarken veya kovan uçuş tahtası üzerinden yakalayarak yuvalarına götürürler. Bazı yıllarda arılara ciddi zarar verirler. Eşek arıları ile kesin bir mücadele yöntemi olmamakla birlikte; yuvaların tahrip edilmesi, içine et, balık, ciğer konan tuzaklarla sayılarının azaltılması, kovan giriş deliğinin daraltılması, böcek öldürücü ilaç ve kıymadan yapılacak zehirli yem ile yuvalarındaki yavrularının öldürülmesi faydalı olabilecek bazı uygulamalardır. En iyi yol, eşek arısı sayısının çok arttığı dönemlerde kolonilerin bu bölgeden taşınmasıdır.

http://www.biyologlar.com/ari-hastaliklari-ve-siniflandirilmasi

Ülkemizdeki Bombus Türleri

Türkiye’de çeşitli yerlerden toplanan ve tanısı yapılan 100 kadar bombus türü ve alttürü var. Hatta, bombus arılarının tozlama etkinliğinin çok yüksek olduğunu ve Akdeniz ülkelerinde doğal popülasyonlarının yaygın olarak bulunduğunu fark eden ve ticari olarak yaklaşan bazı kimseler bu arıları doğadan toplamaya ve 1987 yılında büyük partiler halinde ülke dışına göndermeye başlamışlardır. O sıralarda Avrupa’da bombus bireylerinin doğadan toplanıp kullanılması yasaklanmıştı. Çünkü orada da, ilk evcilleştirme çalışmalarında doğadan kraliçelerin toplanıp kullanılması nedeniyle bombusların doğal popülasyonunda hızlı bir azalma başlamıştı. Bunun üzerine Avrupalı üreticiler ülkemize yönelmişlerdi. Arıların toplanmaları sırasında yuvalarının bozulması nedeniyle ülkemizdeki bombusların popülasyonunda da azalma baş göstermiştir. Şimdilerde konu üzerinde yürütülen çalışmalar ve duyarlı tepkilerle bombusların doğadan toplanması yasaklanmıştır. Bu tatsız durumu bir kenara bırakarak gelelim ülkemizdeki bombus türlerine. Bombus cinsine bağlı 250 (ki bunlar gerçek bombus arılarıdır) ve kendileri yuva yapmayıp yumurtalarını gerçek bombus yuvalarına bırakan ya da yuva içindeki bombus kraliçesine baskın çıkarak yuvaya el koyan Psithynus cinsine bağlı 44 tür içeren bu arıların ülkemizde 100’den fazla türü bulunmaktadır. Bu arılar dağılım alanları ve konukçu oldukları bitkiler açısından birbirlerinden farklılık gösterirler. Örneğin Doğu Akdeniz Bölgesi’nde (Adana İçel ve Hatay) bombus arı türleri üzerine faunistik ve taksonomik çalışmalar yapan Mahmut Murat Aslan’ın saptamalarına göre, Doğu Akdeniz Bölgesi’nde bulunan 16 bombus türünden yalnızca Bombus terrestris lucoformis deniz seviyesinden 1500 m. yüksekliklere kadar dağılım gösterirken, diğer 15 tür yalnızca 1000 m. yükseklikten sonra görülebilmektedir. Bu türlerin ziyaret ettikleri bitki türleri incelendiğinde, B. terrestris lucoformis ve B. armeniacus türlerinin 10’dan fazla bitki türünü ziyaret ettikleri, B. erzurumensis, B. melanurus ve B. persicus eversmanniellus türlerininse sadece bir bitki türünü ziyaret ettikleri saptanmıştır. Palandöken ve Kargapazarı dağları arı faunasını inceleyen Hikmet Özbek ise, Erzurum Ovası’nı doğu ve güneyden çevreleyen Kargapazarı ve Palandöken dağlarında değişik familyalara mensup 61 arı türü ve bunların ziyaret ettikleri bitkileri belirlemiştir. Bunlar arasında en fazla türü ve en yüksek popülasyonu Bombidae türlerinin oluşturduğunu belirten Özbek, ayrıca dünya literatürü için yeni olan Pyrobombus (Melanobombus) türünü de bu bölgelerde saptamıştır. Hikmet Özbek 1976-1978 yıllarında yaptığı bir çalışmasında da Doğu Anadolu’nun meyve yetiştirilen yörelerinden Erzincan, Erzurum’un İspir, Olur, Oltu ve Tortum ilçeleri ile Iğdır, Kağızman, Tuzluca ve Posof’ta, ayrıca Yusufeli’nde elma çiçeklerini ziyaret eden arılar arasında 6 bombus türünün olduğunu belirtmiştir. Genel ifadeyle, böceklerle tozlaşma bitki açısından zorunlu olmasa bile, meyve ve tohum kalitesi böceğin bitkiyi ziyaretiyle artıyor. Aynı zamanda böceklerle tozlaşma, ürünün daha erken oluşmasını ve daha olgun olmasını sağlıyor. Bombusların bitki çaprazlamalarında ve deneysel çalışmalarda uygun tozlaştırıcılar oldukları da artık gün gibi aşikâr. Yeterki uygun çevre düzenlemeleri ile onların hayatta kalmaları sağlansın. Uygun çiçekli bitkiler, ağaçlar ve çalılar bulduklarında adeta yaşama sevinci bulan bu canlılar, doğanın o göz kamaştırıcı çeşitliliğinden, güzelliklerinden yalnızca bir tanesi. Daha da hoş olanı "En iyi böcek ölü böcektir" anlayışına bombuslarla elveda denilmiş olması. Özet: Türkiye arı faunasında doğal olarak bulunan ve doğal floradaki bir çok bitkinin en önemli tozlaştırıcısı olan Bombus terrestris arıları, örtü altı yetiştiricilikte de tozlaşma amacıyla yoğun olarak kullanılmaktadır. Ancak seralarda kullanılmak amacıyla ithal edilen Bombus terrestris kolonilerinde üretilen ana arıların doğal faunada yayılma ve yuva oluşturma riski bulunmaktadır. _ithal edilen Bombus terrestris arılarının yeni alanlara yayılması ve populasyonlarının aşırı artması bitkisel kaynakların kullanımı ve yuva yeri bulmada doğal polinatörler ile rekabet yaşanmasına, parazit ve patojenlerin taşınmasına, doğal floranın polinasyonunun azalmasına ve yerel türler ile melezleşerek bu türlerin yok olmasına neden olur.

http://www.biyologlar.com/ulkemizdeki-bombus-turleri

İnsanın Mikroekolojisi

Mikroekolojik açıdan incelendiğinde insan vücudunda sadece kendi hücreleri bulunmaz. İnsan vücudu kendi hücre sayısından daha fazla tek hücreli mikroorganizmaya (bakteri ve mantar) ev sahipliği yapar. Mikroplar doğumdan hemen sonra bebeğin ağız ve burun gibi dışa açılan boşluklarına yavaş yavaş yerleşmek suretiyle koloniler teşkil eder. Yetişkin bir insandaki toplam mikroorganizma sayısı 1014-1015’tir (bu sayı insanın kendi hücrelerinin sayısından yaklaşık 10-100 kat daha fazladır) bunların toplam ağırlığı ise 2 kg’dır. Bedende değişik sürelerde yaşadıkları belirlenmiş mikroorganizma çeşidi 500’den fazladır. Mikroorganizmalarda çoğalma hızına bağlı olarak belirlenen nesil değişiminin gerçekleştiği süre 1-7 gün arasında değişmektedir. Belirli bir ekolojik ortamda yaşayan bitki ve hayvanların teşkil ettiği topluluklara biyosenoz denir. Sağlıklı insanlarda rastlanan mikroorganizmaların (bakterilerin mikroskobik mantarların) belirli vücut bölgelerinde toplanması ve yaratılışları gereği kendilerine en uygun yeri yaşama alanı olarak seçmeleri (biyosenoz) hâdisesine ise mikrobiyotik denmektedir. İnsan bedenindeki mikroorganizma toplulukları (mikrobiyotlar) bedende konaklama sürelerine göre üç alt grupta incelenir. Beden sarayında yaşayan mikroorganizmaların yaklaşık % 90’ı vücutta yaşamaya programlanmış olduğundan sürekli bulunan ve yaşamak için insan vücuduna ihtiyaç duyacak şekilde yaratılmış olan alt grubu teşkil eder; yaklaşık % 9’u da çeşitli sebeplerle bir araya gelerek orada bulunur (insan vücudunda yaşamaya mecbur olmayan alt grubu meydana getirirler). Herhangi bir sebeple vücutta geçici olarak konaklayan transit grup ise yaklaşık % 001 civarındadır. Yüksek seviyede girift bir düzenleme ve kontrol mekanizmasıyla yaratılmış bir ekosistem olan insan organizmasının bütünlüğünün devamlılığı yapı elemanlarının (hücre doku organ sistem) ve bütünleştirici-birleştirici sistemlerin (sinir sistemi salgı bezleri sistemi kalb-damar ve bağışıklık sistemleri) faaliyetleri neticesinde gerçekleşmektedir. İnsan-mikrobiyot münasebetleri burada destek sistemleri şeklinde bütünleştirici bir rol oynamaktadır. Vücudumuzda yaşayan mikroorganizmaların bir araya gelip koloni ve birlikler oluşturmasını mümkün kılan faktörler: a) vücut hücre ve dokuları ile mikroorganizmalar arasındaki fizikî temas ve geçirgenlik; b) genetik yatkınlık ile metabolik alışveriş; c) enformasyon-haberleşme olarak özetlenebilir. a) Vücudumuz ve mikroorganizmalar arasındaki fizikî temas ve geçirgenlik Günümüzde yapılan araştırmalar insan organizmasındaki çeşitli biyotopların (mikroorganizmaların yaşama alanları) vücuda belli nispette dağıtıldığını göstermektedir. Mikroorganizmalar konakladıkları yapılarla geçici ve/veya sürekli fizikî temas kurmaya meyilli yaratılmıştır. Çeşitli boyut şekil ve iç örgütlenme motifleriyle oluşan kolonilerin meydana gelmesinde bu temaslar önemli rol oynar. Bunların en dikkat çekici olanlarından biri insan organizmasında çeşitli epitel hücre ve dokuların (mide-bağırsak gibi içi boş organların mukozaları ve deri) yüzeyine yapışmış mikroorganizmalar birliği olan ve vücuttaki çeşitli boşlukları astarlayan biyozarlardır. Biyozarlar içinden sıvıların geçtiği kanallar sistemine ve hava geçişine imkân veren hususi boşluklara sahiptir. Meselâ ağız ve burnun içini döşeyen sümüksü zarı teşkil eden hücreler (epitelyum doku); mikroorganizmalar vücudun savunma hücreleri olan lökositler ve makrofajlar (göçebe hücreler) için geçirgen olduğundan bir mikroorganizmanın kendi biyotopundan diğerine taşınabilmesi mümkündür. Meselâ kişi ayak parmaklarının aralarını kaşıdıktan sonra elini yıkamadan kulağını kaşırsa veya elini gözüne-ağzına götürürse mikrobiyotların yaşama alanlarının değişmesine sebep olur ve neticede o kişinin enfeksiyona bağlı hastalıklara yakalanma riski artar. Bu hususla ilgili olarak Hz. Muhammed’in (sas) uykudan uyandığımızda ellerimizi yıkamamız gerektiğine dâir tavsiyesi çok dikkat çekicidir (Bu hadîste Hz. Peygamber (sas) ellerimizin nerede sabahladığını bilemeyeceğimizi de ifade eder). Yaşama alanını sürekli değiştirme davranışı geçici konaklama yapan gruptaki mikroorganizmalar için sürekli bir özelliktir. Buna karşılık hem vücutta mecburen sürekli olan grup hem de herhangi bir sebebe bağlı olarak konaklayan grup için bu davranış çeşitli faktörlerle tetiklenir (aşırı sıcak ve soğuk travma stres zehirlenme kan dolaşımındaki bozukluklar vs.). b) Vücut ve mikroorganizmalar arasındaki genetik ve metabolik alışveriş Aynı veya farklı ırktan mikroorganizma topluluklarının bedenin belli bölgelerinde yoğunlaşıp koloni ve birlikler oluşturmasında bunların genetik unsurlarının (bakteriyel DNA parçaları plazmidler) kendi aralarındaki değiş-tokuşu önemli rol oynar. Son yıllarda yapılan araştırmalar bu canlıların sadece kendi aralarında değil insan vücudunun hücreleriyle (epitel dokunun yüzeyindeki hücrelerle) de genetik bilgi alışverişinde bulunduklarını ortaya koymuştur. Bilhassa insanda ve diğer memelilerde bağışıklık sisteminin birinci vazifesi vücuda ait olan ve olmayan (gerek vücut içinden gerek dışarıdan gelen) hücreleri ayırt etmektir. Bunu vücut hücrelerinin zarlarına yerleştirilmiş olan ve hücrenin kimliği sayılan molekül takımlarıyla (antijen) yapar. Bu yüzden vücudumuzda sürekli yaşayan mikroorganizmalar yabancı muamelesi görmemek için kendilerini bu sisteme tanıtmalıdır. Bu tanıtma yollarından biri genetik bilginin değiş-tokuşudur. Bu değiş-tokuşla vücudun bağışıklık sisteminde rol alan hücrelerin tanıyıcı fonksiyon gören kendi antijen desenlerinde vücutta sürekli yaşayan bakterilerin bir kısım antijenlerinin de yer alması mümkün olur. Bu genetik alışveriş hem vücudumuzu koruyan bağışıklık sisteminin mikroorganizmalara karşı güçlenmesine hem de bu canlıları bağışıklık sistemine karşı nispeten güçlü hâle getirerek ihtiyaç ve beklentileri farklı iki canlı ekosistem arasında bir istikrarın teşekkülüne katkı yapmaktadır. Bu mekanizmalar insan organizmasının belli bölgelerine yerleşen mikroorganizmaların genetik yapısının sadece o bölgede yaşayacak şekilde yüksek seviyede özelleşerek uyum sağlamasına yol açmaktadır. Vücudun değişik bölgelerinde yaşamaya ve karşılıklı fayda üretmeye azamî uyum sağlamış mikroorganizma toplulukları bulundukları bölgeden başka bölgelere taşındıklarında hem uyumlarını hem de istikrarını kaybederek hastalıklara sebep olmakta ve bağışıklık sistemi bunları öldürmek için harekete geçmektedir. c) Enformasyon-haberleşme Hücre içi ve hücreler arası haberleşme (enformasyon) mekanizmaları mikroorganizmalar topluluğunun insan vücuduna uyum sağlayıp yerleşmesi için olmazsa olmaz bir faktördür. Mikroorganizmaların ve çeşitli canlıların aralarındaki kimyevî haberleşmenin önemli bir kısmı feromon denen moleküllerle gerçekleştirilir. Mikroorganizma tarafından üretilen çeşitli yapılardaki (proteinler modifiye olmuş aminoasitler lipidler vs.) feromonlar hem koloni içerisinde haberleşmeye hem de çeşitli türlerin kendi aralarında haberleşmesine vesile olur. Son yıllarda koloni oluşturan bakterilerin de feromonlar vasıtasıyla haberleştikleri tespit edildi. Feromonlar bakteri ve mantarların üremelerinin düzenlenmesinde spor oluşumunda tabiî antibiyotiklerin üretiminde ve biyozarların oluşumunda rol alır. Mikroorganizma topluluklarının insan vücudunun ekosistem şartlarına uyumunda ve katılımında bir başka önemli faktör de metabolik işbirliği ve yardımlaşmadır. Mikroorganizmaların yaşadığı çevrenin şartları değişmeye başladığında ortamda mevcut beslenme maddelerinin en verimli şekilde kullanılmasını sağlamak üzere çeşitli ırk ve cinsten mikroorganizmalar arasındaki metabolik münasebetler yeniden düzenlenir. Böyle bir düzenlemeye misâl olarak insan bağırsağında topluluk hâlinde (konsorsiyum) yaşayan farklı bakteri gruplarının (çeşitli vitaminler üreten eubacteria ve metan gazı üreten archaebacteria) hem kendi aralarındaki hem de vücuda alınan besinlerle olan metabolik münasebetleri verilebilir. Vitamin üreten ve sindirimi kolaylaştıran bakterilerin metabolik faaliyetlerinin yan ürünlerinden biri olan hidrojen metan gazı üreten bakteriler için çok gerekli bir moleküldür. Normal fizyolojik şartlarda adı geçen bakteri konsorsiyumunun ortakları arasında dengeli bir münasebet olduğunda bağırsaklarda çok fazla metan (CH4) ve hidrojen sülfür (H2S) gazı birikmez. Bu denge bozulursa (meselâ kuru bakliyat fazla tüketilirse) metan gazının bağırsaktaki üretilme hızı artar ve vücut daha fazla gaz çıkarır. Bedenin canlılığını sürdürmesinde mikrobiyotların rolü Hem çeşit hem de biyo-kütle açısından bağırsaklardaki mikroorganizma topluluğu insandaki mikrobiyotun en kalabalık kısmını teşkil eder. Bağırsak mikroorganizmaları mayalanmaya (fermentasyon) bağlı olarak birtakım gıda maddelerinin (selüloz dahil) parçalanmasına yardım eder. Bu arada oluşan kısa zincirli yağ asitleri (asetik propionik ve butirik asit) bağırsak epitel hücreleri ile organizmanın diğer hücreleri tarafından (kan dolaşım sistemine emildikten sonra) enerji üretiminde kullanılır. Bakterilerce gerçekleştirilen kimyevî reaksiyonlar ısı da üretir. Mikroorganizmaların ağırlıklı olarak bulundukları kalın bağırsak bu yüzden ısı üreten bir organ olarak da bilinir. Bağırsaktaki mikroorganizmalar vitaminlerin (B grubu H K vs. vitaminleri) antibiyotiklerin ve protein sentezi için vazgeçilmez olan aminoasitlerin üreticisidir. Bunun yanında bağırsak bakterileri detoksifikasyon (zehirli maddelerin tesirsiz hale getirilmesi) fonksiyonunu da yerine getirir. Vücudumuz için toksik olabilecek mikroorganizmaları (canlı yahut ölü) parçalanmamış gıda liflerini (selüloz vs.) dışarıdan alınan ve içeride üretilen toksik maddeleri (fenoller merkaptanlar aminler vs.) zararsız hâle getirme mekanizmasıyla donatılmış yüksek emilim ve bağlama kapasitesi olan emici-tutucu (sorbent) moleküllerin sentezi bakteriler tarafından gerçekleştirilir. Bakterilere sentezlettirilen bu hususi emiciler hem toksik molekülleri kendilerine bağlayarak tesirsiz hâle getirir hem de onların vücut dışına atılmasına öncülük eder. Hastalık yapıcı (patojen) mikroorganizmalara karşı koruyucu kalkan vazifesi gören mikrobiyotlar patojenlerin biyozar yüzeyinde çoğalmalarını ve epitel tabakadan geçerek bedenin iç ortamına (doku sıvısına lenflere kana) sızmasını engeller. Bedenin değişik noktalarına yerleştirilmiş mikroorganizmalar bağışıklık sisteminin aynı güçte tutulmasında önemli rol oynar. Mikroorganizmaların öldürülmesi ve sindirilmesi sırasında oluşan makromoleküller metabolize edilirken açığa çıkan pek çok kimyevî madde (metabolit) bağışıklığın teşekkülünde uyarıcı ve tetikleyici rol alır. Mikrobiyotların hayatlarını sürdürmesinde dokuların rolü Beden ile mikroorganizmaların karşılıklı münasebetleri için hem beden hücreleri hem de mikroorganizmalar hususi mekanizmalarla donatılmıştır. Derimizin en üst tabakasında keratinsi ölü epitel hücrelerinin dökülmesi ve sindirim borusu gibi düz kaslı içi boş organlardaki sağılım (peristaltik) hareketi bunlardan bazılarıdır. Hususi olarak sentez edilen kimyevî faktörlere örnek ise salgıların mineral bileşenleri pH düzenleyicileri (tuzruhu biyokarbonat iyonu vs.) hazmettirici fermentler safra asitleridir. Biyolojik faktörlere örnek olarak çeşitli salgıların yapısındaki bakteri öldürücü (bakterisit) moleküller (lizozim immunoglobulinler vs.) sümüksü (mukus) zarların ve derinin lokal bağışıklık sistemi olan immun-kompetan hücreler (öncelikle T-lenfositler) verilebilir. Mikroorganizmalar ile vücut doku ve hücrelerinin aynı sistem içinde bu ölçüde uyumlu birbirinin işine yardımcı ve tamamlayıcı olmaları en önemlisi de tek bir hedef için hizmete yönelmeleri tesadüfî olabilir mi? Bedenle misafir ettiği mikroorganizmalar arasındaki karşılıklı faydaya dayalı münasebetin bozulması: Dispioz Eğer bedenimizde yaşayan mikroorganizmaların (mikrobiyotun) keyfiyet ve miktarlarındaki sapmalar vücudun fizyolojik mekanizmalarıyla telâfi edilemezse dispioz denen patolojik durum ortaya çıkar. Bu durumu kolaylaştıran faktörlere yoğun strese maruz kalma antibiyotik ve hormon tedavileri alerjiler radyasyona maruz kalma iklim şartlarının çok sık değişmesi misâl verilebilir. Bağırsaktan atılan dışkının (fekal) bakteriyolojik analizi simbiyotik (bifidobakteriler laktobasiller vs.) ve patojen (enterobakterilerin patojenik çeşitleri basiller psedomonatlar mikroskopik mantarlar vs.) mikroorganizma gruplarının ne ölçüde dengede olduğunu gösterir. Bazı durumlarda ince bağırsak ekosistemi bozulursa patojenik özellikleri öne çıkan kalın bağırsak mikroorganizmalarıyla kirlenmeye başlar. Daha ağır durumlarda bu patojen mikroorganizmalar bağırsak dışına çıkarak iç organlara yerleşebilir. Bağırsaklardaki mikroorganizma profilinin böylesine bozulması patojenik mikroplara karşı koruyucu kalkan faaliyetini aksatır. Bir sonraki basamakta ise bedenin hazmetme (polisakaritlerin parçalanması) ve biyosentez fonksiyonu (vitaminler ve aminoasitlerin sentezi vs.) ağır şekilde bozulmaya başlar. Bu şartlar kontrol altına alınıp normale döndürülemezse mikroorganizmaların bazı çeşitlerinde hızlı artış bazı çeşitlerinde ise hızlı ölüm gözlenir. Neticede bedenin sağlıklı şekilde canlılığını devam ettirebilmesi için gerekli faaliyetler bundan zarar görür ve bedende toksik maddelerin oluşması artabilir. Yukarıdaki menfî tablonun oluşmaması için antibakteriyal ilâçların gereksiz alınmaması; mikrobiyotanın besin kaynağı olan ve bunların çoğalmasını uyaran yoğurt ve kefir gibi prebiyotiklerin kullanılması; bağışıklık sisteminin ve lokal bağışıklığın uyarılması; fonksiyonel ve dengeli beslenme için fazla miktarda besin lifleri ihtiva eden (kepek sebze meyve) ve canlı mikroorganizma kültürleriyle zenginleştirilmiş gıdaların (mayalanmış süt karışımları) alınması; bifidobakterilerin çoğalmasını uyaran maddelerin (patates pirinç suyu havuç tatlı kabağı soya) yenmesi alınabilecek başlıca tedbirlerdir. Özetlersek vücudumuzun çeşitli bölgelerini yurt edinmiş mikroorganizmaların bedenle karşılıklı fayda üretmeye dayalı (simbiyotik) münasebetleri o kadar girifttir ki bu muhteşem mikroskobik canlıların sırları ancak ağ tabanlı bir sistem olarak modellenebilirse tam olarak çözümlenebilir.

http://www.biyologlar.com/insanin-mikroekolojisi

Sularda Bulunan ve Hastalık Yapıcı Mikroorganizmalar

Suda bulunan mikroorganizmalar, üç grupta toplanabilir. a) Suda doğal olarak bulunan canlıların mikroorganizmaları: Spirillum, Vibrio, Pseudomanas, Achromobacter, Chromobacter türleri ile Micrococcus ve Sarcina 'nın bazı türleri. Bu bakterilerin optimum üreme sıcaklığı 25 °C veya daha azdır. b) Toprakta yaşayan mikroorganizmalar; toprağın yıkanması sonucu suya karışırlar. Bunlar; Bacillus, Streptomyces ve Enterobacteriacea 'nın saprofit üyeleridir. Bunlarında optimum üreme sıcaklıkları 25 °C veya daha azdır. c) Normal olarak insan ve hayvanların barsaklarında bulunanlar: Başlıcaları; Esherichia coli, Streptococcus faecalis, Clostridium perfiringens ve muhtemelen bağırsak patojenleridir (Salmonella ve Vibrio comma gibi). Enfeksiyonların bulaşmasında bir çok etken rol oynamasına rağmen, büyük salgınların çıkmasında ve yayılmasında doğal çevre ve özellikle su büyük önem taşır. Hijyenik koşullara sahip suyun sağlanması sosyo-ekonomik ve sosyo-kültürel faktörler ile sıkı sıkıya bağlantılıdır. Alt yapı yokluğu ya da yetersizliği sonucunda patojen mikroorganizmaların sulara karışması ve bu suların içme suyu olarak kullanılması sonucunda da enfeksiyonlar ortaya çıkmaktadır. Bakteriler Patojenik Bakteriler Su ve atık sularda patojenik bakteriler oldukça bol miktarda bulunabilirler. Su kirliliğinde en önemli etken, mikrobiyal kirlilik özellikle de patojenik mikroorganizmalardır. Su kirliliğinin en tehlikeli şekli ise sulu ortama insan dışkısının girmesidir. Birçok hastalık; insan veya bazen hayvanların patojen saçan dışkılarının su veya gıdaları kontamine etmesiyle ve daha sonra bunların tüketilmesiyle Fekal-oral rotalı bir yolla bulaşmaktadır. Enterik patojenler tipik olarak suyoluyla bulaşan hastalıkların sebepleridir. Bu patojen bakteriler, virüsler ve parazitleri (protozoa ve helmintler) kapsamaktadır. Bu organizmalar çevreye salgılandığında uygun çevresel koşullarda, sucul ortamlarda uygun zaman periyotları boyunca yani aylarca ve hatta yıllarca bile canlı kalabilmektedirler. Bundan başka, patojenlerin hepsi oral olarak alındığında hastalığa sebep olmayıp, helmit bir hastalık olan "Schistosomiasis" insan atıklarıyla kontamine olmuş sularda yüzen veya çıplak ayakla yürüyen insanlar arasında yaygındır. Bu enfektif patojenler genellikle yutma yoluyla değil, ciltte burgu yoluyla delik açan serbest yüzücülerdir. Tehlikeli su epidemilerine sebep olabilen Salmonella, Vibrio, Shigella Anthrax, Brucella, Ruam ve diğer birçok patojen bakteriler ve viruslar, portörlerin dışkıları ile sulara karışabilir. Su ile yayılan salgınlara su epidemileri denir. Başlıcaları kolera, tifo, dizanteri ve enfeksiyöz hepatitistir. Salmonella: Genellikle mide krampları ve diyare ile birlikte akut gastroenteritidisi içerir. S. typhi 'nin neden olduğu tifo en bilinen etkendir. S. typhi, dışkı ile atılmaktadır. Suda yaşaması değişken olup düşük sıcaklık ve bol besin koşulları uygun bir ortam oluşturur. Shigella: Basilli dizanteri olarak da adlandırılan hastalığın etmenidir. Etken, dışkı ile atılmaktadır. Çoğunlukla akut diyareye neden olur. Shigellosis, sudan kaynaklanan salgınlara neden olmasına karşın tifodan daha az rastlanır. Vibrio cholerae: Diyare, kusma, hızlı su kaybı, kan basıncının azalması, düşük vücut sıcaklığı ile karakterizedir. Hastalık, hasta kişilerin dışkıları ile yayılır. Yüzeysel sularda bu bakterinin yaşama süresi 1 saatten 13 güne kadar değişmektedir. Kolera salgınları genelde şebeke sularının kirlenmesiyle ortaya çıkar Enteropatojenik E. coli: Atık sularda bol miktarda bulunan bu bakterinin patojenik türü diyareye neden olmaktadır. Leptospira: Leptospirosis'e neden olan bu bakteri, kan dolaşımına derideki sıyrıklardan veya mukozadan girmekte börek, karaciğer ve merkezi sinir sistemini etkileyen akut enfeksiyonlara neden olmaktadır. Bu bakteri idrarla atılır. Suda yaşama süresi bir kaç günden 3 haftaya kadar değişir. Tularemia: Leptospira'da olduğu gibi etken kan dolaşımına deri sıyrıkları ve mukozalar yoluyla girmekte; üşüme, ateş, lenf düğümlerinde şişme ve halsizlik gibi durumlarla ortaya çıkmaktadır. Hastalık; dışkı, idrar ve hasta hayvan ölülerinin su kaynaklarını kirletmesi sonucu yayılmaktadır. Bu mikroorganizmaların suda yaşama süreleri düşük sıcaklıklarda uzamaktadır. Tüberküloz: Hastalık çoğunlukla solunum yoluyla bulaşmasına karşılık etkene idrar ve dışkıda da rastlanılmaktadır. Su ile tüberküloz yayılması pek yaygın değildir. Tüberküloz basilinin suda yaşama süresi birkaç hafta olabilir. Virüsler Enfektif hepatitis: Sarılık olarak bilinen bu hastalık genellikle su ile yayılmakta ve diğer kirlilik etkenleri ile bir arada bulunmaktadır. Polimyelitis: Çocuk felcinin kirli sularla da yayıldığı bildirilmektedir. Temelde kişiden kişiye temasla bulaşmasına karşın kirli sularla da bulaşma bildirilmiştir. Su ile geçebilen virüslerin sebep olduğu hastalıklar: Çocuk felci, enfeksiyöz hepatit, enterisit, şap hastalığı, sığır vebası, domuz vebası, Newcastle, çiçek. Protozoa Bazı protozoon türleri normal olarak insan da dahil olmak üzere sıcak kanlı hayvanların barsaklarında yaşamaktadırlar. Bu protozoon türlerinin büyük bir kısmı insanlar için tamamen zararsız olup sağlıklı ve hasta insanların dışkılarında sürekli olarak bulunurlar. Ancak bazı protozoonlar patojendir. Entameoba histolika: Amebiosis'e neden olan bu protozoon, dışkı ile kistler halinde atıldığından suda uzun süre kalabilir. Protozoa barsak çeperinde delik aşar ve bazı durumlarda barsakta çatlamaya neden olur. Naegleria gruberi: Amibin patojen cinsi olan N. gruberi menenjite neden olmaktadır. Patojen vücuda burundan girmekte, daha sonra beyine,omurilik sıvısına ve kan dolaşımına ulaşmaktadır. Semptomlar su ile temas edildikten 4-7 gün sonra görülmeye başlar. Ölüm genellikle semtomlar görüldükten 4-5 gün sonra şekillenir. Hastalık kirli sularda yüzme ile geçer. Parazitler Taenia saginatta: İnsanlar, bu parazitin yumurtasını taşıyan suları ağız yoluyla almak suretiyle hastalanırlar. Ascaris lumbricoides: Ascariasis denilen hastalığa neden olan bu parazit, daha çok çocuklarda görülür. Dışkı ile atılan yumurtalar toprak ve suda uzun süre canlı kalabilirler. Atık su tasfiye tesislerinde çalışanların %2'sinde, atık su ile sulama yapan çiftçilerin %16'sında hastalık görülmektedir. Shistosoma: Shistomiasis'e neden olup, hastanın idrar veya dışkısı ile kirlenmiş sularda görülür. Su ile geçebilecek parazitlerin sebep olduğu hastalıklar: a) Su ile geçebilen trematode'ların sebep olduğu hastalıklar: Dicrocoeliasise, Distomatose, Schistosomiasise b) Su ile geçebilen Cestode'ların sebep olduğu hastalıklar: Eschinococcose, Taeniasise, Cysticercoae, Sparganose c) Su ile geçebilen Nematode'ların sebep olduğu hastalıklar: Ascariasise, Dracunculose, Oxyurose, Anguillulose, Ankylostomiasise, Necatorose, Trichostrongylose, Haemonchose, Trichurose d) Su ile geçebilen protozoon'ların sebep olduğu hastalıklar: Amipli dizanteri, Lambliese, Trichomeniasis, ishal, balantidium dizanterisi, Coccidiose e) Su ile geçebilen leptospiraların sebep olduğu hastalıklar: Icterus septic haemorrhagicus, yedi gün humması f) Su ile geçebilen diğer parazitler: Bu hususta en önemli olarak sülükleri söyleyebiliriz. Bunlar kan emerek canlı organizmayı zayıf düşürürler. Kaynak: sumikrobiyolojisi.org

http://www.biyologlar.com/sularda-bulunan-ve-hastalik-yapici-mikroorganizmalar

Haemophilus influenzae

Haemophilus influenzae küçük, gram negatif, fakültatif anaerop kokobasillerdir. Doğal hayvan konağı yoktur, yalnızca insanda hastalık yapar. Bakterinin en dışında bulunan polisakkarit yapıdaki kapsülü başlıca virülans faktörü olup organizmayı fagositozdan korur. Kapsül polisakkarit yapısına göre altı farklı serotipi (a, b, c, d, e, f) bulunmaktadır (1,2,3,4).Haemophilus influenzae menenjit, pnömoni, sepitsemi, epiglottit, septik artrit, perikardit, osteomiyelit gibi invaziv enfeksiyonların ve otitis media, sinüzit, bronşit ve konjuktivit gibi mukozal enfeksiyonların oldukça yaygın bir nedenidir. H. influenzae menenjiti neredeyse sadece 5 yaşından küçük çocuklarda meydana gelir ve bu en invaziv H. influenza hastalığına b tipi kapsüle sahip olan kökenler (Hib olarak kısaltılır) neden olurlar. Genel olarak invaziv hastalıktan sorumlu kökenlerin çoğunluğu da (%95) tip b kapsüle sahiptir ve olguların %85‟i beş yaş altı çocuklar olup 6-12 aylık bebeklerde risk en yüksek düzeydedir (5).Bakteriyel menenjitler dünya genelinde halen en önemli enfeksiyöz hastalıklardır. En sık rastlanan üç meningeal patojen olan Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae ve Streptococcus pneumoniae vakaların %80'den fazlasını oluşturur.Erken ve özgül tanı hasta yönetiminde ve hastalığın kontrolünde önemlidir. DSÖ bu bakteriyel patojenlerin neden olduğu menenjitlerin ya da invaziv hastalıkların dünya genelinde azaltılması ile ilgili yaygın program yürütmektedir (3,4).Ülkemizde de bu üç patojenin invaziv hastalıkları bildirimi zorunlu hastalıklar arasında yer almaktadır (6,7).Bazı klinik özellikleri ile olası etiyoloji akla getirilebilirse de bu hastalıkların kesin tanısı mikrobiyolojik incelemeye dayanır. “Tanı stratejisi”ni ise laboratuvara gelen klinik örneklerden bu üç patojen dahil bütün olası bakterilerin yakalanabileceğiortak bir tanı akış şemasının izlenmesi oluşturur (3,8).Hastalığın seyri ölümcül olabileceğinden bakteriyel menenjit etkenlerinin tanısı ve daha özel olarak da Hib invaziv enfeksiyonlarının tanısı klinik mikrobiyoloji laboratuvarlarının önemli tanı fonksiyonlarından biridir. Bu nedenlerle bu UMS belgesinde, Hib invaziv enfeksiyonlarının tanısı için izlenecek akış şeması ile başta kültürlerden izolasyonu olmak üzere, doğru ve güvenilir tanı için geçerli prosedürlerin verilmesi hedeflenmiştir. Kaynaklar: 1- Kilian M. Haemophilus. In: Murray PR, Baron EJ, Jorgensen JH, Landry ML, Pfaller MA (ed.). Manual of Clinical Microbiology, 9th ed. ASM Press, Washington D.C. 2007, p. 636–648.2- Budak F. Yayılmacı Haemophilus influenzae hastalıklarının mekanizması. Flora. 2013;18(1):4- 10.3- Perilla MJ, Ajello G, Bopp C et al. Manual for the laboratory identification and antimicrobial susceptibility testing of bacterial pathogens of public health importance in the developing world. Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae, Salmonella serotype Typhi, Shigella, and Vibrio cholera. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) and World Health Organization (WHO), 2003.4- Popovic T, Ajello G, Facklam R. Laboratory manual for the diagnosis of meningitis caused by Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae and Haemophilus influenzae. WHO/CDS/CSR/EDC/99.7; 19995- Ödek ve ark. Haemophilus influenzae tip b AĢılaması Yapılan Ġki Çocukta Ġnvaziv Haemophilus influenzae Enfeksiyonları. Çocuk Enf Derg 2010; 4: 76-8.6- Bulaşıcı Hastalıklar Sürveyans ve Kontrol Esasları Yönetmeliğinde DeğiĢiklik Yapılmasına Dair Yönetmelik. Resmi Gazete; 02.04.2011 – 27893. http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2011/04/20110402-3.htm (son eriĢim tarihi: 06.01.2014).7- BulaĢıcı Hastalıkların Ġhbarı ve Bildirim Sistemi, Standart Tanı, Sürveyans ve Laboratuvar Rehberi, Sağlık Bakanlığı, Ankara. 2004. http://www.shsm.gov.tr/public/documents/legislation/bhkp/asi/bhibs/BulHastBilSistStanSurveLabReh.pdf (son eriĢim tarihi: 18.12.2013)8- CDC. Laboratory Methods for the Diagnosis of Meningitis Caused by Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, and Haemophilus influenzae. 2nd edition. CDC and WHO, 2011. http://www.cdc.gov/meningitis/lab-manual/ (son eriĢim tarihi 25.12.2013).

http://www.biyologlar.com/haemophilus-influenzae

Koliform grubu bakterıler ve bunlar hakkında bilgi

Koliform bakteriler gıda ve suların sıhhi durumunu gösteren göstergeç bakterilerdir. Tanım olarak çubuksu, Gram-negatif olup 35-37 °C'de laktoz fermante ederek asit ve gaz üretirler. Koliformlar sıcak kanlı hayvanların dışkılarında bolca bulunurlar, ama sulak ortamlarda, toprakta ve bitkilerde de bulunurlar. Coğu zaman kloliformalar kendileri hastalığa neden olmazlar ama kolay kültürlenirler, ve varlıkları dışkı kaynaklı zararlı patojenlerin de mevcut olabileceğine işaret eder. Dışkıya ait (fekal) patojenlere bakteriler, virüsler, protozoalar ve parazitler dahildir. Koliform bakterileri oluşturan cinsler arasında şunlar sayılabilir:[1] Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Hafnia, Klebsiella, Serratia ve Yersinia. Escherichia coli (E. coli) bakterisinin diğer koliformlardan ayırdedici özelliği 44 °C'da laktoz fermantasyonu yapabilmesi, bazı özel kültür ortamlarında büyüyebilmesi ve bu ortamlarda oluşturduğu renktir. Genel koliform grubundan farklı olarak E. coli hemen tamamen dışkı kaynaklıdır ve onun varlığı dışkı kirlenmesinin açık bir belirtisidir. Koliform grup bakteriler, Enterobacteriaceae familyası içinde yer alan, fakültatif anaerob, gram negatif, spor oluşturmayan, 35 oC' de 48 saat içinde laktozdan gaz ve asit oluşturan, çubuk şeklindeki bakterilerdir. Bu grupta yer alan ve gıda mikrobiyolojisi açısından önemli olan mikroorganizmalar; Citrobacter freundii, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae 'dir. Koliform grup mikroorganizmalara pek çok gıda hammaddesinde rastlanmaktadır. Bunların başında; taze sebzeler, taze yumurta, çiğ süt, kanatlı etleri ve koliform bakımından sayıca zengin sulardan alınan kabuklu ve diğer su ürünleri gelmektedir. Gıdalarda koliform mikroorganizmaların bulunması; kötü sanitasyon koşullarının, yetersiz veya yanlış pastörizasyon uygulamalarının, pişirme ve pastörizasyon sonrası tekrar bulaşma olduğunun bir göstergesi olarak kabul edilmektedir. Koliform grubu mikroorganizmaların hepsi dışkı kökenli değildir. Bu grupta bulunan bakterilerden normal florası insanların ve sıcak kanlı hayvanların alt sindirim sistemleri olanlar "fekal koliform" olarak tanımlanmakta ve bunlar fekal kontaminasyonun bir göstergesi olarak kabul edilmektedirler. Koliform grup içinde fekal koliform olarak tanımlanan bakterilerin büyük çoğunluğunun E. coli olduğu bilinmektedir. Grubun diğer üyeleri toprak ve bitki kökenli olabilmektedirler. Herhangi bir örnekte E. coli 'ye ve/veya fekal koliform bakterilere rastlanması oraya doğrudan ya da dolaylı olarak dışkı bulaştığının ve yine bağırsak kökenli Salmonella ve Shigella gibi primer patojenlerin de olabileceğinin bir göstergesidir. Bu nedenle hiçbir gıda maddesinde, içme ve kullanma sularında, denizlerde ve göllerde E. coli ve fekal koliform bulunmasına izin verilmezken, bazı gıdalarda belirli sayıda koliform bakteri bulunmasına izin verilebilmektedir. E. coli fekal kontaminasyonun bir göstergesi olması yanında genetik yapısı en iyi bilinen canlı olma özelliğine de sahiptir. Suşlarının birçoğu zararsız olan bu bakterinin bazı patojenik tipleri, insan ve hayvanlarda sonucu ölüme kadar giden ishallere, yara enfeksiyonlarına,menenjit, septisemi, artheriosklerosis, hemolitik üremik sendrom, çeşitli immünolojik hastalıklar vb. gibi hastalıklara sebep olabilmektedir. 02. Analiz Yöntemleri Bir gıda maddesinde ya da herhangi bir materyalde E. coli aranma ve sayılması için kullanılan tüm standart yöntemler koliform grup aranmasına yöneliktir. Bu yöntemler en muhtemel sayı (EMS) yöntemi, katı besiyeri kullanılan yöntemler, membran filtrasyon yöntemi ve hızlı sayım yöntemleri olarak gruplandırılmaktadır. 02.01. En Muhtemel Sayı Yöntemi Genel olarak koliform grup/fekal koliform grup bakteriler / E. coli sayılmasında EMS yöntemi kullanılmakta ve yöntem üç aşamada uygulanmaktadır. Bu aşamalar sırasıyla: - Koliform grup bakterilerin muhtemel sayısını belirlemek, - Koliformların kesin sayısını onaylamak ve aynı anda farklı bir besiyerinde fekal koliformların sayısını belirlemek, - E. coli sayısını belirlemektir. Türk Standartları Enstitüsü (TSE) ve Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO)' nün koliform grup mikroorganizma aramak için kullanılan standart analiz yöntemlerine göre örnek hazırlanıp dilüsyonları yapıldıktan sonra ardışık 5 dilüsyondan 3 'er adet Lauril Sülfat Triptoz Broth (LST) besiyerine 1'er ml ekim yapılmakta ve 37 oC 'de 24 (gerekirse 48) saat inkübasyondan sonra pozitif sonuç veren tüpler muhtemel koliform olarak değerlendirilmektedir. Bu yönteme göre, muhtemel koliformların sayısını doğrulamak için de Brilliant Green Bile Broth (BGBB ) besiyerine ekim yapılmakta ve 37 oC 'de 24 (gerekirse 48) saat inkübasyondan sonra pozitif sonuç veren tüpler koliform grup olarak doğrulanmaktadır. TS 6063/ISO 7251 'e göre E. coli aranmasında analize koliform grupta olduğu gibi örneğin hazırlanıp dilüsyonlarının yapılmasından sonra, ardışık 5 dilüsyondan 3'er adet LST besiyerine 1 'er ml ekim yapılmakta ve tüpler 37 oC 'de 24 (gerekirse 48) saat inkübasyona bırakılmaktadır. Burada pozitif sonuç veren tüplerden, su banyosunda 44,5 oC 'de tutulan E. coli (EC) Broth besiyerlerine ekim yapılmakta ve gaz oluşumu için yine 44,5 oC 'de 24 (gerekirse 48) saat inkübe edilmektedir. Bu sürenin sonunda gaz oluşumu görülen tüpler fekal koliform olarak değerlendirilmektedir. Testin devamında EC Broth besiyerinde pozitif sonuç veren tüplerden 44,5 oC 'deki Tripton Water (TW) besiyerine ekim yapılmakta ve aynı derecede 48 saat inkübasyona bırakıldıktan sonra indol testi yapılmaktadır. Bu testin sonunda indol pozitif reaksiyon veren tüpler E. coli, negatif reaksiyon verenler ise E. coli dışındaki diğer fekal koliformlar olarak değerlendirilmektedir. Amerikan Resmi Analitik Kimyacılar Birliği (AOAC) 'nin koliform grup/E. coli aranması için önerdiği yöntem EMS yöntemidir. AOAC 'ye göre örnek hazırlanıp dilüsyonları yapıldıktan sonra, ardışık 3 dilüsyondan 3 'er adet LST besiyerine 1 'er ml ekim yapılmakta, 35 oC 'de 48 saat süren inkübasyondan sonra pozitif sonuç veren tüpler muhtemel koliform grup olarak değerlendirilmektedir. İkinci aşamada pozitif sonuç veren bu tüplerden BGBB ve EC Broth besiyerlerine ekim yapılıp, 35 oC 'de 48 saat inkübe edildikten sonra, BGBB tüplerinden alınan pozitif sonuçlar koliform grup olarak doğrulanmakta, 44,5 oC 'de 48 saate kadar inkübeedilen EC Broth tüplerinden alınan pozitif sonuçlar ise fekal koliform olarak kabul edilmekte ve sayılmaktadır. Son olarak EC Broth besiyerinde gaz pozitif tüplerden Eosin Metilen Blue Agar (EMB ) besiyerine sürme yapılarak, ayrıca gram boyama ve IMVEC testleri uygulanarak E. coli doğrulanmaktadır. Amerikan Halk Sağlığı Kuruluşu (American Public Health Association; APHA) tarafından özellikle suların mikrobiyolojik analizinde kullanılmak üzere önerilen Amerikan Standartları metoduna göre koliform grup/fekal koliform/E. coli aranmasında %0,5 Laktoz Broth (LB ) kullanılmaktadır. Bu yönteme göre; her biri 20 ml LB besiyeri içeren 15 adet tüpe, 5 X 10 ml, 5 X 1 ml ve 5 X 0,1 ml olacak şekilde ekim yapılmakta ve tüpler 35 oC 'de 24-48 saat inkübasyona bırakılmaktadır. İnkübasyon sonunda gaz oluşturan tüpler muhtemel koliform olarak kabul edilmektedir. Daha sonra gaz oluşturan bu tüplerden EMB agara sürme yapılmakta ve 35 oC 'de 24 saat inkübasyona bırakılmaktadır. Eğer bu besiyerinde tipik E. coli kolonileri oluşmuş ise tamamlama testi yapılmakta, oluşmamış ise teste burada son verilmektedir. Tamamlama testinde EMB agardan birkaç değişik koloni alınarak LB fermentasyon besiyerine ve yatık Nutrient Agar (NA) besiyerine ekim yapılarak her iki besiyeri de 35 oC' de 24 saat inkübasyona bırakılmaktadır. İnkübasyon sonunda LB besiyerinde gaz oluşmuş ve NA' dan alınan kolonilerde gram negatif sporsuz çubuk bakteriler tespit edilmiş ise su örneğinde koliform grup mikroorganizma olduğu kabul edilmektedir. Aynı kuruluş fekal koliform testi için EC Broth besiyerinde 44±0,2 oC 'de 48 saat inkübasyon sonunda gaz oluşumu görülen tüplerin fekal koliform olarak değerlendirilmesini önermektedir. Koliform grup mikroorganizma aranmasında kullanılan diğer bazı sıvı besiyerleri; LMX Broth, MOSSEL Broth, MacConkey Broth ve EE Broth' dur. 02.02. Katı Besiyeri Yöntemi Pek çok kuruluş tarafından koliform grup ve E. coli aranmasında standart yöntem olarak EMS yöntemi gösterilirken, özellikle izolasyon amaçlı sayım çalışmalarında katı besiyeri kullanılmaktadır. Bu amaçla yaygın olarak kullanılan besiyeri Violet Bile Red (VRB ) Agardır. Bu besiyerinde sayım yapılırken yayma, dökme ve çift tabaka dökme plak yöntemleri uygulanmaktadır. VRB Agar besiyerine alternatif olarak Petrifilm VRB yöntemi de kullanılabilmektedir. Bu yönteme göre VRB Laktoz Agar besiyeri kullanılması önerilmektedir. Besiyeri bileşiminde katılaştırıcı ajan olarak agar yerine soğuk suda çözülebilen bir madde kullanılmaktadır. Bileşenler kurutularak üzeri plastik film ile kaplanmış halde kullanıma hazır olarak satılmaktadır. Yönteme göre seyreltiden veya direkt örnekten 1 ml alınarak besiyeri üzerine ilave edilir. Plastik film üzerine basınç uygulanarak örneğin 20 cm2 alana yayılması sağlanır. 32±1 oC 'da 24±2 saat inkübasyondan sonra, etrafında bir veya daha fazla gaz kabarcığı görünen koloniler koliform olarak sayılır. Burada ister koliform olsun ister başka bir tür kolonilerin kırmızı renkli olacağı unutulmamalıdır. E. coli sayımında katı besiyeri olarak Triptik Soy Agar (TSA) besiyeri de kullanılmaktadır. Dökme plak yöntemi ile hazırlanan petri kutuları 35 oC 'de 2 saat inkübasyondan sonra besiyerinin üzeri ikinci tabaka olarak VRB Agar ile kaplanmakta ve inkübasyona 44,5 o C 'de 24 saat devam edilmektedir. Bu yöntemle, hasar görmüş E. coli hücrelerinin sayımında daha iyi sonuçlar alınmaktadır. Koliform bakteri izolasyonunda kullanılan diğer bazı katı besiyerleri; Enriched Lauryl Sulphate Aniline Blue Agar, Fecal Coliform Agar, Pepton Tergitol Glucuronide Agar, Deoxycholate Agar, Endo Agar, EMB Agar, Brillant Green Agar, XLD Agar' dır. 02.03. Membran Filtrasyon Yöntemi Hidrofobik Grid Membran Filtre (HGMF) tekniği, özellikle su ve diğer sıvı gıdaların analizinde kullanılmaktadır. Bu teknikte örnek önce bir membran filtreden geçirilerek mikroorganizmalar filtre üzerinde tutulmaktadır. Daha sonra bu filtreler uygun bir besiyeri üzerine, arada hava kabarcığı kalmayacak şekilde yerleştirilmekte ve oluşan koloni sayısından materyaldeki mikroorganizma sayısı hesaplanmaktadır. Filtreler üzerinde bulunan birbirini dik kesen hidrofobik hatlar, oluşan kolonilerin dağılmasını önlemekte ve böylece sayım yapılmasını kolaylaştırmaktadır. HGMF tekniği ile E. coli sayımı AOAC tarafından standart analiz yöntemi olarak kabul edilmiştir. Membran filtrasyon tekniğinin bazı üstünlükleri bulunmaktadır. Bunlardan en önemlileri; örnekte az sayıda mikroorganizmanın bulunması durumunda bile belirleme imkânı vermesi ve inkübasyondan sonra filtrelerin kurutularak saklanabilmesidir. HGMF ile fekal koliform sayılmasında filtre, TSA besiyerine yerleştirilmekte ve kuru gıdalar için 25 oC 'de 4-5 saat, diğer gıdalar için 35 oC 'da 4-5 saat olmak üzere, hasar görmüş ve stres altındaki mikroorganizmaların tekrar aktivite kazanmalarını sağlamak amacı ile bir ön inkübasyon uygulanmaktadır. Filtreler buradan m-FC Agar besiyerine alınmakta ve 44,5 oC 'da 24 saat inkübasyona bırakılmaktadır. İnkübasyon sonunda bir veya daha çok mavi renkli koloni gelişimi görülen alanlar belirlenmekte ve değerlendirme koliform sayımında olduğu gibi yapılmaktadır. HGMF tekniğinde amaca uygun olan her tür besiyeri kullanılabilmektedir. Bunlardan bazıları; m-T7 (membran Tegritol-7) Agar, Tamponlanmış Tripton Bile Agar, MI Agar, m-ENDO Agar, m-TEC (membran Thermotolerant E. coli) Agar, m-Coli Blue 24 Agar besiyerleri ve ticari olarak hazırlanmış (Sartorius) ve besiyeri emdirilmiş steril pedlerdir. 02.04. Koliform Grup ve E. coli İdentifikasyonu Uluslararası standart kontrol örgütleri tarafından E. coli 'nin doğrulama testleri olarak IMVEC testleri gösterilmektedir (I: İndol testi, M: Metil red testi, V: Voges-Proskauer testi, E: Eijkman testi veya 44,5±0,2 oC 'de gelişme testi, C: Sitrat testi). IMVEC testlerine ilaveten HOMoC testleri de yapılmaktadır (H: Hidrojen sülfür oluşum testi, O: Ornitin dekarboksilaz testi, Mo: Hareketlilik testi, C: Sitrat testi). Ayrıca; glikozdan gaz oluşumu, laktoz, mannit, sorbitol fermentasyon testleri, lisin dekarboksilasyonu, H2S oluşumu testleri koliform grup bakterilerin identifikasyonu için önerilen diğer bazı testlerdir. Bu testlerde koliform grup bakteriler ve E. coli 'nin test sonuçları çizelge 1 'de verilmiştir. 02.05. MUG ve Diğer Hızlı Analiz Yöntemleri AOAC tarafından bildirilen E. coli hızlı tayin yönteminde örnekten dilüsyonlar hazırlandıktan sonra ardışık 3 dilüsyondan 3'er adet LST Broth besiyerine inokülasyon yapılıp, tüpler kapalı su banyosunda 44,0±0,2 oC' de 24 saat inkübasyona bırakılmakta ve pozitif sonuç veren tüpler muhtemel E. coli olarak değerlendirilmektedir. Daha sonra bu kültürlerden EMB Agar besiyerine sürme yapılarak E. coli 'nin varlığı doğrulanmaktadır. Bu yönteme göre analiz süresi toplam 48 saattir. İlk kez 1982 yılında ortaya konulan MUG tekniği, son yıllarda E. coli sayımına yeni bir yaklaşım getirmiştir. Bu tekniğin prensibi; doğrudan besiyerinin ilave edilen ya da selektif katkı olarak ilave edilen 4-methyleumbelliferyl-β-D-glucuronide (MUG) adlı bileşiğin E. coli 'de yapısal bir enzim olarak olarak bulunan β-D-glucuronidase (MUGase, β-GUR) enzimi tarafından 4-methyleumbelliferone adlı florojenik bir ürüne dönüşmesi ve bu ürünün de 366 nm uzun dalga boylu ultraviyole ışık altında floresan ışıma vermesi esasına dayanmaktadır. MUG, katı ve sıvı besiyerlerinin bileşimine kolaylıkla ilave edilebildiği için, EMS yöntemi, katı besiyerleri ve membran filtrasyon yöntemi ile yapılan koliform grup/E. coli analizlerinde kullanılmaktadır. β-D-glucuronidase pozitif olan bakteriler içinde indol pozitif olan tek bakteri E. coli 'dir. Bu nedenle E. coli dışında bazı β-D-glucuronidase pozitif Citrobacter, Enterobacter, Salmonella, Shigella suşlarının neden olduğu sahte pozitif reaksiyonlar indol testi ile belirlenebilmektedir. Ayrıca bazı E. coli suşları yoğun üremeye bağlı olarak aşırı miktarda asit oluşturmakta ve bu da floresan ışımayı maskelemektedir. Bu gibi durumlarda besiyerine 1 ml, 1 N NaOH ilavesi ile floresan reaksiyon kesinleştirilebilmektedir. Koliform grup/E. coli analizlerinde en fazla kullanılan MUG' lu besiyerleri LST Broth ile VRB Agar' dır. Bu besiyerlerinde inkübasyondan sonra UV ile floresan pozitif sonuç alındıktan sonra, doğrudan sıvı besiyerinde gelişen kültürün üzerine veya katı besiyerinde gelişen koloni üzerine Kovac's indol ayıracı damlatılarak indol testi yapılmakta ve böylece 16-18 saat gibi kısa bir sürede, floresan ve indol pozitif reaksiyon verenler E. coli olarak belirlenebilmektedir. Sıvı besiyerlerinde MUG kullanılan yöntemlerde, istenirse fekal koliform bakterilerin analizi de yapılabilmektedir. Ancak fekal koliform grubun %90'dan fazlasının E. coli olduğu düşünülürse buna ancak özel durumlarda gerek olacağı düşünülmektedir. Standart yöntemle 6 gün süren koliform grup/E. coli aranması ve sayılması MUG sistemi kullanıldığında 24-48 saatte yapılabilmektedir. Hatta sıvı besiyerlerinde 16-18 saatte gelişme olduğu düşünülürse analiz süresi oldukça kısalmaktadır. MUG sistemi kullanıldığında dikkat edilmesi gereken en önemli nokta kendiliğinden floresan veren cam tüplerdir. Analiz sonucu negatif olsa dahi bu tür tüplerde pozitifmiş gibi görünmekte ve bu da sahte pozitif sonuçların alınmasına neden olmaktadır. Bunu önlemek için besiyeri tüplere dağıtılmadan önce tüpler UV lamba ile kontrol edilmeli ve böyle tüpler kullanılmamalıdır. MUG içeren katı besiyerlerinde koliform grup / E. coli aranması ve sayılmasında yaygın olarak kullanılan besiyerinden birisi VRB Agar' dır. VRB+MUG Agar besiyerinde standart dökme ve yayma yöntemleri kullanılmaktadır. Eğer ekim yayma yöntemi ile yapılıyor ise çift tabaka ekim yapılmalıdır. Bu besiyerinde 35-37 oC 'de 16-18 saat inkübasyon sonunda oluşan tipik koloniler koliform grup, floresan veren koloniler ise E. coli olarak değerlendirilmektedir. Burada yine E. coli olan kolonilerin IMVEC testleri ile veya hızlı identifikasyon kitleri ile doğrulanması gerekmektedir. MUG yöntemi kromojenik substratlarla beraber kullanıldığında daha etkin ve çabuk sonuçlar alınmaktadır. Koliform grubu bakteriler için karakteristik olan β-D-galactosidase enzimi kromojenik bir substrat olan Salmon-GAL ile, E. coli için karakteristik olan β-D-glucuronidase enzimi ise yine kromojenik bir substrat olan X-glucuronide ile belirlenir. Kromojenik substratlar kullanılarak koliform grup ve E. coli aranması için geliştirilmiş besiyerlerinden birisi de Lauryl Sulphate-MUG-X-GAL (LMX) Brothdur. Bu besiyerinin bileşiminde 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galacto pyranoside (X-GAL) adı verilen kromojenik bir substrat ve MUG bulunmaktadır. Bu besiyerinde koliformlar ürediğinde kromojenik substrat parçalanmakta ve mavi-yeşil renk oluşmakta, E. coli ürediğinde ise MUGase varlığına bağlı olarak floresans ışıma oluşmaktadır. Bu sisteme göre hazırlanmış Readycult Koliform (Merck) arama kitleri de bulunmaktadır. Koliform grup/E. coli analizlerinde kullanılan enzimlerin adaptif değil yapısal nitelikte olması gerekmektedir. Enzimatik yönteme dayalı olarak geliştirilen Chromojenic E. coli/Koliform Medium (Oxoid) adlı besiyerinde, gıda ve diğer çevresel örneklerde bulunan E. coli ve koliformların ön tanısı 18 saatte yapılabilmektedir. Bu yöntem, besiyerinde bulunan iki kromojenik substrattan birinin, %97'si E. coli tarafından üretilen glukoronidaz enzimi tarafından parçalanarak mor koloniler oluşumuna neden olması; diğerinin ise yine büyük çoğunluğu koliform grup tarafından üretilen galaktosidaz enzimi tarafından parçalanarak kırmızı/pembe renkli koloniler oluşumuna neden olması prensibine dayanmaktadır. Besiyerinde oluşan bu mor ve pembe kolonilerin dışında saman sarısı koloniler de oluşmakta ancak bunlar renklerinden dolayı diğerlerinden kolaylıkla ayırt edilebilmektedir. Serolojik yöntemlerle koliform grup mikroorganizma aranmasında ilk akla gelen teknik Floresan Antikor (FA) Tekniğidir. Bu teknikte örnekten izole edilen mikroorganizmalar floresan bir madde ile işaretli antiserumla kaplanmış bir filtre üzerinde tutulmakta ve filtrenin floresan mikroskobu altında incelenerek belirlenmesi esasına dayanmaktadır. Bu yöntem daha çok su analizlerinde kullanılmaktadır. Koliform grup/E. coli aranmasında elektro kimyasal yöntemler de kullanılmaktadır. Bu yöntemlerin esası gelişmekte olan bakteri kültüründe oluşan moleküler hidrojenin ölçülmesi, bakteri kültürünün ortama uyum sağlarken oluşan direncin ölçülmesi ve elektrot yüzeyi ile ilişki kurulduğunda bakteri yüzeyleri ile arada oluşan elektron transferinin ölçülmesi esasına dayanmaktadır. Çiğ süt, yoğurt, dondurma ve pastörize krema gibi süt ürünlerinde koliform grup mikroorganizma aranmasında kullanılmak üzere geliştirilmiş BactometerTM mikrobiyel analiz cihazi impedans-kondüktans prensibine göre çalışmaktadır. Bu yönteme göre önce standart miktarda test örneği alınarak aletin inkübatör kısmına yerleştirilerek 35 oC' da 3 saat ön zenginleştirmeye bırakılır. Bu aşamada Coliform Medium (CM) besiyeri kullanılmaktadır. Ön zenginleştirme aşamasından sonra 1,5 ml örnek alınarak aletin inkübasyon kuyucuklarına yerleştirilip yine aynı derecede inkübasyona bırakılır. Kuyucuk içindeki test karışımı renginin menekşeden sarıya dönmesi koliform grup pozitif reaksiyon olarak değerlendirilmektedir. Analiz cihazı bilgisayar donanımlı olduğu için sonuçlar direkt bilgisayara kaydedilebilmekte veya yazdırılabilmektedir. E. coli sayımında kullanılan hızlı yöntemlerden bir tanesi de BioSys (BioSys, Inc., Ann Arbor Mich.) optik ölçüm sistemidir. Yöntemin prensibi mikroorganizma gelişimi sonucu meydana gelen pH ve redoks değişimlerinin optik okuyucu yardımı ile ölçülmesi esasına dayanır. pH 'da meydana gelen değişiklikler besiyerinde bulunan brom cresol purple indikatörü yardımıyla tespit edilir. Burada indikatörün renginin değişmesi ile besiyerinden geçen ışık şiddetinde meydana gelen değişimler tespit edilmektedir. Bu yönteme göre önce uygun bir seyreltme çözeltisi içinde homojenize edilen örnekten 4,5 ml alınarak BioSys tüplerine aktarılır. BioSys tüplerinde %2 dekstroz ilave edilmiş çift kuvvetli Coliform Medium (bioMerieux Vitek Inc.) besiyeri bulunmakta olup ayrıca tüplerin dip kısmında agar içeren bir bölme bulunmaktadır. İnokülasyondan sonra tüpler aletin inkübasyon kısmına yerleştirilerek (42 oC) inkübasyon süresi boyunca sonuçlar optik okuyucuya kaydedilir. Bactometer ve BioSys analiz sistemleri ile E. coli sayımı 1-11 saatte gerçekleştirilebilmektedir.

http://www.biyologlar.com/koliform-grubu-bakteriler-ve-bunlar-hakkinda-bilgi

E.coli, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii, Klebsiella pneumoniae genel ve sısteamtık bilgi

E.coli Alem: Eubacteria Şube: Proteobacteria Sınıf: Gamma Proteobacteria Takım: Enterobacteriales Familya: Enterobacteriaceae Cins: Escherichia Tür: E. coli Genelde E. coli kısaltması ile veya koli basili olarak bilinen Escherichia coli (okunuşu Eşerişiya koli), memeli hayvanların kalın bağırsağında yaşayan faydalı bakteri türlerinden biridir. Normalde bağırsakta yaşadığı için, E. coli 'nin çevresel sularda varlığı dışkı kirlenmesinin bir belirtisidir. E. coli, pediyatrist ve bakteriyolog olan Theodor Escherich tarafından bebek dışkılarında keşfedilmiştir ve adını ondan alır; coli, "kalın bağırsaktan" demektir. E. coli, genel olarak bakteri biyolojisinin anlaşılması amacıyla üzerinde sıkça çalışılmış bir model organizma olmuştur. Canlılar arasında hakkında en fazla şey bilinen organizma olduğu söylenebilir. İnsanın bir günde dışkı yoluyla vücudundan geçen E. coli bakteri sayısı 100 milyar ila 10 trilyon arasındadır. Dışkıyı oluşturan bakteriler başlıca anerobik bakterilerdir, seçmeli anerobik E. coli hücrelerinin sayısı diğer bakteri türlerinin binde biri dolayındadır. Başka hayvanlarda etkisiz olan bazı E. coli tipleri insana bulaştıklarında hastalık yapabilirler. Bunların en ünlüsü sayılan O157:H7 adlı serotip kanlı ishale ve ölüme yol açabilir. E. coli, normal bağırsak florasına aittir, biyolojik sınıflandırmada da bağırsaklarda yaşayan bakterilerden oluşan enterik bakteriler ailesinde yer alır. Bakteri çubuk şeklinde olup, boyutları 1-2 µm uzunluğunda ve 0.1-0.5 µm çapındadır. E. coli Gram-negatif bir bakteri olduğundan endospor oluşturmaz, pastörizasyon veya kaynatma ile ölür. Memeli hayvanların bağırsaklarında büyümeye adapte olmuş olduğu için en iyi vücut sıcaklığında çoğalır.   Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes Kingdom: Bacteria Phylum: Proteobacteria Class: Gamma Proteobacteria Order: Enterobacteriales Family: Enterobacteriaceae Genus: Enterobacter Tür: Enterobacter aerogenes Enterobacter cloacae - genel özellikleri Gram boyanma : Negatif, basiller Basiller : Tek tek durur. Respirasyon tipi : Aerob Hücreye yerleşimi : Ekstrasellüler Kolonileri : Kanlı agarda beyaz, mukoid olabilen koloniler yapar. Motilite : Flagella'ları ile hareket eder. Kapsül ve glikokaliks : Küçük bir kapsülü vardır (bazende kapsül bulunmaz). Polisakkarit yapıdadır. Class: Gamma Proteobacteria Order: Enterobacteriales Family: Enterobacteriaceae Genus: Enterobacter Tür: Enterobacter cloacae Enterobakterilerin genel özelikleri Enterobacteriaceae ailesi içinde, insan ve hayvan bagirsak florasinda sürekli olarak bulunurlar, bazen bagirsak florasinda yer alanlar ve bir kismi da bitkilerde bulunan heterojen bir grup bakteri bulunur. Bu aile içinde önemli bagirsak patojenleri Shigella, Salmonalle, Yersinia’dir. Ailenin bazi üyeleride gastrointestinal sistemde normalde kolonize olurlar. Bunlar Esherichia, Enterobacter, Klebsiella gibi bakteriler olup ‘‘Enterik bakteri ’’ olarakta adlandirilirlar. Enterobakteri ailesi içindeki bakerilerin çogu su ortak özellikleri paylasirlar. 1. Gram negatif basil olmalari 2. Sporsuz olmalari 3. Peritris kirpiklerle hareketli veya hareketsiz olmalari 4. Pepton veya etözlü besiyerlerinde, NaCi veya baska madde ilave etmeden üreme özelliginde olmalari 5. Mac Conkey aparda iyi üremeleri 6. Fakültatif üremeleri (Aerop ve Anaerop) 7. Katalaz pozitif olmalari 8. Oksidaz negatif olmalari 9. Nitratlari nitrite çevirmeleri 10. DNA’da G+C oranlari %39 – 39 arasinda olmalari 11. Erwinia cinsi disindaki tüm enterik bakteri türlerinde ortak Enterbacteria antijen (ECA= Enterobacterial Common Antigen) bulundurmalari Enterobakteriler toprakta, suda, bitkilerde yaygin olarak bulunduklari gibi insan vehayvanlarin bagirsaklarinda yerlesirler. Insanlarin Gastrointestinal yolunun %99 dan fazlasini anaerop bakteriler olusturur çogunluguda Bacteroideslerdir. Fakat diski kültürleri aerop inkübe edildiginden rutin kültürlerde en çok enterobakteriler üremektedir. E.coli diskida bulunan en çok fakültatif bakteridir. Enterobakteriler, Gram negatif, sporsuz basiller olup genel olarak 0.3 – 1.0μm eninde 1.0 – 6.0μm boyunda mikroorganizmalardir. Enterobakterilerin hücre duvarlari çok tabakali bir yapi gösterirler. Hücre duvarini olusturan Peptidoglikan, Lipoprotein, Fosfolipit, Protein ve Lipopolisakkaritler(LPS) tabakalar halindedir. Lipopolisakkartiler tasidiklari özel polisakkarit yan zincirlerle çesitli cinslerin antijenitesini belirler. Ayrica hücrenin endotoksik aktiviteden sorumlu kismidir. Hücre duvarindan disari uzanan organeller vardir. Bu organeller diger bakterilere konak hücrelere ve bakteriyofajlara tutunmada rol oynarlar. Enterobakteriler en iyi 35 – 37 °c de ve CO2 siz ortamda ürerler. Bazi cinsler serratia ve Yersinia düsük isilarda 1-5°c de üreyebilirler. Koloniler 18 – 24 saate görünür hale gelirler. Enterobakterilerin üretimi için Kanli agar, Mac Conkey, EMB, Hektoenterik(HE) agar Xylose Lysine deOxcholate(XLD)agar kullanilir. Mac Conkey veya EMB agarda laktozu formente eden türler, laktoz fermentasyon sonucu olusan asit nedeniyle pembe – kirmizi koloniler meydana getirirleri kristal viyde çöker ve nötral kirmizisi asit pH’da kirmiziya döner. Laktoz negatifler Mac Conkey agarda renksiz koloniler olusturur. Safra ve kristal viyole Gram pozitif bakterilerin üremesini engeller. HE agarda laktoz pozitif türler sari koloniler olusturur, laktoz negatif olanlar ise yesil koloni yaparlar. H2S olusturan türler(Proteus) yesil ortasi siyah koloni olusturur. Salmonella bakterileri(laktoz negatif) kirmizi ortasi siyah koloni olustururlar. Enterobakterilerin çogu glikozu karmasik asit fermentasyon yolu ile fermente ederler glukoz Embden – Meyerhaf yolu ile pruvik asit gibi ara ürünler olusturarak yikilir, karmasik asitler olusur. Enterobakterilerin cins ve türlerinin karbohidrad fermentasyonlari farklidir. Fermente edilebildikleri karbonhidradlarin ve olusan son ürünlerin farkli olusu cins ve türlerin identifikasyonunda kullanilir. Ayrica indol olusumu(Triptofan aminoasitinin yikim ürünü) ve sitrat kulanimi degerlendirilir. Triptofanaz enzimi indol, piruvik asit ve amonyak olusur. Paradimetil aminobenzaldehit(PDAB ) eklenmesi ile kirmizi renk meydana gelir. Sitrat testi, bakterilerin metabolizmasi için karbon kaynagi olarak sitrati kullanip kullanmadigi ortaya çikar. Sitratin kullanilmasi ile olusan alkali pH, brontimol indikatörünün yesilden maviye dönmesine yol açar. Enterobakterilerin identifikasyonunda genel olarak IMVIC testi kullanilir.indol reaksiyonu(I), metil kirmizisi testi(M), Voges – Proskauer reaksiyonu(V) ve sitrat reaksiyonu(C) dur. Örnegin E.coli IMVIC testi(++--), Klebsiella IMVIC testi(--++) dir. Enterobakterilerin antijen yapisi epidemiyoloji ve siniflandirmada önemli rol oynar. Genel olarak; 1. Somatik(O) ag. 2. Kirpik(H) ag 3. Kapsül(K) ag. 4. ECA(Hücrenin dis yüzeyinde bulunan) agleri temel antijenlerdir. Somatik agler bütün gram negatif bakterilerde bulunur. LPS dir. Üç bölgeden olusur. 1. bölge tekrarlayan oligosakkarit parçalarindan olusmustur. Belli cinslerde bu oligosakkaritler farklilik gösterir. 2. bölge kor polisakkaritten olusur. Bu yapi her bir cins bakteri için özeldir. 3. bölge disakkarittir(5 – 6 yag asitine tutunmustur). LPS’nin 1. bölgesindeki karbonhidradlar infeksyon sirasinda bakteri hücrelerinin konak dokuya tutunmasini saglar ve bakteriyi serumun bakterisit etkisinden korur. Somatik antijenler isiya, alkole ve asitlere dayaniklidir. Anti o antikorlari IgM niteligindedir. Formaldehite duyarlidir. Kirpik antijenleri(H=flogella) protein yapisindadir. Hareketli türlerde bulunur. Anti H antikorlarida immunglobulinG yapisindadir. Isiya, alkole ve asite duyarlidir. Formaldehite dirençlidir. Kapsül antijenleri polisakkarit yapisindadir. Enterobakterilerin Virulans ve Patojenite Özellikleri Adezinler çogu gram (-) bakterilerde fimbria veya pili denen yüzey organelleri vardir. Bunlar bakterinin mukozalara tutunmasini saglar. Endotoksin hücre duvarinin LPS’inin Lipid A kismi toksik aktiviteden sorumludur. Enterotoksin genellikle ince bagirsaklari etkileyip barsak bosluguna bol sivi atimina ve diyareye neden olan toksinlerdir. E.coli, Salmonella, Shigella, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii ve Enterobacter suslari enterotoksin salgilar. Shiga toksin ve Shiga toksin benzeri toksinler bazi Shigella suslari ve E.coli suslarinca salgilanir. Hemolizinler, çesitli enterobakteri türlerince(suslarinca) salgilanan hücre disi ürünlerdir. Hemolizinlerin sitotoksik etkileri yalniz eritrositlere sinirli olmayip lenfositlerede etlindirler. Sideroforlarla demir kazanimi,Fe esansiyel bir gelisme faktörüdür.demiri siderofor denen düsük molekül agirlikli moleküller ile saglar, dolayisiyla konak organizmada canli kalabimekve barsak disi dokulara yayilabimek için kullanir.Birçok Enterobakter(Salmonella, Esherichia, Klebsiella, Shigella, Enterobacter) siderofor sentezlerler. Enterobakterilerin antibiyotik direncinden sorumlu olan direnç plazmidleride vardir. (R-Plasmidler) Kapsül enterobakterilerde antikorlarin bakteriye baglanma ve lökositlerin bakteriyi fagosite etme özelligini azaltarak bakterinin virulansina katkida bulunur. Enterobakteriler Bakteriyosin adi verilen protein yapisinda maddeler üretirler, bu maddeler duyarli bakterilerin yüzeyindeki özel reseptörlere baglanarak ölümüne yol açarlar. Örnegin: E.colinin yaptigi bakteriyosine Colisin, Serratianin ise marcescin ve Yersinia pestis’inkine de pesticin adi verilir. Enterobakteriler gastrointestinal yol disinda vücudun baska anatomik bölsgelerinde normalde bulunmazlar.Gastrointestinal yol disindaki infeksiyonlara en çok:E.coli,Klebsiella pneumoniae , K.oxytoca, proteu mirabilis, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Citrobacter türlei, Serratia marcescens neden olurlar. Diyare etkeni olan baslica Enterobakteriler: çesitli E.coli serotipleri, Shigella türleri, Salmonella türleri, Yersinia enterocolitica dir. Hastane infeksiyonuna yol açan enterobacteriler:E.coli(en basta), Enterobacter türleri, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Citrobacter türleri, seratia marcescens tir. Enterobakteriler Klinik mikrobiyoloji laboratuarlarinda kinik önemi olan izolatlarin %50 sini, izole edilen Gram negatif basillerin yaklasik %80 ini, bakteriyel gastroenteritlerin %65-70 ini, septisemilerin %50 sini, üriner sistem izolatlarinin % 70 den sorumludur.   Citrobacter freundii Kingdom: Bacteria Phylum: Proteobacteria Class: Gamma Proteobacteria Order: Enterobacteriales Family: Enterobacteriaceae Genus: Citrobacter Species:C. freundii   Klebsiella pneumoniae Kingdom: Bacteria Phylum: Proteobacteria Class: Gamma Proteobacteria Order: Enterobacteriales Family: Enterobacteriaceae Genus: Klebsiella Species: K. pneumoniae

http://www.biyologlar.com/e-coli-enterobacter-aerogenes-enterobacter-cloacae-citrobacter-freundii-klebsiella-pneumoniae-genel-ve-sisteamtik-bilgi

Neisseria meningitidis  ve Bakteriyel menenjitler

Neisseria meningitidis ve Bakteriyel menenjitler

Bakteriyel menenjitler dünya genelinde - özellikle küçük çocuklarda, beyin hasarı, sekeller ve ölümle sonuçlanabilen ciddi tablolara yol açtıklarından dolayı- halen en önemli enfeksiyöz hastalıklardır. En sık rastlanan üç meningeal patojen olan Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae ve Streptococcus pneumoniae vakaların %80'den fazlasını oluştururlar. Erken ve özgül tanı hasta yönetiminde ve hastalığın kontrolü ile ilgili önlemlerin alınmasında önemlidir. DSÖ bu bakteriyel patojenlerin neden olduğu menenjitlerin ya da invaziv hastalıkların dünya genelinde azaltılması ile ilgili yaygın program yürütmektedir (1,2). Ülkemizde de bu üç patojenin neden olduğu menenjitler ve diğer invaziv hastalıklar bildirimi zorunlu hastalıklar arasında yer almaktadır (3,4).Bazı klinik özellikleri ile olası etiyoloji akla getirilebilirse de tanı genel olarak klinik bulgular temelinde konulamadığı için bu hastalıkların kesin tanısı mikrobiyolojik incelemeye dayanmaktadır. “Tanı stratejisi”ni ise laboratuvara gelen klinik örneklerden bu üç patojenin saptanması öncelikli olmak üzere bütün olası bakteriyel etkenlerin yakalanabileceği ortak bir tanı akış şemasının izlenmesioluşturur (1). Laboratuvar tanısında genellikle direkt mikroskopi, hızlı antijen saptama, kültür ve moleküler tekniklerden yararlanılır. Kesin tanı kültür ile ya da bazı durumlarda antijen saptama yöntemleriyle konabilmektedir.Neisseria meningitidis fırsatçı patojendir ve nazofarinkste hastalık tablosu oluşturmadan bulunabilir. Ancak kan akımı enfeksiyonu yapıp kan beyin bariyerini geçtikten sonra çoğunlukla menenjit tablosu oluşturur. N.meningitidis menenjit ve meningokoksemi dışında nadir de olsa pnömoni, artrit, supraglottit ve üretrit gibi klinik tablolar da oluşturabilmektedir. Özellikle endemik bölgelereseyahat edenler, askeri birlikler, kreşler ve bakımevlerinde bulunan duyarlı kişiler risk altındadır.Hastalığın seyri ölümcül olabileceğinden bakteriyel menenjit etkenlerinin tanısı klinik mikrobiyoloji laboratuvarlarının en önemli tanı fonksiyonlarından biridir. Kesin tanı epidemiyolojik incelemelere de yön vereceği için ayrıca önemlidir.Bu nedenlerle bu UMS belgesinde, anılan etkenlerden N. meningitidis‟in tanısı için izlenecek akış şeması ile başta kültürlerden izolasyonu olmak üzere, doğru ve güvenilir tanı için geçerli prosedürlerin verilmesi hedeflenmiştir.Neisseria cinsi bakteriler, Neisseriaceae ailesi üyesi olan, genellikle çiftler şeklinde bulunan 0.6x0.8 μm boyutlarında gram negatif diplokoklardır. Aynı ailenin üyesi olan Kingella, Eikenella, Simonsiella ve Alysiella cinsleri ile beraber sınıflandırılırlar (5).Neisserialar zor üreyen bakteriler olduklarından, laboratuvarda elde edilebilmeleri için uygun besiyeri ve üreme ortamının sağlanması gerekmektedir. Optimal 35- 37°C sıcaklık ve %5-10 CO2‟li ortamda ürerler. Uygun besiyerinde saydam, pigmentsiz, hemoliz yapmayan 1-5 mm çapında koloniler oluştururlar. Kapsül varsa düz olmaktan ziyade mukoiddirler. Otoliz olduğundan eskimiş kültürlerinin şekil ve büyüklüklerinde değişiklikler görülebilmektedir (6).N. meningitidis polisakkarti kapsülün kimyasal yapısına göre seroaglütinasyon ile A, B, C, D, X, Y, Z; E, W-135, H, I, K ve L olmak üzere 13 farklı serogruba ayrılmaktadır. Grup A ve C polisakkaritleri insanlarda immünojeniktir ve yapılan aşı çalışmaları bunu göstermektedir. Ancak grup B polisakkaritinin pürifiye edilmiş olmasına rağmen insanlarda yeterli immünojenik reaksiyon oluşturmadığı anlaşılmıştır ve henüz grup B için aşı üretilememiştir (6).Meningokokların dış membran yapısı diğer gram negatif bakterilerin yapısına benzemektedir. Patogenez ve immünobiyolojiden sorumlu birçok somatik antijen içermektedir. Ana antijenler gram negatif bakteri lipopolisakkariti analoğu olan LOS‟ler ve dış membran proteinleridir (6).Neisseria meningitidis, menenjitin en önemli etkenlerinden biridir ve aynı zamanda meningokoksemi ve değişik oranlarda pnömoni, artrit, supraglottitis ve üretrit gibi klinik tablolara neden olabilmektedir (7). Meningokoklar, geniş çaplı epidemilere yol açabilme potansiyeli nedeniyle ile diğer bakteriyel menenjit etkenlerinden farlılık göstermektedir. Bu nedenle meningokokların yol açtığı menenjit tablosu, epidemik menenjit olarak da adlandırılmaktadır.Hastalığın tarihçesine bakıldığında epidemik serebrospinal ateşin (meningokokal menenjit) ilk kez Cenova‟da 1805 yılında Vieusseaux tarafından tanımlandığı görülür (8). 1887 yılında Weichselbaum bakteriyi BOS‟dan izole etmiş ve organizma ile epidemik menenjit arasında bir ilişki olduğunu göstermiştir. Serogruplar ilk kez 1909 yılında Dopter tarafından tanımlanmıştır. 1928, 1930 ve 1941 yıllarında önemli yerel ve uluslararası salgınlar gözlenmiştir (6).Afrika, Yeni Zelanda ve Singapur‟daki epidemiler bu hastalığın halen tüm dünyada önemli bir sağlık sorunu olduğunu göstermektedir. Vakaların büyük bir bölümünü çocuklar oluşturmaktadır. 1939 ile 1962 yılları arasında dünyada yaklaşık 100.000‟i ölümle sonuçlanan 600.000 meningokokkal hastalık vakası bildirilmiştir. Salgınlar özellikle toplu yaşamın olduğu askeri kamplar, çocuk bakım merkezleri, okullarda ve üniversitelerde gelişmiştir (6).Dünyada bölgesel olarak serogrup dağılımı değerlendirildiğinde Güney Amerika kıtasında C (%57), Amerika‟da C (%31), Kanada‟da B (%54), Avrupa‟da B (%76), Avustralya‟da B (%84), Yeni Zelanda‟da B (%83), Tayvan‟da B (%52) ve Afrika‟da A (%91) en sık izole edilen serogruplardir. Serogrup W-135 Afrika‟dan %8, Amerika‟dan %12 oranında bildirilmiştir (9).Afrika kıtasında yer alan ve menenjit kuşağı olarak bilinen ülkelerden Hac görevi nedeniyle çok sayıda kişi Mekke ve Medine‟ye gitmektedir. Ülkemizden de Hac nedeniyle bu bölgeye yılda ortalama 150 000 kişinin gittiği göz önüne alındığında Hac ziyaretinin etken bakteri ile karşılaşma olasılığı bakımından risk faktörleri arasında olduğu söylenebilir. Nitekim Hacca giden kişilerde 2000-2001 yıllarında N.meningitidis W-135 ile uluslararası düzeyde bir epidemi meydana gelmiştir. Bu salgınlarda Hac klonu olarak bilinen N. meningitidis serogrup W-135‟un sekans tip (ST)-11 klonunun baskın olduğu tespit edilmiştir (10). Aynı klon daha sonrakidönemlerde de dünyanın çeşitli ülkelerinde menenjitli hastalardan izole edilmiştir(11). 2000 yılında ortaya çıkan salgında Hac ziyaretinden dönen kişiler ve onlar ile yakın temasta bulunan 10 ülkeden 400 kişide N. meningitidis W-135 izole edilmiştir. 2001 yılında ise bu oran nispeten azalmış ve 200‟e düşmüştür (11,12)N. meningitidis serogrup W-135 tüm dünyada olduğu gibi Türkiye‟de de menenjit ve kan akımı enfeksiyonlarına neden olmaktadır. Hac klonu olarak da bilinen serogrup W-135 ST-11 klonu 2004 yılında iki menenjitli ve iki taşıyıcı askerden (13), 2006 yılında iki taşıyıcı askerden (14), 2007-2008 yılında ise bir menenjitli vaka ile bir taşıyıcı kişiden izole edilmiştir (15).Türkiye‟de ayrıca W-135‟in ST-2754 klonu ile de enfeksiyon bildirilmiştir; 2003 yılında menenjitli bir hastadan ilk kez izole edildikten sonra 2004 yılında menenjitli bir hastadan (13), 2006 yılında menenjitli hasta ve bir taşıyıcıdan (14), 2007-2008 yılında bir menenjitli hasta ve iki taşıyıcıdan izole edilmiştir (16).Türkiye‟de hakim serogrupları belirlemek için yapılan çalışma sonuçları birbirlerinden farklılık göstermektedir. 1996 yılında 120 kişi ile yapılan çalışmada serogrup B (%47.5) (15), 1997 yılında yapılan çalışmada serogrup C (%27.8) (17) ve 2005‟de ise serogrup Y/W-135 (%37.5) en sık izole edilen serogruplar olarak bildirilmiştir.Ülkemizde B ve W-135 ile ilişkili hastalık tabloları sık olarak görülmekte olup A ve Y nadirdir (18). Son dönemde serogrup X sekans tip 767 ile ilişkili bir vaka ve taşıyıcılık bildirilmiştir (19).Çalışmalarda N. meningitidis‟in ABD‟de ikinci sıklıkla toplum kaynaklı menenjitlere neden olduğu gösterilmiştir. ABD‟de menenjitlere bağlı mortalite oranı %13‟tür (6).N. meningitidis insanlarda çeşitli klinik tablolara neden olabilir. Eğer menenjit şiddetli değilse hastada ateş ve genel enfeksiyon bulguları vardır. Çok küçük çocuklarda sadece ateş, kusma gibi özgül olmayan belirtiler olabilmektedir. Eklem bulguları ve peteşial döküntüler genel olarak meningokokal enfeksiyonlarda oluşmaktadır. Birkaç saatlik ateş ve halsizlik sonunda şiddetli baş ağrısı, sert boyun, kusma, parlak ışığa karşı hassasiyet gibi tipik menenjit semptomları ortaya çıkmaktadır (18). Bu hastalarda işitme hasarı ve artrit sık olarak bildirilirken nörolojik sekel sıklığı düşüktür.Meningokok sağlıklı bireylerde 12 saatten daha az bir zamanda hayatı tehdit eden sepsis tablosuna neden olabilmektedir. Yaklaşık olarak menenjitli hastaların %30‟unda fulminant sepsis tablosu oluşmaktadır (7). Hastalığın tipik bir klinik belirtisi birden fazla organı da içeren küçük damarların trombozudur. Gövde ve alt ektremitelerde sık görülen küçük peteşiyal deri lezyonları birleşerek büyük hemorajik lezyonları oluşturabilmektedir. İlerleyen dönemlerde şok ile seyreden şiddetli yaygın damar içi pıhtılaşma özellikle genç hastalarda çift taraflı adrenal bez harabiyetine (Waterhouse Friderichsen sendromu) neden olabilmektedir (6,20)N. meningitidis ek olarak pnömoni, artrit, supraglottitis ve üretrit gibi klinik tablolar oluşturabilmektedir. Meningokokkal pnömoni 80 yıldan daha uzun bir zamandan beri bilinmektedir. Fakat sepsis ile birlikte nadir olarak görülmektedir (21). Supraglottit meningokokun nadir klinik görünümüdür (22). Meningokoklar üretrit etkeni olarak üretradan da izole edilmişlerdir ve etkenin oral seks ile kazanıldığı düşünülmektedir. Organizma homoseksüel erkeklerde orofarinks örneklerinden %93, rektal sürüntülerden %6 ve üretradan %1 oranında izole edilmiştir (23).Menenjit şüphesinde tanıda ilk seçenek BOS‟un incelenmesidir. Bakteriyel menenjitli olgularda BOS‟un incelenmesine dayalı tipik BOS bulguları Tablo 1‟de özetlenmiştir (24).Meningokokkal hastalık şiddetli seyredebilen “acil” bir klinik durumdur. Menenjit şüpheli bir hastadan BOS örneği de klinik laboratuvarlar için “acil” örnek olarak tanımlanmaktadır. Örneğin bir an önce işleme alınması, etiyolojik ajanı saptamak üzere özgül mikrobiyolojik tanı sürecinin bir an önce başlatılması kuraldır (25).Meningokokkal hastalık şüphesinde, BOS ve kan öncelikle seçilecek örneklerdir. Varsa, peteşiyal döküntülerden kazıntı veya aspirat örnekleri de tanıda çok değerlidir. Gerekirse lokalize enfeksiyonların tanısı için eklem sıvısı ve biyopsi örnekleri de incelenebilir. Mikroorganizma her ne kadar nazofarinkse yerleşip buradan yayılabiliyorsa da menenjit vakalarının tanısında nazofarinks veya orofarinks örnekleri kullanılmaz.BOS‟un Gram boyalı yaymalarının incelenmesi bakteriyel menenjitli hastaların %60-90‟ında organizmanın hızlı ve doğru bir şekilde tanımlanmasına izin verir ve yaklaşık %100 bir özgüllüğe sahiptir (24). Gram boyamanın duyarlılığı (organizmanın saptanması olasılığı) BOS‟taki bakteri yoğunluğu ile yakından ilişkilidir; eğer mililitrede 103 veya daha az bakteri mevcut ise Gram yaymaların ancak %25 kadarı pozitif bulunabilirken, bakteri yoğunluğu 105 ve daha fazla olduğunda pozitif sonuç elde edilen vakaların oranı %97‟ye kadar yükselmektedir (Tablo 1).Gram boyamanın klinik yararlılığı aynı zamanda bakteriyel patojene de bağlıdır: S.pneumoniae'nin neden olduğu menenjit vakalarının %90‟ında, H. influenzae vakalarının %86‟sında, N. meningitidis vakalarının %75‟inde, gram negatif basillerin neden olduğu vakaların ise %50‟sinde BOS‟un Gram yaymasında bakteriler gözlenirken bu oran L. monocytogenes menenjitli vakaların %50‟den azında pozitiftir (24). Eğer antimikrobiyal tedavi başlanmış ise bakterinin Gram yaymasında görülme olasılığı da kültürden izolasyon oranı da hızla düşmektedir.Özetle, meningokok menenjiti şüphesinde BOS‟un Gram yayması mutlaka incelenmelidir. Döküntü ile seyreden hastalıkta peteşiyal örneklerden yaymalar da Gram boyası ile boyanmalıdır. Ayrıca ve eğer mümkünse, bir BOS yayması da Loeffler‟in metilen mavisi ile boyanmalıdır. Özellikle H.influenzae gibi naif ve Gram boya ile zayıf boyanabilen bakteriler BOS‟un sıvısal ve hücresel matriksi içinde kolay ayırt edilemeyeceği için gözden kaçabilmektedirler. Metilen mavisi bu olasılığı bertaraf etmek için iyi bir alternatiftir. Fagositlerin içinde ve/veya dışında gram negatif diplokokların görülmesi tanıyı güçlü bir şekilde destekler.İnflamatuvar hücrelerin varlığı tanısal değere sahip olduğundan (ör., fulminan, hızlı fatal hastalıkta; çok sayıda organizma ve az sayıda inflamatuvar hücre mevcuttur) klinisyene Gram boyamanın sonucunun yanında inflamatuvar hücrelerin nicelliği hakkında da bilgi verilmelidir.BOS, serum ve idrarda meningokokların kapsüler polisakkaritlerinin saptanması temeline dayanan direkt testler mevcuttur. Fakat bu testlerin duyarlılık problemleri yeterince çözülmemiştir. Gram boyama ile karşılaştırıldıklarında klinik yararlılıkları tartışmalıdır. Bu testler uygulanıyor olsa bile mikroskopik incelemenin yerine konamayacağı, örneklerden mikroskopik incelemenin de yapılması gerektiği vurgulanmaktadır (20).Bakteriyel menenjit şüphesinde patojen ajanın izolasyonu için öncelikle BOS (ve invaziv enfeksiyon şüphesi de varsa kan) örneklerinin kültürleri yapılır.Kültürler için seçilecek besiyerleri potansiyel mikroorganizmaların en büyük kısmının (mümkünse hepsinin) izolasyonunu sağlamayı hedeflemelidir. Bir diğer ifade ile başlangıçta etkenin ne olduğu bilinmediğine göre, öyle bir besiyeri kombinasyonu kullanılmalıdır ki başta olguların %80‟inden sorumlu üçlü (N.meningitidis, H. influenzae ve S.pneumoniae) rahatlıkla izole edilebildiği gibi diğer bakteriyel patojenlerin çoğu da yakalanabilsin (1).Bu temel strateji ile hareket edildiğinde başlıca şu hususların dikkate alınması gerekir. Öncelikle BOS‟da bulunan organizma yoğunluğu çok düşük olabileceği için örneğin -eğer örnek yeterli miktarda ise- konsantre edildikten sonra ekilmesi önerilir (1).N. meningitidis güç üreyen bir bakteridir ve en iyi kanlı veya çikolata agar gibi zengin besiyerlerinde ve CO2‟li ortamda ürer. H. influenzae daha zor bir bakteridir ve üremek için ortamda hemin (X faktör) ve nikotinamid adenin dinükleotid (NAD, V faktör) bulunması gerekir. Standart besiyeri at kanı ile hazırlanmış çikolata agardır ve bakteri için bu faktörleri temin eder. Eğer ticari olarak temin edilebilen IsoVitaleX, Supplement B veya Vitox gibi maddeler de eklenebilirse besiyeri H.influenza izolasyonu için ideal hale gelir. S. pneumoniae ise hem kanlı agarda hem de çikolata agarda rahat üreyebilen bir bakteridir. Özetle, kanlı ve çikolata agar birlikte kullanıldığında bakteriyel menenjit patojenlerinin yakalanması için asgari en iyi besiyeri kombinasyonu kullanılmış olur (1).N. meningitidis tanısında kültür „altın standart‟tır. BOS ve benzeri steril vücut sıvıları çikolata agar ve koyun kanlı agara ekilir ve 35°C‟de %5–7 CO2‟li ortamda (CO2 inkübatörü, mumlu jar) inkübe edilir. Plaklar 24, 48. ve 72. saatlerde üreme varlığı bakımından incelenir ve eğer şüpheli koloniler varsa tanımlama için kan ve çikolata agara pasajlar yapılarak sonraki tanımlama basamaklarına geçilir (20).N. meningitidis enfeksiyonu dolaşım sisteminin invazyonu ile de seyredebildiği için hastalardan kan kültürü tanıda diğer önemli seçenektir. Ancak, besiyerlerinde bulunan antikoagülan SPS (sodyum polyanetol sulfonat) Neisseria‟ların üremesini engelleyebileceğinden dolayı meningokokkal enfeksiyon şüphesinde kan kültürü yapılacaksa besiyerine steril jelatin (son konsantrasyon %1 olacak şekilde) eklenerek ya da kan örneğinin lizis-santrifügasyonu ile nötürlenmesi gerektiği akılda tutulmalıdır. Kan kültürü şişeleri de aynı inkübasyon şartlarında inkübe edilirler ve üreme sinyalini takiben çikolata agar ve koyun kanlı agara pasajlanarak takip edilirler.N. meningitidis kolonileri gonokok kolonileri ile karşılaştırıldığında daha büyüktür ve genellikle 18–24 saatlik inkübasyon sonrası 1 mm‟lik çapa ulaşırlar. Koloniler alçak ve konvekstir, düz, nemli kenarları ve parlak yüzeyleri vardır. Koyun kanlı agarda, koloni görünümleri genellikle gri iken, kalın kapsüllü kökenler mukoid görünümde olabilirler. Kolonilerin ürediği bölgede yoğun üremeye bağlı olarak gri-yeşil bir renk oluşumu görülür. Taze kültürlerin görünümü düzgün olmasına rağmen, eski kültürler otolizden dolayı yapışkandırlar.N. meningitidis‟in şüpheli kolonilerden tanımlanmasında asit üretimi testi veya kromojenik enzim substrat testleri kullanılmaktadır. N. meningitidis glikoz ve maltoza etki ederken, sukroz, früktoz veya laktoza etki etmez.Serogruplandırma için lam aglütinasyon testi kullanılmaktadır. N. meningitidis izolatları, OMP ve LOS antijenleri temel alınarak serotiplendirilebilir ve altserotiplendirilebilir. Meningokok izolatları, sınıf 2 ve 3 dış membran proteini veya Por B antijenleri temel alınarak 20 serotipe, sınıf 1 dış membran proteini antijenleri (PorA) temel alınarak 10 serosubtipe ve LOS antijenleri temel alınarak 13 immunotipe ayrılabilmektedir (20).Nazofaringeal sürüntü örneklerinin klinik vakaların tanısında değeri yoktur. Eğer epidemiyolojik amaçlar için taşıyıcılık araştırması yapılacaksa nazofarinks sürüntü örneklerinin kültürleri yapılabilir. Böyle örneklerin kültürleri için florada bulunan bakterileri baskılayacak uygun antibiyotikleri içeren besiyerleri kullanılır (20).Mikroskopi ve antijen saptama testleri genel olarak duyarlılıkları düşük yöntemlerdir. Örnek alınmadan önce çoğu hastaya antibiyotik başlandığı için mikroskopi ve kültürün başarısı hayli azalmaktadır. Bu yüzden son yıllarda PCR gibi DNA temelli tanı yöntemlerinin önemi artmıştır. PCR ile örnekteki organizma canlı olmasa bile DNA‟sı tespit edilebilmektedir. Öte yandan henüz meningokok nükleik asitlerinin klinik örneklerde saptanmasına yönelik standardizasyonu tamamlanmış ve klinik laboratuvarlarda rutin uygulanabilen bir yöntem mevcut değildir. Bazı real-time PCR uygulamaları vardır (20,26). Kaynaklar: 1 Perilla MJ, Ajello G, Bopp C et al. Manual for the laboratory identification and antimicrobial susceptibility testing of bacterial pathogens of public health importance in the developing world. Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae, Salmonella serotype Typhi, Shigella, and Vibrio cholera. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) and World Health Organization (WHO), 2003.2 Popovic T, Ajello G, Facklam R. Laboratory manual for the diagnosis of meningitis caused by Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae and Haemophilus influenzae. WHO/CDS/CSR/EDC/99.7, 1999.3 Bulaşıcı Hastalıklar Sürveyans ve Kontrol Esasları Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılmasına Dair Yönetmelik. Resmi Gazete; 02.04.2011 – 27893. http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2011/04/20110402-3.htm (son erişim tarihi: 06.01.2014).4 Bulaşıcı Hastalıkların Ġhbarı ve Bildirim Sistemi, Standart Tanı, Sürveyans ve Laboratuvar Rehberi, Sağlık Bakanlığı Ankara. 2004. http://www.shsm.gov.tr/public/documents/legislation/bhkp/asi/bhibs/BulHastBilSistStanSurveLabReh.pdf (son erişim tarihi: 18.12.2013)5 Brooks Gf, Carroll KC, Butel J, Morse S, Mietzner T. The Neisseriae. In: Jawetz E, Melnick JL, Adelberg EA (eds). Medical Microbiology. 25th ed. McGraw-Hill Medical, New York. 2010.6 Apicella MA. Neisseria meningitidis. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (ed.). Mandell, Douglas, and Bennett’s Principles and Practice of Infectious Diseases. 7th Edition. Elsevier, Philadelphia. 2010, p. 2737-2752.7 Harvey RA, Champe PC, Fisher BD. Neisseriae. In: Lippincott's Illustrated Reviews: Microbiology. 2nd ed., Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia. 2007, p.101-109.8 Janda W, Gaydos C. Neisseria. In: Murray PR, Baron EJ, Jorgensen JH(eds). Manual of Clinical Microbiology. 9th ed., ASM Press, Washington D.C. 2007, p. 601-6209 Halperin SA, Bettinger JA, Greenwood B, et al. The changing and dynamic epidemiology of meningococcal disease. Vaccine 2012;30 (Suppl 2):B26-36.10 Caugant DA, Nicolas P. Molecular surveillance of meningococcal meningitis in Africa. Vaccine 2007; 3: 8-11.11 Mayer LW, Reeves MW, Al-Hamdan N, et al. Outbreak of W135 meningococcal disease in 2000: not emergence of a new W135 strain but clonal expansion within the electophoretic type-37 complex. J Infect Dis 2002;185:1596-1605.12 World Health Organization. Meningococcal disease, serogroup W135 (update). Wkly Epidemiol Rec 2001;76:213-214.13 Kilic A, Urwin R, Li H, Saracli MA, Stratton CW, Tang YW. Clonal spread of serogroup W135 meningococcal disease in Turkey. J Clin Microbiol 2006; 44: 222-224.14 Kilic A, Jolley KA, Gul HC, et al. Genetic and antigenic characterization of Neisseria meningitidis strains isolated from Turkish recruits in 2006. Intern Med 2008;47:1949-1950.15 Ercis S, Köseoğlu Ö, Salmanzadeh-Ahrabi S, Ercis M, Akın L, Hasçelik G. Ankara ili Çankaya ilçesi okullarındaki sağlıklı çocuklarda nazofaringeal Neisseria meningitidis taşıyıcılık prevalansı, serogrup dağılımı ve antibiyotik direnci. Mikrobiyol Bul 2005;39(4):411-20.16 Kılıç A, Jolley KA, Beşirbellioğlu B, Koçak N, Bedir O, Eyigün CP, Başustaoğlu AC. Bir askeri hastanede fatal menenjit etkeni olarak izole edilen Neisseria meningitidis serogrup W-135 suşlarının genotipik özellikleri. Mikrobiyol Bul 2009; 43: 515-517.17 Punar M, Çağatay AA, Özsüt H, Eraksoy H, Çalangu S, Dilmener M. Ġstanbulda bir ilkokulda asemptomatik Neisseria meningitidis taşıyıcılığı. Klimik Derg 2001;14(1):17-18.18 Dinleyici EÇ. Yeni meningokok aşıları. ANKEM Derg 2012;26(Ek 2):50-60.19 Kilic A, Bedir O, Basustaoglu AC, et al. Neisseria meningitidis serogroup X sequence type 767 in Turkey. J Clin Microbiol 2010;48(11):4340-1.20 Elias J, Frosch M, Vogel U. Neisseria. In: Versalovic J, Carroll KC, Funke G, Jorgensen JH, Landry ML, Warnock DW (eds). Manual of Clinical Microbiology. 10th ed., ASM Press, Washington D.C. 2011, p. 559-57321 Marrazzo JM, Handsfield HH, Sparling PF. Neisseria gonorrhoeae. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (ed). Principles and Practice of Infectious Diseases. 7th ed., Elsevier, Philadelphia. 2010, p. 2753-277022 Schwam E, Cox J. Fulminant meningococcal supraglottitis: An emerging infectious syndrome? Emerg Infect Dis 1999;5:464-467.23 Salet IE, Frasch CE. Seroepidemiologic aspects of Neisseria meningitidis in homosexual men. Can Med Assoc J 1982;126:38-41.24 Tunkel AR, Scheld WM. Acute meningitis. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (Eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 6th ed. Churchill Livingstone, Chapter 80; 200525 York MK. Cerebrospinal Fluid Cultures. In: Garcia LS (ed. in chief). Clinical Microbiology Procedures Handbook. 2nd ed. update, ASM Press, Washington D.C. 2007, p. 3.7.1 - 3.7.726 CDC. Chapter 10: PCR for detection and characterization of bacterial meningitis pathogens: Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae, and Streptococcus pneumoniae. Second edition, CDC and WHO. 2011. http://www.cdc.gov/meningitis/lab-manual/chpt10-pcr.html (son erişimtarihi 06.01.2014).

http://www.biyologlar.com/neisseria-meningitidis-ve-bakteriyel-menenjitler

Apoptozis ve kaspazlar

Apoptozis, organizma tarafından düzenlenen enerji bağımlı hücre ölümüdür. Programlı hücre ölümü olarak da adlandırılan bu süreç, doku homeostazının korunmasında kritik bir role sahip olduğu gibi, fetal gelişim ve erişkin dokulardaki pekçok fizyolojik olayda da önemli rollere sahiptir. Apoptozis terimi ilk kez 1972 yılında Kerr ve arkadaşları tarafından kullanılmıştır (1). Kerr, fizyolojik olarak ölen hücrelerin çekirdeklerinde yoğunlaşmış kromatin parçalarını gözlemlemiş ve organellerin iyi korunduğunu fark ederek bu olayı büzüşme nekrozu olarak adlandırmıştır. Apoptosis terimi köken olarak "ayrı düşmek" anlamına gelmektedir (1). ve hücre kaybını belirtmek amacı ile kullanılmıştır. Apoptotik ölüm sinyali alan hücrenin kromatini yoğunlaşmaya başlar. Benzer şekilde sitoplazma da yoğunlaşmaya ve hücrenin boyutları küçülmeye başlamıştır. Bir süre sonra hücre apoptotik cisimcik denilen daha küçük parçalara bölünür. Bu parçacıkların en büyük özelliği, fragmente olmuş nükleusların ve parçalanan hücreye ait tüm yapıların plazma membranı ile kaplanarak immün sistemi enflamasyon yönünde uyarmamasıdır. Apoptotik cisimcikler, yüzeylerinde yeni sinyal yapıları ortaya çıkarır ve bu sinyalin uyarısı ile yandaki hücre tarafından fagosite edilerek ortadan kaldırılır (2,3). Apoptozis normal gelişimsel süreç içerisinde pek çok fizyolojik olayda görev alır. Embriyogenesis (4,6), normal menstruel siklusda endometrial hücrelerinin yıkımı (5), barsak kripta epitelleri gibi sürekli çoğalan hücre gruplarında hücre sayısının dengelenmesi (6), timusun gelişimi sırasında otoreaktif T hücrelerinin ortadan kaldırılması (6), bunlardan sadece birkaçıdır. Apoptotik hücre ölümü regülasyonundaki defektler hücre birikiminin olduğu kanser, restenoz gibi hastalıklara yol açabildiği gibi, hücre yıkımının arttığı otoimmün rahatsızlıklar, nörodejeneratif hastalıklar, Alzheimer gibi rahatsızlıklara da yol açabilmektedir (7,8 ). Son yıllarda yürütülen araştırmalar neticesinde, apoptosisten sorumlu moleküler mekanizmalar açıklığa kavuşmuştur. Bu çalışmalar sonucunda, kaspaz adı verilen, intrasellüler proteazların; apoptosisin gerek direkt, gerekse indirekt morfolojik ve biokimyasal değişikliklerinden sorumlu olduğu ortaya konulmuştur. Kaspazların apoptozla ilk ilişkisi bir nematod olan Caenorhabditis Elegans'ın genetik analizi sırasında ortaya çıkmıştır (9). Kaspazlar apoptotik hücre ölümü esnasında önemli rol oynayan multigen ailesinden oluşan sistein-proteaz grubu enzimlerdir. Kelime olarak "Cysteine Aspartate Specific ProteASEs- CASPASE" olarak türetilmiştir. Öncelikle inaktif proteinler olarak sentezlenen bu enzimler çeşitli yollarla aktive edilmelerinin ardından hücresel hedeflerdeki tetrapeptit motifleri tanır ve substratı, bir aspartat rezidüsünün karboksil tarafından ayırır. Hücre ölümü sırasında meydana gelen pek çok sellüler ve morfolojik değişimler, bu enzimlerin rol oynadığı birtakım süreçler neticesinde gelişir (10). Kaspaz-1, kaspaz ailesinin prototipidir ve önceleri prointerlökin-1-beta'nın biyolojik aktif formuna dönüşümünden sorumlu, ICE (interlökin-1-beta dönüştürücü enzim) olarak da adlandırılan, bir sistein proteaz olarak tanımlanmıştır (11,12). Daha sonraları ise ICE'nin diğer sistein-proteazlardan farklı olarak amid bağının N-terminalindeki p1 pozisyonu olarak bilinen ucunda aspartik asitin mutlak gerekliliğini gerektiren farklı bir sistein-proteaz olduğu keşfedilmiştir. ICE'nin inflamasyondaki rolü geniş bir şekilde aydınlatılırken bir taraftan da hücre ölümünden sorumlu genetik yoldaki rolü ortaya konmuştur (13). Bir nematod olan Caenorhabditis elegans'ın üzerinde yapılan bu çalışmada, hücre ölümü sırasında görev alan genetik yolda ced-3 isimli bir genin kodladığı proteinin hermafroditin gelişimi esnasındaki tüm programlı hücre ölümlerinden sorumlu olduğu görülmüştür. Daha sonraları ise ced-3'ün memelilerdeki ICE'nin bir homoloğu olduğu gözlenmiştir (14,15). Tüm bu bilgilerin ışığında apoptotik hücre ölümleri esnasında meydana gelen özellikli proteolizler ve bu yıkımlar sonucu oluşan biyokimyasal olaylar aydınlatılmaya çalışılmıştır. Memelilerde en az 14 kaspaz tanımlanmıştır (16). Filogenetik analiz sonucunda gen ailesinin ICE (kaspaz-1) ile ilişkili ve ced-3 benzeri olmak üzere iki subgrubu olduğu görülür. Proenzimlerin kısa (kaspaz 3,6,7) veya uzun prodomain barındırmalarına göre de kaspazları daha alt gruplara ayırmak mümkündür. Alternatif olarak bu proteazlar, substrat spesifitelerine göre de gruplandırılabilir (17,18). Günümüzdeki modern yaklaşım ise proteazları üç gruba ayırmaktadırlar (10). (şekil-1). Şekil 1: Proteolitik aktivitelerine göre kaspazlar Grup 1 : Sitokin matürasyonuna aracılık edenler (caspase-1, 4, 5, 13) - ICE ailesi, Grup 2 : Apoptotik hücre ölümü sürecinde efektör görevi üstlenenler (kaspaz-2, 3, 7) - ced 3 ailesi, Grup 3 : Apoptotik hücre ölümünde aktivatörler (kaspaz-6, 8, 9, 10) - ced 3 ailesi (14). Kaspazlar tetrapeptit motiflerini aminoasit spesifitelerine göre tanır ve p4 pozisyonundaki aminoasitlere göre üç spesifik gruba ayrılır. Grup 1 kaspazlar (kaspaz-1, 4, 5, 13) P4 pozisyonunda hidrofobik aminoasitleri tanırlar ve sitokinlerin maturasyonuna aracılık ederler. Grup 2 kaspazların yeğledikleri ayırma noktası hücre ölümü sırasındaki pek çok proteinlerde gözlenir ve bununla ilintili olarak da grup 2 kaspazlar (kaspaz-2, 3, 7) apoptosisin major efektörleri olarak bilinirler. Grup 3 kaspazlar (kaspaz-6, 8, 9, 10) ise P4 pozisyonunda alifatik aminoasitleri tanır ve grup 2 kaspazların aktivasyonunda görev alır (şekil 2). Kaspazlara ek olarak bir serin proteaz olan granzim-B gibi başka proteazlar da kaspaz aktivasyonunda görev alarak ve bazen de kaspazların yerine fonksiyon görerek apoptotik hücre ölümüne katkıda bulunur   Bu sıralanmanın istisnaları da mevcuttur. Örneğin kaspaz-2 kendiliğinden aktive olabilir. Kaspaz-6 efektör proteaz olarak görev alabilir (10).Kaspazlar inaktif üç parçalı proenzimler olarak sentez edilirler. Aktivasyonları sırasında aspartat (P1) - X (P2) bağının ayrılması ile proenzimden, küçük ve büyük subüniteleri içeren aktif enzim oluşur. Ayrılma noktasında aspartatın bulunması kaspazın oto-aktif ya da aktive edilebilir olmasıyla uyumludur. Ayrılma işleminden sonra 2 büyük ve 2 küçük alt üniteden oluşan tetramer yapısına sahip kaspaz yapısı izlenir   Şekil 3: Kaspaz X-ışını kristal yapılanması. Kaspazların tetramer yapısı 2 adet büyük (dışta) ve 2 adet küçük alt üniteden (içte) oluşmuştur. Bu şekilde kaspaz-3 ve onun inhibitörü Ac-DEVD-CHO (sarı) görülmektedir (24). Kaspaz aracılı apoptozisin aktivasyonunda üç ayrı yolun varlığı bilinmektedir; 1. Mitokondri/Sitokrom-C aracılı apoptozis 2. Hücre yüzey reseptörleri aracılığı ile tetiklenen apoptozis 3. Endoplazmik retikulum aracılı apoptozis 1. Mitokondri/Sitokrom-C aracılı Apoptozis: Hücresel stres durumunda mitokondriden, sitokrom c ve apoptotik proteaz aktive edici faktör (Apaf-1) salınarak dATP kofaktörlüğünde prokaspaz-9 molekülüne bağlanır (şekil 4). Bu yolla aktive olan kaspaz-9, prokaspaz-3'ü aktive eden kaskadı başlatır ve devamında sitoplazmada yapısal poteinlerin sindirimi, kromozomal DNA'nın degradasyonu ve hücrenin fagositozu sağlanır (19,20,21). Şekil 4: Sitokrom c ve Apaf-1 aracılı apoptozis Apaf-1 molekülündeki konformasyonel değişiklikler apoptozom oluşumuna ve apoptozisin aktivasyonuna neden olur. Apoptozomun oluşum ve fonksiyon görmesi ise mitokondrial ve sitozolik faktörler tarafından düzenlenir (22). 2. Hücre yüzey reseptörleri aracılığı ile tetiklenen apoptozis: Fas-ligand (Fas-L) ve Tumor necrosis factor (TNF) gibi moleküllerin, hücre yüzeyindeki Fas ve TNF reseptörlerine bağlanmasıyla sitoplazmaya Kaspaz-8'i aktive eden sinyaller yayılır. Kimyasal, fiziksel ya da viral enfeksiyonlarla hasar görmüş hücrelerde, interlökin-1 (IL-1) gibi pro-enflamatuar sitokinlerin etkisi ile hücre yüzey Fas ekspresyonu başlar. Bu süreç Fas antijeninin up-regülasyonu olarak adlandırılır. Bu süreç sırasında sitotoksik T hücreleri de Fas-L yapımı için uyarılırlar ve Fas- FasL bağlanması ile prokaspaz 8 ve 2'nin aktivasyonu sağlanır (23). Böylece hücrenin apoptozise gitmesi indüklenmiş olur (24). Fas-Fas-L etkileşimi FADD (Fas bağımlı ölüm domain proteini) aracılığıyla olur (25) (şekil 5). Bir yandan da, ilk kez granülositlerde keşfedildiği için Granülosit-enzim kelimelerini birleştirerek ifade edilen Granzim B (GrB ), sitotoksik T hücrelerinden salgılanarak GrB reseptörlerine bağlanır. GrB bir serin proteaz enzimidir. Sitoplazma içine alınan GrB, kaspas kaskadı üzerinden apoptozisi başlatır (26,27,28,29). 3. Endoplazmik retikulum aracılı apoptozis: Endoplazmik retikulum (ER), hücre içi kalsiyum dengesi, sentezi ve membran proteinlerinin katlanmasını içeren birçok süreçte kritik öneme sahiptir. Hücre içi kalsiyum seviyeleri yükseldiğinde ER membranında lokalize olan prokaspaz-12 aktifleşir ve sitoplazmaya yönelir. Kaspaz-9 ile karşılıklı olarak etkileşerek kaspaz kaskadını aktive eder (30,31). Kaspasların etkilediği hedef noktalar; DNA hasarının tamirinden sorumlu Poli ADP Riboz Polimeraz (PARP) (9,32), DNA-bağımlı protein kinaz (DNA-PK) (33,34), nükleus membranının integritesini sağlayan laminler (35) ve UlRNP (9), DNA'nın parçalanmasına yol açan nükleazları inhibe eden DNA fragmentasyon faktörü (DFF 45) adlı protein (36), hücre içi kolesterol homeostazisinden sorumlu bir integral protein olan Sterol Düzenleyici Element Bağlayıcı Protein (SREBP-1) (16-37), bir tümör supresör gen olan retinoblastom geni ve hücre iskelet proteinlerinden Fodrin (23) olarak özetlenebilir. Apoptozisi saptamak icin çok çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. 1972 yılında, apoptozis terimi ilk kez kullanıldığında hücrenin morfolojik görünümüne göre karar verilmişti. Günümüzde ise morfolojik değerlendirmenin yanı sıra, apoptozise özgü olduğu bilinen bazı aktivasyonların (örn, aktif kaspaz-3 tayini) moleküler düzeyde belirlenmesiyle de apoptosiz saptanabilmektedir. Bu yöntemler şu şekilde sıralanabilir (38): I. Morfolojik görüntüleme yöntemleri 1. Işık Mikroskobu • Hematoksilen Boyama • Giemsa Boyama 2. Floresan Mikroskobu / Lazerli Konfokal Mikroskop 3. Elektron Mikroskobu 4. Faz Kontrast Mikroskobu II. İmmunohistokimyasal yöntemler 1. Anneksin V Yöntemi 2. Tunnel Yöntemi 3. M30 Yöntemi 4. Kaspaz 3 Yöntemi III. Biyokimyasal yöntemler 1. Agaroz Jel Elektroforezi 2. Western Blot 3. Flow Sitometri III. İmmunolojik yöntemler 1. Elisa 2. Flourimetrik Yöntem IV. Moleküler Biyoloji yöntemleri (DNA Microarrays) Günümüzde pekçok çalışmada bu yöntemlerden bir veya birkaçından birlikte faydalanıldığı ve gerek çeşitli çevresel toksinlerin gerekse birtakım hastalıkların dokulardaki etkisini göstermek amacıyla kullanıldığını görmekteyiz. KAYNAKLAR 1. Kerr J.F., Wyllie A.H, Currie A.R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide ranging implications in tissue kinetics. Br J Cancer 1972; 26 (4): 239-245. 2. Lipponen P, Aaltomaa S, Kosma VM, Syrjänen K. Apoptosis in breast cancer as related to histopathological characteristics and prognosis. Eur J Cancer. 1994; 30A(14): 2068-73. 3. Wyllie AH, Kerr JF, Currie AR. Cell death: the significance of apoptosis. Int Rev Cytol. 1980;68:251-306. 4. Majno G, Joris I. Apoptosis, oncosis, and necrosis. An overview of cell death. Am J Pathol. 1995 Jan;146(1):3-15 5. Hopwood D, Levison DA. Atrophy and apoptosis in the cyclical human endometrium. Pathol. 1976 Jul;119(3):159-66. 6. Cohen JJ. Apoptosis: mechanisms of life and death in the immune system. J Allergy Clin Immunol. 1999 Apr;103(4):548-54. 7. Kiess W, Gallaher B. Hormonal control of programmed cell death/apoptosis. Eur J Endocrinol. 1998 May;138(5):482 - 91. 8. Hetts SW. To die or not to die: an overview of apoptosis and its role in disease. JAMA. 1998 Jan 28;279(4):300-7. 9. Nicholson DW, Thornberry NA. Caspases: killer proteases. Trends Biochem Sci. 1997 Aug; 22(8):299-306. 10. Nicholson DW. Caspase structure, proteolytic substrates, and function during apoptotic cell death. Cell Death Differ 1999; 6:1028-1042. 11. Thornberry NA, Bull HG, Calaycay JR, Chapman KT, Howard AD, Kostura MJ, et al. A novel heterodimeric cysteine protease is required for interleukin-1 beta processing in monocytes. Nature 1992; 356: 768 - 774. 12. Cerretti DP, Kozlosky CJ, Mosley B, Nelson N, Van Ness K, Greenstreet TA, et al. Molecular cloning of the interleukin1 beta converting enzyme. Science 1992; 256: 97 - 100. 13. Ellis RE, Yuan JY and Horvitz HR. Mechanisms and functions of cell death. Annu. Rev. Cell. Biol. 1991; 7: 663 - 698 14. Xue D, Shaham S and Horvitz HR. The Caenorhabditis elegans celldeath protein CED-3 is a cysteine protease with substrate specificities similar to those of the human CPP32 protease. Genes. Dev. 1996; 10: 1073 - 1083 15. Yuan J, Shaham S, Ledoux S, Ellis HM and Horvitz HR. The C. elegans cell death gene ced-3 encodes a protein similar to mammalian interleukin-1 beta-converting enzyme. Cell 1993; 75: 641 - 652 16. Alnemri ES, Livingston DJ, Nicholson DW, Salvesen G, Thornberry NA,Wong WWand et al. Human ICE/CED-3 protease nomenclature. Cell 1996; 87 (2): 171 17. Thornberry NA, Rano TA, Peterson EP, Rasper DM, Timkey T, Garcia-CalvoM, et al. A combinatorial approach defines specificities of members of the caspase family and granzyme B. Functional relationships established for key mediators of apoptosis. J. Biol. Chem. 1997; 272: 17907 - 17911. 18. Rano TA., Timkey T., Peterson EP., Rotonda J., Nicholson DW., Becker JW., et al. A combinatorial approach for determining protease specificities: application to interleukin-1beta converting enzyme (ICE). Chem. Biol. 1997; 4: 149 - 155. 19. Hu Y M, Benedict M A, Ding L Y. Role of cytochrome c and dATP/ATP hydrolysis in Apaf-I-mediatcd caspase-9 activation and apoptosis. EMBO J. 18: 3586- 3595, 1999. 20. Krajewski S, Krajewska M, Ellerby L M, Welsh K, Xie Z, Deveraux Q L, Salvesen G S, Bredesen D E, Rosenthal R E, Fiskum G, Reed J C: Release of caspase-9 from mitochondria during neuronal apoptosis and cerebral ischemia. Proc Natl Acad Sci, USA 96: 5752-5757, 1999. 21. Li P, Nijhawan D, Budihardjo I, Srinivasula SM, Ahmad M, Alnemri ES et al. Cytochrome c and dATP-dependent formation of Apaf-1/caspase-9 complex initiates an apoptotic protease cascade. Cell 1997; 91: 479 - 489 22. Cozzolino M, Ferraro E, Ferri A, Rigamonti D, Quondamatteo F, Ding H, Xu ZS, Ferrari F, Angelini DF, Rotilio G, Cattaneo E, Carrì MT, Cecconi F. Apoptosome inactivation rescues proneural and neural cells from neurodegeneration. Cell Death Differ. 2004 Nov;11(11):1179-91. 23. Nagata S, Golstein P. The Fas death factor. Science. 1995; 267:1449-56. 24. Grell M, Krammer PH, Scheurich P. Segregation of APO- 1/Fas antigen- and tumor necrosis factor receptor-mediated apoptosis. Eur J Immunol. 1994 Oct; 24(10): 2563-6. 25. Bhojani MS., Chen G., Ross BD., Beer DG., Rehemtulla A. Nuclear localized phosphorylated FADD induces cell proliferation and is associated with aggressive lung cancer. Cell Cycle. 2005 Nov;4(11): 1478-81. Epub 2005 Nov 20. 26. Srinivasula SM., Ahmad M., Fernandes-Alnemri T., Litwack G., Alnemri ES. Molecular ordering of the Fas-apoptotic pathway: the Fas/APO-1 protease Mch5 is a CrmA-inhibitable protease that activates multiple Ced-3/ICE-like cysteine proteases. Proc Natl Acad Sci USA. 1996; 93:14486-91. 27. Darmon AJ., Nicholson DW. ,Bleackley RC. Activation of the apoptotic protease CPP32 by cytotoxic T-cell-derived granzyme B. Nature 1995; 377: 446 - 448. 28. Martin SJ., Amarante-Mendes GP., Shi L., Chuang TH., Casiano CA., O'Brien GA., et al. The cytotoxic cell protease granzyme B initiates apoptosis in a cell- free system by proteolytic processing and activation of the ICE/CED-3family protease, CPP32, via a novel two-step mechanism. EMBO J. 1996; 15: 2407-2416. 29. Andrade F., Roy S., Nicholson D., Thornberry N., Rosen A., Casciola-Rosen L. Granzyme B directly and efficiently cleaves several downstream caspase substrates: implications for CTL-induced apoptosis. Immunity 1998; 8: 451-460. 30. Nakamura K, Bossy-Wetzel E, Burns K, Fadel MP., Lozyk M. et al. Changes in endoplasmic reticulum luminal environment affect cell sensitivity to apoptosis. J Cell Biol 2000; 150: 731-740. 31. Rao RV., Hermel E., Castro-Obregon S., del Rio G., Ellerby LM. et al. Coupling endoplasmic reticulum stress to the cell death program: mechanism of caspase activation. J Biol Chem 2001; 276: 869-874. 32. Hirata H., Takahashi A., Kobayashi S., Yonehara S., Sawai H., Okazaki T. et al. Caspases are activated in a branched protease cascade and control distinct downstream processes in Fas-induced apoptosis. J Exp Med. 1998;187:587-600. 33. Casciola-Rosen L, Nicholson DW, Chong T, Rowan KR, Thornberry NA, Miller DK, et al. Apopain/CPP32 cleaves proteins that are essential for cellular repair: a fundamental principle of apoptotic death. J Exp Med. 1996 May 1;183(5):1957-64. 34. Song Q., Lees-Miller SP., Kumar S., Zhang Z., Chan DW., Smith GC. DNA-dependent protein kinase catalytic subunit: a target for an ICE-like protease in apoptosis. EMBO J. 1996;15:3238-3246. 35. Liu X, Kim CN, Yang J, Jemmerson R, Wang X. Induction of apoptotic program in cell-free extracts: requirement for dATP and cytochrome c. Cell. 1996; 86:147-157. 36. Chen WJ, Huang YT, Wu ML, Huang TC, Ho CT, Pan MH. Induction of apoptosis by vitamin D2, ergocalciferol, via reactive oxygen species generation, glutathione depletion, and caspase activation in human leukemia Cells. J Agric Food Chem. 2008 May 14;56(9):2996-3005. Epub 2008 Apr 37. Zou H, Henzel WJ, Liu X, Lutscha A, Wang X. Apaf-1, a human protein hoınologous to C.elegans CED-4, participates in cytochrome c-dependent activation of caspase-3. Celi. 1997;90:405-13. 38. Ulukaya E. Apoptozis ders notları. Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı 2003;15-26. Yazışma Adresi: Dr. K. Beril YÜKSEL Dr. Zekai Tahir Burak Kadın Sağlığı Eğitim ve Araştırma Hastanesi Hamamönü / ANKARA Tel: 0 312 310 31 00 e-mail: berilyu@hotmail.com Bu metin dergi.ztb.gov.tr adresinden alınmıştır.   Yüksek organizmalarda hücre ölümü iki farklı mekanizma ile gerçekleşir. Klasik hücre ölümü nekroz olarak adlandırılır.Şiddetli bir travma, zararlı bir uyarı ile meydana gelir. Genellikle gruplar halinde hücreleri etkiler.Morfolojik olarak ER, mitokondride dilatasyon, plazma membranının iyon transportunun bozulması,hücrelerin şişmesi ve lizisi tipiktir.Nükleer kromatin flokulasyonu, DNAnın nonspesifik klavajı, hücrelerin parçalanması ile hücre içeriği ve lizozomal enzimler eksrasellüler ortama dökülür.Bu enzimlerde komşu hücre ve dokuları zedeleyerek inflamatuar yanıta yol açar. Hücre ölümünün diğer şekli Apoptosis genellikle tek tek hücreleri etkiler.Birçok fizyolojik ve patolojik koşulda ortaya çıkar ve genellikle inflamatuar yanıt söz konusu değildir. Müllerian kanalın ve interdigital perdelerin regresyonu, B ve T hücrelerin negatif seleksiyonu, self antijenleri tanıyan immunkompetan hücrelerin delesyonu, hormon bağımlı dokuların, hormon yokluğunda involusyonu gibi birçok fizyolojik olayda rol alır. Apoptosis, hücrelerin öldürülmesinde fizyolojik bir süreçtir.Çok hücreli organizmaların gelişimi, işlevselliğinde çok önemlidir. Bu hücre ölümünün kontrolündeki anormallikler : --Kanser --Otoimmun Hastalıklar --Dejeneratif Hastalıklar oluşumuna neden olur Organizmanın bütünlüğü ve homeostazisi, hücre çoğalması ve farklılaşması yanısıra, hücre ölümü ile sağlanabilir. Apoptosis sinyallenmesi ya hücre içinden gelen tetikleyici olaylar yada ölüm reseptörlerinin ligasyonu gibi hücre dışındaki olaylarla olur.Tüm apoptosis sinyalleyici yollar, proteinleri aspartat rezidülerine bölen, sistein proteazlar (Kaspazlar) ile olan ortak hücre yıkımı işleminde birleşir.Doku transglutaminaz aktivitesi ise proteinlerin çapraz bağlanmasına yol açarak intrasellüler yapıların ekstraselüler alana dökülmesine engel olur. Ölü hücrelerin yıkımı ve uzaklaştırılması, komşu hücrelerin fagozitozu ile olur. Apoptosisdeki Morfolojik Değişiklikler: Elektron mikroskobunda apoptosis esnasında; -Kromatin kondansasyonu -Stoplazmik büzülme -Plazma membran kabarması Apoptosis erken safhasında ER, mitokondri, golgide gözlenebilir değişiklikler olmadığı gösterilmiş olmakla beraber son zamanlarda, mitokondri dış membranında şişme, mitokondrial membran aralıgında sitokrom c ve bir oksidoredüktaz ile ilişkili flavoprotein olan Apopitos İndükleyici Faktör salınımı olduğu bildirilmiştir. Apoptosis esnasındaki moleküler degişiklikler arasında ; -DNA ayrılması -İç ve dış plazma membran yaprakları arasında PS dağılımının randomizasyonu vardır. Bu değişiklikler; -DNA kırılmasında,nukleotitlerin terminal deoksinükleotidil transferaz yolu ile belirlenmesi, -PS in annexin ile boyanması , -Subdiploid DNA içeriği olan hücrenin, DNA ekleyen boyalar ile belirlenmesi ile gösterilebilir. Apoptosisdeki Major Oyuncular: 1-Kaspazlar 2-Kaspazların başlatıcı etkinliğini kontrol eden Adaptor Proteinler 3-TNF-R 4-Bcl-2 proteinleri KASPAZLAR: İnisiatör K. Efektör K. Cytokin Maturasyon Ced-3 C-3 C-1 C-13 C-2 C-6 C-4 C-14 C-9 C-7 C-5 C-10 C-11 C-8 C-12 Bir grup sistein proteaz enzimidir. Apoptosis için gereklidir. Kaynağına yada ölüm uyaranına bakılmaksızın apoptosise giden tüm hücrelerde sistein proteaz aktivitesi tespit edilir. Basulovirus protein P35, tüm kaspazların potent inhibitörüdür. Kaspazlar, apoptosisin son devresindeki hücresel substratların degradasyonundan sorumlu olduğu gibi apoptosisin başlatılmasında da kritik önemi vardır.Memelilerde en az 14 kaspaz vardır.Bunlar tetrapeptit motifleri tanır ve substratı, bir aspartat rezidüsünün karboksil tarafından ayırır. Kaspazlar, düşük intrensik etkinlik gösteren zimojenler olarak sentezlenir.Aktif enzim, 20kD luk subünite ilaveten 10kD luk subünit bulunan bir heterotetramerdir. Kaspaz 8 ve Kaspaz 9, baslatıcı kaspazlardır ve efektör kaspazların aktivasyonunu başlatır.Bazı kaspazlar ise self processingdir. Efektör kaspazlar;-DNA onarım enzimleri -Lamin -Gelsolin -MDM2(P53inhibitörü) -Protein Kinaz Cd , gibi yaşamsal proteinleri ayırmakta ve inaktive etmektedir.Kaspaz yollu proteoliz ile aktive olan enzimlerde vardır.Kaspaz yolu ile aktifleşen DNAase (CAD) normalde bir inhibitöre İCAD(DNA fragmantasyon faktör) a bağlanarak inaktive olmaktadır.Apoptosis esnasında İCAD kaspazlar tarafından ayrılmakta ve bu durum karekteristik internükleozomal DNA ayrılması oluşturur. Aktif endonükleazın salınmasına yol açar. - ADAPTÖR PROTEİNLER: Adaptor proteinler: Apaf-1 Ced-4 RAIDD FADD/MORT1 RIP FLIP1 -Hücre ölüm efektörleri, -Hücre ölüm regülatörleri, -Ölüm reseptörleri, -Bcl-2 gen ailesi , arasındaki bağlantıyı kurarlar. Kaspazlar, TNF-Rleri ve Adaptör Proteinler arasındaki bağlantılar, ölümsahası(DD), ölüm effektör sahası(DED) ve Kaspaz Toplama sahası(CARD) olarak bilinen alanlar arasındaki homotipik etkilesimler yolu ile sağlanmaktadır. DD içeren bir TNF-R üyesinin adaptör proteini çapraz bağlanmasından sonra TNF-R’nin DD ile adaptör proteinin DD i arasındaki homotipik etkileşimler, kaspaz agregasyonuna ve aktivasyonuna izin verir. Kaspaz toplanması ve birikimi adaptör proteinlerde bulunan başka bir alan olan DED yolu ile de olur. DEDler FADD ve Kaspas 8 de de vardır. Bu nedenle CD95in çapraz bağlanması prokaspaz 8, agregasyonu ve FADD yolu ile aktiflenmesi sonucunu doğurabilir. DR --FADD--Kaspas 8, sinyallenmesi , FLİP molekülleri ile bloke edilebilir. FLİP molekülleri prokaspaz 8 in toplanması ve aktiflenmesini önlemektedir. FLİP in, FLİPL ve FLİPS şekilleri vardır. FLİPL daha yaygındır ve prokaspaz 8 e çok benzer.FLİPS ise sadece iki DED içerir. Bütün kaspazlar TNF-R çapraz bağlanma yolu ile aktive olmadığı gibi bütün başlatıcı kaspazlar DED içermezler. Memeli prokaspaz 9 ve prokaspaz 2 ve C.elegans Ced-3 ü aynı zamanda kendi spesifik adaptörü olan Apaf-1 ve Ced-4 te bulunan CARD ler içerir. Kaspaz 8, CD95 yoluyla aktive olurken, Kaspaz 9 Apaf-1 ile aktive olur ve Bcl-2 proapopitotik üyeleri ile kontrol edilir. TNF-R AİLESİ: TNF-R1 CD95 DR3 CAR1 DR4 DR5 NGFRp75 TNF-R üyelerinin pleotropik etkisi vardır. Hücre tipine ve aldığı sinyallere göre proliferasyon ,canlı kalma, farklılaşma yada ölümü tetikleyebilir. Bu reseptörler, TNF ligant ailesine ait ligantlar tarafından aktive edilir. Bu bağlar memrana bağlanmış trimerler olarak sentezlenir, sinyalleme için çok miktarda çapraz bağlanma gerekir. TRAİL/APO-21(TNF ile ilgili apoptosis başlatıcı ligant), Apoptosisi transforme hücrelerde başlatır ve diğer ligantlara kıyasla dokularda daha yaygındır. TRAİL in 4 reseptörü tanımlanmıştır: DR4 , DR5 , DCR1 ,DCR2 . Fakat sadece DR4 ,DR5 apoptosisi başlatır. Diğerleri, intrasellüler ve transmemran bölgeleri yada DD bölgeleri içermediginden apoptosisi başlatamazlar. Bu reseptörler tuzak vazifesi görür. Akciğer ve kolon kanserinde Fasl (DCR3) ye karşı bir tuzak reseptörün çok fazla olduğu gösterilmiştir. Spesifik kaspaz inhibitörleri ve kaspaz eksikliği olan mice’ların fibroblastlarında yapılan deneylerde, kaspaz 8 in , DR4 , DR5 ve DR3 ile oluşan apoptosis için şart olduğunu göstermiştir. BcL-2 ÜYELERİ: Antiapoptotik Proapoptotik Bcl-2 Bax Bcl-xl Bod Boo Bcl-xs Bcl-w Bid A1 Bim Mcl-1 Blk Bak Antiapoptotik Bcl-2 üyeleri, a.a sıraları en az üç dört bölgede benzerlik gösterir. Bcl-2 ye benzerlik gösterirler. Proapoptotik Bcl-2 lerin hepsinde BH3 bölgesi vardır. Antiapoptotiklerde bu bölge yoktur. Bcl-2 proteinlerinin, transmembran bir C terminali vardır. Bu alan nükleer membran, mitekondri dış membranı, ER membrannın sitozolik tarafında yer alır. Bunlar etkileşim bölgeleridir. Bu bölgeler bazılarında sabit iken bazılarında degişebilir. Örneğin, Bax sitozolik bir proteindir, apoptosisde mitokondrial membrana redistribsiyonu olur. Antiapoptotik Bcl-2 üyeleri kaspaz aktivasyonunu önleyerek antiapoptotik etki gösterirler. Proapoptotik Bcl-2ler sinyalleri adaptör proteinlerde yoğunlaştırır, adaptör proteinler ölüm teşvik edici protein kompleksi Apoptosom un tam bileşimidir. Memelilerde,efektör kaspazlarin aktivasyonu iki farklı mekanizma ile olur; 1-Hücre içinde stresle ortaya çıkan sinyallerle başlar. -Timosit ve embriyonik fibroblastlarda, -DNA hasarında, -Steroid,Strausporin tedavisinde, -Büyüme faktörü yoksunluğunda, oluşan apoptosisler genelde böyledir. Burada Apaf-1 ve Kaspaz 9, Kaspaz 3, gereklidir. Bcl-2 antiapoptotik proteinleriyle bloke edilir. Bu ölümler ihmal ölümleri olarak bilinir. 2-Apoptotik sinyallerle, CD95 ve TNF-R yoluyla apoptosis. FADD ve Kaspaz 8 gereklidir. Bcl-2 apoptotik proteinlerle bloke edilemez. Özellikle lenfositlerdeki apoptosis bu yolla olur. Aynı hücrede TNF-R ve Bcl-2 tarafından kontrol edilen yolların aynı anda bulundugu gösterilmiştir ve muhtemelen aralarında bir bağlantı olduğu tespit edilmiştir. Hücre extraktları ile yapılan çalışmalar, Holocytochrom c, dATP, ATP nin Apaf-1 ile olan Kaspaz 9 aktivasyonunu ilerlettiğini göstrmiştir. Ek larak, Holocytochrom c nin, apoptos altındaki hücrelerde mitekondriden stoplazmaya göç ettiği gösterilmiştir. Apoptosis boyunca hücre ölümü bir çok dokuda, hücre diferansiasyonunun farklı aşamasında meydana gelebilir. Apoptosisdeki anormallikler hastalıkların oluşumunda rol alabilir. Antiapoptotik Bcl-2 ekspresyonu fazla olan miceların tümörogenezise eğilimli olduğu gösterilmiştir. Tek başına Bcl-2 daha az onkojendir fakat l-myc ve pim 1 ile sinerjik etki gösterir. Bcl-2 fazla ekspresyonu neoplastik transformasyonda hücrelerin yaşam süresini uzatmada rol alır ve onkojenik kazanılmış mutasyonları kolaylaştırır. Bcl-2 proapoptotik üyeleri tümör supressör gibi görev yapar. Kemoteropatikler ve radyasyon terapisi tm hücrelerinin apoptosisini teşvik eder. Çalışmalar Kaspaz 8 ve Kaspaz 1 dışındaki kaspazların ilaçla teşvik edilmiş apoptosis için esansiyel uyaranlar olduğunu göstermiştir. Kaspaz 8 i olmayan mice ların kemoterapiye ve radyoterapiye daha duyarlı olduğu Kaspaz 9 u olmayanların da yüksek derecede dirençli olduğu gösterilmiştir. Hücrelerin uygunsuz hayatta kalışları sadece tümörogenezis için geçerli değildir. Bağışıklık sistemi yanıtı hızlı hücre proliferasyonu ile karekterize edilir. Anormal şekilde uzatılmış aktive lenfosit yaşamı, etkin lenfokin üretimi ve bulundukları ortama korkunç zararları ile sonuçlanır. Transgenik mice’ların B lenfositlerinde Bcl-2 nin fazla ekspresyonu veya Bim in olmaması, uzamış humoral yanıt ve plazma hücrelerinin patolojik birikimine yol açar(SLE). Apoptosis viruslara ve intersellüler diğer patojenlere karşı savunma mekanizması olarak kullanılır. Bu patojenlerin bir çoğu yaşadıkları hücre ölümüne karşı engelleyici mekanizmalar geliştirmişlerdir. Örn:Adenovirus Protein E1B55 viral replikasyonu sağlarken, hücreninde apoptosisini aktive eder. Bu Apoptosis de iki Adenovirus proteini E1B55(P53homoloğu), E1B19 (Bcl homoloğu) ile bloke edilebilir. Bcl –2 homologlarına ilaveten virusler daha değişik inhibitörler kazanmıştır. Adenovirus---E3-14.7 Kaspaz 8 i inhibe eder. Compox V.---Crm-A Kaspaz 1 ve 8 inhibe eder. İL-1,İNFg,İNFb üretimini inhibe eder.CD95, TNF-R1 tarafından saglanan apoptosisi engeller. Pox V.---TNF-R homologlarını kodlar , TNF ve lenfotoksinlerin yaptığı olayları nötralize eder. Basulovirus ---P35 , bütün kaspazları inhibe eder. Herpes V.8---Bcl-2 homoloğu ORF-16 ve vFLİP ORF-71(prokaspaz 8 inhibisyonu). Bircok virus hem Bcl-2 hem de reseptör aracılı apoptosisi engelleyebilir.

http://www.biyologlar.com/apoptozis-ve-kaspazlar

Salmonella enfeksiyonlarında Mikrobiyolojik tanı

Salmonella enfeksiyonlarında Mikrobiyolojik tanı

Salmonella enfeksiyonlarında kesin tanı mikrobiyolojik inceleme ile konur. Kültür tanıda „altın standart‟tır.

http://www.biyologlar.com/salmonella-enfeksiyonlarinda-mikrobiyolojik-tani

Shigella ve mikrobiyolojik tanı

Shigella enfeksiyonlarının tanısı, diğer enterik patojenler için de geçerli olduğu gibi, her zaman benzer tablolara neden olabilecek etkenlerin tanısı ile birlikte düşünülmelidir. Bazı durumlarda aynı epidemiyolojik kaynaktan köken alan diğer patojenlerin de Shigella ile birlikte bireyi enfekte etmiş olabilecekleri ve aynı anda tanımlanabilecekleri hatırlanmalıdır.Mikrobiyoloji laboratuvarları coğrafi olarak bulundukları bölgede sık rastlanan patojen etkenlere uygun yöntemleri gözden geçirir ve uygularlar; rutin amaçlar için ve salgın ya da diğer özel durumlar için olmak üzere tanı setleri oluştururlar. Mevcut epidemiyolojik göstergeler, özellikle son yıllarda, başta hızlı gıda sektörü olmak üzere kanatlı kümes hayvanları tüketiminin büyük artış göstermesine paralel olarak Campylobacter enfeksiyonlarının üst sıralara çıktığına işaret etmektedir ve bu nedenle akut gastroenteritler için standart (rutin) tanı setinde Salmonella spp, Shigella spp ve Campylobacter spp birlikte yer almaktadır.Ülkemizdeki bütün klinik mikrobiyoloji laboratuvarları da -hasta yönetimi ve epidemiyolojik açıdan maksimum yarar göz önüne alındığında- akut ishal yakınması ile başvuran bütün dışkı örneklerine asgari bu patojenlerin tanısı için gerekli teknikleri uygulamalıdırlar.Shigella enfeksiyonlarının tanısında „altın standart‟ kültürden etkenin izolasyonudur. Tam tanımlama (kesin tanı) biyokimyasal tanımlamayı ve serogrubu belirlemeyi içerir. Diğer bir ifade ile kesin tanı; (i) kültür plaklarındaki şüpheli kolonilerden, (ii) biyokimyasal olarak Shigella türleri ile uyumlu bulunanların, (iii) özgül antiserumlar ile serogrubu tespit edilerek konur. Yalnızca biyokimyasal tiplendirmeye veya yalnızca serogrup tespitine dayalı sonuç tanı için geçerli kabul edilmez!Zenginleştirme amacı ile Selenite-F veya GN sıvı besiyerine ekimlerin yalnızca temaslı veya taşıyıcı araştırmalarında (kreş, bakımevi, gıda sektörü gibi özel alan personelinden örnek alınmasında) uygulanması önerilir. Zenginleştirme işleminin Shigella spp izolasyon oranlarını %10 arttırdığı bilinmektedir. Selenit-F‟in bazı suşları inhibe olasılığı vardır.Kültür için koyun kanlı agar gibi bir genel besiyerinin yanısıra seçici/ayırt ettirici özellikte besiyerleri kullanılır. MacConkey agar (MAC) içerdiği kristal viyole ve safra tuzları ile gram pozitif mikroorganizmaları baskılayan, Yersinia spp dahil gram negatif enterik patojenlerin ise iyi üremesine ve koloni görünümleri ile ayırt edilmesine izin veren düşük seçici özellikte bir besiyeridir. Hem Shigella hem de Salmonella izolasyonu için daha yüksek seçicilikte besiyerleri olarak XLD, DCA, SS ve HE sayılabilir. S. dysenteriae serotip 1 üremesini baskılama olasılığı nedeniyle SS agarın seçici besiyeri olarak tek başına kullanılmaması önerilir.Shigella türü bakteriler oksidaz ve üre negatiftirler. Lizini dekarboksile etmezler ve S. dysenteriae serotip 1 dışında katalaz pozitif bakterilerdir. S. sonnei ve S. dysenteriae serotip 1 ONPG pozitiftir. S. boydii serotip 13 ornitini dekarboksile eder ve ONPG pozitiftir. Biyokimyasal testlerle Shigella sp olduğu anlaşılan bütün suşlara mutlaka polivalan Shigella antiserumları kullanılarak kesin tanı konur.

http://www.biyologlar.com/shigella-ve-mikrobiyolojik-tani

ARITMA ÇAMURLARI SORULAR

1. Çamurda katı madde miktarı nasıl hesaplanır? 2. Uçucu askıda katı madde miktarı(VSS) ile çamur bileşimindeki hangi maddeler tayin edilir? 3. Aşağıda hacim indeksleri(SVI) verilmiş olan çamurlardan hangisi önce çöker? a) 450 b) 100 c) 78 d) 200 4. Aşağıdakilerden hangisi çamur yapısındaki suyun bulunma şekillerinden biri değildir? a) Flok suyu b) Serbest su c) Kapiler su d) Javel suyu 5. Viskozite çamurun hangi özelliğini hakkında bilgi verir? a) Akışkanlık b) Yoğunluk c) Nem içeriği d) Çökelme 6. Aşağıdakilerden hangisi arıtma çamurunun gübre olarak kullanılabilmesi için önemli olan parametrelerdendir? a) Fosfor miktarı b) Azot miktarı c) Potasyum Miktarı d) Hepsi 7. Zeta potansiyeli çamurun hangi özelliğini ifade eder? a) Yoğunluk b) Floklaşma c) Nem içeriği d) Akışkanlık 8. İlgili Yönetmelikte dikkate alındığında çamurun deponilerde(düzenli depolama alanı) depolanması için su içeriği en fazla kaç olmalıdır? a) %50 b) % 55 c) % 65 d) %75 9. Aşağıdakilerden hangisi arıtma tesislerinde çamur işleme ve bertaraf etme sistemlerinin kurulum amaçlarındandır? a) Organik maddenin stabilizasyonu ve koku kontrolü b) Hacim ve ağırlık azaltımı c) Patojen mikroorganizmaların yok edilmesi d) Hepsi 10. Aşağıdakilerden hangisi çamur stabilizasyon işleminin amaçlarından değildir? a) Patojenleri gidermek b) Koku gidermek c) Potansiyel bozunmayı azaltmak d) Çamur nem içeriğini artırmak 11. Aşağıdakilerden hangisi çamur stabilizasyonu için kullanılan yöntemlerdendir? a) Kimyasal yöntemler b) Biyolojik yöntemler c) Termal yöntemler d) Hepsi 12. Kireçle çamur stabilizasyonunun avantajlarındandır? a)Bakım problemleri azdır b) Son işlemden geçirilmiş çamurun suyunu almaya gerek yoktur c) Suyu alınmış çamura su ilavesine gerek yoktur d) Hepsi 13. Kireç çamuru ile stabilizasyon işleminde olması gereken PH değeri nedir? a) 9,5 b) 10 c) 11 d) 12 14. Aşağıdakilerden hangisi arıtma çamurlarının stabilizasyonunda aerobik çürümenin anaerobik çürümeye göre avantajlarından değildir? a) Açığa çıkan metan gazı değerlendirilir b)Kolayca bertaraf edilebilen stabil bir ürün elde edilir c) Çamurun gübreleme değeri yüksektir d) Yatırım maliyetleri düşüktür 15. Aşağıdakilerden hangisi arıtma çamurlarının stabilizasyonunda uygulanan aerobik çürütmenin anaerobik çürütmeye göre dezavantajlarındandır? a) Metan gazı elde edilemez b) Oluşan çamurun su alma karakteristikleri iyidir c) İşletme problemleri azdır d) Kötü kokulu olmayan ürün elde edilir 16. Tasarım aşamasında arıtma çamurlarının stabilizasyonu için kullanılan anaerobik çürütücü hacminin belirlenmesinde kullanılan yöntemler nelerdir? a) Ortalama çamur yaşı b) Hacimsel yük faktörleri c) Hacim azalmasının gözlenmesi d) Nüfusa dayalı yük faktörleri e)Hepsi 17. Çamur stabilizasyonunda kullanılan standart hızlı anaerobik çürütücünün(30-60 gün bekleme süresi) besleme çamurundaki tavsiye edilen uçucu katı madde kg/m3.gün değeri nedir? a) 0,5-1,6 b) 1,6-4,8 18. Çamur stabilizasyonunda kullanılan yüksek hızlı anaerobik çürütücünün(10-20 gün bekleme süresi) besleme çamurundaki tavsiye edilen uçucu katı madde kg/m3.gün değeri nedir? a)0,5-1,6 b) 1,6-4,8 19. Hangisi Anaerobik çürütücülerin karıştırılmasında kullanılan yöntemler hangileridir? a) Gaz Enjeksiyonu b) Mekanik karıştırma c)Pompalama ile sirkülasyon d) Hepsi 20. Anaerobik çürütücülerden çıkan enerji değeri olan en önemli gaz hangisidir? a) Metan b) Oksijen c) Karbondioksit d) Azot 21. Atık çamuru yoğunlaştırıcı tasarımında en önemli kriter nedir? a) Çamur kuru madde konsantrasyonu b) Çamurun kimyasal yapısı c)Çamurun biyolojik yapısı d) Pompalanabilme 22. Özgül ağırlığı d=1 den küçük çamurların yoğunlaştırma işleminde uygulanacak en uygun yöntem hangisidir? a) Flotasyon yoğunlaştırma b) Graviteli yoğunlaştırma c)Santrifüj yoğunlaştırma d)Hiçbiri 23. Aşağıdakilerden hangisi Flotasyon yoğunlaştırıcı tasarımı sırasında dikkate alınması gereken parametrelerdendir? a) Yüzeysel yükleme b) Bekleme zamanı c) Katı madde yükü d) Hepsi 24. Aşağıdakilerden hangisi çamur suyunu almak için kullanılan yöntemlerdendir? a) Çamur kurutma yatakları b) Santrifüjler c) Bantlı pres filtreler d) Hepsi 25. Aşağıdakilerden hangisi çamur suyu almak için kullanılan plakalı pres filtreler için yanlış bir özelliktir? a) İşletme maliyeti düşüktür b) Yüksek katı madde tutulur c) Filtrelenen çamur suyu berraktır d) Hiçbiri 26. Aşağıdakilerden hangisi çamurdan mekanik su alma yöntemlerinden değildir? a) Vakum filtrasyon b) Plakalı pres filtreler c) Bantlı pres filtreler d) Kurutma yatakları

http://www.biyologlar.com/aritma-camurlari-sorular

İnfeksiyonun Mekanizması

Doğada çok yaygın olarak bulunan mikroorganizmalardan ancak çok az bir bölümü insan ve hayvanlar için hastalık yapıcı niteliktedirler (patojenik mikroorganizmalar). Geri kalan büyük bir bölümü ise infeksiyon veya hastalık oluşturamamaktadırlar (apatojenik mikroorganizmalar). Ancak, genellikle hastalık oluşturmadığı bilinen bazı etkenler de, fazla stres nedeniyle konakçının direncinin kırıldığı hallerde veya bazı özel durumlarda, (immun yetmezlik hastalıklarında, immun supresif bireylerde, gizli infeksiyona sahip olanlarda, vs) vücutta ürüyerek ve yayılarak infeksiyonlara ve hastalıklara yol açabilmektedirler (fakültatif patojenler veya oportünist mikroplar). Bunları, yutak, larinks, sindirim, solunum ve ürogenital sistem de, deri ve mukozalarda bulunan mikroorganizmalar örnek olarak gösterilebilir. Bu etkenler, aynı zamanda, bu sistemlerin ve bölgelerin mikroflorasını da oluşturmaktadırlar. Bunların aksine, bazı mikropların patojenitesi (hastalık yapma yeteneği) pasajlarla, mutasyonlarla, doğal seleksiyonlarla veya özel işlemlerle (biyoteknolojik yöntemlerle) azaltılabilmekte ve değiştirilebilmektedir (attenüasyon). İnfeksiyonlar, genellikle, konakçı ile patojenik mikroorganizmaların (patojenler) karşılıklı interaksiyonu sonu ortaya çıkarlar. Eğer bir vücuda patojenik bir mikroorganizma girmiş, lokalize olmuş ve üremişse, o bireyde infeksiyon var demektir. Ancak, bu canlıda her zaman, genel veya özel klinik belirtiler gözlemlenmeyebilir. Eğer, klinik semptomlar ortaya çıkmışsa, o zaman infeksiyona bağlı hastalık meydana gelmiş olur (infeksiyon hastalığı). Mikroorganizmalardan ileri gelen hastalıklara, aynı zamanda, infeksiyöz hastalıklar adı da verilmektedir. Vücudun dış veya iç yüzeyleriyle temasa gelen patojenik etkenler, kendilerinde bulunan çeşitli adhesyon molekülleri ile konakçı hücre yüzeylerinde ki özel reseptörlere (glikoprotein, lipoprotein, glikolipid, vs.) bağlanırlar. Mikroplar, ya sadece yüzeylerde yerleşerek bozukluklar meydana getirebilecekleri gibi (lokalize infeksiyonlar), yüzeylerden daha derinlere, buralardan da kan veya lenf yolu ile bütün vücuda (veya afinitesi olan doku veya organlara) yayılabilir ve tehlikeli infeksiyonlara yol açabilirler (sistemik veya generalize infeksiyonlar). Bazen infeksiyon bir organa (barsak, akciğer, beyin, vs) yerleşmiş de olabilir. Patojenik bir ajan vücuda girdikten hastalık belirtilerinin ortaya çıkıncaya kadar geçen süre (inkubasyon periodu, kuluçka süresi), bazen, çok kısa (birkaç gün), bazen de 1-2 hafta veya daha uzun (aylar, yıllar) olabilir. Bu durum, giren mikroorganizmanın virulensi, miktarı, giriş yolu, yayılış tarzı, konacının duyarlılığı ile çevre koşulları yakından ilişkilidir. Mikroorganizma çok virulent ve yeterli miktarda da vücuda girerse, duyarlı konakcıda inkubasyon süresi kısa olabilir ve hastalık belirtileri (özellikle, genel belirtiler) bir kaç gün içinde ortaya çıkabilir. Böyle hastalıklar, aynı zamanda, kısa seyirli olur (3-6 gün) ve canlının hayatını tehlikeye koyabilir (perakut infeksiyonlar). Perakut seyirli olgulara, genellikle, septisemik infeksiyonlar hallerinde, mikroorganizmaların kana geçmesi, kanda üremesi ve kan yolu ile bütün vücuda yayılması sonunda rastlanılır. Mikroorganizmaların zayıf virulensli ve aynı zamanda az sayıda ve vücudun direnci de orta derecede olduğu durumlarda inkubasyon periodu uzun olduğu gibi, meydana gelen infeksiyon da kronik bir seyir izleyebilir (kronik infeksiyonlar). Perakut ve kronik seyirli infeksiyonlar arasında akut ve subakut seyirli olgulara da rastlanabilir. Perakut seyirli infeksiyonlar, çok kısa süre içinde geliştiklerinden ve aynı zamanda yine kısa sürede sonlandığından, spesifik klinik belirtilerin ortaya çıkması için yeterli bir zamana sahip değildirler. Ancak, genel (belirtiler) arazlar (durgunluk, iştahsızlık, ateş, baş ağrısı, titreme, terleme, bazen ishal vs) görülebilir. Bunlar da hastalığı çoğu zaman tam belirleyemediği için teşhis koymak da oldukça zordur. Bu dönem, aynı zamanda, immun sistemin uyarılması için de yetersiz olduğundan spesifik antikorlar da ya hiç sen¤¤¤lenemez veya oluşsalar da, çoğu zaman, kullanılan serolojik tekniklerle ortaya konulamazlar. Vücutta bir infeksiyonun oluşabilmesinde, mikroorganizmaların virulensleri yanı sıra, belli bir miktardan aşağı olmayan dozda girmesi de gereklidir (minimal infektif doz, MİD). Bu doz, aynı zamanda, %100 infeksiyon oluşturabilecek en az miktarı da ifade eder. Eğer ölümler oluşuyorsa, minimal letal doz (MLD) olarak tanımlanır. Mikroorganizmalar minimal infektif veya minimal letal dozun altında girerlerse infeksiyonlar veya ölümler %100 olarak gerçekleşemez. Bazen, bir hastalık ajanı tarafından başlatılan infeksiyona, sonradan diğer mikroorganizma (lar) da katılabilirler. Böyle durumlarda, hastalığın klinik seyri, semptomlar, prognoz, teşhis ve sağaltımı da değişebilir (sekonder infeksiyonlar). Böyle durumlarda, ikinci etken (sekonder ajan) hakim duruma gelebilir, esas infeksiyonu başlatan primer etken baskılanabilir ve izolasyonu çok zor veya imkansız bir hal alır. Eğer, infeksiyon ilerlemeye devam ederse hayatı tehlikeye sokacak bir sona ulaşabilir. Kesin teşhis de yapılamadığı için, uygun bir sağaltım kürü uygulanamaz. Bazen de infeksiyonun başlaması için bir tür mikroorganizma yeterli olamamakta, birden fazla diğer etkenlerin işbirliği ve sinerjik etkisiyle infeksiyon oluşturulabilmektedir (koinfeksiyon, ortak infeksiyon). İnfeksiyonun bu iki türü, miks infeksiyonlar olarak tanımlanırlar. Koinfeksiyonlar da, aynen sekonder infeksiyonlarda olduğu gibi, bir çok yönü ile teşhiste zorluklar yaratırlar. İnfeksiyonların hepsi, mikroorganizmaların bizzat kendileri tarafından meydana getirilmezler. Toksijenik özellikte olanların salgıladıkları ekzotoksinler ve Gram negatiflerinin endotoksinleri de toksemik infeksiyonlara (toksemi, intoksikasyonlar) yol açarlar ve hatta ölümlere de neden olurlar. Potent ekzotoksinler, ya sporlu bakteriler (C. botulinum, C. tetani, B. anthracis, vs) veya sporsuz bakteriler (C. diphtheriae, stafilokok, vs) ile bazı mantarlar (A. flavus, vs) tarafından sen¤¤¤lenirler. bakteri toksinleri çok iyi antijeniteye sahip olmalarına karşın mikotoksinlerin antikor sen¤¤¤ini uyarma etkinlikleri zayıftır. Bazı infeksiyonlarda, klinik belirtiler ve ortaya çıkan hastalıklar tespit edilemeyebilir görülmeyebilir (subklinik infeksiyonlar, gizli infeksiyonlar). Bazı viral infeksiyonlarda, virus hücrelerde üremelerine ve dışarı çıkmalarına karşın, hücrelerde dejenerasyonlar (CPE, cytopathic effect) oluşturmazlar. Hücreler hem virus üretmelerine ve hücreler de üremelerine devam ederler (persistent infeksiyonlar). Böyle durumlarda klinik belirtiler çok zayıf veya belli-belirsizdir. Bazı durumlarda da virus hücrenin çekirdeği ile birleşir ve onun bir devamı haline gelir, onunla birlikte replike olarak kardeş hücrelere transfer edilir (latent infeksiyon). Böyle infeksiyonlarda da semptomlar meydana gelmez. Bir çok, bakteriyel ve viral kronik infeksiyonlarda da klinik arazlar gözle görülemez ve çoğu zaman da gözden kaçabilir. Bunlarda da klinik belirtiler hastalığı tanımlayacak derecede değildir. İnfeksiyon ajanlarının bir kısmı, vücutta, bazı doku ve/veya organlara karşı özel bir afinitesi bulunmaktadır. Beyin, akciğer, karaciğer, barsaklar, deri, kan dokusu, vs. en fazla hedef teşkil eden organları oluşturmaktadırlar. Örn, kuduz ve menenjitte beyin;kolera ve stafilokokkal enterotoksinlerde barsaklar; S. pneumonia ve K. pneumonia da akciğerler ve N. gonorrhoeae ve bazı mycoplasmalar da da ürogenital sistem hedef organlar arasındadır. İnfeksiyonların ve/veya hastalıkların meydana gelebilmesi için başlıca 3 önemli faktörün işbirliğine gereksinim bulunmaktadır. 1) Mikroorganizmalara ait faktörler 2) Konakçıya ait faktörler 3) Çevresel faktörler 2. Mikroorganizmalara Ait Faktörler İnfeksiyonların oluşmasında mikroorganizmalara ait olan faktörler oldukça önemlidirler. Bu faktörlerden bir veya birkaçı bir arada etkilediklerinde infeksiyonun ilk adımı atılmış veya başlangıcı hazırlanmış olur. Bunlar hakkında aşağıda kısa ve özlü bilgiler verilmektedir. 2.01. Virulens Faktörleri Patojenik mikroorganizmaların (infeksiyon veya hastalık yapma yeteneğine sahip ajanlar, patojenler), insan ve hayvanlarda hastalık yapma şiddetleri, dereceleri veya güçleri oldukça değişiklik göstermektedir (virulens). Duyarlı bireylerde, aynı patojenik etken, bazılarında zayıf ve diğerlerinde de orta veya tehlikeli infeksiyonlara yol açabilir. Bu durum konakçının kondisyon ve konstitüsyonuna bağlı olduğu kadar, mikroorganizmaların virulensi ile de yakından ilişkilidir. Virulens, bakterilerde bir çok faktör tarafından tayin edilmekte ve desteklenmektedir (infektivite+invaziflik+patojenite). Bazı mikroorganizmalar, gerek in vitro ve gerekse in vivo olarak üretildiklerinde birçok türde toksin ve toksik maddeler sen¤¤¤ler. Bunların konakçıyı hastalandırmada etkinlikleri oldukça fazladır. Bu substansların büyük bir bölümü ekstrasellüler bir karakter gösterir. Diğer bir ifade ile, bunlar bakteri hücresinden dışarı çıkarlar (ekzotoksinler). Diğer bir bölümü de yapısal bir özellik taşır ve ancak hücreler eridiklerinde ortama geçerler (endotoksinler). Toksin sen¤¤¤leme yeteneği toksijenite olarak tanımlanmaktadır. Bunlar, hep birlikte etkenlerin patojenik potansiyelini (mikropların hastalık yapma kabiliyetlerini, patojenite) oluştururlar. Etkenlerin vücuda girdikten sonra bir hastalık odağı oluşturabilme yeteneği de infektivitelerini ortaya koyar. Eğer, etken bitişik dokulara veya vücuda yayılma özelliği de (invazyon kabiliyeti) gösteriyorsa infeksiyonlar daha kısa sürede gelişir ve ortaya çıkarlar. 1) Ekzotoksinler: Bu tür toksinler, protein karakterinde, genellikle, ısıya duyarlı ve eriyebilir substanslar olup toksijenik mikroorganizmalar tarafından sen¤¤¤lenirler. Ekzotoksinler, in vivo ve in vitro koşullarda salgılanabilirler. Ekzotoksin sen¤¤¤leyebilen bir çok aerobik, anaerobik, sporlu veya sporsuz bakteriler ve mantarlar bulunmaktadır. B. anthracis, E. coli, C. diphtheriae, S. dysenteriae, S. aureus, V. cholerae, C. botulinum, C. tetani, C. perfringens, A. flavus vs. bunlardan bazılarıdır. Ekzotoksinler ve endotoksinler canlılarda toksemik infeksiyonlara (intoksikasyon, toksemi) neden olurlar. Toksinler, miktarlarına ve etkinliklerine göre canlılarda sadece infeksiyonlara değil aynı zamanda ölümlere de yol açabilirler. Şimdiye dek en etkili bakteriyel toksinler arasında C. botulinum ’un ekzotoksini bildirilmiştir. C. botulinum A ’nın fare için 1 MLD’u (minimum letal doz) 2. 5x10-5 mcg (pürifiye toksin); C. tetani ’nin toksini fare için 1 MLD’u 4x10-5 mcg; difteri toksini kobay için 1 MLD’u 6x10-2 mcg ve S. aureus ’un alfa toksininin tavşan için 1 MLD’u 5 mcg kadar olduğu belirtilmiştir. Ekzotoksinlerin bazı özellikleri kısaca şöyledir: a) Ekzotoksinler, bazı mikroorganizmalarda (B. anthracis, C. tetani) plasmidler; C. diphtheriae ve C. botulinum ’da bakteriyofaj (profaj) ve bazılarında da genomik DNA (kromozom) tarafından spesifiye edilirler. Eğer plasmid veya fajlar bakterilerden çıkarlarsa veya çıkarılırsa, mikroorganizmalar atoksijenik veya apatojenik hale dönüşürler. b) Ekzotoksinler, protein karakterinde olup genellikle ısıya (60-80°C) duyarlıdırlar (termolabil, TL). Buna karşın, S. aureus ’un ve E. coli ‘nin enterotoksinleri, bu derecelerin üstündeki ısıya (100° C) direnç gösterirler (termostabil, TS). c) Ekzotoksinlerin çok az miktarları bile, duyarlı konakcıda hastalık yapıcı güce sahiptirler. Belli bir inkubasyon süresinden sonra, duyarlı deneme hayvanlarında, toksinin etki mekanizmasına göre, spesifik hastalık belirtileri ile karakterize olan intoksikasyonlar meydana gelir. d) Ekzotosinler, aynı zamanda, immunojeniktirler. Vücutta spesifik antikor sen¤¤¤ini uyarırlar (antitoksik antikorlar, antitoksinler). Bu antikorlar in vivo veya in vitro koşullarda toksini nötralize ederek hastalık yapma kabiliyetini giderirler. e) Bazı fiziksel (ısı) ve kimyasal maddeler (formaldehit, iodine, vs) toksini inaktive ederek hastalık oluşturma yeteneğini ortadan kaldırırlar ve toksoid hale gelmesine neden olurlar. Toksoidlerin, hastalık oluşturma güçleri olmamasına karşın, canlılara verildiklerinde antikor sen¤¤¤ini uyarabilirler. Bu nedenle de immunojeniteleri bulunmaktadır ve aşı olarak kullanılırlar. Ekzotoksinler, vücutta etkiledikleri doku ve/veya organlara göre de birkaç kategoriye ayrılmaktadırlar. Nörotoksinler (C. botulinum, C. tetani, S. aureus), Enterotoksinler (S.aureus, E. coli, V. cholerae, S. dysenteriae, C. perfringens, Klebsiella sp, vs) ve Sitotoksinler (bir çok mikroorganizma tarafından sen¤¤¤lenen, hemolizin, leukosidin, dermonekrotoksin, hepatotoksin, vs) gibi. Ancak, bir mikroorganizma birden fazla türde toksin sen¤¤¤lediği gibi, bir toksin birkaç doku veya organa da etkileyebilmektedir. Bu nedenle, bu temel sınıflama zamanla ve gerekli durumlarda değişebilmektedir. Ekzotoksinler birbirlerinden ayrı karakterde ve etkinlikte olmasına karşın bazıları yapı bakımından benzerlik gösterirler. Bu benzerlik, genellikle, “A-B modeli“ olarak tanımlanmaktadır. Bu model aynı zamanda strüktürel dimerik model olarak ta bilinmektedir. Buna göre, bazı toksinler iki alt üniteden oluşmaktadırlar. Bunlardan biri, enzimatik bir özelliğe sahip ve konakçı hücrelerinde toksik etki meydana getiren A fragmenti ve diğeri de, toksinin konakçı hücre yüzeyindeki spesifik reseptörlere bağlanmasını sağlayan B fragmentidir. İzole edilen A alt ünitenin toksik etkisi olmasına karşın hücrelere bağlanma yeteneği bulunmamaktadır. B alt ünitesi ise, hücrelere bağlanabilir, ancak nontoksiktir ve biyolojik olarak inaktiftir. Toksin molekülünün hücre içine girmesinde başlıca iki mekanizma önerilmektedir. Bunlardan biri, toksinin B alt ünitesi, hücre yüzeyindeki spesifik reseptörlere bağlanır. Hücre yüzeyinde bir erime meydana gelerek oluşan spesifik kanallardan, A fragmenti içeri girerek sitoplasmaya ulaşır. B fragmenti ise dışarıda kalır. Diğer görüş ise, toksinin B alt ünitesi hücreye bağlandıktan sonra tüm molekül (A ve B fragmentleri) endositozis ile internalize edilir. Bu tarz giriş bir bakıma pinositozise de benzemektedir. Bu ikinci mekanizmada, tüm molekül vesiküller içinde toplanır ve sonra, B alt ünitesi, A’dan ayrılarak, hücre yüzeyine çıkarılır. A alt ünitesi ise sitoplasmaya girer ve buradan hedef bölgeye giderek etkinliğini gösterir. Her iki mekanizma ile de olsa, önemli olan A fraksiyonunun sitoplasmaya ulaşmasıdır. Burada toksinler moleküler düzeyde başlıca 3 tür etki gösterirler. 1) Hücrelerde protein sen¤¤¤inin inhibisyonu, 2) Sinir snaps fonksiyonunun bozulması, 3) Sitoplasmik membranın parçalanması ve membran transport sisteminin bozulması. Aşağıda bazı önemli A-B modeli, ekzotoksinler ve etki mekanizmaları hakkında kısa özlü bilgiler verilmektedir. Difteri toksini: Bu potent ekzotoksin (MA:62000 A ve 38000 B ), C. diphtheriae ’de bulunan profaj (beta fajı) tarafından spesifiye edilir. Toksin (A-B modeli), hücre içine girdikten sonra A fragmenti hedef bölge olan ribosomlara ve özellikle, zincir uzamasında önemli fonksiyona sahip olan EF2 (elongation factor 2) ile bağlanarak polipeptid zincirinin uzamasını önler ve böylece protein sen¤¤¤ine mani olur. Difteri toksinine karşı oluşan antitoksinler toksini nötralize ederek etkinliğini ortadan kaldırabilir. Eğer hücrelere bağlanma meydana gelmişse nötralizasyon meydana gelememektedir. Toksinin B fraksiyonu hücre yüzeyindeki gangliosid Gml’e bağlanmadan önce antitoksin verilirse, bu alt ünite nötralize edilebilir ve böylece toksinin bağlanması önlenir. Sağaltımda da bu durum dikkate alınarak, mümkün olduğunca erken antitoksik serum verilmesine gayret edilir. Botulinum toksini: C. botulinum tipleri tarafından 7 ayrı tarzda etkinliğe sahip ve hepsinin de konakçı spesifitesi olan ekzotoksinler sen¤¤¤lenir. Bunlardan A, B, E ve F toksinlerine insanlar, C ve D’ye de sığırlar duyarlıdırlar. Bunlardan, C. botulinum C toksini, bakteriyofaj (profaj) tarafından spesifiye edilir. Bu toksinlerin hepsi değişik şiddette paraliz oluştururlar. Toksin, sinirlerle kasların birleştiği bölgelerde, sinirlerden gelen sinyallerin kaslara ulaştıran, kasların kontraksiyonlarında çok önemli rolleri bulunan ve sinir hücrelerince sen¤¤¤lenen asetil kolinin üretimini engellerler. Böylece, sinyaller kaslara ulaşamayınca gerekli reaksiyonları ve kontraksiyonları yapamazlar ve paraliz meydana gelir. Toksin daha ziyade, nöromuskuler bölgeye yakın olan aksonlara bağlanarak bu bölgedeki hücrelerde asetil kolin sen¤¤¤ini önler. Oluşan paraliz göğüs kasları ve diyaframa kadar uzanırsa solunum yetersizliği sonu ölümler meydana gelir. Botulinum ekzotoksini A ve B modeline uyar. Tetanoz toksini: Vücut yüzeyinde bulunan derin kontamine ve içinde yabancı cisim bulunan yaralarda anaerobik koşullarda üreyen C. tetani tarafından sen¤¤¤lenen ekzotoksin bir plasmid tarafından spesifiye edilir. Toksinin başlıca iki etkili komponenti bulunmaktadır. Bunlardan biri sinirlere tesir ederek spasm meydana getirir (tetanospasmin). Diğeri ise alyuvarları parçalayan tetanolizindir. Yaralarda üreyen C. tetani ’nin sen¤¤¤lediği ekzotoksin beyne ulaşınca, hücrelerde, bir amino asit olan glycine sen¤¤¤ine mani olur. Bu durum, vücutta birbirlerine zıt fonksiyonda olan kasların aynı anda kontraksiyonlarına yol açar. Böylece tetanoz spazmları meydana gelir. Bu kasılmalar o kadar şiddetli olur ki kaslar yırtılabilir ve bazen de kemikler kırılabilir. Kas kontraksiyonlarının kontrol edilememesi solunum bozukluklarına da yol açar. Sinire etkileyen toksin, tek bir polipeptid molekül olup 150000 molekül ağırlığına sahiptir. İlk sen¤¤¤lendiğinde inaktif olan molekül, proteolitik enzimlerle iki fraksiyona ayrılır (biri, H zinciri, MA; 100000, ve diğeri L zinciri, MA 50000). Bu iki fraksiyon bir veya iki disulfid bağla birleşmişlerdir. Toksin A-B modeline uyar. Kolera toksini: V. cholerae tarafından sen¤¤¤lenen bu enterotoksinin A fraksiyonu tek molekül olmasına karşın, B fraksiyonu ise 5 molekül halindedir. Toksinin B komponenti barsak epitel hücrelerinin yüzeyindeki gangliosid Gml ile bağlandıktan sonra, A alt bölümü sitoplasmaya girer ve burada ayrışarak A1 formuna dönüşür. Bu fraksiyon hücrelerde adenylate cyclase enzimini aktivitesini kontrol eden regulatör proteinin fonksiyonunu bozarak etkisiz hale getirir ve adenylate cyclase devamlı aktivite gösterir. Fazla sen¤¤¤lenen bu madde, ATP’nin fazla miktarda cyclic AMP (c AMP) haline dönüşmesine neden olur. Bu madde (cAMP) de, barsak epitel hücrelerinden fazla miktarda sıvı ve elektrolitin lumene geçmesine yol açar. Sıvının önemli bir bölümü kandan geldiği için, sıvı ile birlikte bikarbonatın kandan dışarı çıkmasına ve kanın pH’sının düşmesine ve buna bağlı olarak ta asidozun şekillenmesine yol açar. Bu durum ölümlere neden olabilir. Ayrıca, kanın yoğunluğu artar ve dolaşım bozukluğu meydana gelir. Hipovolemik şok ve dolaşım bozukluğu nedeniyle hastanın hayatı tehlikeye girer. Toksin A-B modeline uyar. Anthraks toksini: İnsan ve hayvanlarda hastalık oluşturan ve B. anthracis tarafından sen¤¤¤lenen ekzotoksin, plasmid orijinlidir. Toksin protein karakterinde ve zayıf antijenik olup başlıca 3 kısımdan oluşmaktadır (protektif antijen (PA), ödem faktörü (EF) ve letal faktör (LF). Bu üç toksin geni, pX01 plasmidi tarafından kodlanır. Bunlardan, PA 735 amino asit, LF 776 aa ve EF ise 767 aa 'ten oluşmaktadır. Toksin, kan damarlarının permeabilitesini bozarak hemorajilere neden olur. Bu 3 fraksiyon tek başına tam etkili olmayıp en azından iki tanesi (PA + LF) birlikte letal etki gösterir. Toksin, A ve B modeline uyar. B.anthracis 'te bulunan ikinci bir plasmid, (pX02, 60 MDa) kapsül formasyonunun kodlarına sahiptir. 2) Süperantijenler: Süperantijenler, şimdiye kadar tanımlanan immunojenlerden çok daha az yoğunlukta bile (pikomolar düzeyde) T hücrelerini uyarabilme yeteneğine sahip T hücre mitojenleridir. Stafilokok, streptokok, P. aeruginosa ve M. arthritis tarafından sen¤¤¤lenen bazı ekzotoksinler bu grup substanslar içinde kabul edilmektedirler. Bu antijenlerin (süper antijenler), diğer antijenlerden olan önemli farkları, APC (antijen sunan hücreler) tarafından işlenmeden, MHC II molekülü ile birlikte APC 'lerin yüzeylerine çıkarılır ve buradan T hücrelerine (T4 veya T8) sunulur. T hücrelerinin yüzeylerinde bulunan TCR (T hücre reseptörünün beta zincirinin variable bölgesi (VB ) ile direkt bağlantı kurarak birleşirler. Böylece, T4 hücreleri çok kuvvetli olarak uyarılır ve aynı zamanda çeşitli sitokin sen¤¤¤lemeye başlarlar. Süperantijenler orijinlerine göre başlıca 4 kategoriye ayrılmaktadırlar. Bunlar hakkında gerekli bilgiler “Mikrobial antijenler" bölümünde verilmiştir. 3) Endotoksinler: Endotoksinler, Gram negatif bakterilerinin hücre duvarının (dış membranının) Lipopolisakkarid (LPS) karakterindeki yapısal bir komponentidir. LPS, başlıca 3 kısımdan oluşmaktadır.Bunlardan biri, lipid porsiyonu (lipid A) toksik bir karakter taşır. Buna, merkez polisakkaridleri ile O spesifik karbonhidratlar (0 antijeni) bağlanmıştır. LPS, yapısal bir özellik taşıdığından ekzotoksinler gibi dışarı salgılanamazlar. Ancak, bunlar bakteriler lize oldukları zaman ortama geçerler. LPS'ler endotoksin olarak ta bilinirler. Lipid A'nın aktivitesinde, komplementin alternatif yoldan aktivasyonunun ve sitokin sen¤¤¤inin uyarılmasının rolü oldukça fazladır. Endotoksinlerin bazı özellikleri aşağıda kısaca belirtilmiştir. a) Deneme hayvanlarında toksik etki (letal etki) meydana getirebilmeleri için yüksek dozlarda (ekzotoksinlere oranla) verilmesi gerekir. b) Termostabil bir özelliktedirler ve antijeniteleri de zayıftır. c) Vücuda fazla miktarda verildiğinde, nonspesifik klinik belirtiler meydana getirirler (ateş, septik şok, zafiyet, diare, kan koagulasyonu, intestinal hemorajiler, yangısal reaksiyonlar ve fibrinolizis). d) Endotoksinlerin hücre veya dokulara karşı spesifik afiniteleri zayıftır. e) Toksoid hale dönüştürülemezler. f) Endotoksinler, lipopolisakkarid karakterindedirler. g) Vücuda girdiklerinde belli bir inkubasyon süresine sahip değildirler. Gram negatif mikroorganizmaların hepsi aynı kimyasal yapıda LPS oluşturamazlar. Aralarında farklar bulunmaktadır. Örn, bazılarında 0 spesifik karbonhidratlar kısa ve aynı zamanda değişik yapıda bulunur. Bazılarında da (spriroketalarda) dış membranında, LPS yanı sıra lipoproteinde vardır. Endotoksinlerin vücutta oluşturdukları bazı önemli bozukluklar şöyledir. Ateş (pirojenite): Vücutta, endotoksinlerin etkisi ile kan leukositlerinden (özellikle, makrofajlardan) sen¤¤¤lenen ve salgılanan endojenik pirojenler (Örn, İL-1, İL-6, TNF, vs), vücut ısısını kontrol eden beyin hipotalamusuna etkilemesi ve uyarması sonu ateş yükselmesi meydana gelir. Septik şok: Septik şok, vücutta organlarda meydana gelen fonksiyonel bozukluklarla karakterize olan kompleks bir olgudur. Eğer, Gram negatif bakteriler fazla miktarda kanda bulunursa veya damar içi endotoksinler şırınga edilirse tehlikeli septik şok oluşabilir (kan basıncı düşer, nabız zayıflar, solunumda azalma, yüksek dozlar kan dolaşımında bozukluklar, kollaps ve ölümlere yol açar). Kanda değişiklikler: Endotoksinler deneme hayvanlarına verilince, geçici bir süre için kan leukositlerinde azalma (leukopenia) ve sonra artmalar meydana gelir. Endotoksinler trombositleri zedeleyerek intravasküler kan pıhtılaşmasına yol açarlar. Ayrıca, endotoksinler damar permeabilitesini de artırarak hemorajilere sebep olurlar. Endotoksinler, kanda inaktif bir durumda bulunan Hageman faktörü-XII (kan pıhtılaşma faktörü-XII)nü de stimule ederler. LPS'ler leukositleri ve makrofajları uyararak İL-1, İL-6, İL-8, TNF-alfa, İFN, vs gibi sitokinlerin sen¤¤¤lerine de yol açarlar. 2.02. Diğer Virulens Faktörleri Bu başlık altında toplanan virulens faktörleri de, genellikle, ekstrasellüler niteliktedirler. Bunlar mikroorganizmaların yayılma kabiliyetlerine (invazif özellik) ve hastalık oluşturmalarına yardımcı olurlar. Ekzotoksinler kadar potent olmamakla beraber bazıları oldukça önemli ve ekindirler. Çoğu, enzim niteliğindedir. Bu faktörlerden önemli bazıları aşağıda bildirilmiştir. Hemolizinler: Bir çok Gram pozitif ve negatif mikroorganizma tarafından sen¤¤¤lenen bu toksik substansların alyuvarları parçalama özelliği bulunmaktadır. Hemolizinler alyuvarların membranında zedelenmeler yaparak hemoglobinin dışarı çıkmasına yol açarlar. Protein karakterinde, termolabil ve antijenik bir özellik gösteren ekstrasellüler streptokokkal hemolizinler oksijene olan duyarlılıklarına göre iki kısma ayrılmaktadırlar. Bunlardan Streptolizin O (SLO), oksijene karşı duyarlıdır ve okside olarak tahrip olur. Bu nedenle de anaerobik koşullarda üretilen S. pyogenes suşlarında koloni etrafında beta-hemoliz oluştururlar. Diğeri ise, Streptolizin S (SLS), oksijenden etkilenmez ve aerobik koşullarda üreyen S. pyogenes kolonilerinin etrafında beta-hemoliz alanı görülebilir. SLS, aynı zamanda hücrelere bağımlı durumdadır ve lökosidin etkisine de sahiptir. Eğer mikroorganizma fagosite edilirse, makrofajları veya PNL'leri öldürebilir. Hemolizin oluşturma yeteneği pasajlarla azalır ve kaybolabilir. Hemolizinler protein karakterinde olduklarından da antijeniktirler. S. pyogenes dışında bir çok Gram pozitif streptokok, stafilokok, klostridium ve Gram negatif (E. coli, P. aeruginosa, vs) bakteriler, kanlı agar üzerinde koloni etrafında alfa veya beta hemoliz alanları oluşturan koloniler meydana getirirler. Mikroorganizmaların hemolitik aktiviteleri, kullanılan kan türüne, agarın kalınlığına, ve aynı zamanda kültür koşullarına göre değişebilir. Bazıları, alfa hemoliz (koloni etrafında tam açılma yok, yeşilimsi görünüm) bir kısmı ise tam hemoliz (beta hemoliz) oluşturabilirler. Hyaluronidase (yayılma faktörü): Bazı mikroorganizmalar (streptokok, stafilokok, C. perfringens, vs) tarafından sen¤¤¤lenen bu enzim, bağdokuda bulunan ve sement vazifesi gören hyaluronik asidi hidrolize ederek ayrıştırır ve mikroorganizmaların dokularda kolayca yayılmasını sağlar. Bu enzim, indüklenebilen bir özellik taşıdığından, ancak ortamda hyaluronik asit varsa sen¤¤¤lenir. Streptokoklarda bulunan kapsülün bileşiminde de hyaluronik asit bulunmaktadır. Hyaluronik asit mukopolisakkarid yapısında olup antijenik bir özelliğe sahiptir. Streptokinase (fibrinolizin): Bu substans daha ziyade grup A, C ve G streptokoklar ile stafilokoklar (stafilokinase) tarafından sen¤¤¤lenir. Streptokinase, kan plasminogenini plasmine çevirir. Bu ürün de (plasmin) bir protease olup kan pıhtısı fibrini eritir. Kan pıhtısı eriyince, mikroorganizmalar daha kolay yayılma olanağı bulurlar. Koagulase: S. aureus, koagulase olarak adlandırılan enzim sen¤¤¤ler ve bu enzim plazmadaki aktivatöre etkileyerek koagulasyon meydana getirir. Reaksiyonda, kanda bulunan fibrinogeni, erimez (insoluble) fibrin haline dönüştürür (koagulasyon). Fibrin, aynı zamanda, mikroorganizmaların etrafını sararak fagositozdan ve diğer zararlı etkilerden korur. Koagulase enzimi termostabil ve antijeniktir. S. aureus 'ların patojenite kriterlerinin belirlenmesinde dikkate alınmaktadır. Ancak, koagulase sen¤¤¤lemeyen mutant patojenik S. aureus 'ların bulunması, patojenite tayininde bu faktörün tek olarak kriter alınamayacağını da ortaya koymaktadır. Leukosidinler: Bu substanslar, genellikle, streptokok, stafilokok ve pnömokoklar tarafından sen¤¤¤lenmektedir. Etkinlikleri daha ziyade fagositik hücrelerden olan makrofajlar ve polimorfnukleer lökositler üzerine olmaktadır. Mikroorganizmalar fagosite olduktan sonra, bunlara ait leukosidinler, hücre sitoplasmasında, içlerinde değişik karakterde hidrolizan enzimler bulunan granülleri parçalayarak internal degranülasyona yol açarlar. Bu substansların sitosola geçmesi fagositik hücrelerin çeşitli ve önemli fonksiyonlarını bozar ve aynı zamanda ölümlerine de neden olur. Bu durum, bir bakıma fagositik hücrelerin infeksiyonu niteliğini taşır. Leukosidinler antijeniktirler ve kendilerine karşı antikor sen¤¤¤ini uyarırlar. Deoksiribonuklease (DNase): Bu enzim, S. aureus, S. pyogenes, C. perfringens ve diğer bazı etkenler tarafından sen¤¤¤lenir. Zedelenmiş dokularda bulunan hücrelerin DNA (deoksiribonukleik asit) 'sını eriterek tahrip eder. Böylece, patojenler daha kolaylıkla yayılma olanağı bulurlar. Yaralarda bulunan ve yapısının büyük bir bölümünü ölmüş fagositik hücreler oluşturan irindeki hücre DNA'ları eridiğinden içlerinde bulunan mikroorganizmalar daha kolayca ve serbest hareket edebilmektedirler. Lesitinase: Daha ziyade, Clostridium spp'ler tarafından sen¤¤¤lenen bu enzim, hücre plazma membranında bulunan lesitini ayrıştırarak membranın bütünlüğünü ve fonksiyonunu bozar. Böylece hücreler tahrip olur ve patojenlerin etkinliği de artar. Kollagenase: Bazı Clostridium spp'ler tarafından sen¤¤¤lenen bu enzim de kas, kıkırdak ve kemiklerde bulunan kollageni ayrıştırma yeteneğine sahiptir. Patojenlerin invazyon kabiliyetini arttırır. Mikrobial demir kelatörleri: Demir bir çok aerobik ve aerotolerant mikroorganizmaların yaşamaları ve çoğalmaları için çok gerekli bir elementtir. Ayrıca, demir içeren bazı enzimlerin (sitokrom, katalase) sen¤¤¤leri için de demire gereksinim vardır. E. coli 'de de demir bağlayan protein (enterochelin) bulunmaktadır. Bu protein polimerize ferrik demiri solubulize ederek hücre içine girmesine yardımcı olur. Demir bağlayan proteinlere bakterilerde siderofor adı da verilmektedir. Konakçı serumunda bulunan transferrin, süt, sıvı ve mukozalarda bulunan laktoferrin demir içeren birer protein olarak bilinmektedir. Ayrıca, kanda da hemin bulunmaktadır. Ortamlarda demirin bulunması bakterilerin üremesi ve toksin sen¤¤¤leri üzerine olumlu etkide bulunur. Difteri, tetanoz, C. perfringens, vs etkenlerin toksini için demir gereklidir. Hidrojen peroksit (H2O2): Bazı mikoplasmalar ve ureaplasmalar, genellikle, ürogenital sistem mukozalarına yerleşme eğilimi gösterirler. Çoğaldıktan sonra burada hidrojen peroksit ve amonyak (NH3) oluştururlar. Bu maddelerin böbrek ve ürogenital sistem epitel hücrelerinde birikmesi zararlı ve zedeleyici etkiye sahiptir. 2.03. Membran Parçalanmasına Neden Olan Toksinler Listeriolizin: İnsan ve hayvanlarda hastalık oluşturan L. monocytogenes, uygun ortamlarda üretildiklerinde, hücrelerin sitoplasmik membranlarında porlar açan ve böylece hücrelerin permeabilitesini bozarak parçalanmasına neden olan listeriolizin adı verilen toksik maddeyi sen¤¤¤ler. Bu substans, aynı zamanda pore forming cytotoxin (delik açan sitotoksin) olarak ta bilinmektedir. Fosfolipase: C. perfringens tarafından sen¤¤¤lenen ve alfa-toksin olarak ta tanımlanan bu sitotoksin, fosfolipase karakterinde olup hücre membranındaki lesitini hidrolize ederek erimesine ve hücrelerin parçalanmasına neden olmaktadır. 2.04. Antifagositik Faktörler Kapsül: Bazı Gram negatif ve pozitif mikroorganizmaların etrafında hem virulensin artmasında, bakterinin korunmasında ve hem de fagositozun önlenmesinde etkili olan kapsül bulunmaktadır. Örn. B. anthracis 'in etrafında protein (D-glutamik asit polimeri) karakterinde ve plasmid tarafından spesifiye edilen zayıf antijeniteye sahip bir kapsül bulunur. C. perfringens, P. multocidae, S. pneumoniae, K. pneumoniae, H. influenzae, N. meningitidis, vs. etrafında polisakkarid yapısında kapsül bulunur. Kapsül, aynı zamanda, bakteriyi, fajların lizisinden de korur. B. anthracis 'in kapsülü in vivo koşullarda meydana gelir. Kültür ortamlarında pasajı yapıldığında kapsül kaybolabilir. Ancak, serumlu ve CO2 'li besi yerlerinde kapsül formasyonu tekrar meydana gelebilir. Kapsülsüz etkenin hastalık yapma yeteneği de kaybolur. Kapsül aynı zamanda komplementin aktivitesini azaltır ve fagositoza de mani olur. Bazı mikroorganizmaların etrafında bulunan mukoid tabakasının aynı zamanda üredikleri ortama da yayılabilen mukoid maddesinin de antifagositik etkisi bulunmaktadır. Hücre duvarı antijenleri: Hidrofobik yüzeye sahip olan Gram negatif bakteriler, hidrofiliklerden daha fazla, fagositoza dirençlidirler. Streptokoklarda bulunan M proteininin antifagositik aktivitesi (aynı zamanda adherens faktörüdür) vardır. S. aureus 'ların Protein A fraksiyonu, immunglobulinlerin Fc porsiyonu ile bağlanır. Eğer böyle bir antikor, fagositik hücrelerin yüzeylerindeki Fc reseptörleriyle birleşince antifagositik etki meydana getirir. Teikoik asitinin de antifagositik aktivitesi olduğu açıklanmıştır. Böylece mikroorganizmalar fagositozdan korunurlar. 2.05. Adherens Faktörleri Mikrobial infeksiyonların çoğu, genellikle, konakçının solunum, sindirim ve ürogenital sistemlerine ait mukozal membranlarının yüzeylerinden başlar. Bu yüzeylerde oluşan makroskobik veya mikroskobik porantreler patojenik mikroorganizmaların kolayca girmesine, yerleşmesine, üremesine ve vücuda yayılarak infeksiyonlar oluşturmalarına yardımcı olurlar. Ancak, yüzeylerinde böyle hazır giriş kapıları bulunmayan, sağlam hücrelere de etkenler girebilirler. Mikroorganizmalar kendilerinde bulunan adhezyon molekülleri yardımı ile hücrelerin yüzeylerindeki spesifik reseptörlere bağlanarak tutunur ve kolonize olabilirler, daha derinlere ulaşabilir ve vücuda yayılabilirler. Bu adhezyon faktörlerinden bazıları aşağıda bildirilmiştir. Hemaglutinin: Daha ziyade virusların yüzeyinde bulunan hücrelere tutunmada yardımcı olan ve aynı zamanda, eritrositlere de bağlanarak aglütinasyon (hemaglutinasyon) meydana getiren glikoprotein karakterinde moleküllerdir (peplomer). Fimbrial ve afimbrial adhezinler: Bazı bakterilerde bulunan fimbriaların (Tip-I pilus) distal uçlarında bulunan özel adhezyon proteinleri (adhezinler, fimbrial adhezinler) veya bakterilerin hücre duvarlarında lokalize olmuş spesifik adhezyon molekülleri (afimbrial adhezinler), konakçı hücre yüzeyindeki spesifik reseptörlerle (adhezin/reseptör) interaksiyona girebilir ve bunun sonunda mikroorganizmalar hücre yüzeyine bağlanabilir ve kolonize olabilirler. Bazı bakterilerde bulunan çeşitli adhezinler başlıca iki grup içinde toplanabilirler. 1- Gram negatif mikroorganizmalarda adhezinler a- Fimbrial adhezinler: E. coli (FimH, PapG, SfaS, PrsG), H. influenzae (HifE), K. pneumoniae (MrkD). Bu fimbrial adhezinler, hücre yüzeyinde bulunan, glikolipid, galaktoz, mannoz, sialogangliosid-GMI ve tip V kollagan reseptörleriyle interaksiyona girerler. b- Afimbrial adhezinler: B. pertussis (PHA, Pertactin), H. influenzae (HMV 1/HMV 2, Hia), H. pylori (Leb-bağlayan adhezin). Bu tür adhezinler de, S'li oligosakkarid, integrin, insan epitel hücreleri, fucosile Leb-histokan grubu) reseptörleriyle ilişki kurarlar. 2- Gram pozitif mikroorganizmalarda adhezinler Bunlar daha ziyade afimbrial özellikte olup bağlandıkları reseptörlerin karakterlerine göre gruplara ayrılırlar. a- Antijen I-II grubu: S. mutans (SpaP, Pl, PAc), S. gordonii (SspA, SspB ), S. sobrinus (SpaA, PAg). Bunlar, genellikle, salivar glikoproteinlere ve actinomyces reseptörlerine bağlanırlar. b- Lral grubu: S. parasanguis (FimA), S. pneumoniae (PsaA), S. gordonii (ScaA), S. sanguis (SsaB ), E. faecalis (EfaA). Bu gruptaki adhezinler (S. pneumoniae ve E. faecalis hariç), salivar glikoproteinlerine, fibrin ve actinomyces reseptörlerine bağlanırlar. c- S.gordonii (CshA, CshB ), S. aureus (FnbA, FnbB ), S. pyogenes (SfbI, protein F). Bu adhezinler de hücre yüzeyindeki fibronectin ve actinomyces reseptörleri ile ilişki kurarlar. d- S.pneumoniae (CbpA, SpsA, PbcA, PspC). Bu etkene ait çeşitli adhezinler de, sitokinle aktive olmuş epitelyal ve endotelyal hücreler ve İgA ile ilişki kurarlar. Yukarıda da görüldüğü gibi, bir tür mikroorganizma üzerinde hem fimbrial ve hem de afimbrial adhezinler bulunabiliyor. Ayrıca, farklı mikroorganizmalar farklı karakterdeki reseptörle bağlanabiliyor (veya tersi de olabilmektedir). Mikroorganizmaların sağ tarafındaki parantez içindeki kodlar, adhezin moleküllerini ifade etmektedir. Adhezinlerin bağlandıkları reseptörler de farklı karakter (genellikle) taşımakta ve hiç bir zaman bütün adhezinlerin, yukarıda belirtilen reseptörlerin hepsine bağlanabilir özellikleri yoktur. Diğer bir ifade ile adhezinlerle reseptörler arasında spesifik bir ilişki bulunur. Bakterilerin hücrelere kolonize olmalarını önlemek için, adhezinler ile reseptörler arasındaki ilişkiyi kesmek gerekir. Bu amaçla, adhezinlerle hazırlanan aşıların vücuda verilmesi halinde gerek kanda ve gerekse mukozal yüzeylerde spesifik antikorların varlığı ortaya konulmuş ve bunların, adhezinlerle birleşerek, reseptörlerle interaksiyona girmesinin önlendiği açıklanmıştır. Örn. uropatojenik E. coli 'ye ait FimH adhezinine karşı elde edilen anti adhezin antikorların, farelerde, çok olumlu sonuçlar verdiği bildirilmiştir. Mukoid salgı: Bazı mikroorganizmaların etrafında bulunan amorf bir özellik gösteren mukoid salgı antijenik bir maddedir. Fagositoza mani olur. Glikoprotein veya mukopolisakkarid yapısındadır. S katmanı: Bazı mikroorganizmalarda bulunan ve yüzeylere bakterilerin bağlanmasını kolaylaştıran maddelerdir. Teikoik asit ve lipoteikoik asit: Gram pozitif mikroorganizmaların hücre duvarında bulunan bu maddeler de, yüzeyde yerleştikleri için, adhesyon molekülleri gibi görev yapmaktadırlar. M proteini: S. pyogenes 'lerin hücre duvarındaki M proteini aynı zaman adherens faktörü olarak ta etkindir. 2.06. Mikroorganizmaların Vücuda Adaptasyonları Patojenik etkenler, çeşitli yollardan vücuda girdikten sonra, kendilerini çok değişik olarak buldukları bu yeni ortam koşullarına (ısı, pH, osmotik basınç, oksijen, gıda maddeleri, humoral, sellüler, fiziksel, kimyasal ve biyolojik anti mikrobial, diğer faktörler, vs) adapte etmeye çalışırlar. Bu faktörlerin büyük bir kısmı mikroorganizmaların yerleşme, kolonizasyon ve yayılmasına uygun olmamasına karşın, bazıları da destekleyici bir özellik taşımaktadır. Mikroorganizmaların bu kadar çok ve farklı olumsuz koşullara karşı kendini koruyabilmesi, savunabilmesi ve vücutta yerleşebilmesi için, bu yaşam savaşından galip çıkması (diğer bir ifade ile bu yeni ortama adaptasyon için mücadele vermesi ve bundan da başarılı olması) gerekmektedir. Eğer canlı kalabilirse, o zaman mikroorganizma, kendisinin, konakçının ve diğer faktörlerin etkinlik derecesine göre, yerleşebilir, ürer ve vücuda yayılarak infeksiyonlara ve hastalıklara yol açabilir. İşte, bu süreç, bir adaptasyon dönemidir ve infeksiyon için de ilk adımı oluşturur. Mikroorganizmaların, adaptasyon periodunu aşabilmesinde, genlerinde meydana gelebilecek reorganizasyonların önemli bir rolü bulunmaktadır. Bu genetik düzenleme için bazı mikroorganizmalar yeterli bir zamana sahip olmamasına karşın, bir kısmı da bu süreyi elde edebilir. Bu nedenle de hastalık ajanların bir çoğu vücutta yerleşme fırsatı bulamadan, başta, humoral ve sellüler faktörler olmak üzere diğer savunma faktörlerinin etkisi altında üremeleri sınırlandırılır ve öldürülürler. Bu adaptasyon periodunda, mikroorganizmalarda bulunan virulens faktörlerini kodlayan genlerin önemi oldukça fazladır. Bu period içinde genlerde bir reorganizasyonun meydana gelmesi gerekir ve bu sayede adaptasyon çok daha kolaylaşır ve canlı kalma süreleri de artar. Bu sürenin uzun veya kısa olmasında, bulunduğu ortamın sağladığı olanaklar (çevresel sinyaller, fiziksel ve kimyasal faktörler-Ca, Fe, vs) oldukça fazla etkilidirler. Bu ajanların indükleyici etkileri ile, virulens faktörlerinin kısa bir süre içinde ekspresyonuna yardımcı olurlar. Ancak, bu çevresel sinyaller ve bunların etkinlik dereceleri, mikroorganizmalara göre değişebilmektedir. Besi yerlerinde yavaş üreme gösteren mikroorganizmalar (veya generasyon süresi uzun olanlar) uzun bir adaptasyon dönemi geçirmiş olanlardır. Bu süre de kendini iyi reorganize edenler, üremenin latent periodunu geçerek üreme dönemine ve böylece daha hızlı çoğalmaya başlarlar. Eğer, mikroorganizmaların latent dönemi (adaptasyon dönemi) çok kısa sürmüşse, o zaman, etkenler çok daha hızlı çoğalabilir ve kısa bir sürede üreme dönemine geçerler. Latent periodun uzun veya kısalığı, mikroorganizmaların yeni girdikleri ortamının koşulları ile çok yakından ilgili olduğu kadar mikropların reorganizasyonu ile de alakadardır. Vücuda giren mikroorganizmaların genetik düzeydeki reorganizasyon ve regulasyon mekanizmaları oldukça önemlidir ve bunlar birkaç tarzda gerçekleştirebilmektedir. 1) gen reorganizasyonları (gen amplifikasyonu, genlerin yer değiştirmeleri, rekombinasyonlar, ve bunun gibi genetik düzeydeki değişiklikler). 2) Bazı özel genlerden yapılan transkript (mRNA) sayısının arttırılması, 3) Her transkriptten elde edilecek özel ürün (protein) miktarının artırılması, 4) Bazı silent genlerin indüklenerek stimule edilmesi ve böylece aktif gen haline getirilmesi, 5) Virulens faktörlerini kodlayan genlerin ve diğer önemli genlerin aktive edilmesi, Genetik yönden reorganizasyonda, çevresel faktörlerin uyarıcı etkileri yanı sıra, bakterilerde bulunan plasmidlerin, fajların, profajların İS-elementleri, Transposonların aktivitelerinin de rolleri oldukça fazladır. Bunların yanı sıra, kromozomun replikasyonu sırasında, yan yana gelen iki DNA iplikçiğinde homolog bölgeler arasında çok azda olsa, homolog rekombinasyonların meydana gelebileceğini belirten araştırıcılar bulunmaktadır. Yukarıdaki ekstrakromozomal genetik elementler, hem kendi aralarında ve hem de bakteri kromozomu ile çeşitli tarzda rekombinasyonlar meydana getirerek kromozoma integre olabilirler. Bazı bakterilerde virulens faktörlerinin bir kısmı plasmidler tarafından kodlanmasına karşın (Örn, B. anthracis ve C. tetani 'nin toksin sen¤¤¤i), bir kısım bakteride de faj tarafından spesifiye edilir (C. diphtheriae ve C. botulinum toksin geni). E. coli başta olmak üzere, bir çok Gram pozitif ve Gram negatif mikroorganizmalarda virulens faktörlerinin en önemlilerinden birisi olan pilusların ve diğer virulens faktörlerinin bazıları yine plasmid, Transposon, ve fajlar tarafından kodlanmaktadırlar. Promotorların kuvvetinin artırılması transkript ve gen ürününün de artmasına yol açar. Bu nedenle kuvvetli promotorlardan rekombinant DNA teknolojisinde fazla yararlanılır. RNA veya DNA polimerase genlerindeki mutasyonlar da replikasyona ve genlerin ekspresyonlarına olumsuz yönde etkilerler. Ayrıca, virulens genlerinin ekspresyonuna, promotor bölgesinde oluşan mutasyonlar da tesir ederler. 2.07. Mikroorganizmaların Giriş Yolları ve Miktarı 1) Mikropların vücuda girmesi: Mikroorganizmaların hastalık yapabilmesindeki ilk basamak, vücuda girmekle başlar. Bunun için bazı giriş kapılarına (porantre) ihtiyaç vardır. Vücutta bulunan en önemli giriş kapıları ağız, yutak ve sindirim sistemi, burun, larinks ve trachea ve akciğerler, genital organlar, göz konjunktivası ve deridir. Salmonella, shigella, vibriolar, brusella ve tüberküloz etkenleri sindirim sisteminden girerek; Corynebacterium diphtheriae insanlarda boğazda yerleşerek toksin meydana getirir ve bu zehir vücuda yayılarak hastalık yapar. Hayvanlarda septisemik hemorajik karakterde seyreden pastörellozisin etkeni ekseriya yutak ve larinkste yerleşmiştir. Bünyede bir zayıflamanın olduğu hallerde hastalık meydana getirirler. Tüberküloz ve anthraks etkenleri solunum yolu ile bulaştıkları gibi deriden de geçebilir. Deriden, ayrıca, leptospira, brusella, anaeroblar, anthraks mikroorganizmaları da girebilirler. Çiftleşme ile, genital yolla, sifilis, N. gonorrhoea, brusella ve C. fetus bulaşabilir. Göz yolu ile leptospiralar, listerialar ve diğer mikroorganizmalar girerek hastalık yapabilirler. Yukarıda yapılan ayrım kesin bir durum göstermez. Yani bir mikrop birçok yollardan vücuda girerek hastalık yapabilir. Örn, brusella sindirim, deri ve çiftleşme ile; tüberküloz, deri, sindirim ve solunum; antraks basilleri deri, sindirim ve solunum yolu ile bulaşabilir. Çeşitli yollardan infeksiyon meydana getirebilen mikroorganizmaların yaptığı hastalığın klinik tablosu girdiği yere göre değişebilir. Örn, B. anthracis sporları solunum yolu ile alınmışsa, akciğer antraksı, deriden alınmışsa girdiği yerde püstül ve ödem (kasap çıbanı), tüberküloz mikrobu deriden girerse deri tüberkülozu, barsaktan girerse barsak ve solunum yolu ile alınırsa akciğer tüberkülozunu meydana getirir. C. tetani, deride bulunan derin ve kirli yaralarda yerleşerek ürer ve toksin meydana getirir. Bu toksin kana karışarak hastalık yapar. Botulismde ise, toksin ihtiva eden gıdaların alınması sonu barsak yolu ile zehirlenme olur. Mantarların çoğu da, deri, solunum ve sindirim sisteminden girerek mikozeslere neden olurlar. Mikroorganizmaların hastalık yapabilmeleri için, bunların uygun yolla girmeleri de gereklidir. Örn, S. typhi sindirim yolu ile alınırsa vücudu istila edebilir ve hastalık meydana getirebilir. Deriden girerse çok nadiren vücuda yayılabilir. Buna karşın grup A hemolitik streptokoklar deriden girerek yayılma kabiliyetine sahiptirler: F. tularensis, derideki yaralardan girerse lenf yumrularında lokalize olur. Kana geçip istila edemez. Bu durumda ölüm oranı %5 kadardır. Halbuki, aynı etken sokucu sinek veya keneler aracılığı ile dokulara kadar iletilirse septisemi meydana getirir ve %95 ölüme sebep olabilir. Aynı şekilde, tetanoz toksinleri sindirim sisteminden girerse hastalandıramaz. Neisseria gonorrhoea ağızdan bulaşamaz. Beyin, damar ve periton içine verilen mikroorganizmalar, diğer yollardan, daha çabuk hastalık meydana getirirler. Vücudu mikroplardan koruyan sistemlerden biri de deri ve mukozaların mikroplar üzerine olan inhibitör ve öldürücü etkileri çok önemlidir. Deri dokusu salgılarıyla birçok mikroorganizmaların ölmesine sebep olmasına rağmen, derideki kıl ve yağ folliküllerinden ve çok küçük yaralardan mikroplar girerek infeksiyonlar yapabilirler (S. aureus, streptokoklar ve korinebakteriler, leptospiralar, vs.). Solunum ve genital organlarda bulunan mukus salgılayan hücreler de mikropların mukoza hücrelerine yerleşmesine mani olur. Bazı mikroplar lizozim enziminin etkisiyle öldürebilirler. Fakat, buna rağmen yine buralardan mikroplar girebilirler. Göz yaşının da aynı şekilde, mikroplar üzerine olumsuz etkisi vardır. Fakat, göz konjonktivası yolu ile de mikroplar hastalık yapabilirler. Mide asiditesi bazı salmonellaları inhibe eder. Fakat, bu asiditenin bozulduğu zamanlarda mikroplar mideyi kolayca geçebilirler. Bazı mikroplar normal deri ve mukozadan geçemezler. Ancak, deride ve mukozada meydana gelecek çok ufak mikroskobik yaralar mikropların giriş kapısı vazifesini görürler. Deri üzerinde sokucu insektlerin açtığı yaralardan mikroplar kolayca girebilirler. Su ile fazla yumuşamış deriden leptospiralar ve brucellalar kolaylıkla geçebilirler. 2- Mikrobun dozu (miktarı): Vücuda porantrelerden giren mikroorganizmalar, bir infeksiyonu başlatabilecek miktarda, olmalıdırlar (MİD minimum infektif doz). Bu limitin altında girenler, vücudun hücresel ve humoral savunma sistemleri ile kolayca yok edilirler. Mikrop sayısı ne kadar fazla olursa, konakçının hastalanma şansı o derece artar. Hastalık yapma veya başlatma limiti mikropların virulensine ve konakçının duyarlılığına göre de değişir. Virulensi fazla olan mikroorganizmalar çok hassas konakçıya az sayıda girseler bile, bir infeksiyonu başlatabilirler. Pasteurella multocidae için güvercinler, antraks basilleri için fareler örnek verilebilir. Mikroplar girdiği yerde yerleşmesine, üremesine ve buradan çeşitli yollarla (kan, lenf ve sinir sistemi) dokulara yayılmasına invazyon kabiliyeti adı verilir. Enterobakterilerin invazyon kabiliyeti, fazladır. Buna karşılık, deride yerleşen streptokok veya stafilokoklar, genellikle, burada lokalize olurlar. Bazen bitişik dokulara yayılırlar. 3. Konakçıya Ait Faktörler 3.01. Bağışıklık Mikroorganizmalar ne kadar virulent olurlarsa olsunlar konakçı duyarlı değilse ve savunma mekanizmaları tarafından önleniyorsa infeksiyon meydana gelemez. Konakçının direncine etkileyen bir çok faktörler vardır. Bunlar yerine göre işbirliği içinde, konakçıyı korumaya çalışırlar. Ancak, bu savunma mekanizmaları bazen yetersiz kalmakta ve canlılar hastalanmaktadırlar. Bir hastalıktan iyileşen şahsın, aynı infeksiyona, genellikle, ikinci kez yakalanmadığı veya en azından, uzun bir süre direnç gösterdiği eskiden beri bilinmektedir. On birinci asırda Çinliler, çiçek hastalığı geçirenlerin hayat boyu bu infeksiyona tutulmadıklarını bilmekteydiler. Bu nedenle, iyileşmiş kişilerin, hastalarla ilgilenmelerinin ve onlara yardım etmelerinin bir sakınca yaratmayacağını belirtmektedirler. Bu görüşler hastalıkların nedeni üzerinde durulmaksızın ve bilinmeksizin, Edward Jenner’e kadar muhafaza edilmiştir. Bağışıklığın kurucusu olarak kabul edilen bu bilim adamı, sığır çiçeği alan bir şahsın, insan çiçeğine karşı bağışık olacağını ve hastalanmayacağını deneysel olarak göstermiş ve böylece aşılama ile immunitenin elde edilebileceğini kanıtlamıştır (1798). Bağışıklık genel anlamda, vücuda giren veya verilen yabancı substanslara (mikroorganizma, toksin, toksoid, protein, polisakkarid, kompleks yapıdaki moleküller, vs.) karşı vücudun bütün genel ve özel savunma mekanizmaları ile karşı koyması, direnç göstermesi, kendini koruması ve zararlı maddeyi elimine etmesi olarak tanımlanabilir. Bağışıklık, bu genel tarifi içinde vücutta, birbirlerini tamamlayan ve çok yakın ilişkide bulunan başlıca iki temel korunma mekanizması tarafından sağlanmaktadır. DoğaI Bağışıklık 1)Genetik faktörler 2)Fizyolojik faktörler 3)Primer savunma mekanizması 4)Sekonder savunma mekanizması Edinsel Bağışıklık 1)Aktif bağışıklık a)Doğal aktif bağışıklık b) Suni aktif bağışıklık 2) Pasif bağışıklık a)Doğal pasif bağışıklık b) Suni pasif bağışıklık 3) Adoptif bağışıklık 3.02. Doğal Direnç (Yapısal direnç, Kalıtsal direnç, Nonspesifik direnç, Doğal Bağışıklık) Canlıların yapısal (anatomik, fizyolojik, fiziksel, kimyasal, vs) ve kalıtsal karakterleri ile ilişkili olarak, dışardan giren patojenik, apatojenik etkenlere ve diğer substanslara yönelik olarak genel savunma mekanizması yardımı ile karşı koyması ve kendini koruması doğal direnç (doğal bağışıklık) kapsamı içinde bulunmaktadır. Genetik olarak kontrol edilen ve kalıtımla nesillere aktarılabilen bu tür direnci, ayrıca, destekleyen ve yardımcı olan bir çok sekonder faktörler de vardır. Doğal dirençte etkinliği olan başlıca faktörler aşağıda gösterilmiştir. Genetik Faktörler Doğal direnci oluşturan faktörlerin başında genetik nitelikte olanları bulunmaktadır. Yavrulara kalıtsal olarak aktarılan bu karakter türler, ırklar ve bireyler arasında bazı değişiklikler göstermektedir. 1) Türlere ait direnç: İnsanlarda rastlanılan kızıl, kızamık, boğmaca, kolera, kabakulak, tifo, gibi bir kısım hastalığa ait bakteriyel ve viral etkenler hayvanlarda hastalık oluşturmazlar. Kanatlıların bir çok viral hastalığı da (AE, LL, Marek, IB, ILT, EDS, gibi) insan ve diğer memeli hayvanlarda bozukluklar meydana getirmezler. Hayvan türleri arasında da türlere özgü hastalıklar vardır. Şöyle ki, At vebası hastalığı tek tırnaklılarda, sığır vebası hastalığı da çift tırnaklılarda görülür. 2) Irklara (soy) ait direnç: Aynı tür içinde bazı ırklar (soylar), türün, genelde duyarlı bulunduğu infeksiyonlara, değişik derecede hassasiyet gösterirler. Örn, koyunlar, genel olarak, B. anthracis ’e duyarlıdırlar. Ancak, Cezayir koyunları, bu infeksiyona daha fazla doğal bir direnç gösterir ve hastalığı almazlar. Merinos koyunları, Piroplasmosis ve deri hastalıklarına daha fazla yakalanırlar. İnsanlar arasında, Negrolar Tüberkulozis ve mantar hastalıklarına, Anglosaksonlar solunum sistemi infeksiyonlarına daha duyarlıdırlar. Tavuk yumurta lizozimi, strain B10 farelerinde supresyon oluşturmasına karşın, B10 A ırklarında ise antikor sen¤¤¤ini uyarmaktadır. Poli-L-lizin, strain 2 kobaylarda hücresel bir yanıt meydana getirmesine karşın, strain 13’lerde hiç bir immunolojik cevap oluşturmamaktadır. Leghorn ırkı yumurtacı tavuklar, S. gallinarum infeksiyonlarına dirençli oldukları halde, Newhampshireler ise çok duyarlıdırlar. 3) Bireylere ait direnç: Bireyler arasında da hastalıklara yakalanma yönünden bazı farklar vardır. Ancak, bu durum genetik faktörler kadar, diğer nedenlerin etkisi (şahısların konstitüsyonel özellikleri yanı sıra, kondisyonel durumları, beslenme, kendini koruma ve diğer faktörler) altında da oluşmaktadır. İnsanlar arasında bir hastalığa (Örn, Grip), erken veya geç yakalananlar, hiç hastalanmayanlar, çok hafif veya çok şiddetli geçirenler bulunmaktadır. Hayvanlar için de benzer durumlar vardır. 4)Hücrelere ait direnç: Canlılar arasında türlere ve ırklara ait dirençte, hücrelerin yüzeyindeki özel reseptörlerin rolleri fazladır. Eğer, hastalık, ajanları, hücrelere kendinin bağlanmasına yardımcı olan reseptörleri bulamazsa tutunamaz, kolonize olamaz ve üreyemezler. Bunun sonunda da hastalık oluşturamazlar. Bir vücutta bazı doku ve organlar, mikroorganizmalarını yerleşmesine çok daha fazla duyarlı olabilmektedir. Fizyolojik Faktörler Doğal direnci destekleyen yan faktörler arasında bazı fizyolojik özellikler de bulunmaktadır. Bunlar da, 1) Vücut ısısı: Normal koşullarda, ısısı yüksek (41-42°C) olan kanatlıların hastalıkları (bakteriyel veya viral), ısısı 37-38°C arası olan memelilerde görülmemektedir. Bunun tersi de mümkündür. Ancak, kanatlılar normal koşullarda B. anthracis ’ten ileri gelen infeksiyonlara yakalanmamalarına karşın, bu hayvanların tüyleri yolunduktan sonra belli bir süre 37°C de tutulurlarsa deneysel olarak infekte olabilirler. Soğuk kanlılardan olan balıkların ve diğer hayvanların hastalıkları da, sıcak kanlılara bulaşmamaktadır. 2) Yaş durumu: Yeni doğanlar ile çok yaşlılar, immun sistem fonksiyonlarının yeterince aktif olmamaları ve hücresel aktivite noksanlığı nedenleriyle, gençlere veya erginlere oranla, bir çok infeksiyonlara daha duyarlıdırlar. Ancak, maternal antikorlar yeni doğanlarda önemli koruyucu etkiye sahiptir. Bazı hastalıklar da gençler arasında, erginlerden daha fazladır. 3) Hormonlar: Hormonları normal çalışan bireyler, hastalıklara daha dirençli olmasına karşın, hormonal bozukluk hallerinde vücut duyarlı hale gelmektedir. Ayrıca, hormon tedavileri de, doz ve süre iyi ayarlanmazsa, vücut direncinde azalmalara yol açmaktadırlar. 4) Beslenme: Yeni doğanlar için çok gerekli olan kolostrum ve spesifik antikorlar yanı sıra vitamin, karbonhidrat, yağ, protein, mineraller ve bazı sitokinler (TNF-a, TGF-b, IL-1b, vs) yönünden oldukça zengindir. Bu nedenle, neonatallar için çok gerekli bir besini oluşturur ve hayatın ilk günlerinde çeşitli bakteriyel, viral ve mantar infeksiyonlarına karşı koruma sağladığı gibi direnci de arttırır. Dengeli beslenmenin çeşitli infeksiyonlara karşı korumada çok önemli rolü vardır. Yetersiz gıda ve iyi beslenememe vücudun direncini zayıflattığı gibi antikor yapımına da olumsuz yönde etkiler. 5) Diğer fizyolojik faktörler: Öksürük, tıksırık, barsak peristaltiği, urinasyon, defekasyon, burun akıntısı, deskuamasyon, solunum sistemindeki siliar aktivite vs. gibi fizyolojik olgular mikroorganizmaların dışarı atılmasında önemli rollere sahiptirler. Primer Savunma Mekanizması Bir çok önemli ve nonspesifik komponentin işbirliği ile gerçekleştirilen bu savunma sisteminin, dışardan girebilecek her türlü hastalık yapıcı ajanlara karşı vücudu korumada önemli rolü vardır. Konakçı duyarlı, çevresel koşullar uygun ve mikroorganizmalar da virulent olsalar bile, yine bu sistem bütün elementleri ile direnç göstererek etkenlerin girmesine, kolonize olmasına ve yayılmasına mani olmaya çalışır. Primer savunma mekanizması, genelde, vücut yüzeyinde ve mukoz membranlarda aktivite gösterdiğinden, buna aynı zamanda tam karşılığı olmasa bile, dış savunma sistemi de denilmektedir. Bu savunmada rolleri olan başlıca faktörler aşağıda bildirilmiştir. 1) Tüyler: Hayvanların derisi üzerinde bulunan yapağı, tüy, yün veya kıl örtüsü bir çok tehlikeli mikroorganizmanın vücuda girmesine mani olduğu gibi, derinin yaralanmasına ve bütünlüğünün bozulmasına da karşı koymaktadır. Bu örtü, ayrıca, deri ve vücudu, aşırı soğuk ve sıcaktan, mekanik, fiziksel, kimyasal diğer faktörlerin zararlı etkisinde de korumaktadır. 2) Deri: Sağlam derinin epitel örtüsü mikroorganizmaların girişini önleyen önemli ve iyi bir bariyerdir. Bu epitel katmanının yaralanmaması ve bütünlüğünün bozulmaması gereklidir. Birçok patojenik mikroorganizma sağlam deriden geçememektedir. Ancak, bazıları (leptospiralar, brucellalar, vs) su ile yumuşamış sağlam deriden girerek infeksiyon meydana getirebilmektedir. Deride oluşan her türlü mikroskobik veya makroskobik lezyonlar mikroplar için uygun birer porantredirler. Fakat, her mikroorganizmanın infeksiyon oluşturabilmesi için virulensi yanı sıra, vücuda uygun bir yoldan ve yeterli miktarda da girmesi gerekmektedir. Örn, Mycobacterium tuberculosis ve B. anthracis insanlara deriden girerse, burada lokalize olabilir ve generalizasyon meydana gelmeyebilir. Stafilokok ve streptokoklar için de benzer durum söz konusudur. Deride bulunan ter ve yağ bezlerinin salgıları, bir çok patojenik mikroorganizmanın deride lokalize olmasına ve deriden içeri girmesine mani olurlar. Bu salgılar, mikroorganizmalar üzerine inhibitör veya öldürücü etkiye sahiptirler.Yağ bezi salgısının içinde bulunan doymamış uzun zincirli yağ asitleri (oleik asit gibi) hem deri yüzey pH’sını (3.5-5.5) düşürür ve hem de mikroplar üzerine antibakteriyel bir etki yapar. Sebumda bulunan kaproik ve kaprilik asitler bakterisidal bir etkiye sahiptirler. Terdeki laktik asit ve lizozim de benzer tarzda etkide bulunurlar. Terin içinde bulunan tuz konsantrasyonu da yüzeyde yüksek bir ozmotik basınç meydana getirir. Deri üzerindeki yerleşik mikrofloranın antagonist etkisi birçok patojenik etkenin kolonize olmasını önler. Deride komensal olarak bulunan C. acnea ’nin, özellikle S. aureus ve S. pyogenes gibi mikroorganizmalar üzerine bakteriostatik etkisi vardır. Deskuamasyon da deri üzerinde yerleşik mikroorganizmanın bir kısmının atılmasında büyük bir etkinlik gösterir. Derinin yıkanması veya dezenfekte edilmesi, folliküllere ve yağ bezlerine kadar girmiş olan etkenleri tam olarak elimine edemez. Derinin yukarıda belirtilen koruyucu etkinliği yanı sıra, immunolojik yönden de savunmaya katkısı olmaktadır. Özellikle, antijen işleyen ve sunan dendritik karakterdeki makrofajların (Langerhans hücreleri), T-hücrelerine (Th-lenfositleri) antijen sunmada ve salgıladıkları İL-1 ile de B- ve T- hücrelerini uyarmada önemli rolleri bulunmaktadır. 3) Mukoz membranlar ve salgıları: Sağlam mukozal yüzeyler, genellikle, bazı mikroorganizmalar için uygun giriş kapıları olarak düşünülmemektedir. Mikroorganizmaların içeri girmeleri için, önce mukus bariyerini geçmesi ve sonra da epitel hücrelere temas ederek onlara tutunması gerekmektedir. Eğer mukozal yüzeylerde, çeşitli nedenlerden ileri gelen porantreler varsa, mikropların girişi çok daha kolay olur. Vücutta bazı bölgelerdeki mukoz membranlar (ağız, yemek borusu, mide) çok katlı epitel hücrelerden oluştuğundan hastalık ajanlarına girişlerine karşı daha fazla direnç gösterirler. Solunum, sindirim ve ürogenital sistemlerin mukozaları üzerinde mukoid salgı daha fazla bulunmaktadır. Bunların koruyucu etkisi oldukça fazladır. Mukoz membranların yüzeyini örten mukoid tabaka (Mukus, MA: 530000) ve bunun devamlı hareket halinde olması mikropların hücrelerle direk temasını zorlaştırır. Birbirlerine disülfid bağlarla birleşmiş bir glikoprotein yapısında olan mukus, ayrıca, siliar aktivite nedeniyle de bir hareket hali gösterir. Ancak, piluslara sahip olan etkenler ile hareketli patojenik mikroorganizmalar bu mukoid tabakayı bazı noktalardan kolayca geçerek epitel hücrelerine ulaşabilirler. Ayrıca, mukoid katmanın zayıf olduğu yerler de bulunduğundan, buralardan hareketli veya hareketsiz bir çok mikroorganizma epitel hücrelerine tutunabilirler. Bu salgı tabakasının içinde bulunan bazı antibakteriyel substanslar (lizozim, sİgA, enzimler, mikrobial flora, fibronektin, vs) birçok etkenin kolonize olmasını önleyecek bir karakter gösterir. Bu aktivitede sİgA’ların özel bir yeri ve önemi vardır. Bazı mikroorganizmalar (N. meningitidis, N. gonorrhoea, H. influenzae, S. pneumonia, vs) salgıladıkları bazı maddelerle (sİgA protease), özellikle, sİgAl’in yapısını bozarak etkisiz hale getirir. Bu enzim, immunglobulini Fab- ve Fc-porsiyonlarına ayırır. Bazı bakteriler de (Bacterioides asaccharolyticus, B. melaninogeniscus) sİgAl, sİgA2 ve İgG yi ayrıştıracak enzim sen¤¤¤lerler. Barsaklarda yerleşik bulunan anaerobik mikroorganizmalardan kaynaklanan yağ asitleri, bazı salmonella ve shigella türlerinin üremelerini inhibe ettiği belirtilmiştir. Glisin ve taurin bileşikleri halinde sen¤¤¤lenen safra tuzlarının, barsakta anaerobik mikroorganizmalar tarafından kompleks safra kompozitlerine dönüştürülmesi, Bacteroides fragilis ve C. perfringens, laktobasil ve enterobakterilerin üzerine inhibitör etkisi bulunmaktadır. 4) Mikrofloranın etkinliği: Vücutta mukozal yüzeylerden (solunum sistemi, sindirim sistemi, ürogenital sistemlerin mukozaları ve göz konjunktivası yerleşik olarak bulunan ve bu yüzeylere daimi mikroflorasını oluşturan çeşitli tür ve sayıda mikroorganizmalar bulunmaktadır. Bunlar birbirleriyle kompetasyon (rekabet) halinde yaşayarak bir denge kurmuşlardır. Bu duyarlı denge, mikroorganizmaların salgıladıkları çeşitli türden antimikrobial substanslarla (bakteriyolisinler, lizozim, diğer enzimler, sIgA'lar, yağ asitleri, safra tuzları, vs) birbirlerinin üremelerinin belli limitler içinde kalmasını sağlarlar. Ayrıca dışardan gelen patojenik ve apatojenik etkenlerin de yerleşmesine mani olurlar. Bu dengenin bozulduğu durumlarda bazıları üreyerek konakçısını hastalandırabilirler.

http://www.biyologlar.com/infeksiyonun-mekanizmasi

Elektrik Yüklü Su Sayesinde Besin Zehirlenmesine Son

Elektrik Yüklü Su Sayesinde Besin Zehirlenmesine Son

Gıda kaynaklı hastalık yapıcılar ; şüpheli bir kontaminasyon varlığı olarak donmuş ıspanaklarda, dondurmalarda, elma şekerlerinde ve daha bir çok farklı besinde tespit edildi. Bugün araştırmacılar yeni bir teknik ile meyve ve sebzelerdeki Escherichia coli, Salmonella ve Listeria gibi patojenleri inaktive edebilecekler.Environmental Science & Technology dergisinde yayımlanan çalışmada nanoboyutlarda elektrikle yüklenmiş su damlalarını kullanarak bu besinleri temizlemeyince hastalık yapıcılardan arındırılabileceği açıklandı.Çalışmada bilimciler sprey ile üzerine bahsi geçen üç tür bakteri püskürtülen yıkanmış organik üzümler ve domatesler küçük elektrik yüklü su damlacıklarına maruz bırakıldı. Bundan sonra bu besinler üzerindeki bakteri seviyesinin yüzde 80 ile 98 arasında değişen oranlarda bir düşüş gözlendi.Tüm bu hesaplamalar ve gelinen durum gelişmeye ve geliştirilmeye açık bir durum olarak değerlendirildi. %99.999 oranla kullanılan suyun temizlenmesi ve vücuda girmemesi gerekiyor. Bu anlamda hala üzerinde çalışmayı gerektiren bir buluş niteliği taşıyor.Bilimcilerin öngördüğü üzere ; elektrosprey adını verdikleri metot zamanla daha çevreye duyarlı ve daha az zararlı hale getirilecek; hatta peroksit ve diğer klorin temelli çözeltilerden çok daha sağlıklı bir metot haline geleceği düşünülüyor.Referans: Sciencemag.org,  No more food poisoning, thanks to electrically charged water?, news.sciencemag.org/sifter/2015/03/no-more-food-poisoning-thanks-to-electrically-charged-waterBaran Bozdağ BilimFili.com."Elektrik Yüklü Su Sayesinde Besin Zehirlenmesine Son"https://bilimfili.com/elektrik-yuklu-su-sayesinde-besin-zehirlenmesine-son/

http://www.biyologlar.com/elektrik-yuklu-su-sayesinde-besin-zehirlenmesine-son

HASTALIK YAPAN BAKTERİLER

Eğer bakteriler başka organizmalarla parazitik ilişkiler kurarlarsa patojen olarak sınıflandırılırlar. Patojen bakteriler insan larda ölüm ve hastalığın başlıca nedenidir; neden oldukları enfeksiyonlar arasında tetanoz, tifo, tifüs, difteri, frengi, kolera, besin kaynaklı hastalıklar, cüzzam ve veremmide ülseri hastalığı ve Helicobacter pylori durumunda olduğu gibi. Bakteryel hastalıklar tarımda da önemlidir, bakteriler bitkilerde yaprak beneği, ateş yanıklığı ve solmaya, çiftlik hayvanlarında da paratüberküloz, mastit, salmonella ve şarbona neden olur. sayılabilir. Bilinen bir hastalığın patojenik kaynağının keşfi yıllar sürebilir, örneğin Her patojen türün insan konağı ile etkileşimlerinin karakteristik bir spektrum oluşturur. Bazı organizmalar, örneğin Stafilokok veya Streptokok, deri enfeksiyonu, pnömoni, menenjit ve hatta sistemik sepsis (şok, masif vazodilasyon ve ölümle sonuşlanan sistemik bir enflamasyon tepkisi) neden olur. Lakin bu oganizmalar aynı zamanda normal insan florasına aittir, genelde insan derisi ve burununda bulur ve hiç bir hastalığa yol açmazlar. Buna karşın bazı başka organizmalar her durumda insanda hastalık yaparlar. Örneği Rickettsia, ancak başka canlıların hücrelerinin içinde büyüyüp çoğlabilen, zorunlu bir hücreiçi parazittir. Rickettsia'nin bir türü tifüse, bir diğeri ise Kayalık Dağlar benekli hummasına neden olur. Klamidya, zorunlu hücre içi paraziti bir diğer takımı içinde bulunan bazı türler pnömoni, veya idrar yolu enfeksiyonuna neden olabilir, ayrıca koroner kalp hastalığı ile de ilişkili olabilirler. Nihayet, bazı bakteri türleri, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia, ve Mycobacterium avium gibi, fırsatçı patojendirler ve sadece immün yetmezlik çeken veya kistik fibrozlu kişilerde hastalık yaparlar. Bakteriyel enfeksiyonlar antibiyotikle tedavi edilebilirler, bu antibiyotikler bakterileri öldürürse bakteriosidal, sadece onların çoğalmasını engelliyorsa bakteriostatik olarak sınıflandırılır. Pekçok antibiyotik vardır ve bunların her sınıfı patojende olup konağında olmayan bir süreci engeller. Antibiyotiklerin nasıl seçici toksiklik gösterdiğine bir örneği kloramfenikol ve puromisindir, bunlar bakteri ribozomlarını engellerler, ama yapısal olarak farklı olan ökaryotik ribozomlara etki etmezler. İnsan hastalıklarını tedavide kullanılan antibiyotiklerin hayvancılıkta da hayvanlarının büyümesini hızlandırmak için kullanılması, bakterilerde antibiyotik direnci gelişmesine neden olabilir. Enfeksiyonları engellemek için antiseptik önlemler alınır, örneğin deri bir iğne ile delinmeden evvel sterilize edilir. Cerrahi ve dişçilik araçları da kontaminasyon ve bakteriyel enfeksiyonu önlemek için sterilize edilir. Çamaşır suyu gibi dezenfektanlar, eşya yüzeylerinde bulunan bakteri ve diğer patojenleri öldürüp kontaminasyonu önlemek ve enfeksiyon riskini daha da azaltmak amacıyla kullanılır.

http://www.biyologlar.com/hastalik-yapan-bakteriler

Aminoglikozidler

Duyarlı organizmalara karşı konsantrasyona bağlı bakterisidal aktivite gösterirler.Bazısı P.aeriginosa ve diğer Gr(-) basillere,bazısı Mycobakterilere etkilidir.Paramomisin kolonun protozea enfeksiyonlarında,Spektinomisin N.gonorhae tedavisinde kullanılmıştır.Aerob Gr(-) basil ve Gr(+) koklara etkisi Penisilinler veya Sefalosporinlerle additif veya sinerjistik olabilir.Rezistans az düzeydedir ve tedavi sırasında ortaya çıkışı nadirdir. Nefrotoksisite,ototoksisite ve nöromuskuler blokaj potansiyelleri vardır.Alerjik reaksiyonlar nadirdir. İsimler ve kaynaklar:Kimyaya giriş Neomycin,Kanamycin,Gentamisin fermentasyon ürünüdür.Amikacin,Netilmicin,Dibekacin, İsepamisin doğal ürünün semisentetik deriveleridir. Yapı Aminosiklitol denen amino grubu taşıyan 6 üyeli halka vardır.Spektinomisin aminosiklitol halkasına karşın amino şeker veya glikozitik bağı olmamasıyla farklıdır. Neomycin,Paramomycin ve Kanamycin ailesi(Kanamycin,Tobramycin,Amikasin,Dibekacin) Streptomycesten,Gentamisin Microspora türünden elde edilmiştir. Amikacin kanamisin A nın,Netilmisin sisomicinin semisentetik türevleridir. Amino veya hidroksil gruplarının uzaklaştırılması antibakteriyel ve toksik potansiyellerinin kaybına yol açar. Kimyasal karakterleri Suda iyi çözünür,organik solventlerde çözünmezler.Bu lipit içeren hücre membranlarından sınırlı geçişlerini açıklar. Yapıları dondurma,4 saat 100°C ye kadar ısıtma veya çözücü pH sını birkaç saat 3 ten 12 ye kadar değişmesiyle bozulmaz.pH 7.4 te fazlaca (+) tirler veya katyoniktirler. (+) yük antimikrobial aktivite ve toksisiteye sebep olur.Antimikrobial aktivite alkalin pH lı ortamda artar,asidik pH da azalır;birçok enfekte dokunun asidik ortamı aminoglikozid monoterapisinin zayıf etkinliğinden sorumlu olabilir. b-laktam antibiyotiklerle kimyasal etkileşirler,antibakteriyal etkileri kaybolur.İnfüzyondan önce aynı solüsyonda karıştırılmamalıdır. Antimikrobial etki mekanizması Bakteri dış membrana bağlanmaları pasiftir ve enerji gerektirmez.Sonuçta hücre duvarında delikler açılır ve geçirgenliği değişir.Hücre duvarından uptakei ve penetrasyonu aerobik ve enerji bağımlı aktif transport mekanizmasıyla olmaktadır.Bu yüzden aktiviteleri anaerobik ortamda çok azalır. Membranı geçtikten sonra ilaçlar irreversible olarak bakteri stoplazmasına hapsolur. Enerji bağımlı faz İyonik bağlanmadan sonra uptake enerji bağımlı yavaş başlangıç fazı ve takip eden hızlı faz olarak ikiye ayrılabilir.İkiside enerji bağımlıdır.EDP-1;Ca ve Mg gibi divalan katyonlarla, hiperosmolarite ile,düşük pHta,anaerob ortamda inhibe olabilir.Apselerin anaerob ortamında, idrarın hiperozmolar asidik olması durumunda etkileri azalır. Birçok bakteri EDP-2nin %25ten fazlasının tamamlanmasıyla ölümcül yara alır.External aminoglikozid konsantrasyonu arttıkça ilacın içerde EDP-2yi tetikleyecek konsantrasyonu daha çabuklaşır. Aminoglikozid-Ribozom birleşimi Bakterial ribozomun 30sdeki 16s bölümüne irreversible bağlanarak protein sentezinin başlangıcını bloklayıp bakterisidal etki gösterir.Bu açıklama Makrolidler,Linkozamidler, Kloramfenikol,Tetrasiklin gibi diğer protein sentezi inhibitörlerinin bakteriostatik olmasından dolayı yetersiz olabileceğinden bakteri ölümü multifaktoriyaldir. Streptomycin 30s alt birimine bağlanırken diğer aminoglikozidler hem 30s hemde 50s alt birimlerine bağlanır. Rezistans Bakteriler Aminoglikozidlere karşı kendilerini uptake azaltımı,modifiye edici enzimlerin sentezi veya ribozomal bağlanma yerindeki değişiklik mekanizmalarıın kombinasyonuyla korur.En yaygın ve önemli olanı antibiyotiğin inaktivasyonudur. Enzimatik modifikasyon Bu direnç stafilokoklarda ve enterokoklarda görülmekle birlikte esas olarak Gr(-) aerob basillerde en fazladır.Hem Gr(+) hemde Gr(-)lerce 3 sınıf enzimle inaktive olurlar; 1-Fosfotransferaz;hidroksil grubunun ATP bağımlı fosforilasyonu, 2-Nükleotidiltransferaz(Adeniltransferaz);hidroksil grubunun ATP bağımlı adenilasyonu, 3-Asetil transferaz;bir amino grubunun AsCoA bağımlı asetilasyonu. Stafilokok ve enterokoklardaki bir enzim asetilleyici ve fosforilleyici enzimlerin bileşimidir ve bu kombinasyon Streptomycin ve Spektinomycin dışındaki bütün aminoglikozidleri inaktive eder. Modifiye edilen aminoglikozid ribozomlara zayıf bağlanır,EDP-2 uptake oluşamaz ve rezistans ortaya çıkar. Aminoglikozid rezistansını kodlayan genler genellikle ekstrakromozomal bakteri plasmidleri ve transposonlarda bulunmaktadır.Bu genler Gr(+) ten Gr(-) e aktarılabilir.Hem konjugatif hemde non-konjugatif plasmidlerde bulunmuştur.Plazmide bağımlı inaktivasyon enzimleri ile gelişen direnç kanamisinin ve son zamanlarda tobramisinin klinik uygulamadaki yerini kısıtlamıştır.Amikasin bu enzimlere en az duyarlı olan aminoglikoziddir. Aminoglikozdleri modifiye edici enzimler periplasmik aralıkta yerleşmiştir. Ribozom bağlanma yerlerinin değiştirilmesi 16s rRNA bağlanma yeri enzimatik aktivite veya mutasyonel modifikasyon sonucu değişebilir.Ribozomal direnç daha çok Streptomycine karşı gösterilmiştir. Azalmış aminoglikozid alımı Azalmış aminoglikozid alımlı mutant aerob Gr(-) basil ve stafilokok identifiye edilmiştir.P. aeroginosa da da bulunmuştur.Bütün aminoglikozidlere çapraz direnç görülür ama rezistansın derecesi enzimatik modifikasyonun sonucuyla olandan daha azdır. Aminoglikozidlerle monoterapi esnasında Staf. küçük koloni varyantları ortaya çıkabilir. Küçük koloniler genelde daha az virulandır,aminoglikozid tedavisi sırasında bakterial persistansın bir mekanizmasıdır,tedavi kesildikten sonra orijinal virulan fenotipe dönebilir ve klinik relapsa sebep olur.Eş zamanlı b-laktam tedavisi problemi önler. Hızlı,erken konsantrasyon bağımlı duyarlı bakteri öldürümünü takiben geçici aminoglikozid direnci gözlenmiştir.Refraktör period PAE periodu sonrasında sonuçlanıp yeniden gelişme zamanına geçebilir.Bu adaptif rezistans olarak adlandırılır.Aminoglikozid uptake inin enerji bağımlı fazının geçici bozulmasının sonucu olduğuna inanılmaktadır. Uptakein enerji bağımsız fazları azalmış permeabiliteye dayanan rezistansa yol açabilir.P. aeroginosa için hücre duvarı lipopolisakkaritlerinde değişiklik tanımlanmıştır. Aminoglikozid rezistan enterokoklar Enterokoklar aminoglikozidlerin düşük konsantrasyonlarına rezistandır.Aminoglikozid uptakeinin aerobik oksidatif metabolizma gerektirmesinden dolayı bu rezistansın zayıf aktif ilaç transportuyla sonuçlanan düşük derece hücre membran oksidatif metabolizmasını yansıttığına inanılmaktadır. Enterokokların aminoglikozid direnci belirtilen 3 mekanizmanın biri veya fazlasının sonucu olabilir.Hedef bölgede değişiklik ve ilaç permeabilitesine müdehale hücre kromozomunda mutasyonun sonucu iken enzimatik inaktivasyon plazmidler ve transpozonlar aracılığıyla olur. Hücre duvarı etkin b-laktam veya glikopeptid antibiyotikle aminoglikozid kombinasyonu sinerjistik bakterisidal aktivite ile sonuçlanır. Hücre duvarı etkin ilaç aminoglikozidin ribozomun 16s bölümüne ulaşmasını arttırır.Klinik rezistans ilacın uptakei ve ribozomal hedefe bağlanmasıyla aminoglikozidin enzimatik modifikasyonu arasındaki dengenin sonucuna bağlıdır. Enzim-Substrat spesifitesindeki farklılıktan dolayı yüksek düzey rezistansı için hem gentamisin hem de streptomisini test etmek önerlmektedir. Aminoglikozid rezistansının klinik epidemiyolojisi Aerobik Gr(-) basillere etkili penisilinlerden farklı olarak rezistans aminoglikozid tedavisi kürü esnasında nadiren çıkar.Aminoglikozid rezistansı incelendiğinde bunun ya uzun süre maruz kalmayı yada yanıklı ve kistik fibrozlu hastalardaki gibi organizmanın fazlaca inoküle olması gerektiği gözlenmektedir. İn-vitro antimikrobial aktivite Aminoglikozidler aerobik ve fakültatif Gr(-) basillerden oluşan geniş spektruma konsantrasyon bağımlı bakterisidal aktivite gösterir.Gr(+) bakterilere etkinlikleri kısıtlıdır. Spektrumundaki organizmalar Enterobakterlerden Pseudomonas ve Haemophilus türlerine kadar değişir.Metisilin duyarlı Staf. aureus inhibe edilir.Staf.lara genellikle etkiliyken piyojen Strep.lar nadiren duyarlıdır.Gr(+) koklara bağlı enfeksiyonlarda b-laktam ve vankomisin gibi antibiyotiklerle sinerjik etkilerinden yararlanmak amcıyla kombine tedavide kullanılırlar. Streptomycin M.tbc.e en etkili iken Amikasin M.avium intrasellulare ve atipik mikobakterilere daha etkilidir.Amikasin ve kanamisininde anti-Tbc. etkinliği vardır.Yersinia pestis için streptomycin seçilebilecek bir ilaçtır ve Francuella tularensis için hem streptomycin hem gentamisin başarılı bulunmuştur. Kanamisinin spektrumu P.aeroginosaya önemli etkisinin olmaması ve rezistan enterobakter gelişiminden dolayı sınırlanmıştır. Aminoglikozidlerin önemli etkisi oladığı diğer bakteriler: Strep. pnömonia, Strep.maltophila, Burkholderia (Pseudomonas) cepacia,Bacterioides, Clostridium ve diğer anaerobik organizmalardır.Richetsia,Mantarlar,Mikoplazma ve viruslarada klinik önemli etkisi yoktur. Listeria ve diğer Gr(+) basillerin çoğu aminoglikozidlere dirençlidir,Hemophilus ve Neisseria duyarlıdır.Duyarlı bakterilerde plasmide bağımlı inaktivasyon enzimlerine bağlı dirençte klinik kullanımı etkilemektedir.Gr(-) aerob basillerdeki aminoglikozid direnci en az amikasine karşı saptanmıştır. Haemophilus ve Leigonella ya in vitro etkisi olmakla birlikte klinikte bu enfeksiyonlar için kullanılmazlar.Leigonella intrasellülerdir ve aminoglikozidlerin intrasellüler penetrasyonu azdır.Buna karşın Brucella,Tbc.,Tularemi,Yersinyoz gibi başka intrasellüler hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır.Streptomycin,gentamisin ve daha az derecede netilmisin terapötik konsantrasyonlarda intrasellüler E.coli ye bakterisidal etki gösterir. Gonore enfeksiyonları için sadece Spektinomisin kullanılmıştır.Aminoglikozidler diğer ilaçlarla kombine olarak Staf.,Strep.,Enterokok,Listerya ve Mycobacteria enfeksiyonlarını tedavide kullanılmıştır. Paramomisin intestinal parazitlere karşı aktiftir.GIS ten emilmediği için Enteomoeba hystolitica tedavisinde alternatif kullanılabilir.AIDS lilerin Cryptosporidium parvum enfeksiyonlarında yararlı olabilir. Üre aminoglikozidlerin GÜS patojenlerine etkisini inhibe eder.Bu düşük pH ve yüksek osmolaliteye bağlıdır. Anaeroblar,Fakültetif anaeroblar,Funguslar,Listeria,Nocardia,Spiroketler İn vitro antimikrobial aktivitenin zaman içinde gidişatı Aminoglikozidler hızlı bakterisidaldir ve bakteri öldürmeleri antibiyotik konsantrasyonu arttıkça artar. Post antibiyotik etki Aminoglikozidler gibi bazı ilaçlar için PAE ile tüm doz arası boyunca serum konsantrasyonlarının MIC değerinin üstünde olması şart değildir.Aminoglikozid konsantrasyonu ve oksijen gerilimi arttıkça PAE uzar,test ortamının pH sı azaldıkça kısalır.İmipenemle aminoglikozid kullanımı hariç;ki bu aminoglikozidin tek başına olduğundan daha uzun süre PAE sağlar,herhangi bir b-laktamla kombinasyonda PAE aminoglikozidinkidir. Antimikrobial sinerji Aminoglikozidle hücre duvarı aktif antimikrobial (Penisilin,Sefalosporin,Monobaktam, Karbapenem,Glikopeptid) sinerjisi (+) bir etkileşimdir.Etki additiften fazladır. MRSA suşları için aminoglikozid + hücre duvarı aktif ilaç kombinasyonu endike değildir. Aminoglikozidlerin bakterisidal etkisi Kloramfenikol veya Tetrasiklin gibi bakteriostatik ajanlarca antagonize edilebilir.Burda aminoglikozidin enerji bağımlı uptake inin inhibisyonu ve ribozomun mRNA üzerinde hareketine müdehale postulatları vardır. Hayvan modellerindeki enfeksiyonlarda antibakterial etkinlik Doz rejiminin önemi Tahmin edileceği üzere aminoglikozid uptake ini kolaylaştırmak için hem penisilinin hemde aminoglikozidin aynı anda var olması gerekmektedir.Tersine penisilin duyarlı Strep. endokarditi için penisilin ve tobramisin kombinasyonlarının total günlük doz veya dozlama rejimlerinden bağımsız olarak eşit etkili olduğu bildirilmiştir. Aerob Gr(-) basiller için günlük tek doz aminoglikozidin aynı dozun bölünerek uygulanmasıyla aynı etkide olduğu bildirilmiştir.Sonuçlar aminoglikozidlerin konsantrasyon bağımlı öldürme ve PAE sinden ibarettir.Nötropenik hayvanlarda aminoglikozidlerin PAE leri daha kısadır.Ek olarak b-laktamın etkili kan seviyesi devamlı sağlanmalıdır. İlaç rezistansının önlenmesi Aminoglikozidin kombinasyonun parçası olarak kullanımı aminoglikozide veya birlikteki ilaca rezistan bakteri çıkışını önliyebilir veya geciktirebilir. Farmakoloji Uygulanım Aminoglikozidler 15-30 dakikalık iv. Periodda uygulanır.Yüksek tek doz kullanımda infüzyon süresi nöromuskuler blokaj yapabilecek hızlı serum konsantrasyonunu önlemek için 30-60 dakikaya uzatılabilir.İm. aminoglikozid hızla tamamen emilir.Emilim hipotansif ve yetersiz doku perfüzyonlu hastalarda gecikebilir. Çok az lipofilik olduklarından GIS ten minimal emilir.Terapötik indeksleri dardır.Hepatik ensefalopati ve bozuk renal fonksiyonlu hastalarda oral neomisin kullanımından sonra sağırlık oluşabilir.İnflame deriye topikal uygulanım minimum emilime neden olur.Buna karşın yaygın yanıklı veya başka ciddi deri yaralanmalı hastalarda ilaç emilimi olabilir ve toksisite riski vardır.Plevral boşluk veya peritoneal kaviteye damla damla verilebilir.Emilim hızlıdır. Aminoglikozidlerin hızlı emilim ve nöromusküler blokajı bildirildiğinden abdominal irrigasyon solusyonlarında kullanımı önerilmez.Buna karşın mesane temizleyici ve aerosol olarak kanda ölçülebilir konsantrasyonları olmadan kullanılmşlardır. Dağılım Streptomycin hariç plazma proteinlerine çok az bağlanırlar.Düşük derece proteine bağlanan ve suda yüksek derecede çözünen diğer ilaçlar gibi vasküler alana ve birçok dokunun interstisyel alanına serbestçe yayılırlar.Büyük ölçüde ekstrasellüler sıvıya yayılırlar.Asit,yanık ve bazı ağır enfeksiyonlardaki ödematöz durumlarda yayılım hacmi artar,şişmanlarda azalır. Transport mekanizmaları olan renal tübüler hücreler ve iç kulak hücreleri hariç biyolojik membranlardan az geçerler. Parenteral uygulama bronş sekresyonlarında düşük konsantrasyona yol açar.Daha yüksek konsantrasyonlar aerosol şekliyle sağlanabilir. Kan-BOS,Kan-Beyin bariyerini az geçerler.Penetrasyon yenidoğanda daha iyidir.İntratekal uygulamayla BOS ta yüksek düzey sağlanırken intraventriküler düzeyi düşüktür, intraventriküler uygulamada ise ikisindede yüksek konsantrasyon sağlanır.Yetişkinde Gr(-) basillere bağlı menenjitte intraventriküler yol önerilir.Yenidoğanda intraventriküler yol iv. yoldan fazla etkili değildir ve daha toksiktir. Renal tübüler hücre absorbsiyonu ve salınımından dolayı tek dozdan sonra idrar seviyeleri birkaç gün terapötik dozdan yüksek kalır. Sinovial sıvıya kolay geçerler.Streptomycin hariç safra içine giremezler,çeşitli salgı ve dokularda,hücre içinde düşük düzeyde bulunurlar.Kan-Göz engelinide çok az geçerler; endoftalmit tedavisinde direkt intravitreal enjeksiyon önerilir. İnflamasyon varsa peritoneal ve perikardial boşluklara penetrasyonları artar.Fötal dolaşıma az da olsa geçerler.Azitromisin,Klindamisin,İmipenem,Metranidazol,TMP,Vankomisin gibi hamilelikte sınırlı kullanılabilecek ilaçlardandırlar. Metabolizma Vücutta metabolize edilmezler. Atılım Parenteral dozun %99 u değişmeden böbrekten glomerüler filtrasyonla kalanda feçes ve tükrükle atılır. Farmakokinetik 3 fazlıdır;1.(a):İlacın vasküler alandan ekstravasküler alana yayılımının sonucudur. 2.(b):İlacın plazmadan ekstravasküler alana atılımının sonucudur.GFR ile ilişkilidir ve doz rejiminde en önemli fazdır.1 haftadan ufaklarda ve DDA lılarda yarı ömür uzar.Yarı ömür febril hastalıklarda kısalırken renal fonksiyonu azaltan durumlarda uzar.Yaşlılarda yarı ömür uzaması yaşa bağlı renal fonksiyon bozulmasındandır. 3.(g):Böbrekte biriken ilacın uzamış ve yavaş eliminasyonudur.Doz hesaplamalarında göz önüne alınmaz. Uygulanan dozla serum düzeyleri ararsında iyi bir korelasyon yoktur. Toksisite Spektinomisin dışında ranal prox. kıvrımlı tubul hasarı,kohlea veya vestibular apparata hasar ve nöromuskuler blokaj potansiyelleri vardır.En sık ve en önemli yan etkileri bunlardır. Hipersensitivite,iv. infüzyon yerinde flebit nadirdir.Plevral boşluğa,abdominal kaviteye, BOS a verilmeleri irritasyon yapmaz.Hepatotoksisite,fotosensitivite yapmazlar.Hematopoeze, koagülasyon kaskadına yan etkileri yoktur. Klinik nefrotoksisite Nefrotoksisite insidansı %0-50 arasında değişir.En fazla Gentamisinde gözlenir. GFR de azalmaya neden olan prox.tübülde hasarla peritübüler aralıkta aminoglikozid birikimine bağlıdır.Tübüler hasar reversible dır ve az sayıda hastada tedavinin devamına rağmen iyileşme bildirilmiştir. Sıklığını arttıran kofaktörler;yüksek yaş (çocuklarda sık değildir),furasemid gibi diüretiklerle (Volüm ve elektrolit konsantrasyonunu azaltarak indirekt etkili olurlar), sikloserin, amfoterisin B (Kendisinin nefrotoksisite potansiyeli vardır.),vankomisin(Çocuklarda değil), sefalotin,Foskarnet ve iv. radyokontrast ajanlar (Teorik olarak kendi toksisite potansiyelleri vardır.),Klindamisin (İstatistiki olarak risk faktörüdür.) gibi ilaçlarla birlikte kullanım, böbrek ve karaciğer yetmezliği, dehidratasyon, aminoglikozidin serum düzeylerinin yüksekliği ve tedavi süresinin 10 günü aşması şeklinde hastaya,birlikteki ilaca ve aminoglikozide bağlı olan faktörler olarak sınıflanabilir. Özellikle septik şok veya sepsiste olanlar olmak üzere hipotansif hastalarda renal yetmezlik riski artar.Bu durumda enfeksiyona bağlı düşük perfüzyon,koagülopati,sitokin aracılı endotel hasarı ve başka faktöler GFR azalımında etyolojik faktör olabileceğinden aminoglikozidlerin rolü belirsizdir. Nefrotoksisite tedavinin birkaç gününden sonra serum kreatininde artmayla belli olur.Tersine 1 günde veya daha kısa sürede kazara çok yüksek doz verimi ATN ile sonlanmamıştır. Streptomycin nadiren nefrotoksisiteye sebep olur.Tobramisinin gentamisinden daha az, Amikasin gentamisinle eşit,Netilmisin tobramisinden daha az nefrotoksisite riski taşır. Nefrotoksisite doz azaltımı veya tedavi kesimiyle reversable dır.Çalışmalarda günlük tek doz aminoglikozid güvenli ve etkili tedavi metodu olarak görünmektedir.Günlük tek doz ilaç toksisitesini önlemez ama riski azaltır. Birlikte kullanılan ilaçların GFR yi azaltmasının riski arttırdığı belirtilmektedir.Çift kör prospektif bir çalışmada Cephalotin + Aminoglikozidin bir Penisilin + aminoglikozidden daha nefrotoksik olduğu bildirilmiştir.Ceftazidimin gentamisinin enzimürisini arttırdığı görülmüştür. Febril nötropenik hastalarda Gentamisin veya Tobramisin + Karbenisilin veya Tikarsilinin aminoglikozidin başka b-laktamla kombinasyonundan daha az nefrotoksik olduğu görülmüştür.Eş zamanlı Piperasilin kullanımıylaysa risk artımı görülür.Piperasilinin daha az Na içeriğinin farkı açıklıyabileceği söylenmiştir. Deneysel olarak aminoglikozid nefrotoksisitesini arttıran Siklosporin ve Sisplatinin klinik olarak nefrotoksisiteyi arttırmadığı belirtilmelidir. Renal fonksiyonlarda bozulma olursa tedaviyi kesmek önerilir.Birkaç gün içinde başka nefrotoksinlerin,hipotansiyonun,başka etyolojiye bağlı renal kortikal nekrozun ve başka klinik faktörlerin yokluğunda spontan iyileşme olur.Anürik renal yetmezliğe ilerleyiş nadirdir. Pseudomonas endokarditi gibi tedaviyi kesmenin önerilmediği durumlarda aminoglikozid dozu ayarlanır ve tedaviye devam edilir.Aminoglikozid tedavisine devam ederken renal fonksiyonların düzeldiği bildirilmiştir. Doz ayarlaması; 1-Bir defada uygulanacak doz hastanın kreatinin değerine bölünerek bulunan miktar doz olarak uygulanır, 2-Doz azaltılmadan doz aralığı açılarak ayarlama yapılabilir. KLİNİK AMİNOGLİKOZİD NEFROTOKSİSİTESİ İÇİN RİSK FAKTÖRLERİ ARTTIRANLAR AZALTANLAR HASTAYA AİT Yaşlı Genç Önceden böbrek hastalığı olan Normal böbrek fonksiyonlu Hipovolemik,Hipotansif Normotensif Hepatik disfonksiyon Karaciğer fonksiyonları normal AMİNOGLİKOZİDE AİT Yakın zamanda aminoglikozid tedavisi Yakın zamanda aminoglikozid kullanmama Yüksek doz Düşük doz 3 gün veya daha uzun süre kullanma 3 günden az kullanma Gentamisin gibi ilaç seçimi Tobramisin gibi ilaç seçimi Sık doz arası Günlük tek doz EŞ ZAMANLI KULLANILAN İLAÇLARA AIT Vancomycin Geniş spektrumlu penisilin Amfoterisin B Furosemid Clindamycin Piperasilin Metoksifluoran İv. kontrast maddeler Serum düzeyleri ve nefrotoksisite Hayvan deneylerinde aminoglikozid dozu arttıkça serum düzeylerinin ve toksisite riskinin arttığı gözlenmiştir.Antibakterial etkinlik için yeterli düzeyin olduğundan emin olmak ve çok yüksek dozdan kaçınmak için serum zirve seviyesi ölçülmelidir.Serum kreatinini 3-5 günde bir izlenmelidir. Ototoksisite Aminoglikozidler irreversible vestibülotoksik ve kohleotoksiktir.Nadiren ikisi birlikte olabilir.Tedaviyi sonlandırdıktan sonra tekrarlayan karşılaşmalarla ortaya çıkabilir.En fazla Streptomycinde görülür. Streptomycine bağlı işitme kaybı ve baş dönmesi bildirilmiştir.İlginç olarak aynı hastada hem nefrotoksisite hem ototoksisite görülmesi alışılmış değildir. Kohlear toksisite İnsidans:Az sayıda aminoglikozid kullanıcısı işitme kaybından yakınır,asemptomatiklerde yüksek frekans audigramlar tekrarlandığında insidans %62 olarak bildirilmiştir. Kohleanın dış tüylü hücreleri aminoglikozidlere en duyarlı hücrelerdir,bunlar yüksek frekanslı seslerin duyulduğu yerdedir.Konuşma sesinde kaybın anlaşılması için 25-30 dB kayıp olması gerekir.Bu yüzden hasta anlamadan bile kohlear hasar oluşabilir. Patofizyoloji:Aminoglikozid toksisitesinin yeri iç kulaktaki corti organının dış tüylü hücreleridir.Toksinin intrasellüler hedefi bilinmemektedir.Bir postulata göre Gentamisin Fe’le birleşir ve toksik serbest radikaller üretir.2. hipoteze göre Aminoglikozidler kohlear sinapslardaki glutamat reseptörlerini aşırı aktive ederler. Tüylü hücre kaybı irreversibledır. Kalıtsal risk:En büyük risk genetik predispozisyon olabilir. Mutant rRNA aminoglikozidlere bağlanır.İlginçtir ki;daha toksik ilaçlara bağlanma (paramomisin,neomisin) diğerlerinden (gentamisin,tobramisin) daha sıkıdır. Diğer risk faktörleri:Risk uzun tedavi,özelllikle böbrek yetmezlikli hastalardaki gibi yüksek serum konsantrasyonları,hipovolemi,özellikle Etakrinik asit gibi ototoksinlerle eş zamanlı kullanım ile artar.Toksik potansiyelin sırası;Neomisin>Gentamisin>Tobramisin> Amikasin>Netilmisin. Eş zamanlı loop diüretikler ve Vankomisin kullanımındada risk artar. Klinik özellikler:Ototoksisite azalmış işitme ve vestibüler imbalansla belli olur. Kohlear hasar ilaç kullanımını bıraktıktan günler veya haftalar sonra olabilir.Kümülatif doz ve tedavi süresi serum konsantrasyonlarından daha önemlidir. Hem kohlear hem de vestibüler toksisite riski renal yetmezlikli hastalarda daha yüksektir. Asemptomatik yüksek ton işitme kaybı daha sık bildirilmiştir;ki öncelikle bu olur. Bazı hastalar erken hasarı gösterebilecek tinnitus veya kulakta dolgunluk hissinden yakınabilirler. Vestibüler toksisite İlaç toksisitesinin hedefi ampulla kristanın tip I tüylü hücreleridir.Bulantı,kusma,vertigo ile kuşkulanılır.Nistagmus olabilir.Tüylü hücre rejenarasyonu olasıdır. Korunma Tedaviyi uygun olduğu kadar kısa tutarak ve peryodik olarak renal fonksiyonları değerlendirerek ototoksisite riski minimalize edilebilir.Tedavi 4 günden fazla sürecekse hastanın odyometri ile yüksek frekans sesleri işitmesi kontrol edilebilir. Nöromuskuler blokaj Nadir ama ölümcül olabilen bir etkidir.Genellikle nöromuskuler iletimi etkileyen bir hastalık durumunda veya eş zamanlı ilaç kullanımında ortaya çıkar.Serum ilaç konsantrasyonunun hızlı artımıda risk faktörüdür. Klinik belirtileri;solunum kaslarında güçsüzlük,flask paralizi,dilate pupil olabilir.DTR ler (-), azalmış veya (+) olabilir.İlaçla karşılaşma intraperitoneal,İv.,İm.,intrapleural,oral,topikal veya retroperitoneal olabilir.Neomisin en potent olanıdır.Streptomisin kullanımında da sık bildirilmiştir. Risk D-tubakürarin,süksinilkolin veya benzer ilaç kullanımıyla artar.Hipomagnesemi, hipokalsemi,Ca kanal blokerleri riski arttırabilir.İnfant botulizmli hastalar risk altındadırDaha önceden var olan solunum depresyonuda risk yaratır.Myastenia gravis ve Parkinson hastalığı olan kişilerde,anestezi sonrası görülebilir. Blokaj presinaptik asetil kolin salınımının inhibisyonu ve post sinaptik asetilkolin reseptörlerinin blokajının sonucudur.Aminoglikozidler Ca un presinaptik bölgeye girişini engeller.Bu asetil kolin salınımından önce gereklidir.Neomisin presinaptik salınımı bozmada en etkili iken, Streptomisin ve Netilmisin post sinaptik en etkilidirler.Blokaj iv. Ca-glukonat uygulanımıyla hızla düzeltilebilir.İnfüzyonu 20-30 dakikada veya daha uzun sürede yapmayla önlenebilir Klinik indikasyonlar Ampirik tedavi Gentamisin,Tobramisin,Amikasin P.auroginosa yıda içerecek şekilde Gr(-),aerob basillere bağlı olduğu düşünülen enfeksiyonların ampirik tedavisinde etkilidir.Aminoglikozidler in vitro S.aureus a etkilidir ama eş zamanlı anti-stafilokoksik ß-laktam veya Vankomisin kullanılmaması halinde 24 saat içinde rezistan küçük koloniler oluşabilir.Enterokok türlerine etki eş zamanlı penisilin veya Vankomisin kullanımını gerektirir.Pnömokok veya anaeroblara etkileri yoktur.Additif veya sinerjistik etki için ß-laktam,Vankomisin veya anaeroblara etkili bir antibiyotikle kombine edilirler.Bazı mycobakteriel enfeksiyonlar hariç bir aminoglikozidi bir fluorokinolonla kombine etmeye gerek yoktur. Belirtilen enfeksiyonların ampirik tedavisinde başka antimikrobiklerde eşit etkiyi sağlıyabilir. Febril nötropenik hastalarda aminoglikozid monoterapisiyle yüksek oranda yetersizlik olduğundan aerob Gr(-) basillere etkili bir ß-laktamla kombine kullanılır. Klinik deneyler geniş spektrumlu penisilin ve sefalosporinlerin, ß-laktamazsız ß-laktam ve fluorokinolonların aminoglikozidlerin Gr(-) basillere etkisinin yerini alabileceğini göstermektedir. AMİNOGLİKOZİDLER İÇİN AMPİRİK İNDİKASYON ÖRNEKLERİ(Diğer antibiyotiklerle kombine başlangıç kullanımı) Enfeksiyon tipi Örnek Olası bakteriyemi Kaynak bulunamayan ateş Yanık yarası Yanık yarası enfeksiyonu Enfektif endokardit Strep.,Enterokok,Staf. Intra-abdominal Apendisit,Divertikülit,Kolesistit,Peritonit Menenjit Post-travmatik,Post-operatif Nötropeni ve ateş Kemoterapi sonrası Okuler Endoftalmit Osteomyelit/Septik artrit Post-op. Veya Post-travmatik Otit Diabetik hastada maligne external otit Pnömoni Respiratuara bağlı pnömoni Pyelonefrit Kronik Foley kateter enfeksiyonlu hastalar Seksüel geçişli hastalık PID Deri-Subkutanöz doku Enfekte diabetik ayak Spesifik tedavi Eğer P.auroginosa izole edilirse bir aminoglikozid bir antipseudomonal penisilin (Tikarsilin) veya sefalosporinle (Seftazidim) kombine edilir,Rifampisinde eklenebilir.Non-nötropenik orta ciddiyette GÜSE unda aminoglikozidle monoterapi yeterli olabilir. P.auroginosa için Tobramisin daha etkili olduğunda tercih edilebilir.Gentamisin Serratia ya daha etkilidir.Diğer aerob Gr(-) basiller için Amikasin,Gentamisin,Netilmisin ve Tobramisin eşit etkinlikte görünmektedir. Bruselloz tedavisinde Gentamisin + Doksisiklinin,Tularemide Streptomycin ve Gentamisinin etkinliği kanıtlanmıştır. Aminoglikozidler görüldüğü gibi genelde kombinasyon tedavilerinde kullanılır.Değişik sınıflardan aerob Gr(-) basillere etkili ilaçların artmasıyla aminoglikozid tedavisine 2-3 günden sonra devam etmemek hem olası hemde önerilendir.Böylece hem aminoglikozidlerin etkinliğinden yararlanılır hemde toksisite riskinden kaçınılır. AMİNOGLİKOZİDLER İÇİN SPESİFİK ENDİKASYONLAR PATOJEN AMİNOGLİKOZİD KOMBİNASYONDA KULLANILAN İLAÇLAR Aerob Gr(-) basil Klebsiella Amikasin,Gentamisin,Netilmisin,Tobramisin Antipseudomonal Pen.,Geniş spektrumlu Sef. Enterobakter aerogenes Amikasin,Gentamisin,Netilmisin,Tobramisin Antipseudomonal Pen.,Geniş spektrumlu Sef. Serratia marcescens Gentamisin Antipseudomonal Pen.,Geniş spektrumlu Sef. Francisella tularensis Streptomycin,Gentamisin Brucella abortus Gentamisin veya Streptomycin Doksisiklin Yersinia pestis Streptomycin,Gentamisin Vibrio vulnifikus Amikasin,Gentamisin,Netilmisin,Tobramisin Geniş spektrumlu Sef. Aerob Gr(+) kok Viridans strep. Gentamisin Pen. G Enterococcus faecalis Gentamisin Pen. G Staf. aureus Gentamisin Nafsilin Staf. epidermidis Gentamisin Vancomisin (Rifampin) N.gonorrhoeae Spektinomisin M.avium-intracellulare Amikasin Çoklu M.tbc. Streptomycin Çoklu Entamoeba histolytica Paromomycin Cryptosporidium parvum Paromomycin Profilaksi GIS,GÜS cerrahileri hastaya enterokok bakteriyemisi riski yaratır.Valvüler kalp hastalığı varsa Ampisilin + Gentamisin profilaksisi önerilir.Penisilin alerjik hastalarda ampisilin yerine Vankomisin kullanılabilir. Özetle; Streptomisin; 1-Tbc. tedavisinde genellikle INH ve Etambutolle birlikte, 2-Bakteriyel endokarditte penisilinle kombine, 3-Brusellozda tetrasiklinlerle birlikte, 4-Tularemi ve vebada ilk ilaç olarak kullanılır. Neomisin;topikal veya barsak sterilasyonu amacıyla oral kullanılır. Kanamisin;yedek bir antitüberkülostatiktir. Yalnızca İYE da tek başlarına kullanılırlar,bunun dışında genelde bir ß-laktamla kombine kullanılır. Başlıca indikasyonları; 1-Hastanede gelişen pnömonilerden genellikle Gr(-) basiller sorumlu olduğundan tedavide bir antipseudomonal penisilin veya sefalosporinle kombine bir aminoglikozid kullanılır. 2-Nasokomial bakteriyemilerin ampirik tedavisinde bir aminoglikozidle bir ß-laktam kombine kullanılır. 3-Hatanede yatan hastalarda ürolojik cerrahi bir işlem sonucu veya ürogenital anomolisi olanlarda çoklu dirençli bakterilerin etken olduğu ağır ürogenital enfeksiyonlarda genellikle bir 3. kuşak sefalosporinle kombine kullanılır. 4-Bakteriyel endokarditlerin ampirik tedavisinde sinerjik etkilerinden yararlanmak amacıyla genellikle penisilinle kombine kullanılır.Etken üretilebilirse antibiyograma göre bir ß-laktamla Streptomisin veya Gentamisin kombine edilir. 5-İntraabdominal infeksiyonların tedavisinde;bir aminoglikozid,Klindamisin,bir 5-nitroimidazol türeviyle veya Sefoksitinle kombine kullanılır. 6-Nötropenik hastada ateş durumunda bir anti-pseudomonal ß-laktamla bir aminoglikozid birlikte kullanılır. 7-Hastanede gelişen infeksiyöz artrit ve osteomiyelit tedavisinde kombine tedavide aminoglikozidler yer alır. 8-Pseudomonaslara bağlı maligne otit ekstarna tedavisinde aminoglikozidler, bir anti-pseudomonal penisilin veya anti- pseudomonal sefalosporinlerle birlikte kullanılır. 9-Pseudomonas ve enterobakter gibi dirençli Gr(-) basillere bağlı menenjitlerde,3. kuşak sefalosporinlerle kombine olarak kullanılırlar.Aminoglikozidler BOS a tedavi edici dozlarda geçemezlersede menenjit tedavisinde sinerjik etkilerinden yararlanmak amacıyla veya intratekal ya da intraventrüküler uygulanırlar. KLİNİK KULLANIMLARI:TEK BAŞLARINA;Gr(-) bakteriyal enfeksiyonlar Üriner sistem enfeksiyonları Nosokomial pnömoni Menenjit Bakteriyemi Diğer(Osteomyelit,Peritonit vb.) KOMBİNE TEDAVİDE:Pseudomonal enfeksiyonlar İnfektif endokardit Nötropenik konakçıda ciddi enf. Intraabdominal ve pelvik enf. Brusellozis Tbc. Aminoglikozidlerin doz ayarı Normal renal fonksiyonlu hastalar için aminoglikozidler multiple dozda uygulanabilir,bu Streptomycin ve Amikasin için 2×1,Gentamisin,Tobramisin;netilmisin için 3×1 dir. Multiple günlük doz Yükleme dozu:Bu doz renal fonksiyonlardan bağımsızdır. Ciddi yanıklı,asitli,ödematöz durumlarda dağılım hacmi artar.Tersine dehidratasyon veya kas yıkımı dağılım hacmini azaltır. İv. tedavi edilen hastalar için yükleme dozu 15-30 dakika içinde verilmelidir. İdame dozu:Hesaplanması böbrek fonksiyonlarının değerlendirilmesini gerektirir.GF yaşla ve bazı hastalıklarla azalır.GFR ını endojen keratinin klirensi yansıtır. Kas kitlesinde ciddi kayıplı hastalıklar düşük serum kreatinine yol açar. Normal böbrek fonksiyonu:Serum zirve ve daimi seviyelerinin idame dozunun 2.-3. dozlarından sonra ölçümü önerilir.3-5 günde bir serum kreatinine bakılır.Kreatinin değeri stabilse aminoglikozid ölçümü şart değildir.Böbrek fonksiyonları değişirse doz yeniden hesaplanır. Renal fonksiyon yetmezliği:Doz ayarlamasında 2 metod vardır; 1-Aynı dozda araları açmak, 2-Dozu azaltıp Gentamisin ve Tobramisin için 8,Amikasin için 12 saatte birle devam etmek. Dializ hastalarında dozlama:Hemodializ,peritoneal dailiz aminoglikozid klirensini arttırır. Hemodialize alınan hastalarda kabaca dolaşan aminoglikozidin 2/3 ü alınır.Aminoglikozid klirensi dializ membranın yapısına,dializ süresine,hastanın kan basıncına bağlı olarak değişir. Aminoglikozidin post dializ dozundan sonra serum zirve seviyesinin ölçümü önerilir. Günde tek doz uygulama Günde tek doz aminoglikozid tedavisi konsepti 3 farklı ama ilişkili gözlemden kaynaklanmıştır; 1-Hayvanlarda deneysel nefrotoksisite ve ototoksisitenin günlük tek doz uygulamayla aynı dozun 2-3 doza bölünerek uygulanmasından daha az ciddi olması;Günlük tek doz verilen hayvanlar renal kortexte daha az ilaç biriktirirler.Aynı sonuç elektif nefrektomiden önce aminoglikozid almayı kabul eden hastalarda da gözlenmiştir. 2-Aminoglikozidlerin in vivo ve in vitro aerob Gr(-) basillere PAE göstermesi;PAE nin süresi arttıkça aminoglikozid zirve konsantrasyonu artar.Normal hayvanlarda PAE nötropenik olanlardan uzundur. 3-Aminoglikozidlerin antibakteriyal etkinliğinin yüksek zirve konsantrasyonuyla artımı. Günlük tek doz uygulama enfekte hayvan modellerinde güvenli ve etkili bulunmuştur. Klinik çalışmalar:Özet olarak günlük tek aminoglikozid uygulaması; 1-Geleneksel multiple doz metodu kadar etkilidir. 2-İlaca bağlı nefrotoksisite ve ototoksisite riskini azaltır. 3-Daha ucuz ve kolaydır. 4-Enterokok endokarditli hastalarda kullanılmamalıdır. 5-Hamilelik,Kistik fibroz,aerob Gr(-) basil menenjitlerive osteomiyelitte kullanımı için daha ileri çalışmalar gerekmektedir. 6-Çok ağır,ventile edilen hastalarda bile nöromusküler fonksiyonu kötüleştirmemektedir.Buna karşın hızlı iv. infüzyondan sakınılmalıdır. Total günlük doz-Normal böbrek fonksiyonlu:Normal böbrek fonksiyonu CrCl 80 ml/dk olarak tanımlanır.Bu hesaplama serum kreatininin 0.5 mg/dl olduğu az kas kütlelilerde yetrsiz kalabilir. Bir yaklaşım FDA nın kanıtlanmış multi doz rejimleri için olanın toplamını kullanır; Gentamisin,Tobramisin için 3×1.7 mg/kg dan 5.1 mg/kg/g,Netilmisin için 6 mg/kg/g, Amikasin için 15 mg/kg/g.Bu metodun avantajı dozdan 12-18 saat sonra serum düzeyinin 1 µg/ml nin altına düşeceğinden ve nefrotoksisite riskini azaltacağından emin olmaktır. Disavantajı;ödematöz durumda (KKY,asit)artan volümden veya bakteriyeminin sonucu olarak kapillerlerden sızıntı yüzüden artmış ilaç dağılım hacmine bağlı olarak Gentamisin ve Tobramisin için hedflenen serum konsantrasyonu 16-24 µg/ml nin sağlanmasının yetersizliğidir. 2. bir metod ortalama serum konsantrasyonunu ve bakterisidal aktiviteyi arttırmak için Gentamisin veya Tobramisinin günlük dozunu 7 mg/kg/g e arttırmaktır.Yüksek doz artmış volümlü hastalarda avantajlıdır ve nöromusküler blokaj bildirilmemiştir.Multiple günlük dozda olduğu gibi obesite söz konusuysa ayarlama yapılmalıdır. Çok ağır hastalar için Gentamisin ve Tobramisin 7 mg/kg/g den başlanıp sonradan birkaç gün içinde 5.1 mg/kg/ge inilebilir. Total günlük doz-Bozuk böbrek fonksiyonlu:Bir metod günlük dozu CrCl indeki düşmeyle orantılı olarak azaltır. CrCl i 30-80 ml/dk olanlar için doz aralığı 24 saat,30 ml/dk dan azlar için 48 saate uzatılabilir. CrCl i 40 ml/dk dan az olanlar için günlük tek dozun teorik avantajı ortadan kalkar. 2. metod total günlük dozu azaltmadan dozların arasını açar. Günlük tek doz rejimlerinde serum düzeyinin izlenmesi:Kürün başında serum düzeylerine bakmak şarttır.Serum zirve seviyesi etkili olmalı ve devamlı düzey toksisite riskini azaltmalıdır. Stabil renal fonksiyonlu 3 günden fazla tedavi alan hastalarda ek serum düzeyleri gereksizdir. CrCl si haftada 1-2 kez ölçülmelidir,değişiklik dozu değiştirmeyi gerektirir. Özel durumlar Çocuklar Yenidoğan ve infantlarda Aminoglikozidlerin farmakokinetiği yetişkinlerden farklıdır;renal klirensleri azalmıştır;yarı ömürleri uzar,doz azaltılmalıdır.Normal doğum ağırlıklı infantlarda 7 günden sonra yarı ömür yetişkinlerinkine yaklaşır. Yenidoğanlarda yetişkinlere kıyasla aminoglikozid dağılım hacmi vücut ağırlığı yüzdesine göre daha fazladır. Günlük tek doz deneyimi sınırlıdır,ama etkili bulunmuştur. Kitik fibroz İlerlemiş KF lu hastalar P.aeroginosa nın hava yolu kolonizasyonuna mağdurdurlar.Hastalılk ilerledikçe trakeobronşit ve pnömoni episotlarının sıklığı artar ve bu anti-pseudomonal ß laktam ve aminoglikozid kombinasyon tedavisini kaçınılmaz kılar. KF lularda kronik tedavi ihtiyacından dolayı aminoglikozid tedavisi azalmış farmakokinetik (glomerüler filtrasyonda artma,kısa yarı ömür ve artmış dağılım hacmi nedeniyle), azalmış antibakteriyel etkinlik (mukusa gömülmüş organizmalara ulaşmada güçlük ve bakterinin olası azalmış replikasyonundan dolayı) ve ototoksisite riski (özellikle kohlear) yüzünden komplikedir.End-stage KF lu ve aylarca kontinüe aminoglikozid tedavisi ihtiyacı olan hastaların çoğu kohlear hasar vae sağırlıktan yakınır.Nefrotoksisite ve vestibüler toksisite nadirdir. Parenteral tedavi:İlacın dozu arttırılmalıdır.Genellikle P.aeroginosa ya karşı düşük MIC i olduğundan dolayı Tobramisin seçilir. Günlük tek doz tedavisi alternatif bir yaklaşımdır. Aerosol tedavi:Avantajları:Balgamda yüksek ilaç seviyesi sağlaması,daha az sistemik ilaca maruz kalma,hastanın evde kendi uygulıyabilmesi ve akciğer fonksiyonlarında artmadır. Yetişkinler ve 6 yaş üstü çocuklar için FDA nın onayladığı doz 28 gün nebülazatörle 2×1 300 mg.dır.Sonra 28 gün ara verilip tekrarlanır. Seruma emilim azdır.Ototoksisite bildirilmemiştir ama geçici tinnitus olabilir.Nefrotoksisite gözlenmemiştir.Pahalıdır. İnfektif endokardit Aminoglikozidlerin enterokoklara etkisi için hem bir hücre duvarı etkin bir antibiyotiğin (Ampisilin) hemde aminoglikozidin devamlı varlığı gerekmektedir.Viridans Sterp. ve enterokok endokarditi için Pen. G + Gentamisin (Normal böbrek fonksiyonlularda;3 mg/kg/g 3×1) önerilmektedir. Devamlı ambulatuar peritoneal dializ sırasında peritonit Aminoglikozidler duyarlı organizmaların yapacağı dialize bağlı peritoniti tedavi için peritoneal dializ sıvılarında kullanılırlar.Bu şekilde ilaç kullanımı sistemik hastalığı olanlar için önerilmez. Spektinomisin ve gonore Spektinomisin gonokok enfeksiyonlarının tedavisinde kullanılır.T.pallidium ve Cl.trachomatis te etkili değildir.Tükrükte terapötik konsantrasyona ulaşmadığından faringeal gonokoku elimine etmez.Nefrotoksik ototoksik değildir.Komplike olmayan üretral,servikal ve dissemine gonore tedavisinde kullanılır.Penisiline alerjik veya gonokokun penisilinaz üreten türleriyle hasta olanlarda alternetiftir.Cervix veya üretra enfeksiyonunda 2 gr. tek sefer im. uygulanır.Gonokoksemi için 3 gün 12 saatte bir 2 gr. im. önerilir.İv. formu yoktur. PREPARATLAR:Amikasin sulfat;Amikaver Netilmycin;Netromycine Amiklin Streptomycin sülfat;Enteristin Amikozit Guanamisin Mikasin Strep-Deva Gentamisin sülfat;Garamycin Otomygen Tobramycin sülfat;Nebcin Gensif Thilomaxine Genta Tobel Gentaderm Tobrased Gentagut Tobrex Gentamin Tobsin Gentasol Genthaver Gentreks Getamisin

http://www.biyologlar.com/aminoglikozidler

Çeşitli Toprak Parametrelerinin Mikroorganizmalarla İlişkisi

1. Toprak nemi Yağmur suları topraktan yıkandıktan sonra toprak porları yeniden havayla dolar. Drenajı takiben toprak nemi, toprak partiküllerinin tutma kuvveti ile yerçekimi arasında oluşan denge sonucu daha stabil hale gelir. Gerek bitki gerekse mikroorganizmaların ideal nem koşullarını gösteren bu denge düzeyine tarla kapasitesi denir. Toprak kurudukça içerdiği nem, bitki ve pek çok mikroorganimanın yararlanamayacağı bir düzeye kadar azalır ki bu noktaya solma noktası denir. Mikrobiyal hücrelerin çoğu toprağın kuruması sırasında ölmektedir. Ancak bu koşullara dayanıklı olan türler ortamda kalabilmektedir. Mikroorganizmalar kuraklığa karşı farklı direnç ve tepki gösterirler. Örneğin Bacillus cereus mycoides optimum gelişmesini toprakta 20-40 µm su filmi kalınlığında yapabilmektedir. 2. Toprak Porları Toprak partikülleri arasındaki boşluklar yani porlar toplamı toprak hacminin hemen hemen yarısını kaplar. Bitki örtüsü ve toprağa yapılan uygulamalar toprağın por hacmini etkiler. Porların büyüklükleri topraktaki hayvan ve mikroorganizmaların gelişimi ve dağılımını etkiler. Por büyüklüğü bakteri ve aktinomiset’lerden ziyade mantarlar üzerinde daha çok etkilidir. Örneğin Pythium ultinum 2,7-200 µm por çapında vejetatif gelişmesini gerçekleştirebildiği halde eşeysel çoğalmasının 15 µm por çapında azaldığı gözlenmiştir. Mikroorganizmalar porlar içinde bulunduğu kadar partiküllerin birleşmesiyle oluşan toprak kümelerinin (agregatların) içinde de bulunabilir. Toprak agregatlarının (topak-küme) oluşumunda çeşitli türden mikroorganizmalar rol oynarlar. 3. Toprak Havası Mikroorganizmalar, toprak havasındaki gazların konsantrasyonlarının değişimine çok farklı tepkiler gösterirler. Bazı bakteriler kuvvetli anaerob olduklarından oksijen varlığında gelişemezler (Örnek: Clostridium botulinum). Bunun aksine Pseudomonas flourescens ve aktinomiset’lerin çoğu kuvvetli oksijenli koşulları tercih ederler. Toprak havasının bileşimi atmosferdekinden oldukça farklıdır. Bitki kökleri ve diğer canlıların O2 tüketip, CO2 üretmeleri nedeniyle toprak havası %0,17-0,25 arasında CO2 içerir. Halbuki havada bu oran %0,03’tür. Nemli topraklarda O2 difüzyonunun azalmasından dolayı mikrobiyal aktivitenin yoğunluğuna bağlı olarak kısa süreler için CO2 düzeyi %10’u aşabilir. Bir vejetasyon süresi içerisinde toprakta oluşan CO2 miktarı 12 000 kg/ha’dır. Bu miktarın 2/3 mikroorganizmaların, 1/3 ise bitki köklerinin faaliyeti sonucu oluşmaktadır. Toprak havası, su buharı ile doygun olup, ayrıca mikrobiyal aktivite sonucu oluşan amonyak, metan ve diğer uçucu maddeleri de içerir. Bunlar toprak suyunda çözünmüş halde de bulunurlar. Havalanmanın uygun olmadığı koşullarda, bitkilerin biyolojik aktiviteleri azaldığından azot ve kükürt bakterilerinin gelişimi engellenmektedir. Anaerob koşullarda yaşayan mikroorganizmaların metabolik faaliyetleri sonucu toprakta diğer canlılar için toksik nitelikli maddeler oluşmaktadır. Örneğin; karbon mineralizasyonu sonucu CO2 yanında çeşitli organik asitler (süt asidi, yağ asidi, limon asidi vs.) oluşmakta ve CH4, H2S gibi fitotoksik maddeler ortaya çıkmaktadır. Bu metabolitler ile oksijen yetmezliğinin oluşturduğu olumsuz koşullarda bitki kök gelişimi azalmakta ve buna bağlı su ve besin maddesi alımının azalmasından kaynaklanan gelişim bozuklukları ortaya çıkmaktadır. Bazı toprak mikroorganizmaları ise aerob olmalarına karşın düşük O2 basıncı düzeylerinde iyi gelişebilmektedir. Bu tür organizmalara mikroaerofil organizmalar denir. Topraklarda ortaya çıkan anaerobik koşullarda nitrat ve fosfatlar gibi yarayışlı besin maddeleri azalarak sülfitler ve 2 değerli indirgenmiş Fe gibi maddelerde artış görülür. Topraklarda aerobik ve anaerobik koşullar çok dar bir ayırım gösterir. Bazı durumlarda aerob metabolizmadan anaerob metabolizmaya dönüşüm görülür. Örneğin; aerob koşullarda topraklardaki selüloz ayrışması CO2 ve H2O oluşumu ile sonlanırken, anaerobik koşullarda asetik ve formik asit gibi organik asitler birikir. Bitkilerin kök bölgelerinde topraktaki yapısal bozulma nedeniyle ortaya çıkan anaerobik cepler çeşitli olumsuz etkiler yaratır. Bunlar; • Bitkilerdeki fizyolojik olaylarda O2 yetersizliği • Bitki gelişimini etkileyen faktörlerde değişim • Bitki kök bölgelerinde fitotoksik maddeler oluşturan patojen ve saprofit populasyonlarda değişim Toprak porları bloke olduğunda, kök çevresindeki aktif mikrobiyal metabolizma ya da bitki kalıntılarının ayrışması bu ceplerde O2 yokluğuna neden olur. Topraktaki organik maddeler, inorganik partiküller ve mikroorganizmaların etrafını sarar. Bu maddeler yapıştırıcı özellikte olduklarından mikroorganizmalar toprak strüktürünün ana oluşumcularıdır. Toprakta oluşan agregatlar ve bunların oluşturduğu por büyüklükleri toprak havalanmasında son derece önemlidir. Porların bir kısmı kapalı olduğu halde açık olanlar gaz difüzyonuna imkan sağlar. Suyun varlığı ve miktarı porlardaki faz oranını etkiler. Topraktaki suya dirençli agregatların artışı toprak biyokütlesinin artışına paralel olarak artar. Bakteri ve mantarlar bu özelliği artırırken Mucor heamalis gibi toprak mantarlarının hifleri agregasyonu önlemektedir. • Laterit: Tropik iklimlerde kırmızı renkli topraklar. Bol yağış ve sıcaklık nedeniyle SiO2 kaybolmakta, buna karşılık Al ve FeO2‘ler şiddetli buharlaşma nedeniyle üst horizonlarda birikmektedir. Bu topraklar granit ana maddesinden oluşur (Fe, Al ↑). • Podzal: İklimin soğuk ve yağışlı olduğu ve ölü örtünün asidik olduğu yetişme ortamlarında ölü örtü ayrışması güçleşir ve mineral toprak üstünde kalın bir organik madde tabakası oluşur. Bu tabakadaki humus asitleri ve organik asitlerle Fe ve AlO2’ler aşağı doğru yıkanır ve kül renkli bir horizon meydana gelir (Fe, Al ↓). Şist: Yaprak halinde parçalanan kaya. • Çernozyon: Kara topraklar. Yeterli nem ve uygun sıcaklık koşullarının humus oluşumu ve mineral ayrışmasını ilerlettiği fakat aşırı yıkanmanın olmadığı koşullarda oluşur. Düşük yağışlı çayır, step, preri bölgelerinin topraklarıdır. Tarla Kapasitesi: Toprak suyla doygun hale geldikten sonra toprak taneciklerinin yerçekimine karşı tuttuğu su miktarı. 4. Toprak Strüktürü Toprağı oluşturan kum, silt ve kil gibi inorganik bileşenlerin büyüklüğü mikroorganizmalar ve bitki kökleriyle ilişkilidir. Kül partikülleri büyüklük bakımından bakteriyel hücrelere benzemekle beraber çok daha küçük de olabilirler. İnorganik bileşikler Çapları (µm) Kum 50-200 Silt 2-50 Kil 2 Mikroorganizmalar Bakteri 0,5-1,0 Aktinomycetes 1,0-1,5 Mantar 0,3-10 Killer ve mikrobiyal hücreler arasında karşılıklı etkileşimler mevcuttur. Bakterilerin çoğunluğu ve kil mineralleri elektronegatif özellikler gösterirler. Toprak bakterileri sadece kil partikülleri ile etkileşim halindedir. Çünkü her ikisinin de üzerindeki yükler polarize olarak veya metal iyonları ile köprüler kurarak etkileşirler. Killer mikroorganizmalara yapıştıklarında onların aktiviteleri üzerine çok değişik etkiler yapar. 5. Toprak Reaksiyonu ve Mikroflora Toprak pH’sı besin iyonlarının topraktaki davranışları (çözünürlük, yarayışlılık, toksisite vd.) topraktaki enzimatik ve mikrobiyal reaksiyonların yönünü etkilemesi açısından en önemli toprak özelliğidir. Mikrobiyal sitoplazmanın pH düzeyi yaklaşık olarak nötraldir. Bu nedenle toprak mikroorganizmaları en iyi pH 7 civarında gelişme gösterirler. Ancak istisnai durumlarda mevcuttur. Örneğin Thiobacillus bakterileri pH 6 düzeyinde yaşayabilen asidofilik organizmalardır. Genel olarak toprak bakteri ve aktinomisetleri asit koşullara karşı mantarlardan az töleranslıdır. Mantarların pekçok türü podzal topraklar gibi asit koşullarda (pH 3) gelişebilir ve dominant florayı oluşturabilir. Topraklarda küçük partiküller çevresindeki pH koşulları toprağın genel pH’sından biraz farklı olabilir. Örneğin; negatif yüklü kolloidal kil partikülleri etraflarında H+ iyonları ve mikroorganizmalar tarafından salınan enzimleri adsorbe ederek toprak çözeltisinden daha düşük bir pH oluşumuna neden olurlar. Bunun terside olabilir. Örneğin; organik madde parçacıkları etrafında amonyağın tutulması nedeniyle bunların çevresinde pH artışı olabilir. 6. Toprak Sıcaklığı Toprak organizmaları güneş ışıması, toprak rengi, topoğrafya, yön, bitki örtüsü, toprak-su bilançosu gibi faktörlere bağlı olarak ortaya çıkan sıcaklık faktörü ile yakından ilgilidirler. Doğada cereyan eden bütün biyolojik, kimyasal ve fiziksel olaylar belirli enerji dönüşümleri sonucunda meydana gelir. Belirli sıcaklık derecesi özellikle biyolojik varlıkların optimum gelişmesi için gereklidir. Toprakta yaşayan bazı bakteri türlerinin aktiviteleri sıcaklıkla yakından ilgilidir. Örneğin; azot döngüsünde nitrifikasyon bakterilerinin optimal faaliyetleri 25-30 0C arasında olup, bu derecelerin 4,5-5 0C altına düşmesi ile aktiviteleri durur. Toprak faunasının da aktivitesi ve gelişmesi toprak sıcaklığıyla yakından ilgilidir. Toprak mikroorganizmaları optimum gelişme bakımından mezofil (gelişme optimumu 25-37 0C) karekterdedir (psikrofil 5 0C’nin altında, mezofil 25-37 0C, termofil 55-65 0C optimum olanlar). Ancak çok değişik tiplerine de rastlanır. Örneğin birçok topraktan termofilik organizmaları izole etmek mümkün olabildiği gibi eksterm düzeyde soğuk topraklarda mezofilik organizmalara rastlamak mümkündür. Toprak sıcaklığı mikrofloranın genel metabolik aktivitesine belirgin bir etki yapmakla beraber çoğunlukla öldürücü etki yapmaz. Toprak organizmalarının toprak profilindeki durumları ve toprak üstündeki iklim koşulların etki derecesini belirleyen faktörlerdir. Canlılar Alemi Hayvanlar Bitkiler Protistler Prokaryotlar Ökaryotlar Bakteriler Algler Mavi Algler Mantarlar Protozoa’lar Toprak Organizmaları Toprak mikroorganizmalarının tümü edafon olarak bilinir. Organizasyon niteliklerine bakılmaksızın toprak biotası aşağıdaki bölümlere ayrılabilir; • Mikrobiota: Algler, protozoa, mantar ve bakteriler. • Mezobiota: Nematod’lar, küçük arthropod’lar ve enchytroeid (saksı) kurtları, kollemboller. • Makrobiota: Yer solucanları, yumuşakçalar, büyük enchytroeid’ler ve arthropod’lar. Toprak Canlıları (Edafon) Toprak Faunası Toprak Florası Protista (Mikroorganizmalar) Çok Hücreliler Tek Hücreliler (Metazoa) (Protozoa) Yüksek Protistler Alçak Protistler (Eukaryotlar) (Prokaryotlar) Mantar Alg Bakteri Mavi ve Algler Aktinomisetler Toprak mikroorganizmaları içinde bakteri ve mantarlar en ilgi çeken organizmalardır. Bunun nedeni karasal ekosistemlerdeki enerji akışı ve besin maddesi aktarımının büyük kısmının bu organizma gruplarınca gerçekleştirilmesinden kaynaklanmaktadır. Mikroorganizmalar biyolojik organizasyonları nedeniyle bitki ve hayvanlardan ayrı bir grup halinde protista adı altında toplanmıştır. Bu grubun üyeleri tek hücreli veya sönositik (yaşam döngüleri sırasında hücresel strüktüre sahip olduğu dönemler gösteren çok çekirdekli fakat çok hücreli olmayan) veya çok hücreli olduklarında olgun dönemlerindeki bitki ve hayvan dokularının özelliklerinden farklılık gösteren canlılardır. Protista’ların Sınıflandırılması Bakteriler Bu organizmalar topraklarda sayı, faaliyet ve ekolojik etkileri bakımından en önemli grubu oluşturur. Topraktan izole edilen bakteriler iki ana grup altında toplanır; a. Yerli organizmalar (otokton, indigenous) b. Dıştan gelen organizmalar (allokton) Yerli populasyonlar komunitelerin biyokimyasal işlevlerine katılan, uzun süre metabolik aktivite göstermeksizin dirençli formlar halinde toprakta barınabilen türlerdir. Allokton türler ise komunite faaliyetlerine önemli düzeyde katılmazlar. Bu organizmalar hava hareketleri, yağış sonucu veya hayvan gübresi, atık çamurlar ve hastalıklı dokular yoluyla ortama girerler ve bir süre ortamda bulunabilirler. Hatta kısa bir süre için çoğalabilirler fakat asla önemli bir ekolojik işlevi olan dönüşüm (transformasyon) ve interaksiyon (etkileşim) göstermezler. Yerli populasyonlar arasında bulunan bazı türler, hızlı yararlanılabilen organik besin maddeleri ilave edildiği zaman hızla gelişen organizmalardır. Bu nedenle toprak uygulamalarına karşı süratle tepki verirler. Bu grup besin kaynakları azaldığı zaman, sayılarını süratle azaltırlar. Diğer bazı yerli populasyonlar ise toprağın organik maddesini, dirençli bitki dokularını ve diğer mikrobiyal hücreleri besin maddeleri daha az yararlanılabilir olduğundan bu tür organizmalar yavaş gelişirler. Bakteriler, sistematik veya taksonomik esaslara göre sınıflandıralabileceği gibi fizyolojik özelliklerine (beslenme, metabolik özellikleri, enerji kaynakları) ve hücre yapısına göre de sınıflandırılabilir. Morfolojik olarak çubuk şeklinde olanlar en yaygın olanlardır (spiral ve yuvarlak “cocci” olanların yanında). Çubuk bakterilerin bazıları uygun olmayan koşullara dirençlidir. Böyle durumlarda yaşam döngülerinin bir kısmını spor olarak geçiririler. Özellikle çubuk bakterilerinin oluşturdukları endospor bu çevre koşullarına karşı son derece dirençlidir. Bergey’e göre bakterilerin Shizomycetes sınıfına dahil edilirler. Bu sınıfın 13 ordosu bulunmasına rağmen toprakta en çok rastlananları çoğunluk 3 ordo içinde toplanır; • Pseudomonales • Eubacterioles • Myxobacteriales 1. Pseudomonales Bu grup bakterilerin bir kısmı organik besin maddelerinden yararlanmaksızın karbon gereksinimlerini CO2 özümlemesi ile sağlarlar. Bu işlevde gereken enerji inorganik bileşiklerin oksidasyonuyla sağlanır (kemoototrof veya kemolitotrof). Ototrof yaşayan nitrifikasyon bakterilerinin bir kısmı amonyağı nitrite, diğer bir kısmı da nitriti nitrata oksitleyerek enerji sağlarlar. Hydrogenomonas’lar ise molekül hidrojeni suya çevirerek, kükürt bakterileri de elementel kükürt veya kükürtlü hidrojeni sülfatlara veya sülfirik aside okside ederek yaşarlar. Bu ototrof organizmaların yanında bu ordo içinde organik maddelerin ayrışmasında rol alan Pseudomonas’lar biyokimyasal döngüde önemli bakterilerdir. Bunlar gram negatif, polar kamçılı çubuklardır. Bazı tipleri denitrifikasyonu anaerobik solunum amacı olarak kullanılır. Bu ordoda ayrıca metanı karbon kaynağı olarak kullanan Methanomonas, selülozu ayrıştıran Cellvibrio ve kemolitotrof olarak yaşayan Hydrogenomonas cinsleri sayılabilir. 2. Eubacteriales Bu ordo çok önemli toprak bakterilerini içeren familyaları kapsar. Bu familyalar içindeki en önemli cinsler; Azotobacter, Rhizobium, Agrobacterium, Chromobacterium sayılabilir. Azotobacter gram negatif, kok ya da çubuk şekilli serbest yaşayan bakteriler olup, atmosfer azotunu kullanabilirler. Rhizobium bakterileri ise simbiyoz yaşayan, aerob, sporsuz çubuk şekilli bakterilerdir. Baklagil köklerinde nodül oluşturan, havanın serbest azotundan yararlanır. Agrobacterium ise gram negatif, sporsuz, kısa çubuklar şeklinde fakültatif anaerob bakterileridir. Agrobacterium radiobacter var. tumefaciens, gal (ağaç uru) oluşturan bir tür olarak bilinir. Bu bakteri suşu Rhizobium legumiosarum bakterisi ile çok yakın bir G-C (guanin-sitozin) ilişkisi gösterir. Bu iki bakteri sadece 3-ketoglikozid üretimi reaksiyonunda birbirinden ayrılır. R. leguminosarum bu reaksiyon bakımından negatiftir. Bu grupta yer alan Chromobacterium ise gram negatif, sporsuz, kısa çubuklar şeklinde olup, fakültatif anaerob ve mor pigment oluşturan bir bakteridir. Bacillus ve Clostridium türleri de toprakta sıkça bulunan mikroorganizmalardır. Bacillus aerob veya fakültatif anaerob, endospor içeren çubuk bakterileridir. Clostridium kuvvetli anaerobik, endospor içeren, moleküler azottan yararlanabilen çubuk şekilli bir toprak mikroorganizmasıdır. Bitki döküntülerinin ayrışması bakımından pektinolitik ve selolitik türler önemli olup, Clostridium felsinum bunlara bir örnektir. Selülotik Clostridium’lar mesofil ya da termofil olarak gruplanabilirler. Her iki gruba ait üyeler selülozu hidrojen, CO2 ve organik asitlere ayrıştırırlar. Termofil türler toprakta ve ayrışan bitki dokuları üzerinde çoğunlukla bulunmamakla birlikte mesofilik türlerin asıl habitatı otçul hayvanların sindirim sistemleridir. Eubacteriales Azotobacteraceae Azotobacter chrococcum A. agilis A. indicus Rhizobiaceae Rhizobium meliloti R. leguminosarum R. phseoli R. trifoli R. lupini R. japonicum Agrobacterium Chromobacterium Achromobacteriaceae Achromobacter Flavobacterium Micrococcaceae Micrococcus Sarcina Corynebacteriaceae Corynebacterium Arthrobacter Bacillaceae Bacillus Clostridium Gram (+) ve Gram (-) Gram, Danimarkalı fiziçikci. Bakteriler zayıf alkali çözeltide hazırlanmış crystal violet ile boyanmakta ve sabitleştirici olarak iyot çözeltisi ilavesinden sonra alkolle yıkanmakta. Alkol ile rengi giden bakteriler gram (-), boyayı alıkoyanlar ise gram (+) olarak tanımlanmaktadır. Bakterilerin Gram boyama reaksiyonları, onların bazı morfolojik ve fizyolojik özellikleriyle uyum göstermektedir. Örneğin; topraktaki kokların çoğu, spor oluşturan çubuklar ve aktinomisetlerin hepsi gram (+)’dır. Buna karşılık sprillum, polar kamçılı spor oluşturmayan çubuklar gram (-)’dir. 3. Myxobacteriales Bazı myxobakteriler diğer bakterileri çözme (lyses) ve özümleme özelliği gösterirken, diğerleri saprofitiktir. Cytophaga cinsi özellikle selülozun aerob ayrışımında aktif rol oynar. Bu cins içerisinde ayrıca kitin ayrıştıran türlerde vardır. Myxobakteriler toprakta çok yaygın olup, özellikle vejetasyon, gübre, kompost ve çürümekte olan odunsu dokunun ayrışmasında etkilidirler. Bu bakteriler esnek yapılı çubuklar şeklinde olup, kayıcı hareket gösterirler. Chondrococcus, Archamgium ve Polyoungium bu grubun en yaygın örnekleridir. Nemli topraklarda büyük populasyonlar oluştururlar. Toprak Bakterileri Toprakta çok sayıda bulunan ve bakteri populasyonunun %90’nını oluşturan cinsler; Pseudomonas, Arthrobacter, Clostridium, Achromabacter, Bacillus, Micrococcus ve Flavobacterium’dur. Bakteriler toprakta genellikle yüzeyde ya da yüzeye çok yakın kısımlarda ve organik dokular (humus) üzerinde kolonize olurlar. Toprak bakterilerinin gerek yoğunluğu ve gerekse bileşimini etkileyen en önemli faktörler; a. Çevre ve toprak sıcaklığı b. Organik maddeler c. İnorganik besin elementleri d. pH e. Mevsimler f. Toprak işleme ve kültürel işlemler Toprakta mikroorganizmaların faaliyeti için belirli bir nem oranının bulunması gerekir. Her mikrorganizmanın nem oranına tepkisi farklıdır. Toprak suyunun da fazla bulunması toprak havası ve O2 düzeyini etkileyeceğinden aynen su noksanlığında olduğu gibi olumsuz etki yaratır. Bakterilerin optimal su gereksinimleri toprağın su tutma kapasitesinin %50-70’i kadardır. Toprakta su fazlalığı (drenaj bozukluğu, aşırı yağış veya sel) bakteri dağılımında azalmaya neden olur. Bu gibi durumlarda ortamda oksijen azalması aerobik mikroorganizmaların faaliyetlerini etkiler, anaerob bakteri faaliyeti artar ve topraktaki metabolik olaylar yön değiştirir. Sıcaklık, bütün biyolojik olayları etkiler. Her organizma, optimum sıcaklık isteği farklı olduğundan toprak bakterilerinde bu istekler bakımından 3 farklı grup ayırtedilebilir; • Psikrofil bakteriler: Gelişme optimumları 0-20 0C • Mezofil bakteriler: Gelişme optimumları 20-45 0C • Termofil bakteriler: Gelişme optimumları 45-65 0C Toprak ortamında organik maddeler bakterilerin gelişiminde rol oynayan en önemli faktörlerden biridir. Hem hayvansal hem de bitkisel kalıntılar heterotrof organizmalar için besin ve enerji kaynağıdır. Topraklardaki bakterinin populasyonlarının büyüklüğü içerdiği organik madde miktarıyla ilgilidir. Yeşil gübre ya da ürün kalıntılarının toprağa gömülmesi derhal mikrobiyal tepkiye neden olur. Bu tepki zaman içmerisinde azalır. pH, topraktaki H iyonu konsantrasyonu ne kadar artarsa topraktaki bakteriyel komunite büyüklüğü o kadar azalır. Asitli topraklarda yapılan kireçleme bakteri gelişimini uyarır. Genel olarak asit koşullarda mantarlar dominant florayı oluştururken alkali koşullarda bakteriyel formlar daha çok aktivite gösterir. Toprak işleme, toprağın havalanmasına, organik maddenin üst profilde dağılımına ve nem kapasitesine etki yaptığından toprak mikroorganizmalarının tip ve sayısı üzerine etki yapar. Mevsimlerin mikroflora üzerine olan etkisi iklime bağlı olarak sıcaklık ve organik madde ile ilgilidir. Toprağın dominant florası; bakteriler çeşitli şekillerde (taksonomik, morfolojik, fizyolojik) sınıflandırıldığı gibi beslenme ortamına yani maksimum gelişmeleri için gereksinimlerine göre de sınıflandırılabilir; 1. Gelişim faktörü istemeyenler 2. Bir ya da daha fazla aminoasiti gereksinenler 3. B vitaminini gereksinenler 4. Hem aminoasit hem de B vitamini isteyenler 5. Kompleks gelişim faktörüne ihtiyaç duyanlar Bakterilerin yaklaşık 9/10’u maksimum gelişim için gelişim faktörlerine gereksinim duyarlar. Bakterilerin %10’u aminoasit ve bir seri B vitaminlerine, %30’u gelişim faktörlerinin kompleks karışımına gereksinim duyarlar. Bir organizma gelişmesi için özel bir madde gereksiniyor ve bu madde ortamda bulunmadığı zaman gelişemiyorsa bu tür organizmalara oksotrof organizmalar denir. Bakteriler enerji ve karbon kaynaklarına göre de sınıflandırılabilir; • Heterotrofik veya kemoorganotrofik mikroorganizmalar: Bunlar organik besin maddelerini enerji ve karbon kaynağı olarak kullanırlar • Ototrofik veya litotrofik mikroorganizmalar: Bunlar enerjilerini güneşten (fotoototrof) ya da inorganik bileşiklerin oksidasyonundan, karbonu da CO2 özümlemesinden sağlarlar (kemoototrof, kemolitotrof). Ototrof bakteriler iki genel tip gösterirler; • Fotoototroflar (fotolitotrof): Güneş ışığından enerji sağlanır. • Kemoototroflar (kemolitotrof): Enerji inorganik maddelerin oksidasyonundan sağlanır. Bazı bakteri cinsleri fotoototrofik özellikler gösterirler. Kemoototrofi ise tarımsal ve ekonomik önemi olan sınırlı bakteri türlerince kullanılan bir beslenme şeklidir. Bazı bakteri türleri zorunlu kemoototrofik özellik gösterirken bazıları fakültatif niteliktedir ve organik karbonu da kullanabilirler. Obligat (zorunlu) kemoototroflar enerji kaynakları oldukça özel olup, sadece bir veya birkaç bileşiği kullanabilirler. Örneğin; nitrit Nitrobacter için amonyum, Nitrosomonas için bazı inorganik kükürt bileşikleri, Thiobacillus türleri için geçerli bileşiklerdir. • Nitrobacter nitriti nitrata oksitler • Nitrosomonas amonyomu nitrite oksitler • Thiobacillus inorganik kükürtlü bileşikleri sülfatlara • Thiobacillus ferrooxidans ferro demiri (+2 değerli) ferrik (+3 değerli) duruma çevirir. Heterotrof bakterilerin çoğu basit şekerleri ana karbon ve enerji kaynağı olarak kullanırlar. Heterotrof organizmaların bir grubu C gereksinimini glukoz (dekstroz) ve yağ asitleri gibi küçük organik moleküllerden sağlarken diğer bazıları kompleks besin maddeleri kullanırlar. Mikroorganizmalar arasında en çok ve en hızlı kullanılan karbon kaynağı karbonhidratlardır. Monosakkaritler özellikle heksozlar geniş ölçüde kullanılan bileşiklerdir. Mannitol ve gliserol gibi polihidrik alkollerde aktinomisetler için uygun karbon kaynaklarıdır. Aminoasitlerde mikroorganizmalar tarafından süratle kullanılan karbon kaynaklarıdır. Hidrokarbonlar Corynebacterium, Mycobacterium ve Pseudomonas gibi çeşitli bakteri gruplarınca C kaynağı olarak kullanılır. Pseudomonas ve aktinomisetler lignin gibi ayrışması zor karmaşık ve aromatik yapı içeren bileşikleri substrat olarak kullanabilirler. Ancak ligninin ayrışmasında en çok Basidiomycetesler baskın rol oynarlar. Toprakta doğal olarak kullanılmayan ve ancak insanlar tarafından ortama aktarılan peptisit ve deterjan gibi kirleticiler toprakta çeşitli bakteri ve mantar türleri tarafından bir C ve enerji kaynağı olmak üzere ayrıştırılırlar. Aktinomiset’ler Prokaryot bakteriler olup, bakterilerle mantar arasında geçiş teşkil ederler. Sistematik olarak bakterilerin Eubacteriales takımında yer alan bu organizmalar hücre yapıları bakımından bakteri özelliği göstermekle birlikte dallanmış miselli bir yapı oluştururlar. Bu prokaryotik organizmaların hücreleri gram (+) olup, 0,5-20 µm çapındadır. Çeşitli tipte spor üretirler. Toprak aktinomisetlerinin çoğu misel oluşturarak (Actinomyces cinsi hariç) gelişirler. Hiflerinin üzerinde konidia denen tek, çift veya zincirler şeklinde eşeysiz sporlar oluştururlar. Toprakta yaşayan bazı türlerinde sporlar sporangiumlar içinde üretilir. Bakteri ordosu içinde bulunmalarına rağmen bazı özellikleri bakımından mantarlara benzerler. 1. Yüksek aktinomisetlerin miselleri mantarlarda olduğu gibi yaygın bir dallanma gösterir. 2. Mantarlar gibi aktinomisetlerde hava miseli ve konidia oluştururlar. 3. Aktinomisetlerin sıvı kültürde gelişmesi, tek hücreli bakterilerin oluşturduğu gibi bulanıklılıkla sonuçlanmaz. Organizma pelley (topak) veya yumaklar meydana getirir. Buna karşılık bazı aktinomisetler hava miselleri oluşturmaz ve Mycobacterium ve Coryneform bakterilerin genel morfolojisini gösterirler. Aktinomisetlerin çoğunlukla saprofit olarak yaşarlar. Bazı türleri ise hayvan ve bitkilerde hastalık oluşturur. Bu organizmaların kolonileri bakteri kolonilerine benzerse de daha kuru, üzerleri tozlu görünümlü ve opak olmayışlarıyla ayrılır. Koloni dokusu sıkı bir küme oluşturur ve öze ile alınması zordur. Toprak aktinomisetleri beslenme bakımından geniş adaptasyonlar gösterirler. Bakterilerin ürediği ortamlarda gelişmekle birlikte daha çok alkali ortamlarda iyi gelişme gösterir. Toprak mikroorganizmalarının %10-50’sini oluşturur. Konidiosporlar kurumaya ve diğer çevre koşullarına dayanıklıdır. Aktinomisetler heterotrofik organizmalar olup, yaşamları topraktaki organik maddelere bağlıdır. C kaynağı olarak organik asit ve şekerleri (polisakkarit), lipid, protein ve alifatik hidrokarbonları kullanırlar. Birçok türü amonyum, nitrat, aminoasitler, pepton ve proteinleri azot kaynağı olarak kullanırlar. Yine birçok türü, antibiyotik dediğimiz mikrobiyal toksin metabolitleri sentezlemeleri bakımından önemlidir. Streptomycine, klortetracyline, oksitetracyline ve siklohekzimin gibi önemli antibiyotikler aktinomisetlerden elde edilmiştir. Kompleks organik bileşikleri ayrıştırabilen türleri, ayrışmayan dirençli lignin gibi kompleks yapılı bileşikleri ve doğal koşullarda ayrışmamış olan organik bileşikleri ayrıştırabilirler. Örneğin; Nocardia sentetik kimyasal maddeleri ve ağır hidrokarbonları ayrıştırabilir. Toprak aktinomisetleri tipik aerobik organizmalardır. Nemli koşullardan ziyade kuru topraklarda daha yaygındır. Bunun yanında çayır koşullarında da aktif florayı oluşturur. Taksonomi Ordo: ACTINOMYCETALES Fam: Actinomycetaceae Actinomyces, Agromyces, Arachnia, Bacterionema, Bifidobacterium, Rothia, Fam: Actinoplanaceae Actinoplanes, Ampullariella, Dactylosporangium, Planobispora, Planomonospora, Spirillospora, Streptosporangium Fam: Dermatophilaceae Dermatophilus, Gleodermatophilus Fam: Frankiaceae Frankia Fam: Micromonosporaceae Micromonosporaceae Fam: Mycobacteriaceae Mycobacterium, Mycococcus Fam: Nocardiaceae Nocardia, Micropolyspora, Mycobacterium Fam: Streptomycetaceae Streptomyces, Microellobosporia, Streptoventiculum Fam: Thermomonosporaceae Actinomadura, Microbispora, Saccharomonospora, Thermomonospora Aktivite ve İşlevleri Heterotrofik organizmalar oldukları için basit ve kompleks karbon kaynaklarından yararlanabilirler. Streptomisetler kitini ayrıştırır. Kitin ayrıca Micromonospora tarafından da ayrıştırılır. Bu cins aynı zamanda selüloz, glikozid ve hemiselülozun ayrışmasında da etkilerdir. Nocardia ise parafinler, fenoller, steroidler ve pirimidinlerin ayrışmasında işlev görür. Streptomycetes’lerden pekçok tür hücre dışına enzim salgılayarak bakterileri çözerler (lysis). Aktinomiset’lerin çoğu mezofil (25-30 0C) olup, çok yaygın olmayan termofil formlar 55-60 0C arasında aktiftirler. Termofilik alanlar, toprak, hayvan gübresi ve kompost yığınlarında bulunur. Toprak Ekosistemindeki İşlevleri 1. Topraktaki dirençli bitki ve hayvan dokularının ayrıştırılması 2. Bitki dokuları ve yaprak döküntülerinin çeşitli formlara dönüştürülmesiyle humus oluşumu 3. Yeşil gübrelerin kompost ve hayvan gübresi yığınlarının olgunlaşması ve transformayonu 4. Toprak kökenli bitki hastalıklarının oluşması. Örneğin; patates uyuzu ve leke hastalığı (S. scabies, S. ipomoeae) 5. Bazı insan ve hayvan enfeksiyonları. Örnek; Nocardia asteroides, N. otitidis-caviarum) 6. Mikrobiyal antopomizm ve toprak komunitelerinin düzenlenmesinde antagonistik etki ile kontrol sağlama. Bu rolleri antibiyotik ve enzim üretme kapasiteleri ile ilgili olup, mantar ve bakterinin çözünmesi veya gelişminin baskı altına alınmasında etken olur. Aktinomisetleri Etkileyen Çevre Faktörleri a. Organik maddece zengin topraklarda iyi geliştikleri için toprağa organik madde ilavesi bunları kuvvetle uyarır. b. Düşük pH derecelerine toleranslı değildir. pH sınırları 6,5-8 arasında değişir. pH sınırları birçok tür için sınırlayıcıdır. c. Aerob organizmalar oldukları için su ile doygun koşullarda ya da %85-100 su tutma kapasitesine sahip topraklarda zayıf gelişirler. d. Sıcaklığın 5 0C’den 27 0C’ye doğru artışıyla gelişmeleri hızlanır. 28-37 0C’lerde optimuma ulaşır. Bu mezofilik formlar dışında 55-65 0C’de aktif olan termofilik formları da mevcuttur. 30-65 0C arasında faaliyet gösteren fakültatif termofil formlara da rastlanmaktadır. Yüksek Protistler Ökaryotik hücre yapısına sahip organizmalardır. Mevcudiyetine bağlı olarak yüksek protistler fotosentetik algler ve protozoalar ile mantarlar şeklinde sınıflandırılırlar. Mantar ve protozoalar kemotrofik organizmalar olup, yaşam işlevleri için kimyasal enerji kaynaklarına bağımlıdırlar. Mantarlar İyi havalanan işlenmiş topraklarda mantarlar toplam mikrobiyal porotoplazmanın büyük bir kısmını oluştururlar. Bu organizmalar özellikle çalılık ve orman topraklarının organik katmanında aktif olup, dominant mikroorganizma durumundadırlar. Özellikle asit karakterli topraklarda mantarlar organik madde ayrışmasının ana unsurlarıdır. Mantarlar hif denilen mikroskobik dallanmış flamentlerden oluşur ve hifler bir araya gelerek miselleri teşkil ederler. Ancak mantarların hepsi hifli olmayabilir. Çünkü maya olarak bilinen grup üyeleri küresel veya elips şekilli hücrelerden oluşurlar. Mantar hifleri çeşitli eşeysiz sporları oluşturduğu gibi miseller yaşlandığında ya da çevre koşulları uygun olmadığında birçok mantar çekirdek bölünmesiyle oluşan sporlar aracılığıyla eşeysel olarak da üreyebilirler. Filamentli mantarlar arasında eşysiz üremenin en yaygın yöntemi hiflerin bölünmesidir. Bölünen her parça uygun çevre koşullarında bir birey oluşturma yeteneğindedir. Bazı mantarlar uygunsuz çevre koşularına tepki olarak spor benzeri yapılar oluştururlar. Bunlara arthrospor ya da oidia denir. Ancak mantarların en önemli eşeysiz üreme yöntemi spor oluşmu iledir. Eşeysiz sporlar 2 şekilde oluşturulur; • Ya sporangiumdenilen keseler içinde (ki burada oluşan sporlara sporangiospor denir.) • Ya da doğrudan misel üzerinde konidiumlar şeklinde oluşur. Konidiumlar hareketli olmadığı halde sprangiosporlar bazı türlerde kamçılıdır. Eşysiz sporlara ilave olarak miseller olumsuz koşullara karşı bazı dirençli yapılar oluştururlar. Örneğin; spor veya hif hücrelerinin etrafında koruyucu bir duvar oluşumu görülen chlamydosporlar, küresel bir hif kütlesi halinde sclerotium, çok sayıda hifin agregasyonu ile oluşan rhizomorf yapılar. Toprak mantarları ya toprak yüzeyini örten döküntü katmanında ya da toprakta yaşayan mantar olarak ekolojik dağılım gösterirler. Aslında bitki döküntü katmanında yaşayan mantar türlerinin önemli bir kısmı bitki üzerinde yaşayan formlardır. Bitki Üzerindeki Mantarlar Bitkiler daha tohum halinde iken bir mikrofloraya sahiptirler. Tohum kabuklarına tutunan mantarlar bazı potansiyel patojenleri içerebilir. Bezelye köklerinden 40’dan fazla farklı mantar izole edilmiştir. Örneğin; Phytium, Fusarium, Gliocladium, Mortierella. Bazı mantarlar bitkilerin yaprak dokusu üzerinde kolonize olup, dökülme ile birlikte toprağın döküntü katmanına geçerler. Örneğin Cladosporium sp., Alternaria alternata, Botrytis cinerea. Gönderi: Zahide

http://www.biyologlar.com/cesitli-toprak-parametrelerinin-mikroorganizmalarla-iliskisi

Bitkiler ve Mikroorganizmalar arasındaki ilişkiler

Olumlu ve olumsuz etkileşimler sadece mikroplar arasında olmazlar aynı zamanda bitkiler ve mikroplar arasında da gerçekleşirler. Rizosfer, bitkiler ve mikroplar arasındaki kommensal ve mutualistik etkileşimlerin görüldüğü bölgeye verilen addır. Ekto ve endomikorizal mantarlar bitkilerin mineral madde ve suyun fotosentez ile geri dönüşümünü sağlarlar. Çok ekstrem koşullar altında bitkinin hayatını devam ettirmesi için temel olan mutualistik birleşmeler yapmasıdır. Belirli bitkiler ile denitrojen fiske eden bakteriler nitrojeni ekosistem ve ürünler için birlikte üretirler. Bitkilerin havasal kısımları mikroorganizmalar için çok büyük yaşam alanlarını oluştururlar. Toprak altı bölümlerinde ise belli virüsler, bakteriler ve funguslar bitkiler üzerinde hastalıklara yol açarak çok büyük miktarlarda ekonomik kayıplara hatta çok büyük besin kıtlıklarına yol açarlar. Bitki Kökleri İle Olan İlişkileri Bitki kökleri büyüyen mikroorganizmalar için çok uygun bir habitat oluşturmakta ve bu büyük sayılara ulaşan organizmalar değişik mikroorganizmal grupları oluşturarak bitki köklerini kaplamaktadırlar. Toprak mikroorganizmaları ilişkili olan bitki kökleri çok önemli besin yapılarını hem bitki hem de organizma açısından tatmin edici şekilde önemlidirler (Brown 1974, 1975; Bowen and Rovira 1976; Lynch 1976, 1982a, 1982b, Balandreau and Knowles 1978; Dommergues and Krupa 1978; Newman 1978; Harley and Russell 1979; Bowen 1980). Bu da rhizoplane içerisinde büyük miktarlarda mikroorganizmaların risoplane içerisinde bulunan rizosfer içerisindeki asıl alanlar olan bitki köklerinde direk olarak etkili olarak bulunduğunu ortaya koymaktadır(Campell and Rovira 1973; Rovira and Campell 1974; Bowen and Rovira 1976). Rizosfer Rizosfer toprağı kök sistemine yapışık halde bulunan sarsılmış ve gevşek topraktan oluşmuş ince bir tabakadır.Rizosferin büyüklüğü belirli bitki kökü yapılarına bağlıdır ve genellikle toprakla birleşme alanı çok büyük olmaktadır. Her toplam bitki biyokütlesi saçak kök içerenlerde kazık köklü olanlara göre karakterize olmuştur. Örneğin tek bir buğday bitkisinin kök sistemi 200 metreden daha büyük olabilmektedir. Ortalama bir kök çapının ortalama 0.1 mm olduğunu varsaydığımızda bunun kök alanını 6 metre kareye yayıldığını hesaplayabiliriz. Asıl rhizoplane alanının %4 ile &10 arasındaki bölümünde mikroorganizmalar ile direk bir bağlantı olduğu ve birçok mikroorganizmanın rizosferi çevreleyen köklerle birleşme içerisinde olduğu bildirilmiştir(Bowen 1980) Rizosferin şimdiye kadar yetersiz olarak keşfedilen ilginç bir değişikliği rhizoshealthdir, kökleri gövdeye göre dik ve kalın bir silindir olarak karakterize edilmiştir. Rhizosheathin oluşumu birkaç tipik çöl bitkisinden oluşur fakat daha az aşırı koşullar altında yetişen otumsu bitkilerden de meydana gelmektedir (Wullstein et al. 1979; Duell and Peacock 1985). Rhizosheathde kum zerreleri, bir extracellular mucigel tarafından bir arada olma betonlaşırlar, buda kök hücreleri ile salgıları ile olur. Rhizosheath, nem koruması için bir uyum ortaya çıkartır, fakat aynı zamanda şüphesiz kapsamlı kök mikrop etkileşimleri için ortam sağlar. Artırılan azot fikse etme faaliyeti, rhizosheath toprağında ölçülür. Bitki Köklerinin Mikrobiyal Populasyonlar Üzerine Etkisi Bitki kök sisteminin yapısı, rizosferin mikrobiyal populasyonunun kuruluşuna katkıda bulunur(Nye an Tinker 1977; Russell 1977; Bowen 1980; Lynch 1982a). Bitki kökleri ve rizosfer mikroorganizmalarının etkileşimleri, mineral besinlerin mikropluca araya girilen kullanılabilirliği mikroplu ürünü ve bitki büyüme faktörleri, bitki tarafından su alınımı gibi işlemler, toprak ortamının etkileşimli değişikliğine bağlıdır. Rizosfer, bitki köklerinde, mikroplu topluluk toprağın kompozisyon ve yoğunluğunda bir direkt etkiye sahiptir, bilindiği üzere buna rizosfer etkisi denir. Rizosfer etkisi, mikroorganizma sayısının rizosfer toprağı üzerine etkisi ile görülebilir. R-S oran aralığı genellikle 5 ile 20 araasındadır, fakat 100oranını bulmakta olası bir durumdur, odur ki mikroplu nüfus, rizosferde 100 kereden daha yüksek oranlarda kuşatan kök bulundurmayan toprakta bulunur(Gray and Parkinson 1968;Woldendorp 1978). Rizosfer asıl etkisinin uzatılması, fizyolojik olgunluk ve belirli bitkiye bağlıdır(Darbyshire ve Greaves 1967). Gram pozitif çubuklarının daha az oranı ve gram negatif çubuk-şeklinde bakterilerinin bir daha yüksek oranı vardır, pleamorfik ve koklar da az oranlıdır bunlar köksüz toprak rizosferini biçimlendirirler(Rovira and Campell 1974; Woldendorp 1978; Campell 1985). Her zaman rizosferden başka yerlerde, Pseudomonas gibi süratle çoğalan bakterileri de toprakta bulunmaktadır. Bu çoğalma birçok durumda, yüksek esas büyüme oranları ile mikroorganizmalarına yararlı olan bitki kök salgısının direkt etkisine yani toprak mikroorganizmalarını temsil eder. Köklerden organik malzemeler salınırlar, başka tanımlanamayan esaslar ve amino asitleri, keto asitleri, vitaminleri, şekerleri, tanenleri, alkoloidleri, fosfatları içerir. Kökler, steril köklerde çok organik malzeme ile olarak mikroorganizmaların sarılması ile kuşatıldı. Bu malzemelerin çok azı, mikroorganizmaları engelledikleri gibi, mikroplu büyümeyi de yüksek seviyede uyarırlar. Bitki tarafından salınan malzemelerin etkisi, gözlemler tarafından kanıtlandığı üzere rizosferde toprakta bulunmayan bakteri nüfusları, diğer bakterilerden önemli derecede farklı beslenme özelliklere sahip olur. En fazla büyüme için bir çok rizosfer bakterisi amino asitleri kullanırlar ve bu asitler o kök salgılarının da görülmektedirler. Mikroorganizmalar rizosferde, bitki, tohum filizlenmesinden olgunluğa kadar serisel değişimlere yol açabilirler. Bu kesin rizosfer serisi, bitki gelişmesi boyunca, fırsatçı mikroplu nüfuslar, büyüme faktörü uygun görüleni, süratle yetiştirmekte görevlidirler. Bu serisel değişimler bitki olgunlaşması boyunca rizosfere bitki kökleri ile malzemelerin değişimlere uymasını değiştirir. Başlangıçta karbonhidrat salgıları ve mucilaginous katmanları, kökleri kuşatanlardır. Madde ve kök yüzeyinde, karbonhidrat salınımı ve mucilaginous malzemeleri, başlangıçta, epidermik bitki hücresinin boşluklarında mikroorganizmaların büyük nüfuslarının büyümesini destekler.Bitki olgunlaşması olarak otolizis, kök malzemesinin birçoğunun normal kök gelişmesinin esas bölümünde yer alır ve basit şekerler ve amino asitleri toprağa salarlar, yüksek intricsic büyüme oranları ile başka bakteriler ve Pseudomonasın büyümesini destekler. Çoğu zaman r-s oranları bitkilerin büyümesini durdurmalarından sonra yaşlanmalarını da göstermektedir. Mikrooaerofilik bakterilerdenAzospirillum ve aerobik bakterilerden Azotobacter paspali azot fiksasyonu yapan toprak bakterileridir, genellikle Digitaria, Panicum, ve Paspulum genuslarıda tropikal bölgelerin rizosfer tabakalarında bulunmaktadır. Bu bakteriler köklerden salınan maddeleri enerji kaynağı olarak azot fiksasyonu işleminde kullanmaktadırlar. Bu alanda rizosfer azot fiksasyonu bakterileri her bir hektar alan için 40 kg azot üretimi yaparlar(Smith et al. 1976). Azospirillum bazı ılıman otlak alanlarda ve mısır(Zea mays) bitkilerinde görülmüştür(Lamm and Neyra 1981), fakat buralardaki azot fiksasyonu değerleri diğer bakteri cinslerinen göre çok eser durumdadırlar. Bununla birlikte rizosferik azot fiksasyonu pirinç toplanması sırasında artışa uğramıştır(Swaminathan 1982). Biyokimyasal azot fiksasyonunun yan etkisi olarak hidrojen gazı salınımı gösterilebilir. Sadece birkaç Rhizobium ve Bradyrhizobium bakteri suşları arasında hidrogenaz enzimini inaktive edenler bulunmaktadır; diğerleri de hidrojen gazı çıkartmaya devam ederler. Rizosferdeki Mikrobiyal Populasyonların Bitkiler Üzerindeki Etkileri Bitki kökleri direkt olarak bunları saran mikrobiyal populasyonlarla ilişkilidir, rizosferdeki mikroorganizmalar bitki büyümesi üzerinde göze çarpan şekilde etkilidirler. Mikrobiyal populasyonların rizosferdeki eksikliğinde bitki büyümesi azalmaktadır(Lynch 1976; Dommergues and Krupa 1978; Campell 1985). Rizoferdeki mikrobiyal populasyonlar bitkilere değişik şekillerde yarar sağlayabilmektedir, geri dönüşüm mekanizmaları ve mineral maddelerin çözünebilmeleridir; vitaminlerin sentezleri, amino asitler, oksinler, sytokininler, ve giberellinlerdir bunlar bitkilerin büyümeleri üzerinde etkili durumdadırlar; ve antogonistik ilişkiler ile potensiyel bitki patojenleri doğrudan amensal ilişkilerle antibiyotik üretimlerine dayandırılmaktadır(Nieto and Frankberger 1989; Alvarez et al. 1995). Bitkiler katman şeklindeki toprak tabakalarında gelişimlerini sürdürmektedir bunlar sürgünlerden köklere olan oksijen çevirimlerinde adapte olmuşlardır(Raskin and Kende 1985), fakat anaerobik kök çevrelerinde toksik hidrojen sülfit sülfat çevrimi ile indirgenir(Drew and Lynch 1980). Pirinç ve diğer aynı kök yapısındaki bitkiler Beggiota türü bakteriler ile bu toksik hidrojen sülfite karşı korumalı durumdadır(Joshi and Hollis 1977). Bu mikroaerofilik katalaz- negatif, sülfit-oksitleyici filamentli bakteriler oksijeni katalaz enzimi ile kendi yararlarına çevirirler, diğer taraftan Beggiota’ nın buradaki işlevi pirinç kökündeki toksik sülfiti zararsız sülfür ve sülfata çevirmektir, bu olay pirinç köklerinin koruyucu sitokrom sistemlerine örnek olarak verilebilir. Rizosferdeki organik madde üretimi bitki kök sistemini çok hızlı bir şekilde arttırmaktadır(Lynch 1976). Mikroorganizmalar giberellin ve oksinler gibi bileşikler üretmektedirler ve bu maddeler tohum gelişimi ve bitki kökü uzantılarının gelişimini dolayısıyla bitki büyümesini hızlandırırlar(Brown 1974). Arthobacter, Pseudomonas ve Agrobacterium populasyonları bitki gelişimi için gerekli olan organik bileşiklerin sentezlerinde bildirilen rizosfer canlılarıdır. Rizosferdeki buğday tohumlarınında belirgin bakteri grupları indoleasetik asit(IAA) üretirler. Daha yaşlı buğday bitkilerinde üretilen IAA oranı daha düşük seviyelerde kalmaktadır. Bununda köklerden salgılanan ürünlerin bitki büyümesini arttırıcı hormonlardaki azalmalara bağlı olduğu söylenebilir. Mikroorganizmalar tarafından salınan alleopatik ( antogonistik) içerikler amensal etkileşimlerle rizosferdeki bitkilerin bünyesine katılırlar. Bazı alleopatik içerikler habitat içerindeki diğer bitkilerin saldırılarından korunmak içinde kullanılırlar ve bunlar bitki ile rizosferdeki mikroorganizmalar arası sinerjitik ilişkilerle sağlanmaktadır. Buğday rizosferi içerisindeki bakteriyel populasyonların bezelye ve marul büyümesini yavaşlattığı görülmüştür. Gelişmiş buğday bitkilerinde bu bakteri sayılarında azalma yada ortadan kalkma görüldüğünde bitki büyümesini devam ettrebilmek için büyümeyi teşvik edici içeriklerden gibberellik asit üretimini başlatır. Rizosferde bulunan bakteriler bitkilerin mineral madde alımlarına da katkıda bulunmaktadırlar, bazen de limitli konsantrasyonlar içeren durumlarda da bitki kökü devreye girmeden mineral maddeleri kullanmaktadırlar, diğer taraftan da bitkinin mineral madde alımını da arttırmaktadırlar(Barber 1978). Rizosfer mikroorganizmaları bitkinin fosfat alınımı da arttırıcı etkiye sahiptirler, diğer taraftan bitkiler için kullanılamayan formlarda olabilirler. Bitkiler rizosfer mikroorganizmaları ile steril toprak karşılaştırması yapıldığında fosfat alımında çok öndedirler(Campell 1985). Fosfat alınımı artırılmasının temel mekanizması mikrobiyal asit üretimin dağılmış apatitin(yaygın kalsiyum fosfat guruplarındandır) salınımı ile çözünebilir fosfor grupları açığa çıkar. Demir ve manganez bitkiler için daha alınabilir formlardır çünkü rizosfer mikroorganizmalarının organik kataliz ajanlarıdır, bununla beraber demir ve manganez içeriklerinin alınımı artmış olur. Bu olay aynı zamanda bu mikroorganizmaların bitki köklerinde kalsiyum artırımını da yapmaktadır. Mikroorganizmalar tarafından üretilen bu yüksek konsantrasyonlu içerikler karbon dioksit üretimini de arttırır. Değişik radyolamelli organik içeriklerin yer değiştirmesi ile miselli filametlerde ağır metal değişimleri olmaktadır(Groosbard 1971;Campell 1985). Rizosferdeki mikroorganizmaların mineral üretimini arttırmaları yararlı olmasına rağmen rizosferdeki aşırı fazla mikrobiyal populasyonların bitkiler için mineral madde alınımını azalttığı görülmüştür(Agrios 1978). Örneğin hareketsiz bakterilerin çinko ve manganezin oksidasyonu meyve ağaçlarında ‘küçük yapraklılık’ yulaflarda ‘gri beneklenme’ hastalıklarına yol açmaktadır. Rizosferdeki mikroorganizmalar immobil nitrojenin bitkiler tarafından alınımı engellerler(Campell 1985). İmmobil nitrojenin mikroorganizmlar tarafından alınımı bitkilerin kullanabileceği formlara dönüştürülmesinde kullanılır. Mikrobiyal proteinlerin yapısındaki immobil haldeki nitrojen denitrifikasyon ile atmosfere salınmaktadır. Mycorrhizae(Mikorizzalar) Bazı mantarlar bitki köklerine girerek mikorizza denilen mutualistik ilişkiler kurarlar(litaratürde ‘mantar kökleri’ olarak geçmektedir)bitkilerin fiziksel yapıları ile bütünleşik olarak bulunmaktadırlar(Harley 1965; Cooke 1977; Dommergues and Krupa 1978; Powell 1982; Campell 1985; Allen 1991). Bu mantar yapıdaki oluşumlar bitki kökleri ile maddesel yarar sağlarken diğer yandan bitkiler üzerinde hastalık oluşturmazlar. Mikorizal birleşmeler diğer rizosfer birleşmelerinden farklı olarak bitki ve mantar arasında çok büyük seviyede özelleşmiş durumdadırlar. Mikorizal birleşmeler bitki kökü ile mantar misellerinin morfolojik olarak bütünleşmeleri ile oluşan yapılardır. Dünya çapında yapılan araştırmalarda mikorizal birliktelerin mantar ve bitki kökü ile olan birleşmeleri çok önemli bir yer tutmaktadır. Mikorizal birliktelikler bitki ve mantar arasındaki sağlıklı fiziksel yapılarının uzun dönemli birleşmeleri ile olmaktadır. Bitkiler ve mantarlar arasındaki mikorizal birliktelikler çeşitli yakınlaşmalar göstermektedir aynı zamanda fiziksel ve yapısal görevleri- bunlar çift taraflı olarak mineral maddeleri değişimli olarak kullanırlar. Su ve mineral maddeler, özellikle fosfor ve nitrojen alınımı bir çok mikorizal birleşimde çoğaltılmaktadır; bitkiler ile mikorizal fungus birleşimleri habitatlarda yaşmalarını sürdürürlerken diğer taraftan diğerleri yapamazlar(Smith and Daft 1978). Bilinen iki mikorizal birleşim şekli vardır; ektomikorizzalar (Marks and Kozlowski 1978) ve endomikorizzlar(Sanders et al. 1975; Hayman 1978). Ektomikorizzalarda mantarın dıştaki pseudoparanşim kılıfları 40µm kalınlıkta ve kök mantar yapısının %40 kuru ağırlığını oluşturur(Hartley 1965). Fungal hifler epidermisin intercellüler yapısını delerek kökün korteks tabakasına geçer fakat yaşayan hücreleri etkilemez. Kök yapısının morfolojisi değişime uğrar, kısa boylu ve dallardaki salkımsı kümeleşmeler olan meristamatik bölgeler indirgenirler. Karşıt olarak ektomikorizalar ölü hücrelerde bulurken endomikorizalar yaşayan kök hücrelerinde meydana gelmektedir.(Hartley 1965). Rizosferde değişik olarak kolonize olan mikroorganizmalardan mikorizal mantarlar konaklarının içinde veya dışında belirgin şekillerde yerleşme gösterirler. Kökte bulunan funguslar diğer toprak mikroorganizmları ile etkileşim içinde bulunmazlar. Yaygın endomikorizal formlarda, mikroskop görüntüsü hifli demet yapılarının oluşumuna neden olur buna da veziküler-arbusküler(VA) mikoriza yapısı denilmektedir(Hartley 1965). Bazı durumlarda da endo ve ekzo mikorizalar birleşerek ektendomikoriza denilen yapıları oluştururlar. Ectomycorrhizae(ektomikorizalar) ektomikorizzalar gymnosperm ve angiospermlerde yaygın olarak görülürler, en çok da meşe, kayın, huş ve conifer biçimli ağaçlarda(Marks and Kozlowski 1973). Ormanlık alanlardaki birçok bitki ektomikorizal etkileşimler içerisinde bulunmaktadır. Birçok fungus ektomikorizal birleşmeler içerine girebilir; ascomycetesler yer mantarlarında, basidiomycetesler Bletus ve Amanita da. Ektomikorizal mantarlar genellikle optimum 15-30 ºC ‘de ve asidiofilik ortamlarda yani pH 4.0-6.0 ve en az pH 3.0 değerlerinde gelişim göstermektedirler(Hartley 1965). Birçok ektomikorizal fungus basit karbonhidratlat olan disakkaritler ve şeker alkollerinde gelişim gösterirler. Bunlar genellikle kompleks organik moleküllerden nitrojen, amino asit ve amonyum tuzlarını kullanırlar; bunun yanında vitaminlerden thiamine ve biotinleri, oksinleri, gibberellinleri, sitokininleri, vitaminleri, antibiyotikleri ve yağ asitlerini de bitki bünyesine katmak için üretmektedirler(Frankenberger and Poth 1987). Bazı ektomikorizal mantarlarda selülaz gibi enzim üretimi işlevinden sorumludurlar yalnız bu enzim bitki yapısını sindirmek için değil sadece konukçu bitkinin aktivitelerini normale döndirmek için kullanılır. Ektomikorizal infeksiyon bölünme dallanmalarında morfolojik olarak bitki kökünün ortadan kalkmasını yani hayatta kalma durumunu büyüme hormonlarının etkisiyle ektomikorizal fungusların gelişimide etkilenmektedir(Frankberger and Poth 1987). Kökçük oluşumlarının baskılanması ile mantar hifaları bu işlevi üzerine alırlar ve buda bitki için çok büyük bir madde alımı etkisi oluşturur. Ektomikorizal kökler potasyum ve fosfat iyonlarını alarak infekte olmamış bitki köklerinin gelişiminde kullanılırlar. Alınımın mekanizması mantarın metabolik aktivitesine bağlıdır. Birincil fosfat birikimi ile fungus tabakaları içerisinde taşınarak bitki köküne aktarılır. Nitrojen içeren bileşikler ve kalsiyum da bu mantar tabakalarından alınarak bitki köküne transfer edilmektedir. Birbirine bağlı olan bitki kökü ve ektomikorizal mantarlar birbirlerinin yararına olan yapıların kaynağı olmaktadırlar Ektomikorizalı bitkiler aynı zamanda bitki köküne direk saldırılar harici patojenlere karşı korumalı durumdadırlar. Ektomikorizal fungus tarafından oluşturulan mantar kılıfları bitki kökü parazitlerinin burayı delip geçmelerine karşı olarak bir bariyer görevi görürler, birçok basidiomycetes grubu bu etkisini antibiyotik oluşturarak gösterirler. Bitki ve Ektomikorizal funguslar toprakta bulunan patojenlerin bitki köküne girmesini engelleyerek yaşamlarını sürdürürler. Örneğin bir fidanlık toprağında bulunan patojenler köknar ağacının köklerine tutunarak ektomikorizal birleşim içerisine girerler ve konak ağacın ölüm seviyesini düşürürler(Neal and Bollen 1964). Ektomikorizal kökler aynı zamanda uçucu organik asitleri üreterek diğer mantarlara karşı koruma sağlarlar. Ektomikorizal fungusların ürettiği bu yapılar ile patojen olan mantarların etkisi durdurulmuş olunur. Birçok bitkide inhibitör üretimi ile mikorizal infeksiyon patojenik infeksiyonun önüne geçtiğinden karşılaşılmaktadır. Endomycorrhizae (Endomikorizalar) Endomikorizal birleşmelerde mantar bitki kökü hücresini deler, bunlar vesiküler-arbüsküler(VA) yapıda bulunurlar, bunlar birkaç düzenli bitki gruplarında görülürler, Ericales ordosundan süpürge otu, Amerikan defne ağacı, Artubus, Azalea ve Rhododendron’ dur(Sanders et al. 1975). Endomikorizalar patojen olmayan kök korteksi yapısına girmeleri ve intrasellüler dolanmaları ile karakterize edilirler. Mantar kendi başına atmosferik nitrojeni fikse edemezken birlikteliklerinde mikorizal olmayan köklere göre endomikorizal olanlarda çok yüksek seviyelerde olmaktadır. Burada endomikorizal kökü olanlarda, mikorizal olmayanlara göre çok büyük seviyelerde fosfataz aktivitesi görülmekte, mikorizal mantar fosfatı dıştaki kaynaklardan konak bitki içerisine trasfer edebilmektedir. Endomikorizal birleşmelerde Ericales konak bitkinin büyümesi için topraktan alınan maddelerin alınımı ortaya çıkar ve endomikorizal infeksiyonlar Ericales grubu canlılar için çok iyi bir ekolojik niş oluşturur. Neredeyse bütün orkide kökleri tamamı ile fungal hifler ile infekte edilmiştir, bunlar kortikal hücrelerin yüzeylerinden geçerek mikorizal yapıları oluştururlar. Mantar dıştaki korteks yapısına dolanarak hücre içine girer, daha sonra hifalar özelliklerini kaybederek bütün içeriklerini konak hücreye geçirirler. Orkideler normal şartlarda obligat olarak endomikorizal durumdadırlar, sık sık Armillaria mellea ve Rhizoctonia solani ile birleşmeleri görülmektedir. Bu endomikorizal birleşimler orkid tohumunun çimlenmesinde görev alırlarken, mantar bitkide parazitik olarak da bulunmaktadır. Buradaki parazitizm ortak parazitlik denilen bir olayla dengede tutulmakta ve sağlam olmayan yapılara dayanmaktadır. Bu birleşme orkideye gece tozlaşma ve ışıldama etkisi vererek A.mellea ışık üretiminin yapıcısıdır. Gececil böceklerin bunları tozlaştırarak bunların seksüel yapılarının oluşmasında etkilidir. Arbusküler mikorizalar ise bir ihtimal ile Devonian yer florasından meydana gelmişlerdir(Bagyaraj and Varma 1995). Bunlar birçok angiosperm, gymnoperm, eğrelti otu ve bryophyta grubundan şekillenmiştirler. 2.6 milyon bitki türünden 240000 tanesinde potansiyel mikorizal birleşimler olduğu ve bunların 6000 mantar ile olduğu hesaplanmaktadır. Ribozamal DNA genlerinin sıralanmasında 12 türün arbusküler mikorizal fungulsların içinde olduğu görülmüş ve bunların filogenetik analizleri sonucunda üç tane familya ile eşleştikleri görülmüştür, bunlar; Glomaceae, Acaulosporaceae ve Gigasporaceae’ dir. Arbüsküler mikorizal funguların orjinlerinin 383-462 milyon yıl öncesine dayandıkları hesaplanmaktadır. Bu varsayımlar endomikorizal fungusların atasal bitkilerde bulunduğunu göstergesidir. Glomaceae ilk olarak ortaya çıkanlardır bunu Acuulosporoceae ve Gigasporoceae familyaları takip etmektedir. Bu üö form Paleozonic çağın geç kısımlarının 250 milyon yıl öncesine kadar değişimlerini sürdürmüştür. VA tipi endomikorizal birleşmeler sık sık bildirilmeden süregelmiştir çünkü bu olay kök morfolojisinde bir değişikliğe neden olmamaktadır, birçok bitkide de ekzo ve endomikorizal birleşmeler ile kendini göstermektedir(Mosse 1973; Sanders et al. 1975; Bowen 1984). VA mikorizaları buğday, mısır, fasulye, soya, domates, çilek, elma, portakal, üzüm, pamuk, tütün, çay, kahve, kakao, şekerkamışı, hanımeli, kauçuk, toz ağaçları, fındık ağacı, şeker akçaağacı gibi birçok bitkide görülmektedir. Bunlar aynı zamanda angiospermler, gymnospermler, eğreltiler, biryofitler ve daha büyük kültüre edilmiş bitkilerde bulunur. VA endomikorizal mantarları saf kültürler olarak üretilememişlerdir. Düz septa eksikliği VA mantarlarının imzası halinde olup sadece Endogone cinsinde görülmektedir fakat bu grup şimdilerde birçok genus için altbirim olarak görülmektedir. VA mikorizaların ana belirleyici özellikleri vesiküllerin ve arbusküllerin kök korteksi yapısında bulunmalarıdır(Hartley1965). İnter ve intrasellüler hifalar korteksin içerinde ve infeksiyon miselyum yapısının toprağa bakan dış yapısında bulunmaktadır. Genel olarak miselyum formları topraktaki VA mikorizal köklerinin etrafında serbest olarak yayılım gösterir. Bu mikorizal funguslar bilinen en geniş yayılmış 20-400 µm uzunluğunda sporlara sahiptirler. Arbüsküler mikorizal funguslardan Gigaspora margarita da her bir fungal spor üzerinde 250000 bakteriyel endosimbiyont bulunduğu rapor edilmiştir(Biancicotto et al. 1996; Holzman 1996). Funguların bakteriyel endosimbiyontları PCR ile analiz edilerek bunun Burkholderia türünden olduğu saptanmıştır(pseudomonadların II grubundan). Bu bakteriyel endosimbiyontlar ile ökaryotik hücrelerdeki mitokondrinin oluşumu hakkında tartışmalar halen sürmektedir. Mikorizal miselyum yapıları köke abiyotik streslerden metal toksikliği, ve toprak toksikliği durumlarımda olduğundan daha fazla seviyede dayanma gücü vermektedir. Mantar bitki büyümesini teşvik edici olarak dış hifaları, toprak dışındaki kökçükler ve fosfor alanları dışındaki yerlerden fosfor alınmasını arttırmaktadır. VA mikorizal birleşmeleri sonucu fosfor alınımı artarken diğer iyonlardan çinko, sülfat, ve amonyumlarında alınmasını arttırmaktadır(Chiariello et al. 1982). VA mikorizal birleşmeleri ektomikorizalar ile benzerlikler göstermektedir. Bu mikorizal birleşmeler verimsiz haldeki toprağın vejetasyonunu arttırarırlar(Tinker 1975; Wills and Cole 1978). Bitkiler ve mikorizal mantarlar bitki yaşamı için gerekli olan maddelerin topraktan alınmasını arttırmaktadırlar. Bu birleşimin en belirgin getirisi fosfor bakımından yetersiz olan toprağın değiştirilmesidir. Çünkü genellikle tropikal topraklarda fosfor oranı düşük iken buralarda yapılan tarımsal faaliyetler sonrası oluşan topraklarda orijinal toprağa göre daha fazla fosfor bulunduğu görülmüştür. Geleneksel tarımda sık sık ve üzücü başarısızlıklar tropikal bölgelerin tarıma açılmasından sonra meydana gelen verimsizliktir, çünkü çiftçiler buradaki yağmur ormanlarının direk olarak üzerine kurdukları limitli fosfor bulunduran bu üretim arazilerinde verim alamamaktadırlar. Tropikal yağmur ormanlarının gür ve sık yapısı onları aldatmaktadır. Bunlar genellikle yüksek çözünmeli ve eksik maddeli topraklardır(Jordan 1982). Ilıman ormanlarda çürüyen maddeler ve toprak humusu ana maddesel içeriklerdir. Yüksek sıcaklık ve nem altında biyoindirgenme süresi çok artar ve ortamda çok az humus ve çürümüş materyal yaşayan bitki topluluğu tarafından alınarak hemen kullanılır. Çünkü besinler günlük ağı yağmur fırtınaları ile yağmurormanı toprağına nüfus edemeden akar gider. Bu durumda mikorizal etkileşimler madde çevriminde döngüsel olarak yer almaktadır. Mikorizal fungusların saprofitler gibi davranarak bitki parçalarını yüksek seviyelerde ayrıştırdıkları da görülmektedir. Serbest inorganik madde tuzları toprak yapısına katılamazlar ve bunlar ayrıştırma sırasında ortadan kaybolurlar, çünkü bunlar direk olarak mikorizal funguların hifaları ile bitki köklerine taşınırlar. Bu ‘kapalı halkasal madde döngüsü’ çok yüksek seviyede etkili bir koruma mekanizmasıdır. Bu ormanların tarım arazisi olarak kullanılmaları için öncelikle doğal vejetasyonların kesilip daha sonra yakılarak bitkilerdeki mineral maddelerin toprağa geçmeleri sağlanmalıdır. Maddeler bir hasat ile arttırılır yada en iyi birkaç hasat toprağın bu maddeleri alması için buraya bırakılır. Sadece önemli girdilerden sentetik gübreler, genellikle pahalı olduklarından kullanılmaz, yenilenecek üretim için kullanır. Kısır toprak verimsiz ve genelde aşınmış durumdadır. Legümünozlar İle Rhizobialar Arasındaki Nitrojen Fikse Etme İlişkileri Legümünoz bitkiler ve rizobia arasındaki nitrojen fikse etme ilişkileri global nitrojen döngüsü ve tarım için oldukça önemli bir yere sahiptir(Evans et al. 1991; Postgate 1992; Somasegaran and Hoben 1994). Son zamanlara kadar bütün nodüllü ve nitrojen fikse eden bakterilerin tek bir genusta toplandığı düşünülüyordu, Rhizobium. Fakat artık iki ek genus daha var bunlar; Azorhizobium ve Bradyrhizobium bu yeni gruplar birçok legümen familyasında bulunan farklı nodül bakterileri yüzünden eklenmişlerdir. Rhizobium türleri çok çabuk büyüyebilme yeteneğinde iken Bradyrhizobium türleri çok yavaş büyürler (brady nin anlamı ‘yavaş’ demektir). Bradyrhizobium türleri soyalarda, inek fasulyelerinde ve çeşitli tropikal legümünozlarda nodül oluştururlar. Rhizobium türleri fasulyelerde, yoncalarda ve diğer legümünos bitkilerde yaygın olarak olarak nodül oluştururlar. Azorhizobium türleri ise tropikal ağaç gövdelerinde nodül oluşturan(Sesbania rostrata) özel bir gruptur. Azorhizobium türleri diğer gruplara karşıt olarak atmosferik nitrojeni fikse etme yeteneğindedir(Azo kavramı nitrojene karşılık gelir). Rhizobium ve Bradyrhizobium bunu yapabilme yeteneğinde değildir, buna karşın bazı nitrojen fiksasyonu serbest haldeki bakteriler tarafından oksijen gerilimi ile yapılabilmektedir. Bunun yanında bunların büyüme hızı yavaştır, Bradyrhizobium’ lar Rhizobium’ lar dan farklı özellikler göstermektedirler. Bununla beraber nodülleşme ve infeksiyon süreçleri iki cins içinde benzerdir. Rizobia da ise toprakta özgür yaşayan hetetrofların etkisi ile olur, bunlar toprak mikrobiyal kommunitelerinin baskın türleri olmadıkları için atmosferik nitrojeni fikse edemezler. Uygun koşullar altında, rizobialar kökçükleri istila ederek nodül oluşumunu başlatırlar ve azot fikse etme aktivitelerini geliştirebilirler. Bitki ve rizobia arasındaki ilişki belirgindir ve ortak tanıma işleminden sonra bu iki partner arasında uyum içinde kemotaktik olarak nodül oluşumları gözlenmektedir. Legümünoz bitkilerde rizobialar için doğru bir tanımlama içindedirler ki doğru rizobia doğru legümünoz köküne tutunarak nodül oluşturur. Rizosfer içerisinde bitki kökleri rizobialar için bir yaşama ortamı oluştururken bunların değişimleri ile infeksiyon kademeleri sonradan ortaya çıkan nodülleri oluşturmaktadır(Fahrareus abd Ljunggren 1968). Rizobiaların yeterli rizosfer populasyonları ile kurulmasından sonra gerekli olan tam infeksiyon sağlanır. Toprak şartları rizobiaların bağlanma dönemlerinde bunların hayatta kalmasını ve kökçükleri infekte edebilme özelliklerini etkiler(Dixon 1969; Alexander 1985). Rizobialar mezofiliktirler fakat bazı düşük sıcaklıklara toleranslarıda vardır 5ºC’den düşük ve 40ºC’den yüksek sıcaklıklar gibi. Bazı rizobialar düşük pH lara duyarlıdır ve asidik topraklarda kökçüklere bağlanma göstermezler; nitrit ve nitrat iyonlarıda nodül oluşumunu etkili olan diğer düşük konsantrasyon içerikleridir. Nodül oluşumu süreci bitki kökü ve rizobia arasındaki etkileşimlerin karmaşık bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır(Solheim 1984; Brewin 1991). Flavonoidler yada izoflavonoidler aynı kökenli bakterilerin nodülleştirme(nod) genlerinin artırımını engellemek için konak bitki tarafından salgılanırlar. Nod genleri ‘Nod faktörleri’ denilen türlere özgü biyosentez olayı ile lipopolisakkaritler tarafından üretilirler. Bu sinyal içerikleri salındıklarında rizobial hücreleri baskılayarak kıvırcık şekilde dolanarak meristamatik hücreler tarafından nodüllerin oluşturulması sırasında kullanılırlar. Rizobialar bitki kökü salgıları pozitif kemotaksis ile legümünoz köke bağlanma noktalarını belirlemektedir. Rhizobium ve bradyrhizobiumların ikiside kök salgıları olan amino asit ve dikarboksilik asitlere ve iyi bilindiği gibi çok az konsantrasyon içeren salgı bileşiklerinden olan flavonoidlerede oldukça ilgi duyarlar. Bitki proteinlerinden olan lektinler ilgili rizobial hücrelerin yüzeyinde karbonhidrat bileşiklerine çok yüksek seviyelerde ilgi gösterirler ve kök saçları ile rizobia bağlanma yerlerinde belirgin bölgelere sahiptirler(Dazzo and Hubbell 1975; Dazzo and Brill 1979; Hubbell 1981). Nodülleşme sürecinde bitki köklerinden triptofan salgılanır, rizobia tarafından indoleasetik aside çevrilir(IAA) ve IAA birlikte bilinmeyen bir kofaktör ile bitki kökünün kıvırcık ve dallanmış olmasını sağlar. Bitki kökü bakteri hücreleri arasında büyür. Poligalaturonaz denilen ve rizobia tarafından salgılanan enzim ile bitki kökü yapılarının yumuşak bir yapıya kavuşarak bakterilerin buralara girmesini sağlarlar(Hubbell 1981; Ridge and Rolfe 1985). Delme işleminden sonra birincil kök saçları duvarı, hücre duvarı ve selülozik duvar ile kaplanarak infeksiyon tüpü oluşumu başlar. Rhizobium hücreleri polisakkarit bir matriks ile bir baştan bir başa kaplanırlar. İnfeksiyon tüpü düz olarak delme işlemini kök korteks hücleri boyunca devam ettirir. İnfeksiyon tüpü büyümeye devam ettiğinde kök hücresinin büyümüş çekirdeği infeksiyon tüpü boyunca hareket eder. İlk hücrenin olşumunda nodül iki tane normal kromozom içermektedir. Bu dörtlü hücreler merkez nodül hücrelerinde artması ile rizobiadaki nitrojen fikse yapısı oluşturulur. Normal gelişen infekte olmamış hücrelerde kökün taşıma kanal sitemini oluştururlar. İnfekte yapının içerisinde rizobia çoklu haldedir, ve belirsiz şekiller ile bazen de kocaman büyümüş bakteroid denilen hücleri meydana getirirler. Nodüllerdeki bakteroidler ve infekte olmamış vakuol hücreleri bitki ile mikrop arasındaki metobolit trasferinde kullanılırlar. Değişme sırasında normal rizobial hücreleri bakteroidlere, bakteriyal kromozomlar dönüşmeye, bakteroidlerin ortadan kalkması ilede bağımsız çoğalmalar meydana gelmektedir. Bakteroid hücreleri aktif olarak nitrogenaz üretirler, fakat konak bitki yapıları nitrogenaz sentezinin kontrolünde görev alırlar. Nodül içerisindeki bakteroid atmosferik nitrojeni taşımaktadır. Normal şartlar altında hiçbir serbest yaşayan rizobia infekte olmamış bir legümünoz bitkide atmosferik nitrojenin taşınmasında görevli değildir. Nodüller leghemoglobin varlığı ile bütün nitrojen fikse eden legümünoz nodüllerinde karakteristik olarak kırmızı-kahverengi bir renk sahibidir. Leghemoglobin aynı zamanda elektron taşıyıcısı, bakteroidlerde oksijen deposunda ATP üretiminde ve aynı zamanda nitrogenaz sisteminin oksijen duyarlılığı korumasında görev alır. Leghemoglobinin hem bölümü rizobianın, bitkinin globin bölümünü kodlaması ile oluşur. Bitki aleminde leghemoglabin varlığı legümünosların eşsiz özelliği olarak tanımlanmaktadır. Bitki ve bakterial genlerin birleşimleri rizobial-bitki simbiyontlarının ifadesinde belirgindir(Long1989a, 1989b; Martinez et al. 1990; Nap and Bisseling 1990; Brewin 1991; Stacey et al. 1992; Fischer 1994; Van Rhijn and Vanderleyden 1995). Genler nodül oluşumunda ilgilidirler, genelde nodülin genleri olarak adlandırılırlar, simbiyotik nitrojen fiksayonuna izin veren nodüller Nod proteinlerini kodlayarak oluşurlar. Nodülün genleri bitki kökündeki infeksiyona özel simbiyotik nitrojen fikse eden bakterilerdeki nodülün genleri 2 sınıfa ayrılmaktadır. İlk sınıftaki genler biyokimyasal kompozisyonu belirleyen genlerdir bunlar, bakteri hücresi yüzeyi bileşikleridir. İkinci sınıftaki genler ise nodülasyon genlerinin oluşumunda görevlidir. Nodülasyon genlerinin inaktivasyonu çeşitli bitki fenotiplerinin oluşumunda etkilidir, örneğin nodülasyon geninin eksikliği, gecikmiş fakat etkili nodülasyon yada konak sınırlarının değişmesi gibi etmenlerle. Bazı nod genleri değiştirilemeyen nodül oluşumu sırasında ortaya çıkarlar ve bunların işlevleri belirlenmiş değişik türler ile etkileşimin sağlanmasıdır. Diğer nod genleri nodülasyonda belirli konaklarla meydana gelen konağa özgü nod genlerinin oluşumunda etkiledirler. Hızlı gelişen Rhizobium türlerinde birçok nodülin geni büyük Sym plasmidlerinde bulunurlar, bunun yanında Bradyrhizobium türlerinde geç nodül oluşturma genleri bakteriyal kromozomda taşınır. Gen demetlerinin içinde esas nitrojen sürecine nif ve fix adı verilir bunlar nitrogenaz enzimi için gerekli olan yapısal genleri taşırlar. Rizobial genler nodül oluşumu ve nodülün gen ifadelerini nodülasyon genlerinde bulunmaktadır, birkaç gen grubu bakteriumun dış yapısını oluşturmakta görev alır ve az sayıdaki iyi tanımlanmış genlerle olur. Konağa özgü nodül genleri konağın hangi belirgin nodül oluşturmasına karar verir. Nod geni demetleri genellikle Sym plazmidi üzerinde bulunurlar ve infeksiyon ve nodül oluşumu safhalarının kodlanmasında görevlidirler, bunlar aynı zamanda özellikleri belirleyen genleri taşırlar. Rizobial suşların Sym plazmidlerini birbirleri arasında değiştirmeleri mümkündür, legümen konak infekte olduktan sonra değişim gerçekleşebilmetedir. Sym plazmidi Agrobacterium’ lar ile diğer yakın nodül oluşturma yeteneği olan bakteriler arasında değiştirilebilir. Bununla beraber bu tarz birleşmeler ile genellikle nitrojen fiksasyonugerçekleşmez. Nif genleri biyokimyasal nitrojen fiksasyonu mekanizmasını kodlarlar ya da rizobiyal suşların plazmid birleşmlerinde görev almazlar(Postgate 1982; Sprent and Sprent 1990). Bununla birlikte Nod genlerinden Sym plazmidleri nif ve fix nitrojen fikse eden gen demetlerini taşırlar. Nif ve fix demetleri nitrogenaz yapısal genlerini taşımaktadırlar. Rhizobium loti , Bradyrhizobium ve Azorhizobium türlerinde simbiyotik ilişkileri belileyen genler bakteriyel kromozomlarda lokalize olmuşlardır. Çoğu Rhizobium nod genleri kültürel hücreleri belirtmez fakat bitkilerin görünüşlerinde bulunmaktadır. Bu etkileşim bitki tarafından salınmasını tetikler ve aynı zamanda NodD proteininin aktive edici hale gelmesini sağlar. NodD geni sadece nod geninde bulunur ve serbest yaşayan Rhizobium türlerinin simbiotik durumlarını kodlamaktadır. Flavonoidlerin bitki köklerinden salınması ile NodD proteinleri diğer nod genleri daha ileri bir nodülleşme için esas olan nodABC geni aktive edici özelliktedir. Nod genlerinin ana özellikleri simbiyotik ortaklar arasında sinyal iletimini sağlamaktır. NodD proteinleri korunmuş DNA serilerine bağlanarak nod operonları aktifleştirir buna nod kutuları adı verilmektedir. İkinci adım olarak bakteriumlar başka bir deyişle yapısal nod genleri lipoologosakkarit sinyalleri üretirler, bunlar kök yapılarını oluştururlar. Nodül içeren moleküller bitki salgılarından saflaştırılırlar ve flavonoidler olarak isimlendirilirler, fenilproponoidlerin üç zincirli aromatik yapılarının metabolizmaları sonucu oluşmuşlardır(Long 1989a). NodD proteinleri belirgin Rhizobium türlerinin homolog konaklarından elde edilmişlerdir. Rizobialar kök salgılarının varlığında gelişmektedirler yada nod geni içeren flovonoidlerin kök saçı yapılarının bozulmasına neden olan faktörleri içermektedirler. Yonca da ve alfalfa grubu bitkilerde en aktif uyarıcılar flovonlardır, luteolin gibi.(Long 1989a).Alfalfa simbiontu olan Rhizobium melioti D-glukoz amin içerisideki β-1.4-tetrasakkaritleri salgılar, bunlar üç amino grubun açillenmesi ile ve bir tanesine doyurulmamış C16 doymuş yağ asidi eklenmesiyle oluşurlar. Nod genlerine ek olarak rizobialarda nodül oluşumu için gerekli genler bulunur, bu genlere ek olarak bakterial dış yapıların üretimleri de, örneğin eksopolisakkaritler(exo genleri), lipopolisakkaritler (lps genleri) ve glukanlar(ndv genleri), bunlara da ek olarak ilaç dayanıklılığı, ototrofi, ve karbonhidrat metobolizması bulunur. R. meliloti, B. japonicum ve A. Caulinodonas’ ların nif ve fix genleri farklı şekillerdedir. Bu genlerin yapısal ve demetsel özellikleri her bir tür için özeldir(Van Rhijn and Vanderleyden 1995). Rizobianın nif ve fix gen demetleri Klebsiella pneumoniae deki kadar sıkı şekilde hiçbir grupta düzenlenmemiştir. R. meliloti iki tane çok büyük plasmid içermektedir(megaplasmid olarak adlandırılır), biri 1400kb of DNA(megaplasmid 1), diğeri 1700kb DNA(megaplasmid 2) içerir. demet I ve demet II megaplasmid 1 de bulunur. Simbiyosisde bulunan ek genlerde megaplasmid 2 ve kromozomlar içerisinde yer almaktadır. Hidrojen gazının nitrojen fiksasyonu üzerinde yan etkilerini ortadan kaldırmak için erken önlemler alınır. Hidrojen gazının evriminde fotosentez enerjisi ürünler üzerinde azalan bir şekle bürünmüştür. Bazı Sym plazmidleri hidrogenaz aktivitesini kodlayan hub adında genler kodlarlar. Hidrogenazın oksitlediği hidrojen suya ve buradan da kimyasal üretim ile ATP sentezi yapılır. Bu yararlı süreç fotosentetik enerjiyi saklayarak boşa gitmesini engeller(Albrecth et al 1979). Rizobialardaki genetik oluşumlarda legümenler ile beraber çalışarak etkili bir mekanizma ortaya çıkartırlar. Ekonomik dürtülerin etkisiyle bu yönderki araştırmalar gelişmiştir. Önemli legümünoz bitkileri arasındaki soya fasulyeleri, birçok fasulye, bezelye, mercimek çeşitleri gelmektedir. Önemli besin legümünozlarından alfalfa ve yonca sayılabilir. Legümünoz ağaçlar birçok tropikal ve subtropikal ekosistemlerinin ve yağmurormanlarının oluşumu için önemlidirler(Sprent and sprent 1990). Diğer legümenlerden ise mesquiteler çöl toprakları gibi düşük nitrojen içeren yerler için oldukça önemlidir, bu legümünozlar aynı zamanda yerel batı amerikalıllarında önemli bir besin kaynağıdır. Legümünoz Olmayan Grupların Mutualistik Nitrojen Fiksasyonu İlişkileri Rhizobiumlar ve legümünoz bitkiler arasındaki Mutalistik birleşmeler yanında diğer bakteriler ve legümen olmayan bitkiler ile simbiyotik ilişkilerde nodül oluşumu ve serbest nitrojenin atmosferden alınması ile olmaktadır(Evans and Barber 1977; Akkermans 1978). Legümen olmayan bitkilerdeki kök nodülü şeklinde meydana gelen ilişkilerde Rhizobiumlar, cyanobakteriler ve actinomycetesler görülür. Rhizobiumlara örnek vermek gerekirse, Trema ile nitrojeni fikse edebilir, Trema tropikal ve subtropikal bölgelerde görülen bir ağaç türüdür. Aynı şekilde actinomycete Frankia alni bitki köklerini infekte eder ve nodül oluşumunu gösterir(Benson and Silvester 1993). Frankia türleri actinomycetes (filamentli mantarlardan) ve septalı hifalardan oluşmuş sayısız spor içeren yapılardır.Frankia türleri çeşitli legümen olmayan bitkilerde, odunsu şuruplarda ve kısa ağaçlarda görülürler. Actinomycetes tipi azot-fikse eden simbiyotik canlılar özellikle angiospermler için oldukça önemlidir. Frankia hifalarının bir kısmı değişime uğrayarak özelleşmiş azot fiksasyonu hücrelerinde vesikül denilen yapılar oluşturular. Frankia aynı zamanda yaşayan serbest bitki hücrelerini de değişikliğe uğratarak bunların nitrojen fiksasyonu yapmasını sağlarlar. Actinomycete (Frankia) simbiyozları yaygın olarak ılıman ve circumpolar bölgelerde bulunurken cyanobakteriler ve rizobial simbiyozlar tropical ve subtropical bölgelerde bulunurlar(Benson and Silvester 1993). Actinomycete simbiyozlar ve karakteristik olarak Alnus, Myrica, Hippophae, Comptonia, Casurina ve Dryas’ ında aralarında bulunduğu angiospermlerin arasındadır. Toprak azotunun çok büyük bir kısmı serbest olarak bulunur ve Scandinavia gibi muhtemelen actinomycetelerin kök nodülü simbiyozu olan legümen olmayan, genellikle Alnus bitkilerinde ve az da olsa Dryas, Myrica, ve Hippophae yapılarda fikse edilir. Casurina’ yan subtropikal bölgelerdeki kum, kumul tepeleri ve yarıçöl alanlarında rastlanır(Morris et al. 1974; Callahan et al. 1978, Sprent and Sprent 1990). Actinomycetelerin hifaları kökü delebilecek hale geldiklerinde kortikal hücrelerinin bölünmesini uyarır(Berry 1984). Hifalar bölünen hücrelerin içine girdiklerinde gen demetlerini konağın içerisine aktarırlar ve vesüküller çevresinde şekil değiştirirler. Birincil enfekte komşu hücreler kök primordium yapısına girerek buradan cortax içinde büyümeye başlarlar. Endofitik actinomycetelerde primordiumlar meristem hücrelerine saldırıda bulunurlar ve actinomyceteler kök primordiumunun gelişimini attırıcı etki yaparlar. Dichotomous bölümünde bulunan bitkilerin meristamatik hücrelerinde demet şeklinde loblar oluşumu gerçekleşir bunlara rhizothamnion yani tipik actinomycete nodülü adı verilmektedir. Nodül içerisinde nitrogenas ve atmosferik nitrojen fiksasyonu gerçekleşir.

http://www.biyologlar.com/bitkiler-ve-mikroorganizmalar-arasindaki-iliskiler

Bakteri nedir?

Bakteriler tek hücreli mikroorganizma grubudur. Tipik olarak birkaç mikrometre uzunluğunda olan bakterilerin çeşitli şekilleri vardır, kimi küresel, kimi spiral şekilli, kimi çubuksu olabilir. Yeryüzündeki her ortamda bakteriler mevcuttur. Toprakta, deniz suyunda, okyanusun derinliklerinde, yer kabuğunda, deride, hayvanların bağırsaklarında, asitli sıcak su kaynaklarında, radyoaktif atıklarda büyüyebilen tipleri vardırbakteri Tipik olarak bir gram toprakta bulunan bakteri hücrelerinin sayısı 40 milyon, bir mililitre tatlı suda ise bir milyondur; toplu olarak dünyada beş nonilyon (5×1030) bakteri bulunmaktadır, bunlar dünyadan biyokütlenin çoğunu oluşturur. Bakteriler gıdaların geri dönüşümü için hayati bir öneme sahiptirler ve gıda döngülerindeki çoğu önemli adım, atmosferden azot fiksasyonu gibi, bakterilere bağlıdır. Ancak bu bakterilerin çoğu henüz tanımlanmamıştır ve bakteri şubelerinin sadece yaklaşık yarısı laboratuvarda kültürlenebilen türlere sahiptir. Bakterilerin araştırıldığı bilim bakteriyolojidir, bu, mikrobiyolojinin bir dalıdır. İnsan vücudunda bulunan bakteri sayısı, insan hücresi sayısının on katı kadardır, özellikle deride ve sindirim yolu içinde çok sayıda bakteri bulunur. Bunların çok büyük bir çoğunluğu bağışıklık sisteminin koruyucu etkisisiyle zararsız kılınmış durumda olsalar, ayrıca bir kısmı da yararlı (probiyotik) olsalar da, bazıları patojen bakterilerdir ve enfeksiyöz hastalıklara neden olurlar; kolera, frengi, şarbon, cüzzam ve veba bu cins hastalıklara dahildir. En yaygın ölümcül bakteriyel hastalıklar solunum yolu enfeksiyonlarıdır, bunlardan verem tek başına yılda iki milyon kişi öldürür, bunların çoğu Sahra altı Afrika'da bulunur. Kalkınmış ülkelerde bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde ve çeşitli hayvancılık faaliyetlerinde antibiyotikler kullanılır, bundan dolayı antibiyotik direnci yaygınlaşmaktadır. Endüstride bakteriler, atık su arıtması, peynir ve yoğurt üretimi, biyoteknoloji, antibiyotik ve diğer kimyasalların imalatında önemli rol oynarlar. Bir zamanlar bitkilerin Schizomycetes sınıfına ait sayılan bakteriler artık prokaryot olarak sınıflandırılırlar. ökaryotlardan farklı olarak bakteri hücreleri hücre çekirdeği içermez, membran kaplı organeller de ender olarak görülür. Gelenekesel olarak bakteri terimi tüm prokaryotları içermiş ancak, 1990'lı yıllarda yapılan keşiflerle prokaryotların iki farklı gruptan oluştuğu, bunların ortak bir atadan ayrı ayrı evrimleşmiş oldukları bulununca bilimsel sınıflandırma değişmiştir. Bu üst alemler Bacteria ve Archaea olarak adlandırılmıştır. Bakteriyolojinin tarihçesi Bakteriler ilk defa 1676'da Antonie van Leeuwenhoek tarafından, kendi tasarımı olan tek mercekli bir mikroskopla gözlemlenmiştir. Onlara "animalcules" (hayvancık) adını takmış, gözlemlerini Kraliyet Derneği'ne (Royal Society'ye) yazılmış bir dizi mektupla yayımlamıştır. Bacterium adı çok daha sonra, 1838'de Christian Gottfried Ehrenberg tarafından kullanıma sokulmuş, eski Yunanca "küçük asa" anlamına gelen bacterion -a'dan türetilmiştir. Latince kullanımıyla Bacteria, bakteri sözcüğünün çoğulu, bacterium ise tekilidir. Louis Pasteur 1859'da fermantasyonun mikroorganizmaların büyümesi sonucu meydana geldiğini ve bu büyümenin yoktan varoluş yoluyla olmadığını gösterdi. (Genelde fermantasyon kavramıyla ilişkilendirilen maya ve küfler, bakteri değil, mantardır.) Kendisiyle ayni dönemde yaşamış olan Robert Koch ile birlikte Pasteur, hastalık-mikrop teorisi'nin erken bir savunucusu olmuştur. Robert Koch tıbbi mikrobiyolojide bir öncü olmuş, kolera, şarbon ve verem üzerinde çalışmıştır. Verem üzerindeki araştırmalarında Koch mikrop (germ) teorisini kanıtlamış, bundan dolayı da kendisine Nobel Ödülü verilmiştir.Koch postülatları'nda bir canlının bir hastalığın nedeni olduğunu belirlemek için gereken testleri ortaya koymuştur; bu postülatlar günümüzde hala kullanılmaktadır. On dokuzuncu yüzyılda bakterilerin çoğu hastalığın nedeni olduğu bilinmesine rağmen, antibakteriyel bir tedavi mevcut değildi. 1910'da Paul Ehrlich Treponema pallidum 'u (frengiye neden olan spiroket) seçici olarak boyamaya yarayan boyaları değiştirerek bu patojeni seçici olarak öldüren bileşikler elde etti, böylece ilk antibiyotiği geliştirmiş oldu. Ehrlich, bağışıklık üzerine yaptığı çalışmasından dolayı 1908 Nobel ödülünü kazanmış, ayrıca bakterilerin kimliğini tespit etmek için boyaların kullanılmasına öncülük etmiştir; çalışmaları Gram boyası ve Ziehl-Neelsen boyasının temelini oluşturmuştur. Bakterilerin araştırılmasında büyük bir aşama, Arkelerin bakterilerden farklı bir evrimsel soya ait olduklarının 1977'de Carl Woese tarafından anlaşılmasıdır. Bu yeni filogenetik taksonomi, 16S ribozomal RNA'nın dizilenmesine dayandırılmış ve üç alanlı sistem'in parçası olarak prokaryot alemini iki evrimsel alana (üst aleme) bölmüştür. Köken ve erken evrim Modern bakterilerin ataları, yaklaşık 4 milyar yıl önce, dünyada gelişen ilk yaşam biçimi olan tek hücreli mikroorganizmalardı. Yaklaşık 3 milyar yıl boyunca tüm canlılar mikroskopiktiler, bakteri ve arkeler yaşamın başlıca biçimleriydi. Bakteri fosilleri, örneğin stromatolitler, mevcut olmakla beraber, bunların kendine has morfolojilerinin olmaması, bunlar kullanılarak bakteri evriminin anlaşılmasına veya belli bakteri türlerinini kökeninin belirlenmesini engellemektedir. Ancak gen dizileri bakteri filogenetiğinin inşası için kullanılabilir, bu çalışmalar bakterilerin arke/ökaryot soyundan ayrılmış evrimsel bir dal olduğunu göstermiştir. Bakteri ve arkelerin en yakın zamanlı ortak atası muhtemelen yaklaşık 2,5-3,2 milyar yıl önce yaşamış bir hipertemofil'di. Bakteriler, evrimdeki ikinci büyük ayrışmada, ökaryotların arkelerden oluşmasında da yer almışlardır. Bunda, eski bakteriler, ökaryotların ataları ile endosimbiyotik bir ilişki kurmuşlardır. Bu süreçte, proto-ökaryotik hücreler, alfa-proteobakteriyel hücreleri içlerine alıp mitokondri veya hidojenozomları oluşturdular. Bu organeller günümüz ökaryotlarının tümünde hala bulunmaktadır ("mitokondrisiz" protozoalarda dahi aslında son derece küçülmüş olarak mevcutturlar). Daha sonraki bir dönemde, farklı bir olay sonucu, bazı mitokondrili ökaryotların, siyanobakteri-benzeri canlıları içlerine alması sonucunda, bitki ve yosunlardaki kloroplastlar oluştu. Hatta bazı yosun gruplarında bu olayı izleyen başka içe almalar meydana gelmiş, bazı heterotrofik ökaryotik konak hücrelerin, ökaryotik bir alg hücresini içine alması sonucunda "ikinci kuşak" bir plastid oluşmuştur. Morfoloji Bakteriler, morfoloji olarak adlandırılan, şekil ve boyutları bakımından büyük bir çeşitlilik gösterir. Bakteriyel hücreler ökaryotik bir hücrenin yaklaşık onda biri boyundadır, tipik olarak 0,5-5,0 mikrometre uzunluktadırlar. Ancak, bir kaç tür, örneğin Thiomargarita namibiensis ve Epulopiscium fishelsoni yarı milimetre boyunda olabilir ve çıplak gözle görülebilir. En küçük bakteriler arasında Mikoplazma cinsinin üyeleri bulunur, 0,3 mikrometre olan bu bakteriler en büyük virüsler kadar küçüktür. Bazı bakteriler daha da küçük olabilirler ama bu ultramikrobakteriler henüz iyi tanımlanmamıştır. Çoğu bakteri türleri ya küresel ya da çubuksu şekilli olur. Küresel olanlar kokus (veya coccus; Eski Yunanca tohum anlamında kókkos 'tan), çubuksu olanlar basil (Latince çubuk anlamlı baculus 'tan) olarak adlandırılır. Vibrio olarak adlandırılan bazı çubuksu bakteriler biraz eğri veya virgül şekillidir; diğerleri spiral şekillidir, spirillum olarak adlandırılır, veya sıkıca sarılı olur, spiroket olarak adlandırılırlar. Az sayıda bazı türler tetrahedron veya küp benzeri şekilde olabilirler. Yakın zamanda keşfedilen bazı bakteriler uzun çubuk şeklinde büyür ve yıldız şekilli bir kesite sahiptir. Bu morfolojinin sağladığı yüksek yözölçümü-hacim oranı bu bakterilere az besinli ortamlarda bir avantaj sağladığı öne sürülmüştür. Hücre şekillerindeki bu büyük çeşitlilik bakterinin hücre duvarı ve hücre iskeleti tarafından belirlenir. Hücre şekli, bakterinin gıda edinmesine, yüzeylere bağlanmasına, sıvı içinde yüzmesine ve doğal avcılarından kaçmasına etki eder. Çoğu bakteriyel tür tek hücre halinde varlığını sürdürür, diğerleri ise kendilerine özgü biçimlerle birbirlerine bağlanır: Neisseria diploitler (ikililer) oluşturur, Streptokok zincir, Stafilokok üzüm salkımı gibi kümeler oluşturur. Bazı bakteriler iplik (filament) oluşturacak şekilde uzayabilir Actinobacteria'da olduğu gibi. İpliksi bakterilerde çoğu zaman içinde pek çok hücre bulunan bir kın vardır. Bazı tipleri, örneğin Nocardia cinsine ait bazı türler, hatta karmaşık, dallı iplikçikler oluşturur, bunlar küflerdeki miselyuma benzer. Bakteriler yüzeylere bağlanıp biyofilm denen yoğun kümeler oluştururlar. Bu filmler birkaç mikrometre kalınlıktan yarım metre derinliğe kadar değişebilir, ve birden çok bakteri, protista ve arke türü içerebilir. Biyofilmlererde yaşayan bakteriler, hücre ve hücre dışı bileşenler ile karmaşık bir düzen oluştururlar. Meydana gelen ikincil yapılar arasında mikrokoloniler de sayılabilir, bunların içinde bulunan kanal şebekleri gıdaların daha kolay difüzyonunu sağlar. Doğal ortamlarda, örneğin toprak ve bitkilerin yüzeyinde, bakterilerin çoğunluğu biyofilim aracılığıyla yüzeye bağlanır. Biyofimler tıpta da önemlidir, çünkü bu yapılar kronik bakteriyel enfeksiyonlarda ve vücut içine yerleştirilmiş tıbbi cihazlarda bulunurlar. Biyofilmler içinde kendini koruyan bakterilerin imhası, tek başına ve izole durumda olan bakterilerinkinden çok daha zordur. Daha karmaşık morfolojik değişiklikler de bazen mümkündür. Örenğin amino asitlerden yoksun kalınca Myxobacteria'lar civarlarındaki diğer hücreleri algılamak için yeter çoğunluk algılaması (İng. quorum sensing) denen bir süreç kullanırlar. Bu süreçte bakteriler birbirlerine doğru hareket eder ve yaklaşık 100.000 bakteri içeren 500 mikrometre büyüklüğünde tohum yapıları (İng. fruiting bodies) oluştururlar. Tohum yapılarında bulunan bakteriler farklı görevler yerine getirir; böylesi bir kooperasyon, çok hücreli organizasyonun basit bir tipini meydana getirir. Örneğin, her on hücreden biri bu tohum yapılarının tepesine göç eder ve miksospor adında özelleşmiş uyuşuk (dormant) bir yapı oluştururlar. Miksosporlar normal hücrelere kıyasla kurumaya ve diğer olumsuz çevresel şartlara daha dayanıklıdır. Hücresel yapı Hücre içi yapılar: Bakteri hücresi hücre zarı olarak adlandırılan bir lipit zarla çevrilidir. Bu zar, hücrenin içindekiler içine alıp, besinler, protein ve sitoplazmanın diğer gerekli bileşenlerini hücrenin içinde tutar. Bakteriler prokaryot olduklarından dolayı sitoplazmalarında ender olarak zar kaplı organeller bulundururlar, içlerinde büyük boylu yapılardan az sayıda olur. Bakterilerde hücre çekirdeği, mitokondrisi, kloroplast ve ökaryotlarda bulunan, Golgi aygıtı ve endoplazmik retikulum gibi diğer organellerden yoktur. Bir zamanlar bakterilerin sadece sitoplazmadan içeren basit torbalar olduğu düşünülürdü ama artık karmaşık bir yapıları olduğu bilinmektedir, örneğin prokaryotik hücre iskeleti, ve bazı proteinlerin bakteriyel sitoplazmanın belli konumlarında stabil olarak konuşlanması gibi. Hücre içi organizasyonun bir diğer seviyesi mikrokompartımanlaşma ile sağlanır. Bunun bir örneği olan karboksizom, lipit membran yerine, polihedral bir protein kabukla çevrili olan bir bölmedir. Bu polihedral organeller, ökaryotlardaki zar kaplı organellere benzer bir şekilde, bakteri metabolizmasının bölümlerinin hücre içinde konuşlanmasını ve birbirlerinden ayrı tutulmasını sağlar. Çoğu önemli biyokimyasal tepkime, örneğin enerji üretimi, membran aşırı bir konsantrasyon gradyanı ile, bir bataryadakine benzer şekilde, potansiyel fark oluşması sonucu meydana gelir. Bakterilerde genelde dahili zarlı yapıların olmaması nedeniyle, elektron taşıma zinciri gibi bu tür tepkimeler, hücre zarının iki yanı arasında, yani sitoplazma ile periplazmik aralık veya hücre dışı arasında oluşur. Ancak, çoğu fotosentetik bakteride plazma zarı çok kıvrımlıdır, hücrenin çoğunu ışık enerjisi toplayan membran tabakaları ile doldurur. Yeşil kükürt bakterilerinde bu ışık toplayıcı komplekslerin kimisi klorozom adlı lipit örtülü yapılar oluşturur. Başka proteinler hücre zarından içeri besin ithal eder, veya atık maddeleri sitoplazmadan dışarı atar. Bakterilerin genetik malzemeleri tipik olarak tek bir dairesel kromozomdan oluşur. Bakterilerde zar kaplı bir çekirdek yoktur ve kromozom tipik olarak sitoplazmada yer alan, nükleoit olarak adlandırılan düzensiz şekilli bir cismin içinde yer alır. Nükleoitte DNA, onunla ilişkili proteinler ve RNA bulunur. Planctomycetes ordosu, bakterilerde dahili zarlı yapıların bulunmadığı kuralının bir istisnasını oluşturur, bunlarda bulunan nükloit zar çevrilidir, ayrıca bu bakteriler başka zar çevrili hücresel yapılara da sahiptirler. Tüm canlılar gibi bakterilerde de protein üretimi için ribozomlar bulunur, ancak bakteriyel ribozomların yapısı arke ve ökaryot ribozomlarınınkinden farklıdır. Bazı bakteriler, hücre içinde glikojen, polifosfat, kükürt veya polihidroksialkanoat gibi besinler için depo granülleri oluştururlar. Bu granüller bakterinin daha sonradan kullanması için bu bileşikleri depolamasını sağlar. Bazı bakteri türleri, fotosentetik siyanobakteriler gibi, dahili gaz vezikülleri oluştururlar, bunlar aracılığıyla hafifliklerini ayarlarlar, farklı miktarda ışık ve besin bulunan su seviyeleri arasında alçalıp yükselebilirler. Hücre dışı yapılar: Hücre zarının dışında bakteriyel hücre duvarı bulunur. Bakteriyel hücre duvarları peptidoglikan (eski metinlerde mürein olarak adlandırılırdı)'dan oluşur. Peptidoglikan, peptit zincirlerle birbirine çapraz bağlanmış polisakkarit zincirlerden oluşur, bu peptitler, hücredeki diğer protein ve peptitlerden farklı olarak, D-amino asitler içerir. Bakteri hücre duvarları bitki ve mantar hücre duvarlarından farklıdırlar; bitki hücre duvarları selülozdan, mantarlarınkiler ise kitinden oluşur. Bakteri hücre duvarları arkelerinkinden de farklıdır, bunlarda peptidoglikan bulunmaz. Hücre duvarı çoğu bakterinin varlığını sürdürmesi için gereklidir, bu yüzden bir antibiyotik olan penisilin tarafından peptidoglikan sentezinin engellemesi bakterilerin ölümüne neden olur. Bakterilerde başlıca iki tip hücre duvarı olduğu söylenebilir, bunlar Gram-negatif ve Gram-pozitif olarak adlandırılır. Bu adlar, hücrelerin Gram boyasıyla tepkimesinden kaynaklanır. Bu, bakterilerin sınıflandırılmasında çok eskiden beri kullanılan bir testtir. Gram-pozitif hücreler, pek çok peptidoglikan ve teikoik asit tabakasından oluşan kalın bir hücre duvarına sahiptir. Buna karşın, Gram-negatif bakteriler birkaç peptidoglikan tabakası bulunur, bunun etrafını ikinci bir hücre zarı sarar, bu zarda lipopolisakkaritler ve lipoproteinler bulunur. Çoğu bakteri Gram-negatif bir hücre duvarına sahiptir, sadece Firmicutes ve Actinobacteria'lar (bunlar daha evvel düşük G+C ve yüksek G+C Gram pozitif bakteriler diye bilinirdi) Gram-pozitif, düzene sahiptirler. Bu yapısal farklılık, antibiyotiklere duyarlılıkta farklılık yaratabilir; örneğin vankomisin Gram-pozitif bakterileri öldürmesine karşın, Haemophilus influenzae veya Pseudomonas aeruginosa gibi Gram-negatif patojenlere karşı etkisizdir. Çoğu bakteride hücrenin dışını proteinlerden oluşmuş sert bir bir S-tabakası kaplar. Bu tabaka, hücre yüzeyine kimyasal ve fiziksel bir koruma sağlar ve makromoleküllerin difüzyonuna karşı bir engel oluşturur. S-tabakalarının çeşitli ama az anlaşılmış işlevleri vardır. Kampilobakter'lerde virülans faktörü olarak etki ettikleri ve Bacillus stearothermophilus 'ta yüzey enzimleri içerdikleri bilinmektedir. Kamçılar (flagellum, çoğul hali flagella), sert protein yapılardır, çapları yaklaşık 20 nanometre olup uzunlukları 20 mikrometreyi bulabilir, hareket etmeye yararlar. Kamçının hareketi için gereken enerji, hücre zarının iki yanı arasındaki bir elektrokimyasal gradyan boyunca iyonların taşınması sonucu elde edilir. Fimbrialar ince protein iplikçiklerdir, sadece 2-10 nanometre çaplı olup uzunlukları birkaç mikrometreyi bulabilir. Hücrenin yüzeyine dağılıdırlar, elektron mikroskobunda ince saçlara benzerler. Fimbriaların, sert yüzeylere veya başka hücrelere bağlanmakla ilişkili oldukları sanılmaktadır, ve bazı bakterilerin virülansı için gereklidirler. Piluslar fimbrialardan biraz daha büyük hücresel uzantılardır, konjügasyon denen bir süreç ile bakteri hücreleri arasında genetik malzeme aktarılmasını sağlarlar. Çoğu bakteri kapsül veya sümük tabakaları üreterek kendilerini bunlarla çevreler. Bu yapılar farklı derecede karmaşıklık gösterir: hücre dışı bir polimer olan sümük tabakası tamamen düzensizdir, kapsül veya glikokaliks ise çok düzenlidir. Bu yapılar, bakterileri makrofaj gibi ökaryotik hücreler tarafından yutulmaya karşı korur. Bunlar ayrıca antijen olarak etki edip hücre tanınmasında rol oynayabilir, ayrıca yüzeylere bağlanmak ve biyofilm oluşmasına yardımcı olabilir. Bu hücre dışı yapıların biraraya gelmesi salgı sistemlerine dayalıdır. Bunlar proteinleri sitoplazmadan periplazmaya veya hücre dışı ortama aktarırlar. Çeşitli salgı sistemleri bilinmektedir ve bu yapılar virülans için gerekli olduğu için yoğun bir sekilde araştırılmaktdadır. Endosporlar Bazı Gram-pozitif bakteri cinsleri, örneğin Bacillus, Clostridium, Sporohalobacter, Anaerobacter and Heliobacterium, endospor adlı çok dayanıklı, uyuşuk ('dormant') yapılar oluşturabilir. Hemen her örnekte üremeyle ilişkili olmayan bir süreç sonucunda bir hücreden bir endospor oluşur; ancak Anaerobacter durumunda bir hücrenin içinde oluşabilecek endospor sayısı yediyi bulabilir. Endosporların merkezinde, içinde DNA ve ribozomlar olan bir sitoplazma, bunun etrafında ise korteks tabakası, en dışta ise su geçirmez ve sert bir örtü bulunur. Endosporlar bir metabolizma belirtisi göstermezler, aşırı kimyasal ve fiziksel baskılara dayanıklıdırlar, örneğin, morötesi ışın, gama ışınları, deterjanlar, dezenfektanlar, ısı, basınç ve kurutulma. Bu uyuşuk halde bu organizmalar milyonlarca yıl boyunca tekrar yaşama geri dönebilirler. Endosporlar bakterilerin uzaydaki boşluk ve radyasyona dayanmalarını sağlar. Endospor oluşturan bakterilerin bazıları hastalık da yapar: örneğin şarbon hastalığı Bacillus anthracis endosporlarının teneffüsüyle kapılabilir, derin saplanma yaralarının Clostridium tetani endosporları ile kontamine olması da tetanoza yol açar. Metabolizma Bakterilerde karbon metabolizması ya heterotrofiktir, organik bileşikler karbon kaynağı olarak kullanılır veya ototrofiktir, yani hücresel karbon, karbon dioksitin karbon fiksasyonu elde edilir. Tipik ototrofik bakteriler arasında fototrofik siyanobakteriler, yeşil kükürt bakterileri ve bazı mor bakteriler sayılabilir, ama pekçok kemolitrofik türler de, örneğin azotlayıcı ve kükürt yükseltgeyici bakteriler de bu grupta yer alır. Bakterilerin enerji metabolizması ya fototrofiye, yani ışığın fotosentez yoluyla kullanımına, ya da kemotrofiye, yani enerji için kimyasal bileşiklerin kullanımıdır ki bu bileşiklerin çoğu oksijen veya ona alternatif başka elektron alıcıları yoluyla yükseltgenir (aerobik veya anaerobik solunum). Nihayet, bakteriler ya inorganik ya da organik bileşikler elektron vericileri kullanmalarına göre, sırasıyla, litotrof veya organotrof olarak siniflanirlar. Kemotrofik organizmalar, hem enerji korunumu (solunum veya fermantasyon ile) hem de biosentetik tepkimeler için bu elektron vericilerini kullanır, buna karşın fototrofik organzmalar onları sadece biyosentetik amaçla kullanırlar. Solunum yapan organizmalar enerji kayanğı olarak kimyasal bileşikler kullanırlar, bunun için elektronlar bir yükseltgenme-indirgenme (redoks) tepkimesi ile indirgenmiş bir substrattan bir son elektron alıcısına taşınır. Bu tepkimenin açığa çıkardığı enerji ile ATP sentezlenir ve metabolizma yürütülür. Aerobik organizmalarda oksijen elektron alıcısı olarak kullanılır. Anaerobik organizmalarda nitrat, sülfat veya karbon dioksit gibi başka inorganik bileşikler elektron alıcısı olarak kullanılır. Bunlar sonucunda ekolojide büyük önem taşıyan denitrifikasyon, sülfat indirgenmesi ve asetogenez süreçleri meydana gelir. Kemotroflarda, bir elektron alıcısının yokluğu halinde, bir diğer olası yaşam yolu fermantasyondur, bunda indirgeniş substratlardan elde edilen elektronlar yükseltgenmiş ara ürünlere aktarılarak fermantasyon ürünleri meydana getirir, örneğin laktik asit, etanol, hidrojen, butirik asit gibi. Substratların enerji seviyesi ürünlerinkinden daha yüksek olması sayesinde fermantasyon mümkün olur, böylece organizmalar ATP sentezler ve metabolizmalarını çalıştırırlar. Bu süreçler, çevre kirlenmesine olan biyolojik tepkilerde de önemlidirler: örneğin sülfat indirgeyici bakteriler, cıvanın çok toksik şekillerinin (metil- ve dimetil-cıva) üretiminden büyük ölçüde sorumludur. Solunum yapmayan anaeroblar fermantasyon yoluyla enerji üretip indirgeyici güç elde ederler, bu sırada metabolik yan ürünleri (biracılıkta etanol gibi) atık olarak salgılarlar. Seçmeli anaeroblar (fakültatif anaeroblar), içinde bulundukları çevresel şartlara göre fermantasyon ile farklı elektron alıcıları arasında seçim yaparlar. Litotrofik bakteriler enerji kaynağı olarak inorganik bileşikler kullanırlar. Yaygın kullanılan elektron vericileri hidrojen, karbon monoksit, amonyak (nitrifikasyona yol açar), feröz demir ve diğer indirgenmiş metal iyonları, ve bazı indirgenmiş kükürt bileşikleridir. Metan gazı metanotrofik bakteriler tarafından hem bir elektron kaynağı hem de karbon anabolizmasında bir substrat olarak kullanılması bakımından dikkat çekicidir. Hem aerobik fototrofi hem de kemolitotrofide, oksijen nihai elektron alıcısı olarak kullanılır, anaerobik şarlarda ise inorganik bileşikler kullanılır. Çoğu litotrofik organizma otortorfiktir, buna karşın organotrofik organzmalar heterotrofiktir. Karbon dioksitin fotosentezle fiksasyonuna ek olarak bazı bakteriler, nitrojenaz enzimini kullanarak azot gazını sabitlerler (azot fiksasyonu). Çevresel olarak önemli olan bu özellik, yukarıda sayılmış metabolik tiplerin herbirindeki bazı bakterilerde görülür ama evrensel değildir. Büyüme ve üreme Çok hücreli organizmalardan farklı olarak, tek hücreli organizmalarda büyüme (hücre büyümesi) ve hücre bölünmesi yoluyla üreme sıkı bir sekilde birbirine bağlıdır. Bakteriler belli bir boya kadar büyür ve sonra eşeysiz üreme şekli olan ikili bölünme ile ürerler. En iyi şartlarda bakteriler büyük bir hızla büyür ve ürerler; bakteri topluluklarının sayısı her 9,8 dakikada ikiye katlanabilir. Hücre bölünmesinde birbirinin aynı iki yavru hücre meydana gelir. Bazı bakteriler, eşeysiz üremelerine rağmen, daha karmaşık yapılar oluştur, bunlar yavru hücrelerin yayılmasını kolaylaştırır. Buna örnek myxobacteria'larda tohum yapıları ve Streptomyces'te hif oluşumudur. Bazı bakterilerde ise tomurcuklanma olur, hücre yüzeyindeki meydana gelen bir uzantı kopunca bir yavru hücre meydana gelir. Laboratuvarda bakteriler çoğu zaman katı veya sıvı ortamda büyütülürler. Katı büyüme ortamı olarak agar kapları kullanılır, bunlar aracılığıyla bir bakteri suşunun saf bir kültürü elde edilir. Ancak, büyümenin hızının ölçülmesi veya büyük miktarda hücrenin eldesi gerektiğinde sıvı büyüme ortamları kullanılır. Karıştırılan bir ortam içinde büyüyen bakteriler homojen bir hücre süspansiyonu olştururlar, böylece kültürün eşit olarak bölünmesi ve başka kaplara aktarımı kolay olur. Ancak sıvı ortamda tek bakteri hücrelerinini izole edilmesi zordur. Seçici ortam (belli besin maddeleri eklenmiş veya eksik bırakılmış, veya antibiyotik eklenmiş ortam) belli organizmaların kimliğinin tespitine yardımcı olur. Bakteri büyütmek için kullanılan çoğu laboratuvar tekniğinde, çok miktarda hücrenin hızlı ve ucuz olarak üretilmesi için bol miktarda besinler kullanılır. Ancak, doğal ortamlarda besinler sınırlı miktradadır, bu yüzden bakteriler ilelebet üremeye devam edemez. Besin sınırlaması farklı büyüme stratejilerinin evrimleşmesine yol açar. Bazı organizmalar besinler mevcut olunca son derece hızlı çoğalır, örneğin yaz aylarında bazı göllerde yosun ve siyanobakteriyel büyümelerinde olduğu gibi. Başka bazı organizmalar sert çevresel şartlara adaptasyonları vardır, örneğin Streptomyces'in rakip organizmaları engellemek için çoklu antibiyotik salgılaması gibi. Doğada çoğu organizma besin teminini kolaylaştıran ve çevresel streslere karşı koruyucu topluluklar halinde (biyofilm gibi) yaşar. Bu ilişkiler belli canlı veya canlı gruplarının büyümesi için şart olabilir (sintrofi). Bakteriyel büyüme üç evre izler. Bir bakteri topluluğu yüksek besin bulunduran bir ortama ilk girdiğinde hücrelerin yeni ortamlarına adapte olmaları gerekir. Büyümenin ilk evresi bekleme aşamasıdır (latent dönem veya lag fazı), bu yavaş büyüme döneminde hücreler yüksek besili ortama adapte olup hızlı büyümeye hazırlanırlar. Hızlı büyüme için gerekli olan proteinler üretilmekte olduğu için bekleme döneminde biyosentez hızı yüksektir. Büyümenin ikinci evresi logaritmik faz (log fazı) veya üssel faz olarak adlandırılır. Bu evrede üssel büyüme olur. Bu evrede hücrelerin büyüme hızı (k), hücre sayısının iki katına çıkma süresi de jenerasyon zamanı (g) olarak adlandırılır. Besinlerden biri tükenip sınırlayıcı olana kadar süren log fazı sırasında besinler en yüksek hızla metabolize olur. Büyümenin son evresi durağan faz olarak adlandırılır, ve besinlerin tükenmiş olmasından kaynaklanır. Hücreler metabolik etkinliklerini azaltır ve gerekli olmayan hücresel proteinlerini harcarlar. Durağan faz, hızlı büyümeden bir strese tepki haline geçiş dönemidir, DNA tamiri, antioksidan metabolizması, ve besin taşıması ile ilişkili genlerin ifadesinde bir artış olur. Genetik Çoğu bakteride tek bir dairesel kromozom bulunur, bunun büyüklüğü endosimbiyotik bir bakteri olan Candidatus Carsonella ruddii de 160.000 baz çiftinden, bir toprak bakterisi olan Sorangium cellulosumda 12,200,000 baz çiftine kadar uzanır. Borrelia cinsine ait spiroketler bu genel özelliğin bir istisnasıdır, Borrelia burgdorferi (Lyme hastalığı etmeni) gibi türlerde tek bir doğrusal kromozom bulunur. Bakteriyel kromozomlardaki genler genelde tek bir sürekli DNA parçasından oluşur, bazı bakterilerde intronlar bulunmuşsa da bunlar ökaryotlarda olduğundan çok daha enderdir. Bakteriler aynı zamanda plazmidler de bulunabilir, bunlar kromozomdan ayrı DNA parçalarıdır, antibiyotik direnç genleri veya virülans faktörleri içerebilirler. Bir diğer tip bakteriyel DNA, kromozoma entegre olmuş virüslere (bakteriyofajlara) aittir. Çeşitli bakteriyofaj türleri vardır, bazıları sadece konak bakterilerini enfekte edip onu parçalar, diğerleri ise hücre içine girdikten sonra DNA'larını bakteriyel kromozoma dahil ederler. Bir bakteriyofaj konak hücresinini fenotipine katkıda bulunan genler taşıyabilir: örneğin Escherichia coli O157:H7'nin evrimi sırasında entegre olmuş bir fajın toksin genleri, zararsız bir atasal bakteriyi ölümcül bir patojene dönüştürmüştür. Bakteriler, eşeysiz organizmalar olarak, ana hücrelerinin genlerinin kopyalarını devralırlar. Ancak tüm bakteriler, DNA'larındaki değişikliklerin (mutasyon ve genetik rekombinasyonun) seçilimi ile evrimleşir. Mutasyonlar DNA ikileşmesi sırasında meydana gelen hatalar veya mutajenlerden kaynaklanır. Mutasyon hızları farklı bakteri türleri ve hatta aynı bakterinin farklı suşları arasında büyük farklılıklar gösterir. Bazı bakteriler ayrıca genetik malzemelerini hücreler arasında aktarabilirler. Bu üç yolla meydana gelebilir. Birincisi, bakteriler ortamlarıdaki yabancı DNA'yı içlerine alabilirler, buna transformasyon denir. Genler ayrıca transdüksiyon yoluyla, bir bakteriyofajın yabancı bir DNA parçasını kromozomun içine yerleştirmesiyle aktarılabilir. Gen aktarımını üçüncü yolu bakteriyel konjügasyondur, bunda DNA doğrudan hücresel temas yoluyla aktarılır. Başka bakteri veya ortamdan gen edinimine yatay gen transferi denir ve doğal şartlarda bu yaygın olabilir. Gen transferi özellikle antibiyotik direncinin oluşmasında önemlidir, çünkü bu, farklı patojenler arasında direnç genlerinin transferini sağlar. Hareket Hareketli (motil) bakteriler Kamçı (Biyoloji), bakteriyel kayma, seğirmeli hareket ve batmazlık (buoyuans) değişmesi yoluyla hareket ederler. Seğirmeli hareketlilikte bakteriler tip IV piluslarını bir kanca olarak kullanır, tekrar tekrar onu uzatır, bir yere saplar ve büyük bir kuvvetle (>80 pN) geri çeker. Bakteriyel türler kamçılarının sayı ve düzenine göre farklılık gösterirler; bazılarının tek bir kamçısı vardır (tek kamçılı veya monotrik), bazılarının iki uçta birer kamçısı (iki kamçılı veya amfitrik), bazılarının uçlarında kamçı kümeleri (iki demet kamçılı veya lofotrik), diğerlerinin ise tüm yüzeylerine yayılmış kamçıları vardır (çok kamçılı veya peritrik). Bakteri kamçısı yapısı en iyi anlaşılmış hareketlilik yapısıdır, 20 proteinden oluşur, ayrıca onun düzenlenmesi ve inşası için yaklaşık 30 diğer protein gereklidir. Kamçının tabanında bulunan motor, membranın iki yanı arasındaki elektrokimyasal gradyanı güç için kullanır. Bu motor, bir pervane gibi çalışan iplikçiği döndürür. Çoğu bakterinin (E. coli gibi) iki farklı hareket biçimi vardır: ileri hareket (yüzme) ve yuvarlanma (tumbling). Yuvarlanma sayesinde bakteri yönünü değiştirir ve izlediği yol üç boyutlu bir rassal yürüyüş şeklini alır. Spiroketlerin kamçısı periplamik boşlukta iki zar arasında bulunur. Bu bakterilerin kendilerine has sarmal bir gövdeleri vardır ve hareket ederken kıvrılırlar. Hareketli bakteriler belli uyaranlar tarafından çekim veya itime uğrarlar, bunun neden olduğu davranışlara taksis denir: bunların arasında kemotaksis, fototaksis ve manyetotaksis bulunur. Myxobacterialerde, bireysel bakteriler beraber hareket ederek hücre dalgaları oluşturur, bunlar farklılaşıp içinde sporlar bulunduran tohum yapıları oluşturur. Myxobacteria'lar yalnızca katı ortam üzerindeyken hareket ederler, buna karşın E. coli hem sıvı hem katı ortamda hareketlidir. Birkaç Listeria ve Şigella türü, konak hücreler içinde hareket ederken, normalde organellerin hücre içinde taşınmasını sağlayan hücre iskeletini kullanırlar. Kendi hücrelerinin bir kutbunda aktin polimerizasyonunu sağlayarak bir cins kuyruk oluştururlar, bu onları konak hücre sitoplazması içinde iter. Sınıflandırma ve kimlik tespiti Sınıflandırma, bakterileri benzerliklerine göre gruplandırıp adlandırarak onlardaki çeşitliliği betimlemeye yarar. Bakteriler hücre yapısı, hücresel metabolizma veya hücresel bileşenlerindeki (DNA, yağ asitleri, pigment, antijen ve kinonlar gibi) farklılıklara göre sınıflandırılabilirler. Bu yöntemler bakteri suşlarının kimliklerinin tespitini ve sınıflandırılmasına olanka sağlasa da, bu farklılıkların farklı türler arasındaki varyasyonları mı yoksa aynı tğr içindeki varyasyonları mı yansıttığı belli değildi. Bu belirsizliğin nedeni, çoğu bakteride ayırdedici yapıların olmaması, ayrıca birbiriyle ilişkisiz türler arasında yatay gen transferi olmasıydı. Yatay gen trasnferi yüzünden birbirine akraba sayılabilecek bazı bakteri türleri çok farklı morfoloji ve metabolizmaya sahip olabilirler. Bu belirsizliğin üstesinden gelebilmek için modern bakteri sınıflandırması moleküler sistematiğe ağırlık verir, guanin sitozin oranının ölçümü, genom-genom hibridizasyonu, ayrıca yatay gen transferine uğramamış genlerin (ribozomal RNA gibi) dizilenmesi gibi genetik teknikler kullanır. Bakteri sınıflandırması International Journal of Systematic Bacteriology (Uluslarası Sistematik Biyoloji) dergisi ve Bergey's Manual of Systematic Bacteriology kitapçığında yayımlanarak resmileşir. "Bakteri" terimi bir zamanlar tüm mikroskopik, tek hücreli prokaryotlar için kullanılırdı. Ancak moleküler sistematik sayesinde prokaryotik yaşamın iki ayrı sahadan oluştuğu gösterildi. Önceleri Eubacteria ve Archaebacteria diye adlandırılan, ama artık Bacteria and Archaea olarak adlandırılan bu iki canlı grubu, ortak bir atadan ayrı ayrı evrimleşmişlerdir. Arkeler ve ökaryotlar arasındaki yakınlık, her birinin bakterilerle olan yakınlığından daha çoktur. Bu iki saha (üst alem), Eukarya ile birlikte, günümüzde mikrobiyolojide en yaygın kullanılan sınıflandırma sistemi olan üç saha sisteminin temelini oluşturur. Ancak, moleküler sistematiğin yakın zamanda kullanıma girmesi ve genom dizileri elde edilmiş canlıların sayısındaki hızlı artış nedeniyle bakteri sınıflandırması halen hızle değişen ve gelişen bir bilim dalıdır. Örneğin, bazı biyologlar arke ve ökaryotların Gram-pozitif bakterilerden evrimleştiğini iddia etmektedirler. Laboratuvarda bakteri kimlik tespiti özellikle tıpta çok önemlidir, çünkü doğru tedavi, enfeksiyona yol açan bakteri türüne bağlıdır. Dolayısıyla insan patojenlerinin kimliğinin tespiti, bakterilerin tanımlanma tekniklerinin gelişmesinin başlıca dürtüsü olmuştur. 1884'te Hans Christian Gram tarafından geliştirilmiş Gram boyama, bakterileri hücre duvarlarının yapısal özelliklerine göre tanımlamakta kullanılır. Bazı organizmalar Gram boyasından başka boyalarla en iyi tanınabilirler. Özellikle mikobakteriler ve Nocardia Ziehl–Neelsen ve benzeri boyalarla asit eşliğinde boyanır. Başka organizmalar özel ortamlarda büyümeleriyle tanınırlar veya seroloji gib başka teknikleri gerektirirler. Kültür teknikleri, bakterilerin büyümesini sağlamak ve belli bakterilerin kimliğini tespit etmek, aynı zamanda da nümenede bulunan başka bakterilerin büyümesini sınırlamak için tasarlanmıştır. Çoğu zaman bu teknikler belli nümune türleri göz önüne alınarak geliştirilmiştir; örneğin bir tükürük örneği pnömoniye yol açan organizmaları ortaya çıkaracak şekilde işleden geçirilir, bir dışkı örneği ise ishale yol açan organizalar tanımak için seçici ortamda kültürlenir, bu ortamda patojen olmayan bakteriler büyümez. Normal olarak steril olan örnekler, örneğin kan, idrar veya omurilik sıvısı, tüm organizmaların büyümesini sağlayan şartlarda kültürlenir. Patojen bir organizma izole edildikten sonra, morfolojisi, büyüme özellikleri (aerobik veya anaerobik büyüme, hemoliz şekilleri gibi) ve boyama ile daha ayrıntılı olarak karakterize edilebilir. Bakteri sınıflandırmasında olduğu gibi, bakteri kimlik tespiti de gittikçe daha sık olarak moleküler yöntemlerle yapılmaktadır. DNA'ya dayalı yöntemler, örneğin polimeraz zincir reaksiyonu, özgüllükleri ve çabuklukları nedeniyle, kültür yapmaya dayalı tekniklere kıyasla artarak popülerleşmektedir. Bu yöntemler sayesinde "yaşayan ama kültürlenemeyen", yani metabolik olarak aktif olan ama bölünmeyen hücrelerin kimliklerini tespit etmek mümkün olmaktadır. Ancak bu gelişmiş yöntemlerle dahi, bakteri türlerinin toplam sayısı bilinmemektedir ve bu sayı belli güven sınırları içinde tamin dahi edilememektedir. Mevcut sınıflandırmaya göre bilinen bakteri türlerinin (siyanobakteriler dahil) sayısı 9000'inin altındadır, ama bakteriyel çeşitliliğin büyüklüğü hakkındaki tahminlerde toplam tür sayısı 107'den 109'a kadar uzanır ve hatta bu tahminlerinlerin dahi birkaç büyüklük mertebesi kadar hatalı olabileceği düşünülmektedir. Diğer organizmalarla etkileşimler Görünür basitliklerine rağmen, bakteriler diğer canlılarla karmaşık etkileşimler içindedir. Bu simbiyotik ilişkiler parazitizm, mutualizm ve komensalizm olarak üçe ayrılırlar. Komensal bakteriler her yerde bulunur, hayvan ve bitkiler üzerinde büyümeleri başka yüzeyler üzerinde büyümeleri ile aynıdır (ancak sıcaklık ve ter bunların büyümesini hızlandırabilir); insanlarda bu organizmalardan çok sayıda olması vücut kokusunun nedenidir. Mutualistler Bazı bakteriler varlıklarının devamı için gerekli olan, mekansal olarak yakın ilişkilere girerler. Bu tür mutualist ilişkilerden biri olan türler arası hidrojen transferi olarak adlandırılır, butirik asit veya propiyonik asit tüketip hidrojen tüketen anaerobik bakteriler ile, hidrojen tüketen metanojenik arkeler arasındadır. Bu ilişkide yer alan bakteriler kendi başlarına bu organik asitleri kullanamazlar çünkü bu reaksiyon sonucu aşığa çıkan hidrojen çevrelerinde birikir. Hidrojen tüketici arkelerle yakın ilişkileri sayesinde hidrojen konsantrasyonu yeterince düşük kalır ve bakteriler büyüyebilir. Toprakta, rizosferde (kökün yüzeyi ve kökü bağlı olan topraktan oluşan bölgede) mikroorganizmalar azot fiksasyonu yaparlar, yani azot gazını azotlu bileşiklere dönüştürürler. Bu süreç sonucunda bitkilerin (ki onlar azot fiksasyonu yapamazlar) kolayca absorbe edebildiği bir azot kaynağı meydana gelir. Pekçok başka bakteri, insan ve başka canlılarda simbiont olarak bulunurlar. Örneğin normal insan bağırsağındaki bağırsak florasındaki 1000'den fazla bakteri, bağırsak bağışıklığına, bazı vitaminlerin (folik asit, K vitamini ve biyotin) sentezine, süt proteinlerinin laktik asite dönüştürülmesine (bkz. Laktobasiller) katkıda bulunur, ayrıca sindirilmemiş kompleks karbonhidratların fermantasyonunu sağlar. Bu bağırsak floarası ayrıca potansiyle patojen bakterilerin büyümesini engellediği için (genelde yarışmalı dışlama ile) bu faydalı bakterilerin probiyotik besin katkısı olarak alınmasının olumlu etkileri bulunmuştur. Patojenler Eğer bakteriler başka organizmalarla parazitik ilişkiler kurarlarsa patojen olarak sınıflandırılırlar. Patojen bakteriler insan larda ölüm ve hastalığın başlıca nedenidir; neden oldukları enfeksiyonlar arasında tetanoz, tifo, tifüs, difteri, frengi, kolera, besin kaynaklı hastalıklar, cüzzam ve verem sayılabilir. Bilinen bir hastalığın patojenik kaynağının keşfi yıllar sürebilir, örneğin mide ülseri hastalığı ve Helicobacter pylori durumunda olduğu gibi. Bakteryel hastalıklar tarımda da önemlidir, bakteriler bitkilerde yaprak beneği, ateş yanıklığı ve solmaya, çiftlik hayvanlarında da paratüberküloz, mastit, salmonella ve şarbona neden olur. Her patojen türün insan konağı ile etkileşimlerinin karakteristik bir spektrum oluşturur. Bazı organizmalar, örneğin Stafilokok veya Streptokok, deri enfeksiyonu, pnömoni, menenjit ve hatta sistemik sepsis (şok, masif vazodilasyon ve ölümle sonuşlanan sistemik bir enflamasyon tepkisi) neden olur. Lakin bu oganizmalar aynı zamanda normal insan florasına aittir, genelde insan derisi ve burununda bulur ve hiç bir hastalığa yol açmazlar. Buna karşın bazı başka organizmalar her durumda insanda hastalık yaparlar. Örneği Rickettsia, ancak başka canlıların hücrelerinin içinde büyüyüp çoğlabilen, zorunlu bir hücreiçi parazittir. Rickettsia'nin bir türü tifüse, bir diğeri ise Kayalık Dağlar benekli hummasına neden olur. Klamidya, zorunlu hücre içi paraziti bir diğer takımı içinde bulunan bazı türler pnömoni, veya idrar yolu enfeksiyonuna neden olabilir, ayrıca koroner kalp hastalığı ile de ilişkili olabilirler. Nihayet, bazı bakteri türleri, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia, ve Mycobacterium avium gibi, fırsatçı patojendirler ve sadece immün yetmezlik çeken veya kistik fibrozlu kişilerde hastalık yaparlar. Bakteriyel enfeksiyonlar antibiyotikle tedavi edilebilirler, bu antibiyotikler bakterileri öldürürse bakteriosidal, sadece onların çoğalmasını engelliyorsa bakteriostatik olarak sınıflandırılır. Pekçok antibiyotik vardır ve bunların her sınıfı patojende olup konağında olmayan bir süreci engeller. Antibiyotiklerin nasıl seçici toksiklik gösterdiğine bir örneği kloramfenikol ve puromisindir, bunlar bakteri ribozomlarını engellerler, ama yapısal olarak farklı olan ökaryotik ribozomlara etki etmezler. İnsan hastalıklarını tedavide kullanılan antibiyotiklerin hayvancılıkta da hayvanlarının büyümesini hızlandırmak için kullanılması, bakterilerde antibiyotik direnci gelişmesine neden olabilir. Enfeksiyonları engellemek için antiseptik önlemler alınır, örneğin deri bir iğne ile delinmeden evvel sterilize edilir. Cerrahi ve dişçilik araçları da kontaminasyon ve bakteriyel enfeksiyonu önlemek için sterilize edilir. Çamaşır suyu gibi dezenfektanlar, eşya yüzeylerinde bulunan bakteri ve diğer patojenleri öldürüp kontaminasyonu önlemek ve enfeksiyon riskini daha da azaltmak amacıyla kullanılır. Teknoloji ve endüstride önemi Bakteriler, çoğu zaman laktobasil türleri, maya ve küflerle beraber, fermante edilmiş gıdaların (peynir, turşu, soya sosu, sauerkraut, sirke, şarap ve yoğurt gibi) hazırlanmasında binlerce yıldır kullanılmaktadır. Bakterilerin çeşitli organik bileşikleri parçalayabilme yetenekleri dikkate değerdir ve atıkların işlenmesi ve değerlendirilmesinde (bioremediation) kullanılmıştır. Petroldeki hidrokarbonları sindirebilen bakteriler çoğu zaman petrol saçılmalarının temizlenmesinde kullanılır. 1989'da meydana gelen Exxon Valdez tanker kazasının ardından Prince William Sound kıyılarına gübre dökülerek bu doğal bakterilerin büyümesi teşvik edilmişti. Bu yöntem, çok fazla petrol kaplanmamış kıyılarda etkili olmuştu. Bakteriler ayrıca endüstriyel toksik atıkların değerlendirilmesinde de kullanılırlar. Kimya endüstrisinde, enantiyomerik olarak saf kimyasalların üretilmesinde (bunlar ilaç ve tarımsal kimyasalların hammadesidir) bakteriler önemli rol oynarlar. Bakteriler ayrıca biyolojik haşare kontrolünde haşare ilaçlarının yerine kullanılabilirler. Bunun en yaygın örneği, Gram pozitif bir toprak bakterisi olan Bacillus thuringiensisdir (BT olarak da adlandırılır). Bu bakterinin alt-türleri kelebeklere (Lepidoptera türlerine) özgül bir böcek öldürücü olarak kullanılır. Spesifik olmalarından dolayı bu böcek öldürücüler çevre dostu olarak kabul edilir; insanlara, yabani hayvanlara, polinasyon yapan ve diğer faydalı böceklere etkileri çok az veya hiçtir. Hızlı büyüme ve kolaylıkla manipüle edilebilmelerinden dolayı bakteriler moleküler biyoloji, genetik ve biyokimyada birer araç olarak kullanılırlar. Bakteri DNA'sında mutasyon yapıp bunun fenotipini inceleyerek bilimciler genlerin, enzimlerin ve metabolik patikaların işlevlerini belirleyebilmekte, sonra edindikleri bilgileri daha karmaşık canlılara uygulayabilmektedirler. Muazzam miktarda enzim kinetiği ve gen ifadesi verileri, canlıların matematiksel modellerinde kullanılarak hücrenin biyokimyasının anlanması amaçlanmaktadır. Çok çalışılmış bazı bakterilerde bu mümkündür, Escherichia coli metabolizmasının modelleri üretilmekte ve denenmektedir. Bakteri metabolizması ve genetiğinin bu seviyede anlaşılır olması sayesinde bakterilerin biyoteknoloji kullanılarak yeniden tasarımı mümkün olmakta, böylece onların tedavi amaçlı proteinleri (insülin, büyüme faktörleri veya antikorlar gibi) daha verimli sekilde üretmesi sağlanabilmektedir. Kaynak: bakteri.nedir.com/#ixzz2gQ80yt60

http://www.biyologlar.com/bakteri-nedir

Koliform Bakteri Nedir?

Koliform bakterisi; toprak bitki ve sıcakkanlı hayvanların mide-bağırsak kanalında bulunur. Bu bakteri grubu genellikle suda bazı bağırsak parazitlerinin ve patojenlerin kontaminasyonu’nun olup olmadığının iyi bir göstergesidir. Koliform bakterisi tespiti nispeten kolaydır; çünkü daha tehlikeli patojenlere oranla çok daha fazla sayılarda bulunurlar ve doğal çevresi ile ve arıtma prosesi ile girdiği reaksiyon diğer patojenler ile benzerdir. Bu nedenle koliform bakterisinin gözlenmesi, artışı veya azalışı, ortamda bulunan diğer patojenlerin varlığı ve miktarı hakkında bilgi verir. Bu bakterinin kirlilik kaynakları lağım suyu bulaşmış bitkiler, mikroplu tanklar, hayvan dışkısı gibi geniş bir yelpazedir. Evcil hayvanlar da bu kirliliğe katkıda bulunmaktadır. Çoğu koliform bakterisi doğal su kaynaklarına, insan ve hayvan dışkısı veya atık suların karışması şeklinde doğrudan bulaşır. Suyun kullanıldığı musluk, lavabo ve temizlenmemiş çöplerde insanlara bulaşmaya en yakın alanlardır. Bunun dışında su birikintileri, uzun su hatlarındaki düşük basınçlı veya vakumlu bölmeleri, bataklık etrafındaki hava yüksek potansiyelli kirlilik kaynaklarıdır. Birçok koliform patojen olmasa da suyun mikrobiyal kalitesinin aynası olarak kabul edilir. Bu nedenle su kalitesinin ölçülmesi için genellikle sudaki koliform miktarının analizi yapılır. Patojenlerin (bakteri, tek hücreliler ve virüsler) sudaki miktarları az oldukları için tespit edilmeleri zordur. Total koliform bu patojenlerin varlığı hakkında iyi bir tahmin yapılmasını sağlarlar ve miktarı daha fazla olduğu için tespiti kolayca gerçekleştirilebilir. Ancak her koliform bulunan suda patojen vardır demek yanlış olur. Bununla birlikte koliform içermeyen suda patojen yoktur ve bu nedenle güvenli bir şekilde tüketilebilir. Koliformlar genellikle toprak ve suda bulunurken fecal koliform da genellikle hayvanların dışkılarında bulunurlar. Fecal koliform bulunması, suda lağım atığının veya hayvan dışkısının bulaştığını gösterir. Bu nedenle problemin kaynağını bulup bunu düzeltmek çok önemlidir. Burada önemli olan sorulardan biri sizi ve ailenizin sağlığını doğrudan etkileyen günlük kullandığınız musluk sularının testini yapıp yapmama gerekliliğidir. Evlerimizde kullanılan sular aslında sürekli kontrol altında olup güvenli bir şekilde evlerimize kadar gelmektedir. Ancak özellikle apartman gibi fazla hane bulunduran evlerde kullanılan yüksek hacimli depoların güvenliği büyük soru işaretidir. Bu nedenle musluk sularınızı içmeden önce test ettirmenizde fayda vardır. Bununla birlikte ülkemizde sıklıkla şifalı olarak değerlendirilen kaynak sularında sadece koliform değil, suda olmaması gereken hiçbir parametrenin analizinin yapılmadığını ve bu suları tüketirken tüm riski üzerinize aldığınızı unutmamanız gerekir. Koliform bakterilerin çoğu zararsızdır ve insanları hasta etmezler. Bazı E.coli türleri en yaygın fekal koliform bakterisidir (genellikle hayvan dışkısında bulunur) ve patojenik özellik gösterebilir. Bazıları gıdalara bulaşır ve öldürücü nitelikte olabilir. Bununla birlikte hasta olup olmayacağınızı sizin bağışıklık sisteminiz de belirler. Sizin bünyenizin alışık olduğu ve bağışıklık geliştirdiği bir bakteriden bir başka kişi ishal gibi rahatsızlıklar yaşayabilir. Sudaki patojenik (hastalık yaratıcı) organizmalar ultra küçük virüslerden mikroskobik bakterilere ve daha büyük tek hücrelilere kadar geniş bir yelpazede bulunurlar. Temel olarak patojenik organizmalar bakteri virüs ve tek hücreliler olmak üzere üç farklı grupta su sağlığını etkilerler.Bakteriyolojik ve protozoik patojenler tifo, dizanteri, kolera ve bazı gastroenterit rahatsızlıklara neden olabilirler. Virüsler de içlerinde çocuk felci, hepatit ve bazı gastroenterit formları gibi 100’ün üzerinde rahatsızlığa yol açabilirler. Genel olarak virüsler dezenfeksiyon işlemlerine karşı bakterilerden çok daha dirençlidirler.[cf2]Eğer kullandığınız su bakteri içeriyorsa, bunu farklı yollarla arındırabilirsiniz. Dezenfeksiyon bulaşıcı ajanların ortamdan uzaklaştırılması veya yok edilmesi işlemine verilen isimdir ve sterilizasyon ile karıştırılabilir. Oysa ki sterilizasyon ortamda bulunan tüm yaşayan mekanizmaların inaktivasyonu olduğu için çok önerilen bir yöntem değildir. Su ve atıksı dezenfektanları güçlü biyositlerdir. Bunlar bir kimyasal madde veya canlı bir organizma şeklinde olabilir. Dezenfektan derişimi ve temas süresi mikroorganizmaların inaktivasyonu için iki önemli faktördür. Kullanılan dezenfektan uygun miktarlarda ve doğru zaman dilimlerinde uygulanırsa mikrobiyal aktiviteyi % 99 oranında (en az) inaktive eder.Biyolojik kontaminantlar genellikle klorin dezenfeksiyonu, filtreleme, morötesi ışınım ve ozonlama yöntemleri ile etkili bir şekilde elimine edilebilir. Uygulanacak olan dezenfeksiyon işlemi uygun bir zaman diliminde var olan veya olabileceği düşünülen tüm patojenlere karşı miktarı gözetilmeksizin etkili olmalıdır. Ayrıca kullanılan kimyasalın da suda zehirli bir etki yaratmayacak türden seçilmesi gereklidir. Bununla birlikte, kullanılan dezenfektanın sudaki miktarı kolayca gözlenebilir olması ve sonraki aşamalarda tekrar kontaminasyon riskine karşı da etkili olması gereklidir. Dezenfeksiyonun uygulanması için kullanılan araçlar da gerekli standartları karşılamalıdır. Kullanılan aletlerin otomatik olması, uygulama esnasında dışarıdan ekstra kontaminasyonlara karşı daha güvenilirdir. Kaynakça: wellowner.org/water-quality/coliform-bacteria/ Yazar: Nihat Keleş www.bilgiustam.com

http://www.biyologlar.com/koliform-bakteri-nedir

Simptomatoloji

Cansız ve canlı hastalık etmenlerinin zararlı faaliyetleri sonucu bitki fizyolojisinde ortaya çıkan anormallikler, bitkilerde yapısal bazı değişikliklere neden olmaktadır. Bir bitkide, herhangi bir hastalık etmeninin etkisi sonucu, hastalığın belirli bir döneminde ortaya çıkan ve o hastalık için karakteristik olan belirtilerin tümüne birden "sendrom", sendromu oluşturan belirtilerin her birine ise "semptom" denir. Hastalık etmenleri bitkilerin kök,gövde,yaprak, meyve gibi değişik organlarında gözle görülebilir belirtiler oluşturabildikleri gibi hücre ve dokularda gözle görülemeyen ancak mikroskop altında incelendiğinde fark edilebilen belirtiler de meydana getirebilirler. Hastalıkların teşhisinde yol gösterdiği için önem taşıyan, gözle görülebilen morfolojik simtomlar üç grup altında incelenmektedir; nekrotik, hipoplastik ve hiperplastik semptomlar. 1. Nekrotik Simptomlar Protoplastların tahrip olması sonucu hücre veya dokuların ölmesi ile ortaya çıkan koyu renkli ölü alanlara "nekroz" denir. Hücre ölümlerinden hemen önce oluşan sararma, solgunluk ve sulanma gibi belirtilerde bu grup içinde ele alınmaktadır. Nekrotik simptomların başlangıçları şunlardır: Sararma (Kloroz) : Bitkilere yeşil rengini veren klorofil oluşumundan sorumlu kloroplastların tahrip olması sonucu, normalde yeşil renkte olan doku ve organların sarı renk almasıdır. Solgunluk: Bitkilerin transpirasyonla kaybettikleri suyu karşılayamamaları sonucu hücrelerinin turgorunu kaybederek pörsümesidir. Çeşitli sebeplerle bitki bünyesinden aşın su kaybı, iletim demetlerinin tıkanmasıyla su iletiminin aksaması yada topraktan yeterince su alamama gibi durumlarda solgunluk ortaya çıkar. Sulanma (Hidrosis): Çeşitli faktörlerin etkisiyle hastalanan hücrelerden çıkan suyun hücreler arasındaki boşluklara dolması sonucu, dokuların sulumsu şeffaf bir görünüm almasıdır. Bunu çürüklük, lekelenme gibi diğer nekrotik simptomlar izler. Yanıklık : Canlı veya cansız çeşitli hastalık etmenlerinin etkisi sonucu bitki dokularının hızla su kaybederek kurumasıdır. Lekeler: Bitkilerin yaprak, çiçek ve meyve gibi organlarında görülen ve genellikle daha koyu renkte bir sınırla çevrili olan, açık veya koyu renkli belirgin nekrotik alanlardır. Hastalık etmenleri değişik tip ve büyüklükte lekelere neden olabilirler. Bazen küçük lekeler birbirleriyle birleşerek daha büyük lekeler oluşturabilirler. Lekeyi oluşturan ölü doku çatlayıp dağılarak saçma deliği şeklinde delikler meydana gelebilir. Yaprak ve çiçeklerde yüzeysel lekeler oluşurken, dal ve meyvelerdeki lekeler daha çökük tipte olur. Kanser yaraları : Gövde veya köklerdeki kabuk ve korteks dokularında çeşitli etmenlerin etkisi ile oluşan sınırlı nekrozlara kanser yarası denir.Bu nekrotik yara dokusu genellikle kallusla çevrilidir ve bu şekilde etrafındaki sağlıklı dokudan ayrılır. Patojenlerin neden olduğu kanserlerde, patojenin ve yarayı kapatmaya çalışan kallus dokusunun karşılıklı faaliyetleri sonucu iç içe şişkinlikler şeklinde, derin ve açık kanser yaraları oluşur. Çökerten : Genç bitkilerde kök boğazında yani toprak seviyesine yakın gövde kısmında patojenlerin etkisi ile oluşan şiddetli nekroz sonucu bitkilerin aniden solarak kök boğazından kıvrılıp toprağa devrilmesidir. Bu hastalık fideliklerde daha dikkat çekicidir. Fideliğin bazı kısımlarındaki toprakta patojenlerin daha yoğun olarak bulunmaları ve etkinliklerinin fazla olması sonucu bu kısımlarda bulunan bitkilerin topluca devrilip ölmeleriyle fidelikte yer yer boşluklar meydana gelebilmektedir. Çürüklük : Tohum, soğan, yumru, kök, meyve gibi değişik bitki organlarında, dokuların yapılarının bozulması suretiyle dağılmasına "çürüme" denir. Çürüyen doku üzerindeki değişik renklerdeki gelişme ve çürüklüğün sulu yada kuru oluşu bize çürüklüğe neden olan etmenler hakkında fikir verebilir. Bazı meyve hastalıklarında, meyveler çürürken hızla su kaybederek büzüşür ve kururlar, buna "mumyalaşma" denir. Akıntı : Çeşitli nedenlerle zarar görmüş bitki dokularından çıkan sıvılara akıntı denir. Akıntılar, bitki hücre zarlarının erimesiyle hücre öz suyunun akması şeklinde olabildiği gibi bazı bakteriyel hastalıklarda nemli koşullarda yaralardan bakteri hücrelerini içeren sümüksü sıvının akması şeklinde de olabilir. Olumsuz çevre koşullarının neden olduğu fizyolojik bozukluklarda ise şekerli maddeler içeren bir akıntı görülür. Nemli koşullarda bu akıntı üzerinde saprofit fungusların çoğalmasıyla ortaya çıkan siyahlaşmaya ise fumajin denir. Geriye Doğru Ölüm : Çok yıllık bitkilerde sürgünlerde uçtan başlayıp aşağıya doğru gelişen geniş nekrozlar şeklindeki belirtiye denir. 2. Hipoplastik Simptomlar Bitki organ ve dokularının tam olarak gelişememesi ve hastalıklı kısımların normalden daha küçük yada açık renkli olmasına hipoplasya denir. Cüceleşme : Bitkilerin normal büyüklüklerine ulaşamaması halidir. Canlı ve cansız birçok etmen bitkilerde cüceleşmeye neden olabilir. Rozetleşme : Bitkilerde boğum aralarının uzayamaması halidir. Yapraklar kısa gövdelerin ucunda çiçek taç yaprakları gibi bir arada oluşurlar. Bu belirtiye kamçılaşma da denir. Durgunluk : Bitki organlarının tam olarak gelişememesi durumudur. Bitkinin çiçek veya meyvelerinin gelişememesi şeklinde belirli bazı organlarda oluşabildiği gibi bitkinin tümünü de etkileyebilir. Beyazlaşma (Albikasyon) : Bitkilerde klorofilin oluşamaması nedeniyle tamamen renksizleşme halidir. Bu durumda normalde yeşil olan renk beyaza döner. Sarılık (Kloroz) : Klorofilin tam olarak oluşamaması nedeniyle ortaya çıkan sararmadır. Etiolasyon : Yeterli miktarda ışık almayan bitkilerde yaprakların normalden küçük, gövdenin ince, uzun ve dokuların klorozlu veya beyazlaşmış olmasıdır. 3. Hiperplastik Simptomlar Bitkilerin bazı organlarında yada tamamında boy veya renk bakımından normalin üzerinde bir gelişme yada bitki organlarında şekil değişikliği olması, veya bazı organların zamanından önce gelişmesi hiperplastik simptomları oluşturmaktadır. Bir dokuyu oluşturan hücrelerin sayısındaki anormal artışa "hiperplasya", bunun sonucunda bir organın aşırı gelişmesine ise "hipertrofi" denir. Aşırı Büyüme (Gigantizm) : Hücre, doku yada organların aşırı büyümesidir.Yaprak, meyve veya yumrularda, epidermis ve altındaki dokuların aşırı gelişmesiyle kabarık, pürüzlü, sertleşmiş yapılar oluşur ki bu belirtiye uyuz denir. Hastalık etmenlerinin zararlı etkisiyle, gövde ve köklerde ortaya çıkan aşırı büyüme sonucu oluşan şişkinliklere "ur" veya "gel", yaprak damarları üzerinde oluşan kulak şeklindeki çıkıntılara ise "enasyon" denilmektedir. Anormal Renklenme : Normal olarak klorofil bulunmayan dokularda klorofil oluşumu, klorofil fazlalığı sonucu mavi-yeşil renk oluşumu veya antosiyanin pigmentlerinin fazlalığı nedeni ile kırmızı yada mor renk oluşmasıdır. Bazı Dokuların Zamanından Önce Oluşması : Sürgünlerin normal zamanından önce gelişmesi yada yaprak ve meyve saplarının dip kısımlarındaki süberin dokusunun erken oluşmasıdır, Dokularda Anormal Gelişme : Çiçek organlarının yaprak haline dönüşmesi, olgun bitkilerde fide yaprakları gibi küçük, genç yaprakların gelişmesi yada tohumların normalden farklı bir yerde oluşmasıdır.

http://www.biyologlar.com/simptomatoloji

Bitki Etiolojisi

Bitkilerde hastalığa neden olan etmenlerin sınıflandırılmaları, isimlendirilmeleri, yaşayış ve zarar şekilleri ve hayat dönemleri etioloji içinde ele alınmaktadır. Hastalık etmenleri iki grup altında incelenebilir. Olumsuz çevre ve yetiştirme koşullarının ele alındığı cansız hastalık etmenleri ve bitkiler üzerinde yada çevresinde çoğalarak bitki gelişimini sınırlayan canlı hastalık etmenleri, bu iki grubu oluşturmaktadır. Cansız hastalık etmenlerinin neden olduğu hastalıklar geri dönüşümlüdür; yani hastalığa neden olan olumsuz koşul ortadan kaldırıldığında hastalık belirtilerinde gerileme olabilir, bitki yeniden sağlıklı gelişimini sürdürebilir. Ayrıca, bu gruptaki hastalık etmenleri hastalıklı bitkiden sağlıklı bitkiye bulaştırılamaz. Canlı hastalık etmenlerinin yani, bitki patojenlerinin neden olduğu hastalıklarda ise, hastalık sebebi olan patojen ortadan kaldırılsa da bir kez oluşan belirtilerin düzelmesi, bitkinin eski sağlıklı haline dönmesi mümkün değildir. Canlı etmenler çeşitli faktörlerin etkisiyle hastalıklı bitkiden sağlıklı bitkilere kolayca bulaşabilir ve bu suretle hastalık bir bölge içindeki bütün bitkilere yada bir yerden bir yere taşınıp yayılabilir. Bitkilerde hastalık meydana getiren etmenleri şu şekilde sınıflandırılabilir; A- Cansız hastalık etmenleri; 1. Bitkiler için uygun olmayan sıcaklıklar, 2. Uygun olmayan nispi nem ve yağışlar, 3. Zararlı atmosfer olayları, 4. Işık azlığı veya fazlalığı, 5. Uygun olmayan toprak sıcaklığı, 6. Toprak reaksiyonu, 7. Toprak neminin azlığı veya fazlalığı, 8. Besin maddesi eksiklik veya fazlalıkları, 9. Zararlı endüstriyel atıklar, 10. Hatalı tarımsal uygulamalar, B- Canlı hastalık etmenleri; 1. Funguslar 2. Bakteriler, 3. Virüsler, 4. Parazit bitkiler ve yabancı otlar. 1. Cansız Hastalık Etmenleri Her bitki türünün kendi genetik yapısından kaynaklanan ekolojik istekleri vardır. Çevre faktörlerinden biri yada birkaçı uygun olmadığında bitki fizyolojisinde olumsuz değişiklikler meydana gelir ve hastalık durumu ortaya çıkar. Olumsuz faktörün şiddetine ve süresine bağlı olarak bitkilerde ortaya çıkan hastalık belirtileri bazen hafif olarak görülebilir, koşullar normale döndüğünde bitki sağlıklı gelişimini sürdürebilir, bazen de bitkinin ölümüne neden olabilecek kadar şiddetli olur. - Bitkiler için uygun olmayan sıcaklıklar Bitkilerin büyük bir çoğunluğu 15-30 °C dereceler arasında sağlıklı gelişmelerini sürdürürler. Farklı tür ve yaştaki bitkiler ile, değişik bitki organlarının sıcaklık istekleri ve buna bağlı olarak da ekstrem sıcaklıklardan etkilenmeleri farklılık göstermektedir. Genelde yüksek sıcaklık bitkilerde daha ani ve şiddetli zarar meydana getirmektedir. Fakat doğada bu tip zarar sık görülmez. Yüksek sıcaklıkta bitki fizyolojisinde önemli işlevi olan bazı enzimlerin ve bitki hücrelerindeki proteinlerin yapıları bozulur. Bitki hücrelerinin ani olarak su kaybetmesi sonucu protoplazmanın yapısı bozulur, hücre zarı yırtılır. Ayrıca hücrelerde bazı toksik bileşikler oluşur. Bütün bu etkiler sonucu bitkilerin değişik organlarında solma, kuruma, yanıklık gibi belirtiler ortaya çıkar. - Uygun olmayan nispi nem ve yağışlar Doğada bitkiler için asıl zararlı olan, toprak neminin eksik yada çok fazla oluşudur. Nispi nem o kadar önemli değildir. Fakat, ender de olsa nispi nem eksikliğinin de bitkilerde zararlı etkisi görülebilir. Nispi nem düşüklüğü, yüksek sıcaklık ve rüzgarla birlikte olduğunda, bitkilerde aşırı su kaybı nedeniyle, yaprak uçlarında ve kenarlarında yanıklıklar, genel solgunluk ve meyvelerde pörsüme ortaya çıkar. Saksı bitkilerinde, özellikle kaloriferli evlerde, nispi nemin % 15'e kadar düşmesi sonucu solgunluk, alt yapraklarda yanıklık, yaprak dökümü, çiçeklerde solma ve dökülme olur. Yüksek nispi nem bitkilerde doğrudan ve dolaylı zararlara neden olmaktadır. Nispi nemle birlikte toprak neminin fazla olması sonucu, bitkilerde parankima hücreleri uzayarak "entümesans" denilen çıkıntılar meydana gelir. Bunlar yaprakların alt yüzünde, dallarda, nadiren de çiçek, meyve ve meyve saplarında görülür. Yüksek nispi nemin dolaylı etkisi de fungusların enfeksiyonu için uygun ortam oluşturmasıdır. Bazı funguslar, özellikle mildiyö hastalığı etmenleri, ancak çok yüksek nispi nem koşullarında, yapraklar üzerinde su damlası olduğunda enfeksiyon yapabilirler. Aşırı nem sonucu oluşan sis de fungal hastalıkların gelişimini teşvik eder. Yağmur ise hasada yakın dönemde bitkiler için zararlı olur. Ekinlerin hasadını geciktirir ve tarlada kalan ekinlerde aşırı nemin etkisi ile başaklarda saprofit funguslar gelişir. Meyvelerde ise olgunlaşma döneminde kabuk çatlamaları görülebilir. Şiddetli yağmur ekinlerin yatmasına, bitkilerin yapraklarının yırtılmasına neden olur. Ayrıca hastalık etmenlerinin sporlarının taşınmasını sağlar. Dolu, aynı şekilde bitki dokularında yaralar açar, yaprak, çiçek ve meyveleri tahrip eder. Açılan yaralar patojenlere giriş kapısı olur. Kar ise fazla yağdığı zaman ağaçlar üzerinde ağırlık yaparak ince dalların kırılmasına neden olur. - Zararlı atmosfer olayları Hava hareketlerinin yani rüzgarın dolaylı etkisi, yine hastalık etmenlerinin sporlarını ve yabancı ot tohumlarını uzun mesafelere taşımak şeklindedir. Ayrıca hastalıklı bitkiler rüzgar vasıtasıyla sağlıklı bitkilere temas eder, böylece virüs hastalıkları bitkiden bitkiye mekanik olarak taşınır. Şiddetli rüzgarın zararı daha fazladır. Yaprak, çiçek ve meyve dökümüne, dalların kırılmasına, ekinlerin yatmasına neden olur.Yıldırımlar ise düştükleri alanlarda bulunan bitki örtüsünün yanarak tahrip olmasına neden olurlar. - Işık azlığı veya fazlalığı Bitkilerin gelişmesi için en önemli faktörlerden biri de ışıktır. Işık fazlalığı çok sık görülen bir durum değildir. Ancak yüksek, dağlık yerlerde, bazı bitkilerde zararlı olabilir. U-V ışınlar yeterince süzülemediği için yapraklarda yanıklıklara neden olur. Işık eksikliği daha sık görülen bir durumdur. Yeterli miktarda klorofil oluşamadığı için bitkilerin doğal yeşil rengi kaybolur, açık yeşil, sarı yapraklar oluşur. Bitki gelişimi geriler, boğum araları uzar, gövdeler incelir. Bazen yaprak ve çiçek dökümü olur. Işık azlığı nedeniyle ortaya çıkan bu duruma "etiolasyon" denir. Kapalı havalarda seralarda, sık ekilmiş bitkilerde veya meyve bahçelerinde ağaçlar altında yetiştiricilik yapıldığında bitkiler etiole olabilir. Evde yetiştirilen süs bitkilerinde de zaman zaman bu durum görülebilir. Etiole olmuş bitkiler zayıf geliştikleri için hastalıklara da kolaylıkla yakalanırlar. - Uygun olmayan toprak sıcaklığı Ortam sıcaklığına bağlı olarak toprak sıcaklığı da değişiklik gösterir. Toprak sıcaklığının fazla olması yumrulu bitkilerde, yumruların iç kısmında nekrozlara neden olur. Atmosfer ısısına bağlı olarak toprak ısısının normalin altına düşmesi tohumların çimlenmesini geciktirir. Bu da tohumların daha uzun süre toprak patojenlerinin saldırısına maruz kalmasına neden olur. Toprak içinde bulunan suyun donması da bitki köklerinin sıkışıp yaralanmasına veya ince köklerin kopmasına neden olur. Bu şekilde yaralanmış köklerden sekonder patojenlerin girişi kolaylaşır, bunlar da kök çürüklüğüne neden olurlar. Ayrıca toprak sıcaklığı toprakta bulunan mikroorganizmalar açısından önemlidir. Bunlardan bazıları sıcak topraklarda, bazıları ise nispeten serin topraklarda daha iyi gelişirler. Bunun sonucunda bazılarının popülasyonları artarken, diğerlerininki azalır. Eğer popülasyonu artan mikroorganizmalar bitki patojeni ise bitkilerin aleyhine bir durum ortaya çıkar. - Toprak reaksiyonu Toprakta anyon veya katyon halinde çok sayıda element bulunmaktadır. Bunların farklı bölge topraklarındaki miktarları değişiktir. Elementlerden bazılarının az, bazılarının daha fazla bulunması toprağın asit yada alkali karakterde olmasına neden olur. Bazı bitkiler asit’e, bazıları ise alkaliliğe duyarlıdır. Genellikle 4 ile 8 arasındaki pH aralığında bitkiler iyi gelişirler. Asit topraklarda bazı bitkilerde gelişme yavaşlar. Ayrıca, böyle topraklarda mineral tuzlar yüksek oranda çözündükleri için bitkilere toksik etki yaparlar, yada bitkilerin ihtiyacı olan elementlerin alımını engelliyerek besin noksanlığı belirtilerinin ortaya çıkmasına neden olurlar. Asit topraklarda toksisitesi görülen elementler bor, bakır, mangan, alüminyum ve demirdir. Bakır ve mangan toksisitesi aynı zamanda demirin bitki tarafından alımını önler ve demir noksanlığına neden olur. Sodyum tuzlarının, özellikle sodyum klorür, sodyum sülfat ve sodyum karbonatın toprakta fazla miktarda bulunması ise toprak pH 'sini yükseltir ve alkali zararına neden olur. Şekerpancarı, yonca gibi bitkiler alkali toksisitesine dayanıklı oldukları halde, buğday ve elma gibi bazı bitkiler oldukça duyarlıdırlar. Alkali zararı hassas bitkilerde kloroz, cüceleşme, yaprak yanıklığı, solgunluk ve fide ölümleri şeklinde görülebilir. Toprağın asit yada alkali karakterde oluşu toprakta bulunan patojenler açısından da önem taşır. Bakteriler asit’e oldukça dayanıksızdır, bu nedenle nötr veya hafif alkali toprakları tercih ederler. Funguslardan bazıları, örneğin Pythium türleri alkali topraklarda, Plasmodiophora brassicae gibi bazı funguslar ise asit topraklarda daha iyi gelişirler. - Toprak neminin azlığı veya fazlalığı Toprak nemi yada toprakta bulunan su miktarı ve buna bağlı olarak da toprağın hava kapasitesi bitkiler için hayati önem taşır. Bitkilerin normal olarak gelişebilmesi için toprakta yeterli miktarda su ve havanın olması gerekir. Bu dengenin bozulması, yani toprağın susuz kalması yada çok fazla miktarda su bulunması nedeni ile hava kapasitesinin düşmesi bitkilerde hastalıklara neden olur. Toprakların su tutma durumu toprak yapısı ile de ilgilidir. Ağır, killi topraklar fazla su tuttuğu için kökler yeterince hava alamaz, bitkiler zayıf gelişir ve kök çürüklüğüne neden olan patojenlerin saldırısına karşı koyamaz. Köklerin çürümesiyle bitkinin üst kısmına su iletimi durur. Bu durum bir süre devam ederse bitkiler tamamen solarak ölebilirler. Toprak havasının çok az olduğu koşullarda, anaerobik mikroorganizmaların gelişmesi sonucu nitrit’ler gibi bitkilere toksik olan maddeler oluşur. Bunun yanında, oksijen eksikliğinden zarar gören hücreler seçici geçirgenliklerini kaybederler ve toksik metaller bitki tarafından alınır. Bu nedenlerle bitkilerde solgunluk görülür. Fazla sulanan saksı bitkilerinde de toprak nemi fazlalığı sonucu zarar ortaya çıkabilir. En tipik belirti alt yapraklardan başlayan ani yaprak dökümüdür. Ayrıca yapraklarda sararma olur. Bazı bitkilerde gövdede ve yapraklarda kahverengi veya siyah sulu lekeler meydana gelebilir. Köklerde ise siyahlaşma ve ölüm görülebilir. Rutubetli dönemlerde fazla sulamanın etkisiyle bitkilerde şişkinlikler de görülebilir. Genellikle gövdelerde veya yaprakların alt yüzeyinde damarlar boyunca, yeşilimsi beyaz, daha sonra kahverengileşip mantarımsı bir yapıya dönüşen, büyüyüp çoğalan hücre kitlelerinden oluşan şişkinlikler oluşur. Bunları önlemek için bitkiler düzenli olarak toprak kurudukça azar azar sulanmalıdır. Killi toprakların aksine kumlu topraklar su tutmazlar, hava kapasiteleri yüksektir. Böyle topraklarda veya kayalık, eğimli arazilerde toprak rutubetinin azlığı nedeniyle bazı bitkiler zarar görebilir. Yapraklarda açık yeşil-san renk oluşumu, cüceleşme, yapraklarda küçülme ve azalma, çiçek ve meyve dökümü olur. Kuraklık devam ederse bitkiler ölebilir. Tek yıllık bitkiler kuraklığa daha hassastır. Bununla birlikte çok yıllıklarda da, gelişmede gerileme, yaprak ve filizlerde küçülme, yanıklık, yaprak dökümü, solgunluk ve ölüm görülebilir. Hafif kumlu topraklar nem içeriği açısından çok dengesizdirler. Toprakta suyun bir az, bir fazla olması, sulamanın dengesiz yapılması bitkilerde çeşitli hastalıklara neden olur. Domateslerde çiçek dibi çürüklüğü, salatalıklarda acılaşma, marullarda uç yanıklığı görülür. Yine domateslerde bir süre kurakta kaldıktan sonra olgunlaşma döneminde birden sulanırsa meyvelerde çatlaklar oluşur Elmalarda ise su düzensizliği sonucu acı çürüklük (bitter pit) denilen belirti ortaya çıkar. - Besin maddesi eksiklik veya fazlalıkları Bitkiler normal gelişmelerini sürdürebilmek için bazı elementlere ihtiyaç duyarlar. Azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve kükürt gibi bitkilerin fazlaca kullandığı elementlere makro elementler; demir, bor, mangan, çinko, bakır, molibden ve klor gibi daha az kullanılanlara ise mikro elementler denir. Bu elementlerin toprakta yeterli miktarda bulunmaması bitkilerde besin maddesi noksanlığı hastalıklarına neden olur. Bunların normalden fazla bulunması ise toprak reaksiyonunu nötrden uzaklaştırır ve bitkilere toksik etki yapar. Elementlerin fazlalığında meydana gelen zarar esasen, elementin hücre üzerindeki doğrudan etkisi sonucudur. Bunun yanında bir elementin fazlalığı diğer bir elementin bitki tarafından alımını yada fonksiyonunu engelleyebilir. Böylece bitki element eksikliğinden ötürü de zarar görür. Örneğin, normalden fazla sodyum, bitkilerde kalsiyum eksikliğine yol açmaktadır. Bitkiler için önemli elementler, bunların fonksiyonları ve eksiklik ya da fazlalıklarından ileri gelen hastalıklar şunlardır: Azot: Bitkiler tarafından fazla miktarda kullanılan bir elementtir. Bu nedenle yetiştiricilik sırasında gübre halinde toprağa verilmesi gerekir. Bitkiler azotu genellikle nitrat şeklinde, bazen de amonyak şeklinde alırlar. Bitki hücrelerindeki birçok maddenin içeriğinde; proteinlerde, enzimlerde, klorofilde ve solunum sisteminde bulunmaktadır. Azot noksanlığında bitkiler zayıf ve açık yeşil renkte gelişirler. Bitkiler bodurlaşır, çiçek ve meyve oluşumu azalır. Azot noksanlığı belirtilerini ortadan kaldırmak için toprağa düzenli olarak azotlu gübreleme yapılması gerekir. Rotasyonda baklagillere yer verilmesi topraktan aşırı azot kaybını önler. Gereğinden fazla azot vermek de sakıncalıdır. Bitkiler gevrek ve sert bir yapıda olur, vegetatif gelişme ağırlık kazanır, çiçeklenme ve meyve oluşumu gecikir. Ayrıca bitkiler hastalık ve zararlıların saldırısına hassas hale gelirler. Fosfor: Bitki hücrelerindeki birçok madde içinde; DNA ve RNA 'da, ADP ve ATP içinde enerji mekanizmasında, solunum enzimlerinde, fosfolipitlerde (zarlarda) ve bazı proteinlerin yapısında yer alır. Noksanlığında ortaya çıkan belirtiler azot noksanlığı belirtilerine benzer. Bitkiler yine zayıf, ince gelişir. Yapraklar normal yeşil rengini kaybeder, koyu donuk, mavimsi yeşil bir renk alır, antosiyan birikimi sonucu yer yer mor lekelenmeler görülür. Bazen alt yapraklarda bronzlaşma olabilir. Sürgünler ince, uzun, dik ve dönük gelişir. Fosfor normalden fazla olduğunda ise bitkiler çinkoyu alamaz ve çinko noksanlığı belirtileri görülür. Potasyum: Hücredeki birçok kimyasal reaksiyonda katalizör görevi yapar, enzimleri aktivite eder. Hücre geçirgenliğini, hücredeki iyon dengesini sağlar. Noksanlığında bitkilerde boğumlar arasında kısalma, sürgünlerde incelme, yaşlı yapraklarda kloroz ve uçlarda kahverengileşme, yaprak kenarlarına yakın kısımlarda kahverengi lekeler, etli dokularda uçlarda nekroz görülür. Şiddetli olduğunda geriye doğru ölümle sonuçlanır. Potasyum eksikliği daha çok süzek topraklarda ortaya çıkar. Toprağa potasyumlu gübre verilerek önlenir. Potasyum fazlalığında ise magnezyum noksanlığı ortaya çıkabilir. Magnezyum: Kloroplastlarda klorofilin yapı maddesi olarak, mitokondrilerde ve birçok enzimin yapısında bulunur. Noksanlığında tipik olarak klorofil kaybı sonucu kloroz görülür. Önce yaşlı , sonra genç yapraklarda damarlar arasında kloroz oluşur, yaprak kenarları yeşil kalır. Yaprak uçları ve kenarları yukarı doğru kıvrılıp sonunda yapraklar dökülebilir. Magnezyum noksanlığı genelde kumlu topraklarda ortaya çıkar. Potasyum fazlalığında da magnezyum bitki tarafından almayabilir. Şeker pancarı, patates, domates ve meyveler hassastır. Yaprağa veya toprağa MgS04 halinde birkaç uygulama şeklinde verilebilir. Kalsiyum: Hücre zarlarının geçirgenliğini ayarlar. Birçok enzimin aktivitesiyle de ilgilidir. Noksanlığında özellikle bitkilerin büyüme uçları, sürgünler zarar görür. Genç yapraklarda şekilsizleşme, kenarlarında kıvrılma ve nekroz, kahverengi benekler oluşur. Bitkilerin kök sistemleri de zayıf olur. Ayrıca değişik bitkilerde farklı belirtilere neden olur. Patateslerde uçtan itibaren siyahlaşma, çok sayıda şekilsiz yumru oluşumu, çileklerde uç kısımda yanıklık ve ölüm,elma ve daha birçok meyvede acı çürüklük, marulda uç yanıklığı, kirazlarda ve havuçlarda çatlamalar, bakla gibi büyük daneli baklagillerde tohum bağlamama veya tohumlarda çökme, buruşma, tahıllarda yeni çıkan yaprağın kıvrık kalması, domateslerde çiçek dibi çürüklüğü gibi hastalıklar oluşur. Elma ve domateslerde ışık şiddeti azaltılarak kalsiyum noksanlığı belirtileri azaltılabilir. Bunun dışında toprağa kireç uygulaması da olumlu sonuç verir. Bor: Hücre içindeki fonksiyonu tam olarak bilinmemekle birlikte, şekerlerin taşınması ve hücre duvarı oluşumunda, kalsiyumun kullanılmasıyla ilgili rolü olduğu düşünülmektedir. Noksanlığında uç sürgünlerindeki genç yaprakların dip kısımlarında renk açık yeşile döner, gövde ve yapraklarda şekil bozukluğu olur. Bitkiler bodurlaşır. Meyve, yumru, kök veya gövdelerde yüzey çatlakları yada öz çürüklükleri meydana gelir. Değişik bitkilerde farklı belirtiler ortaya çıkar. Kerevizlerde gövde çatlakları, şeker pancarında öz çürüklüğü, turunçgillerde sert meyve oluşumu, elmalarda rozetleşme, geriye doğru ölüm ve meyvelerinde mantarımsı öz, yoncada sarılık ve tütün, domates, keten ve daha birçok bitkide tepe ölümleri görülür. Eksikliği daha çok kumlu, kireçli topraklarda ortaya çıkmaktadır.Toprağa veya yapraklara boraks uygulaması yapılabilir. Bor, topraklarda gereksinimden beş kat fazla bulunduğunda bitkilere toksik etki yapar. Yapraklarda kloroz ve uçlarda koyu-kahverengi, siyah yanıklık olur. Patates, mısır, turunçgiller, çilek ve şeftali çok duyarlıdır. Kükürt: Bitkilerde bazı amino asitlerin ve ko-enzimlerin yapısında bulunur. Protein sentezinde rolü vardır. Eksikliğinde ortaya çıkan belirtiler azot eksikliği belirtilerine benzer.Tek fark genç yaprakların daha hassas olmasıdır.Yapraklar uçuk yeşil veya açık sarı renkte olur. Gerektiğinde toprağa kükürt verilerek noksanlık giderilebilir. Demir: Klorofil sentezinde katalizör olarak rol alır. Birçok enzimin, özellikle solunum enzimlerinin yapısında bulunur. Noksanlığında tipik olarak genç yapraklarda damarlar arasında kloroz ortaya çıkar, damarlar yeşil kalır. Şiddetli olduğunda damarlar da sararıp yapraklar tamamen kuruyabilir. Bitkilerin gelişmesinde gerileme olur. Demir noksanlığı daha çok kireçli topraklarda görülür. Demirli bileşikler kireç tarafından tutulup bitkinin yararlanamayacağı forma girdikleri için demir noksanlığı ortaya çıkar. Toprakta suyun fazla olması ve köklerin havasız kalmasıyla yada ışığın çok fazla oluşuyla hücre özsuyunun alkali hale gelmesi de demirin bitki tarafından alımını engeller. Alkali topraklarda toprağı asit hale getirmek için bol ahır gübresi kullanılmalı, fazla güneş ışığını önleyecek şekilde budama yapılmalı ve toprağa veya yapraklara demirli preparatlar verilmelidir. Bu amaçla, karaboya (FeS04,1-3 kg / ağaç) yada hazır demirli preparatlardan biri (Sequestrene 138 Fe, % 0.05 -% 1; Fetrilon, %0.1-0.3) kullanılabilir. Çinko: Şekerlerin oksidasyonuyla ilgili enzimlerin yapısında yer alır. Noksanlığında yaprak damarları arasında kloroz görülür. Daha sonra bu yapraklar nekrotikleşir ve morumsu renge dönüşürler. Boğum araları kısalır, yapraklar küçülür, şekilsizleşir, rozetleşme veya kamçılaşma belirtileri ortaya çıkar. Meyve verimi de düşer. Hastalık birkaç yıl devam ederse kamçılaşan sürgün ve dallar kuruyarak ağaç ölüme doğru gidebilir. Ağaçlara durgun dönemde %5'lik (100 litre suya 5 kg), yapraklı dönemde %1'lik çinko sülfat (100 litre suya 1 kg ZnS04 + 0.5 kg sönmemiş kireç) püskürtülerek noksanlık giderilebilir. Bakır: Birçok oksidatif enzimin yapısında yer alır. Noksanlığında bitkilerde değişik belirtiler ortaya çıkar. Tahıllarda genç yaprakların uçlarında kuruma, kenarlarında kloroz meydana gelir. Yapraklar tam olarak açılamaz, kıvrık kalır, solgunluk oluşur. Başaklar normalden kısa ve şekilsiz olur, daneler buruşur. Turunçgillerde, yumuşak ve sert çekirdekli meyve ağaçlarında, yazın sürgünlerde geriye doğru ölüm, yaprak kenarlarında yanıklık, kloroz, rozetleşme gibi belirtiler ortaya çıkar. Sebzeler ise normal gelişme gösteremez. Meyve ağaçlarını paraziter hastalık etmenlerinden korumak için atılan Bordo Bulamacı (CuSO4) veya diğer bakırlı preparatlar, bakır noksanlığını kısmen giderir.Toprağa da bakır sülfat uygulanabilir. Bakırın fazlası da bitkilerde toksik etki yapar. Yapraklarda yanıklıklara neden olur. Manganez : Solunum, fotosentez ve azot metabolizması ile ilgili enzimlerin yapısında yer alır.Noksanlığında, demir noksanlığına benzer şekilde yapraklarda kloroz ortaya çıkar.Yalnız farklı olarak damarların olduğu kısımlar kalın bir bant halinde normal rengini muhafaza eder.Ayrıca yapraklar üzerinde nekrotik lekeler oluşabilir. Şiddetli durumlarda yapraklar kahverengileşerek kururlar. Organik, turba, kumlu topraklarda, yüksek pH 'da mangan eksikliği görülür. Yapraklara MnS04 püskürtülmesi tavsiye edilir. Toprak asilliğinin çok yüksek olduğu yerlerde magnezyum ve kalsiyumun alamayışı nedeni ile mangan toksisitesi ortaya çıkar. Özellikle karnabahar, lahana ve arpa hassastır. Damarlar arasında düzensiz klorotik lekeler oluşur, daha sonra koyu kahve, mor veya siyah nekrotik lekelere dönüşür. Lekeler yaprak kenarlarında yoğundur ve yaprak kenarları içe doğru kıvrılabilir. Molibden: Nitraz redüktaz enziminin önemli bir yapıtaşı olduğu bilinmektedir. Azot fiksasyonunda da rolü vardır. Noksanlığında şiddetli sararma ve cüceleşme görülür. Özellikle kavun bitkisi hassastır, meyve vermez. Haçlıgillerde şekilsiz, parçalı yaprak oluşumuna neden olur. Diğer birçok bitkide ise yapraklarda damarlar arasında parlak san-yeşil beneklenmeler, yaprak kenarlarında kıvrılmalar ve sonunda yapraklarda kuruma ve çökme şeklinde belirtiler oluşur. Toprağa amonyum molibdat uygulanarak bu belirtiler önlenebilir. Bazı bitkilerde klor ve sodyum noksanlığı zararı görülebilir. Domates, marul ve lahana klor noksanlığına, semizotu ise sodyum noksanlığına duyarlıdır. Halojenlerin noksanlığında ortaya çıkan belirtiler birbirine benzer. Yapraklarda sararma, solgunluk ve yaprak kenarı nekrozu görülür. Toprak asitliğinin fazla olduğu durumlarda alüminyum toksisitesi görülebilir. Arpa, şekerpancarı ve fasulye buna duyarlıdır. Köklerde lobutlaşma, büyümede gerilik ortaya çıkar. Zararlı endüstriyel atıklar Dünyamızı saran atmosfer tabakasında; azot % 78, oksijen %21, karbondioksit, su buharı ve diğer gazlar ise %1'lik bir oranda bulunurlar. Ancak insan aktiviteleri sonucu değişik gazlar atmosfere karışarak, bu oranlar bitkilere zararlı olacak şekilde değişebilmektedir. Isınma, enerji üretimi ve endüstri faaliyetleri sırasında hidrojen florür, azot oksitleri, ozon, kükürt dioksit, peroksiasil nitratlar gibi gaz ve kurşun, demir oksit, bor partikülleri, yol tozları, çimento tozları gibi partikül halindeki kirleticiler atmosfere karışarak bitkilerde çeşitli zararlara neden olurlar. Kirleticilere karşı bitkilerin tepkisi, gözle görülür belirtilerin oluşması, büyümenin yada gelişmenin engellenmesi, fizyolojik ve metabolik dengenin bozulması ve belirli bazı elementlerin ve metabolitlerin birikmesi şeklinde olabilir. Etkinin şiddeti, bitkinin kirleticiye maruz kalma süresine, kirleticinin dozuna ve ışık şiddeti, nispi nem, toprak nemi, sıcaklık ve diğer kirleticilerin varlığına bağlı olarak değişmektedir. Birden fazla kirletici bir arada bulunduğunda değişik şekilde etkileşim gösterebilirler. Bazen birlikte etkileri, tek tek etkilerinin toplamına eşit olabilir ki, buna eklemeli etki denir (EAB=EA+EB). Bazen de birlikte etkileri, etki toplamından büyük olur ki buna sinerjitik etki denir (EAB>EA+EB), yada küçük olur, buna da antagonistik etki denir (EAB Doğada yaygın olarak bulunan kirletici gazlardan biri kükürtdioksittir (SO2). Fabrika bacalarından (bakır, gübre, demir-çelik, kurşun-çinko, petrol arıtım, deri işleme, kağıt vs.), otomobil eksozları ve diğer iç yanmalı motorlardan kaynaklanır. Birçok bitki, özellikle yonca, bezelye, pamuk, fasulye ve ibreliler hassastır. Kükürtdioksit 0.3-0.5 ppm konsantrasyonlarda fitotoksiktir. Düşük konsantrasyonları genel kloroza neden olur. Yüksek konsantrasyonlarda ise yapraklarda damarlar arasında kalan bölgeler beyazlaşır. Klorofili parçalayarak fotosentezi engellemektedir. Ozon stratosferde doğal olarak bulunur. Bunun dışında, otomobil eksozları ve diğer iç yanmalı motorlardan çıkan NC>2, güneşin ultraviole ışınlarının etkisiyle oksijenle reaksiyona girerek ozonu meydana getirir (NÛ2+02 güneş ışığı Os+NO). Ozonun 0.1-0.5 ppm'lik dozları birkaç saatte bitkilere zarar verebilir. Stomalardan yaprağa girerek hücrelerin ölümüne ve beyaz nekrotik alanların oluşumuna neden olur. Turunçgiller, yonca, fasulye, soya fasulyesi, asma, patates, tütün, buğday, çam ve kavak gibi bazı bitkiler ozona çok duyarlıdır. Ozonun oluşumu sırasında açığa çıkan NO, otomobil eksozlarından çıkan tam yanmamış hidrokarbonlarla birleşerek yine bitkilere toksik olan peroksiasilnitratlan (PAN) meydana getirir. Bunlar da Stomalardan yaprak dokusuna girerler ve 0.001-0.02 ppm kadar küçük dozları bile hassas bitkilere zarar verebilir. Yapraklar gümüşi bir renk alır. Bunun nedeni de yaprakların alt yüzünün parlak beyaz-bronz renge dönüşmesidir. Zarar gören yaprakların mezofil hücrelerindeki protoplastlar çöker, buraya hava dolar. Bu hava boşlukları yapraklara gümüşi rengi verir. Ispanak, domates, marul en hassas bitkilerdir. Azot oksitlerinin asıl kaynağı biyolojik olarak bakteriler tarafından oluşturulan NO 'dir. Fakat bu şekilde oluşan NO dünyada homojen olarak dağıldığı için bitkilere zarar vermez. Halbuki şömine, soba gibi ısınma araçlarından yada iç yanmalı motorlardan çıkan azot oksitleri belirli alanlarda yoğunluk kazanarak bitkilere toksik etki yaparlar. Bunların 2-3 ppm 'de fitotoksik oldukları belirlenmiştir. En duyarlı bitkiler; fasulye, domates, yulaf, buğday ve bezelyedir. Bitkilerdeki zararı SO2 zararına benzer. Yapraklarda renk açılması, bronzlaşma görülür. Ayrıca gelişmeyi de olumsuz yönde etkiler. Flor ve floritler, maden ve petrol işleyen fabrikalardan kaynaklanır. Mısır, şeftali, lale, fasulye gibi hassas bitkilerde 0.1 ppm 'de toksik etki yapabilir. Dikotiledonlarda yaprak kenarlarından, monokotiledonlarda yaprak uçlarından itibaren kahverengileşme olur. Rafineri ve cam fabrikaları çevresinde bazen Cl2 ve HCI zararı görülebilir. Klor 0.1 ppm 'de toksiktir. Yine yaprak kenarlarında yanıklıkla kendini gösterir. Kapalı yerlerde, soğutma depolarında amonyak ve etilen gibi gazlar da zararlı olabilirler. Meyvelerde değişik lekeler meydana gelir. Doğada gazların tek tek etkilerinden çok, kombine etkilerine rastlanır. Ozon, SO2 ve NO2 kombinasyonları en çok zarar oluşturan kirleticilerdir. SO2 ve NO2 , rüzgarla uzun mesafelere taşınabilirler ve sülfirik ve nitrit asitlere dönüşerek asit yağmurları şeklinde de etkili olurlar. Asit yağmurları doğrudan yapraklar üzerinde lezyonlar meydana getirerek zararlı oldukları gibi, toprağın kimyasal ve biyolojik yapısını değiştirerek dolaylı olarak da bitki sağlığını tehdit ederler. Gaz kirleticiler ve asit yağmurlarından başka partikül halindeki kirleticiler de bitkilerde önemli zararlara neden olmaktadır. Bunlardan en önemlileri çimento fabrikalarından çıkan çimento fırın tozları, kireç ocaklarından çıkan kireç tozları, kurşun ve bor partikülleri, mozaik fabrikaları tozları ve yol tozlarıdır. Bunlar bitki yapraklarının üzerini kaplayarak fotosenteze engel olur, bunun sonucunda bitki verimi düşer. Ayrıca pH 'yi etkileyerek normal hücre yapısının bozulmasına neden olur, bitki besin maddelerinin alımını engeller. Ülkemizde de sanayinin yoğun olduğu bölgelerde, çevreye zararlı gazların yayıldığı fabrikaların çevresinde bulunan tarım alanlarında önemli zararlar meydana gelmektedir. Örneğin Murgul ve Samsun 'daki bakır işletmeleri çevrede bulunan tarım alanlarında neden oldukları zararlar için üreticilere her yıl milyonlarca lira tazminat ödemektedirler. Hatalı tarımsal uygulamalar Pestisitlerin hatalı kullanımlarından dolayı bitkilerde çeşitli zararlar meydana gelmektedir, ilaçların tavsiye edilen normal kullanım dozlarının üzerinde kullanılması, uygulama zamanının iyi ayarlanmaması nedeni ile yanlış dönemde uygulanması, topraktaki kalıcılığının dikkate alınmaması, uygulama sırasında rüzgarla istenmeyen yerlere taşınması ve çevre koşullarının ilaçlamaya uygun olmadığı durumlarda, pestisitler kültür bitkilerine zarar verebilirler. Seçici özellikleri nedeniyle pestisitler içinde en çok herbisitlerin fitotoksisitelerine rastlanır. 2,4 D ester formülasyonlu herbisitler buharlaşma özelliklerinden dolayı rüzgarla taşınarak, uygulama alanının dışındaki geniş yapraklı kültür bitkilerini etkileyebilirler. Bu durumda yapraklarda şekil bozukluğu meydana gelir. Yaprak damarları birbirine paralel, yaprak kenarları ise parçalı bir görünüm alır. Diğer bazı herbisitler de yanlış kullanıldıklarında fotosentezi, lipit sentezini, hücre bölünmesini önleyebilirler. Bazı bitkilerde bir fungisit veya insektisite hassasiyet görülür, özellikle süs bitkilerinde ilaç kullanımına dikkat edilmelidir. Kabakgillerin bakirli, şeftalinin çinkolu ilaçlara hassas olduğu bilinmektedir. Ayrıca kükürtlü veya yazlık beyaz yağlı preparatlar 30 °C' nin üzerindeki sıcaklıklarda bitkilere toksik etki yaparlar. Derin dikim, derin veya sık ekim, aşın yada hatalı toprak işleme, gübreleme, sulama, budama işlemleri ve uygun olmayan koşullarda depolama gibi kültürel işlemler de bitkilerde birtakım zararlara yol açarlar. Derin dikim, ağaç köklerinin yeterince hava alamamasına ve bitkilerin kök çürüklüklerine daha hassas hale gelmesine neden olur. Kök sistemi görevini yapamaz. Bunun sonucunda ağaçların gövdelerinde zamklanma görülebilir. Ekimde derinlik önemlidir. Her tohumun istediği bir ekim derinliği vardır. Fazla yüzmek yada derin ekilen tohum normal çimlenemez veya toprak yüzeyine çıkamaz, yada gelişen bitki zayıf olur. Aynı şekilde sık ekimde bitkilerin zayıf gelişmesine neden olur. Sık ekim sonucu bitkilerin havalanması önlenecek ve fazla nem patojenlerin enfeksiyonuna uygun bir ortam oluşturacaktır. Aşırı toprak işleme topraktan fazla su kaybına neden olur. Sıra arası çapalamanın dikkatsiz yapılması bitki köklerinin yaralanmasına yada kopmasına neden olur. Aşırı veya düzensiz sulama bitkilerin sağlıksız gelişmesine yol açar. Hıyar gibi bazı bitkilerde acılaşma olur. Gübrelemenin az yada fazla olması da besin maddesi noksanlığı veya toksisitesi belirtilerini ortaya çıkarır. Aşın ve yanlış budama ağaçlarda zararlanmalara bunun sonucunda da verim düşüklüğüne neden olur. Budama yaralarının kapatılmaması sonucu buralardan giren patojenler bitkileri hastalandırır. Uygun olmayan koşullarda depolama bitkisel ürünlerde fizyolojik ve patojenlerin neden olduğu bozulmalarla sonuçlanır, ürünlerin kalitesi ve pazar değeri azalır. Bu bölümde ele alınan ve bunların dışında kalan tüm tarımsal işlemlerden her birinin uygun şekilde ve zamanında yapılmaması halinde bitkiler zayıf gelişir ve sekonder etmenlerin hücumuna duyarlı hale gelirler. 2. Canlı (Paraziter) Hastalık Etmenleri Funguslar, bakteriler ve virüsler bitkilerde hastalık meydana getiren canlı etmenlerdir. Parazit bitkiler ve yabancı otların da bitkilerin gelişmesini olumsuz yönde etkiledikleri için paraziter hastalık etmenleri içinde ele alınırlar. Bu grup içinde çok sayıda etmen olduğu için bunlarla ilgili çalışmaları kolaylaştırmak ve araştırıcılar arasında birlik sağlamak açısından, bunlar belli bir düzene göre isimlendirilmekte ve sınıflandırılmaktadır. Sınıflandırma birbirine benzeyen canlıları aynı kategoriler içinde ele almaktır. Canlıların sınıflandırılmasında belirli bazı kategoriler kullanılır: * Alem (Regnum veya Kingdom) * Bölüm (Şube) (Phylum, Division) * Sınıf (Classis) * Takım (Ordo) * Familya (Family.Familia) * Cins (Genus) * Tür (Species) Bu kategoriler arasında, gerektiğinde ara kategoriler de kullanılmaktadır. Bunlar; altbölüm, altsınıf, alttakım, altfamilya, altcins ve alttür olarak isimlendirilirler. Bu sınıflandırma kategorilerine verilen isimler Latince'den yada Yunanca'dan alındığı için isimlendirmelerde yine bu dillerden gelen bazı ekler kullanılır. * Alem - ae * Bölüm - mycota * Altbölüm - mycotina * Sınıf - mycetes * Altsınıf - mycetidae * Takım - ales * Familya - aceae Tür isimleri cins ve türün adı olmak üzere iki isimli (binomial) olarak kullanılır ve bunlar italik harflerle veya altı çizilerek yazılır. Alttür isimleri ise üçlü (trinomial) olarak yazılır, isimlerden sonra bu türün ilk tanımını yapan araştırıcının adı veya kısaltması yazılır. Eğer sonradan başka bir araştırıcı aynı türü başka şekilde isimlendirirse ilk tanımlayanın adı parantez içinde, son isimlendirenin adı ise en sonra yazılır (Örneğin: Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Shoemaker). Bitkilerde hastalığa neden olan funguslar, bakteriler ve virüsler, canlılar aleminin iki ana grubu olan bitkiler ve hayvanlara hem benzer, hem de farklı özellikleri nedeniyle her iki gruba da dahil edilememiş, Protista adı altında ayrı bir alem olarak ele alınmışlardır. Protistler hücre yapıları birbirinden farklı iki alt gruba ayrılırlar: Prokaryonlar (ilkel protistler) ve Ökaryonlar (yüksek protistler). Prokaryonlar tek hücreli canlılardır. Stoplazmalan ya sadece hücre zarı ile, yada hücre zarı ve hücre duvarı ile çevrilidir ve küçük (70 S*) ribozomlar içerir. Genetik materyal yani DNA, bir zarla çevrili değildir, stoplazma içinde tek bir iplikçik halinde, serbest olarak bulunur. Ökaryonlar gelişmiş mikroorganizmaları içine alan gruptur. Hücrede, etrafı zarla çevrili gerçek bir çekirdek bulunur. DNA prokaryonlarda olduğu gibi tek bir kromozomdan ibaret değil, kromozom dizeleri halindedir. Stoplazma zarı, endoplazmik reticulum ile çekirdek zarına kadar uzanmaktadır ve stoplazma büyük (80 S) ribozomlar içerir. Bakteriler prokaryonlar arasında, funguslar Ökaryonlar arasında yer alırlar. Virüsler ise her iki gruba da dahil edilemeyen farklı yapıda canlılardır. Prokaryonlar ve Ökaryonlar gibi hücresel bir yapıları yoktur ve çoğalmaları için canlı bir hücreye gerek duyarlar. Bitki Patojeni Funguslar Funguslar klorofil içermeyen ve genellikle sporlarıyla çoğalan mikroorganizmalardır. Eskiden benzer bir takım özellikleri nedeniyle bitkiler aleminde ele alınarak, kök, gövde ve yaprak gibi organları olmayan bitkiler olarak tanımlanırlarken, günümüzde Protista üst alemi içinde, Mycetae (Fungi) adı verilen kendi alemleri içinde ele alınmakta ve kendilerine has özellikleri olan ayrı bir grup organizma olarak düşünülmektedirler. Yaklaşık 100.000 fungus türü tanımlanmıştır ve her yıl buna yeni türler eklenmektedir. Şapkalı mantarlar, kav mantarları, küfler ve mildiyö fungusları hemen herkes tarafından bilinmektedir. Fungusların bir çoğu insanlar için yararlıdır. Gıda olarak tüketilebilir veya gıda ve ilaç endüstrisinde kullanılabilirler. Yemeklik kültür mantarları taze olarak yada konserve veya çorba halinde hemen tüm marketlerde bulunabilmektedir. Ekmek, bira, şarap, soya sosu gibi gıda ve içeceklerin yapımında özel funguslar kullanılmaktadır. Birçok hayatı kurtaran penisilin adlı antibiyotik ise 1929 yılında Fleming adlı araştırıcının laboratuarında, kültürde çoğalan bir fungustan elde edilmiştir. Ayrıca funguslar bakterilerle birlikte çürüme olayının başlıca etkenleri olarak, organik maddenin parçalanması yoluyla bitkilerin beslenmesinde önemli ve mutlak bir rol alırlar. Tüm funguslar karışık yapıdaki organik besinleri daha basit bileşiklere ayırma ve bu bileşikleri enerji kaynağı olarak kullanma yeteneğine sahiptir. Çürümekte olan organik madde üzerinde yaşayabilen funguslar saprofit olarak isimlendirilirler. Funguslar; kitaplar, giyecekler, meyveler, deri, et, kağıt, depolanmış tohum ve diğer bitkisel materyal ve odun gibi çok değişik maddeleri parçalayabilirler. Bazı funguslar bitki kökleriyle simbiyotik (her iki organizmaya da fayda sağlayan bir ortak yaşam) bir birlik oluştururlar. Bu yapıya "mikoriza" (mycorrhiza) denir. Funguslar bitki köklerinin üzerinde (ektomikoriza) veya içinde (endomikoriza) yaşarlar. Fungus bitki köklerinden besin maddeleri ihtiyacını karşılarken, fosfor gibi belirli bazı besin elementlerini de bitki köklerinin alabileceği forma çevirir. Bazı mikoriza fungusları, zararlı patojenik fungusların bitki köklerini enfekte etmesine karşı bitkiyi koruyabilir. Zararlı funguslar insan , hayvan ve özellikle de bitkilerde hastalıklara neden olurlar. 8000 kadar fungus türünün bitkilerde hastalıklara neden olduğu ve her bitkinin bazı funguslar tarafından hastalandırıldığı bilinmektedir. Bazı bitki patojeni funguslar çok sayıda bitki türüne zarar verebilir, bazıları ise yalnızca bir tek konukçuya sahiptir. Bazı funguslar da yalnızca canlı bir konukçu üzerinde çoğalıp yaşayabilir, bunlara "obligat (mecburi) parazitler" denir. "Fakültatif parazitler" ise ölü organik madde ile beslenerek de yaşamlarını sürdürebilirler. Bitki paraziti bazı funguslar tarafından gıdalar üzerinde üretilen ve "mikotoksin" denilen bazı maddeler hayvanlara ve insanlara zararlıdır. Buğday, arpa, mısır gibi bazı gıdalar depolandığında, uygun sıcaklık ve nem mevcutsa bunlar üzerinde bazı funguslar gelişir. Mısır daneleri üzerinde Aspergillus flavus fungusunun gelişmesi sonucu aflatoksin üretimi gerçekleşir. Aflatoksin seviyesi yüksek olduğunda bu danelerden yapılan gıdayı tüketen hayvan veya insanlar zarar görür. Hububat tohumları üzerinde gelişen bazı Fusarium türleri de tehlikeli toksik maddeler üretirler. Claviceps purpurea fungusunun neden olduğu "çavdar mahmuzu" hastalığında ise daneler fungusun canlılığını sürdürmesini sağlayan yapılar olan sklerotlarla bulaşır ki bunlar da oldukça zehirli maddeler içerirler. Fungusların neden olduğu bitki hastalıkları her yıl ürün kaybına neden olmakta ve bu hastalıkları önlemek için kullanılan fungisitler için de milyarlarca lira harcanmaktadır. Morfolojik özellikleri Bir fungusun vücudu veya vegetatif dönemdeki yapısı "hif adı verilen (hyphae, çoğulu: hypha) dallanmış ipliksi yapılardan ibarettir. Hifler bir araya gelerek "misel" (mycelium, çoğulu: mycelia) meydana getirirler. Gelişmiş funguslarda hifler, "septum" (çoğulu: septae) denilen bölmelerle, içleri protoplazma dolu hücrelere bölünmüştür. Protoplazma yarı geçirgen stoplazmik zarla çevrili ve bir veya daha fazla çekirdek içermektedir. İlkel fungusların hifleri bölmesizdir, bunlar protoplazma içeren uzun tüpler şeklindedir ve mikroskop altında sıvı protoplazmanın hif içinde ileri geri akışı görülebilmektedir. Bir hif genellikle bir sporun çimlenmesi ile oluşur. En basit sporlar, bir çekirdek ve stoplazma içeren, mikroskobik boyutlarda tek hücreli yapılardır. İlkel fungusların sporları kamçıları ile yüzerek hareket etme kabiliyetindedir. Bir spor hücre duvarındaki ince bir yerden tüp yada iplik şeklinde bir çim borusu çıkararak çimlenir. Çim borusu gelişerek bir hife dönüşür ve hif de dallanarak miseli oluşturur. Gelişme büyük ölçüde hiflerin ucunda olur ve sıvı maddelerin doğrudan doğruya hücre duvarından emilmesi ile gerçekleşir. Miselyum genellikle fungusun geliştiği ortam içinde gizlidir. Gelişmekte olan hif uçları, en sert odun dokusu da dahil olmak üzere birçok bitki dokusunun hücre duvarından doğrudan bitki hücreleri içerisine girebilme yeteneğindedir. Bu giriş enzim" denilen ve gelişmeleri sırasında çıkardıkları organik maddeler yolu ile olur. Enzimler hücre duvarlarını ve diğer hücre kısımlarını oluşturan yapılan çözebilir veya parçalayabilirler. Fungusların konukçu dokuları içine girişi mekanik basınç yoluyla da olabilir. Bu amaçla hifler özel işleve sahip bazı yapılara dönüştürülürler. Hiflerin konukçu dokuları içine girebilmek için oluşturduğu ucu çivi şeklinde sivrilmiş yapılara "apressoryum" (appressorium, çoğulu: appressoria) denir. Appressorium konukçu epidermisi üzerine oluşturduğu basınçla epidermisi delerek doku içine girer. Fungus hiflerinin oluşturduğu özel yapılardan bir diğeri "haustoryum"dur (haustorium, çoğulu: haustoria). Tüp veya parmak şeklinde olan bu yapı, fungusun konukçu hücreleri içinden besin maddelerini alabilmesi için meydana getirilmektedir. Misel, konukçu bitkinin veya çürüyen organik maddenin üzerinde yada içinde oluşabilir ve fungusun teşhisine yarayan değişik yapı ve organları oluşturabilir. Fungus miselleri yoğun bir şekilde gelişerek fungal dokuları "plektenkima" (plectenchyma) meydana getirirler. Misellerin düzensiz ve sıkı bir şekilde bir araya gelerek oluşturdukları fungal dokulara "psödoparankima" (pseudoparanchyma) denir. Bu tip dokulara örnek olarak, bazı funguslarda oluşturulan ve "sklerot" (sclerotium, çoğulu: sclerotia) adı verilen dormant yada dinlenici yapılar verilebilir. Bunların boyutları birkaç hücreden (mikrosklerotlar) binlerce hücreye kadar değişebilir. Bazıları 4 kg ağırlığa kadar ulaşabilirken çoğu küçüktür. Renk (şeffaf, açık sarı, kahverengi, siyah) ve şekil (düzensiz şekilli, küresel, uzunumsu) bakımdan da değişiktirler. Funguslar, soğuk, kurak, sıcak veya konukçu yokluğu gibi olumsuz koşullarda sklerot halinde canlılıklarını koruyabilirler. Uygun koşulların yeniden ortaya çıkmasıyla sklerot konukçuyu enfekte edecek olan hifi oluşturur, yeni bir miselyum meydana getirir, yada başka bir üretken yapıya dönüşür. Fungus misellerinin biri birine paralel olarak sıkı bir şekilde bir araya gelerek oluşturdukları ip veya halat şeklindeki yapılara "rizomorf" (rhizomorph) denir. Rizomorf fungusun hem uygun olmayan koşulları geçirmesini, hem de bir konukçudan diğerine ulaşmasını sağlar. Misellerin düzenli ve gevşek bir şekilde bir araya gelerek oluşturdukları fungal dokulara ise "prosenkima" (prosenchyma) denir, içinde değişik çoğalma yapılarının oluştuğu "stroma" bu tip fungal dokulardandır. Fungus miselleri konukçu bitki dokuları üzerinde veya içinde gelişebilirler. Konukçu yüzeyinde gelişen funguslara "ektoparazit funguslar" denir Ektoparazit funguslar haustoryumları ile bitki hücrelerinden besinlerini alırlar. Bitki dokuları içinde gelişen funguslara ise "endoparazit funguslar" denir. Bunlarda misel gelişimi bitki hücreleri arasında (intercelluler) veya hücre içine girmek suretiyle olur (intracelluler). Üremeleri Funguslarda üreme, eşeyli ve eşeysiz olmak üzere iki tipte gerçekleşir. Eşeysiz veya aseksüel üreme, somatik yapının belirli bir dönemde kendi benzerlerini oluşturmasına denir. Eşeysiz üreme değişik fungus gruplarında dört farklı şekilde olabilmekte ve bunun sonucunda değişik tipte sporlar oluşmaktadır. Eşeysiz üreme tiplerinden biri olan "fragmentasyon"da, hiflerin uç veya orta kısımlarındaki hücreler hifden kopup ayrılmakta ve yeni bireyleri oluşturmaktadır. Hiflerin uç veya orta kısımlarındaki hücrelerin çeperleri kalınlaşıp, yuvarlaklaşarak hif den ayrılmasıyla oluşan sporlara "klamidospor" (chlamidospor) denir. Bunlar genellikle fungusların olumsuz koşulları geçirmek için oluşturdukları sporlardır. Belirli bir olgunluğa ulaşan hiçlerin uç kısımlarındaki hücrelerin tespih tanesi gibi koparak hinden ayrılmasıyla oluşan sporlara ise "arthrospor" denir. Bu iki spor tipi hif hücrelerinden yani, thallusdan oluştukları için bunlara "thallospor" da denilmektedir. Somatik yapısı tek hücreden oluşan funguslar, hücrelerinin uzayarak ortadan bölünmesiyle eşeysiz çoğalmayı gerçekleştirirler. Buna "bölünerek çoğalma" denir. Bazı funguslarda, protoplazma ve çekirdeğin hücrenin uç kısmında oluşan tomurcuk içine geçerek, tomurcuğun ana hücreden koparak ayrılmasıyla oluşan üreme şekli görülmektedir. Bu tip eşeysiz üremeye "tomurcuklanma" denir. Bazı funguslar ise doğrudan doğruya farklılaşmış miseller üzerinde yada misellerin oluşturduğu özel çoğalma yapıları üzerinde veya içinde, Spor oluşturmak suretiyle çoğalırlar. Funguslarda eşeysiz dönemde iki tip spor oluşumu görülmektedir. Dallanmış hiflerin ucunda bulunan ve içinde çok sayıda spor taşıyan kese şeklindeki çoğalma organlarına "sporangium" (çoğulu: sporangia), spor keseleri içinde oluşan sporlara ise "sporangiospor" denir. Nemli koşullarda yaşayıp gelişen funguslar bir veya birkaç kamçıya (flagellum, çoğulu: flagella) sahip hareketli sporlar üretirler, bunlara "zoospor" denir . Bununla birlikte fungusların çoğu rüzgar, yağmur sulan yada toprakla taşınan hareketsiz sporlar üretirler. Sporangium içinde oluşan hareketsiz sporlara "aplanospor" denir. Funguslarda eşeysiz dönemde oluşan ikinci tip sporlar ise "konidi"lerdir (conidium, çoğulu: conidia). Bunlar konidiofor (conidiophore) adı verilen farklılaşmış hiflerin ucunda oluşurlar, tek veya çok hücrelidirler. Konidiler bazen doğrudan doğruya hiflerin ucunda oluşur, bazen de daha kompleks yapılar içinde kitle halinde meydana gelirler. Stromatik doku içinde gömülü halde oluşan, kese şeklindeki konidi taşıyan organlara "piknit" (pycnidium , çoğulu: pycnidia) denir. Bazı fungus gruplarında konidiler "aservulus" (acervulus, çoğulu: acervuli) denilen yatak şeklindeki organlar içinde, bazılarında ise "sporodokyum" (sporodochium, çoğulu: sporodochia) adı verilen yastık şeklinde kabarık yapılar üzerinde oluşur. Bazen de konidioforlar çiçek demeti gibi yan yana gelerek uçlarında konidiler toplu halde oluşur, bu yapıya da "sinnema" (synnema) denir. Funguslarda seksüel (eşeyli) üreme üç aşamada; plasmogami, karyogami ve mayoz bölünme şeklinde gerçekleşmektedir. Plasmogami, farklı karakterde iki eşey hücresinin (gamet) veya eşey organının (gametangium, çoğulu: gametangia) plasmalarının birleşmesi olayıdır. Plasmogamide rol alan gametler birbirinin benzeri olabildiği gibi, birbirinden farklı büyüklük ve yapıda olabilirler. Karyogami ise iki gametin çekirdeklerinin birleşmesi olayıdır. Bundan sonra mayoz bölünme ile diploid çekirdek bölünerek haploid hücreler oluşturulur. Funguslar eşeyli ve eşeysiz üreme sırasında oluşturdukları özel yapı ve organlara göre sınıflandırılırlar. Bitki dokusuna girişleri ve bitkiden bitkiye taşınmaları Fungusların bitki dokularına girebilmeleri için yaralar yada doğal açıklıklar olması gerekmez. Fungus hifleri mekanik veya kimyasal yollarla sağlıklı bitki dokularına girebilme yeteneğindedirler. Fungus (liflerinin bitki dokusuna mekanik olarak girişi enfeksiyon çivisi yada apressoryum denilen sivri hif uçlarının basınçla bitki dokusunu delmesiyle gerçekleşir. Kimyasal giriş ise fungus emzimlerinin bitki hücre duvarlarını eritmesiyle olur. Bitki içine giren fungus hifleri hücreler arasında, hücreler içinde yada iletim dokularında yayılarak bitkiyi istila ederler. Fungusların bitkiden bitkiye taşınmaları aktif yada pasif taşınma şeklinde olur. Aktif taşınma, hareketli fungus sporlarının toprak suyunda yüzerek sağlıklı bitki köklerine ulaşmasıdır. Pasif taşınmada ise rüzgar, yağmur ve sulama suları, böcekler ve diğer hayvanlar, insanlar rol oynarlar. Aktif taşınma yalnızca hareketli zoosporları olan Myxomycetes, Chytridiomycetes ve Oomycetes sınırlarındaki funguslarda görülür. Bunların dışında kalan ve fungusların çoğunluğunu oluşturan gruplarda ise pasif taşınma söz konusudur. Fungusların ertesi yıla geçişleri toprakta yada bitki artıklarında kalan dayanıklı miseller, sklerotler, dinlenici sporlar veya eşeyli üreme sonucu oluşan dayanıklı yapılarla olur. Bitkilerde meydana getirdikleri belirtiler Funguslar bitkilerde çok değişik tipte belirtiler meydana getirirler. Bitki hücrelerini yada dokularını öldürerek neden oldukları nekrotik simptomlar; yaprak lekeleri, yanıklıklar, gövde veya dal kanserleri, geriye doğru ölüm, kök çürüklüğü, çökerten, gövde veya sap çürüklükleri, etli dokularda kuru veya yumuşak çürüklükler, antraknoz ve uyuz belirtileridir. Bundan başka lobut köklülük, gal veya siğil oluşumu, yaprak kıvırcıklığı gibi hiperplastik ve cücelik gibi hipoplastik belirtiler de oluştururlar. Funguslarla mücadele Mücadelede esasen kültürel tedbirler önem taşır. Sağlıklı üretim materyali kullanılması, hastalıklı bitki artıklarının imha edilmesi, ara konukçu ve vektörlerin ortadan kaldırılması, rotasyon ve dayanıklı bitki çeşitlerinin yetiştirilmesi gibi önlemler her hastalığın önlenmesinde etkili olabilecek uygulamalardır, Ama yinede bazı fungal hastalıklarla mücadelede kimyasal preparatların kullanılması gerekebilir. Toprak kökenli etmenler için toprak fümigasyonu, tohumla taşınan etmenler için sistemik fungusitlerle ilaçlaması, bitkinin toprak üstü kısımlarında zararlı etmenler için de yeşil aksam ilaçlaması önerilir. Funguslarda sınıflandırma ve bitkilerdeki önemli fungal hastalıklar Funguslar, eşeyli ve eşeysiz üreme sırasında oluşturdukları özel yapılar dikkate alınarak sınıflandırılırlar (Şekil 2.6). Mycota yani funguslar alemi iki bölüme ayrılır: Myxomycota ve Eumycota. * Bölüm 1. Myxomycota: Bunlara akışkan veya sümüksü funguslar denir. Bu grup funguslarda gerçek bir misel yapısı yoktur. Bunun yerine çıplak, amipsi, çok çekirdekli "plasmodium" denilen yapıya sahiptirler Bu bölümde bitki patojeni funguslar iki sınıfta toplanmıştır. * Sınıf 1. Myxomycetes: Miselleri yoktur. Yapılan plasmodiumdan ibarettir. Çoğalmaları hareketli zoosporlarla olur. * Takım 1. Physarales: İki kamçılı zoosporları vardır. Fuligo, Mucilago ve Physarum cinslerine bağlı funguslar otsu bitkilerde akışkan çürüklüğe neden olurlar. * Sınıf 2. Plasmodiophoromycetes * Takım 1. Plasmodiophorales: Plasmodiumlarim konukçu bitki kök ve gövde hücrelerinde oluştururlar, iki kamçılı zoosporları vardır. Plasmodiophora brassicae: Haçligillerde kök uru hastalığına neden olur. Polymyxa graminis. Hububatta kök çürüklüğü yapar. Polymyxa betae: Şeker pancarlarında kök çürüklüğüne neden olur. Spongospora subterranea: Patateslerde tozlu uyuz hastalığı etmenidir. Bölüm 2. Eumycota: Gerçek funguslar denir. Thallus, dallanmış ipliksi miselyumdan ibarettir. Beş altbölümde incelenir. Altbölüm 1. Mastigomygotina: Eşeysiz çoğalma zoosporlarla olur. Miselyum bölmesizdir. Sınıf 1. Chytridiomycetes: Zoosporlar tek kamçılıdır. Eşeyli üremede meydana gelen gametler morfolojik olarak birbirinin aynıdır. Takım 1. Chytridiales: Hücre duvarı vardır; fakat, gerçek bir miselyumu yoktur. "Rhizomycelium" denilen kök şeklinde uzantıları vardır. Olpidium brassicae : Lahanalarda kök çürüklüğü yapar. Physoderma maydis : Mısırlarda kahverengi leke hastalığı etmenidir. Synchytrium endobioticum : Patateslerde siğil hastalığına neden olur. Patates x virüsünün de vektörüdür. Urophlyctis alfalfae : Yoncalarda siğil hastalığı etmenidir. Sınıf 2. Oomycetes: Zoosporlar sporangium içinde oluşur. Zoosporlar çift kamçılıdır. Eşeyli üremeden sonra oluşan dinlenme sporları (oosporlar) morfolojik olarak birbirinden farklı gametlerin (dişi gamet: oogonium, erkek gamet: antheridium) birleşmesiyle oluşur. Takım 1. Saprolegniales : Zoosporlar uzun, silindirik sporangiumlar içinde oluşur. Aphanomyces spp. . Birçok bitkide kök çürüklüğüne neden olurlar. Takım 2. Peronosporales : Bu takımda önemli bitki patojenleri bulunmaktadır. Familya 1. Pythiaceae : Bu grupta, yaşamlarının bir kısmını toprakta geçiren fakültatif parazitler yer almaktadır. İki önemli cins vardır; bunlar Pythium ve Phytophthora cinsleridir. Pythium spp.: Bu cinse ait funguslarda zoosporlar vesicle içinde oluşur. Dünyanın her yerinde yaygın olarak bulunan bitki patojenleridir. Kültür bitkilerinde tohum, kök, gövde veya meyve çürüklüğüne neden olan 100 'den fazla türü vardır. Dünyada ve ülkemizde en yaygın türlerden biri P. ultimum 'dur. Pythium türlerinin bitkilerin fide döneminde neden oldukları tohum ve kök çürüklüğüne, çıkış öncesi veya sonrası "çökerten hastalığı" adı da verilmektedir. Sebze ve tütün fidelikleri hastalığın en çok dikkat çektiği yerlerdir. Fidelerde solgunluk ve sararma ortaya çıkar, bir süre sonra bu bitkiler kök boğazından devrilerek toprağa düşer ve ölürler. Sararmış bitkiler topraktan çekildiklerinde kolayca çıkarlar. Bunların kök boğazlarının inceldiği ve kahverengileştiği, ince köklerin tamamen tahrip olduğu görülür. Bunun sonucunda fidelikte yer yer boşluklar meydana gelir. Tohum ve fide ölümleri sonucu ekonomik kayıp ortaya çıkar. Hastalık ağır, fazla su tutan topraklarda, nemli ve serin koşullarda daha sık görülmektedir. Mücadelesi: Küçük alanlarda (fidelik ve seralarda) toprak dezenfeksiyonu önerilebilir. Ayrıca rekabetçi mikroorganizma yoğunluğunun artırılması etkili olabilir. Phytophthora türleri ise tek ve çok yıllık bitkilerde mildiyö, kök ve gövde çürüklüğü veya kök boğazı yanıklığı gibi değişik hastalıklara neden olabilirler. Çoğu obligat parazittir. Zoosporları doğrudan doğruya sporangium içinde oluşur. Ülkemizde bulunan önemli türler; domates ve patateste mildiyö hastalığı etmeni P. infestans, biberlerde kök boğazı yanıklığı etmeni P. capsici ve turunçgillerde kahverengi meyve çürüklüğü ve gövde zamklanma hastalıkları etmeni P. citrophthora 'dır. Phytophthora infestans: Patates mildiyösü (Geç yanıklık) Etmen Solanaceae familyasında bulunan bitkilerde, özellikle domates ve patateslerde zararlı olmaktadır. Hastalık, bitkilerin yaprak ve gövdelerinde, patateslerde bunlara ek olarak yumrularda etkili olur. Herhangi bir mücadele yöntemi uygulanamadığında ürünü tamamen yok edebilir. Zararın şiddeti çoğunlukla hava koşullarına bağlı olarak değişmektedir. Hastalığın ilk belirtileri alt yaprakların özellikle uç ve kenar kısımlarında oluşan yuvarlak yada düzensiz şekilli lekelerdir. Bunlar hızla gelişerek daha geniş, kahverengi nekrotik alanları oluştururlar. Yaprağın alt yüzeyinde ise lekeli kısımlarda beyazımsı gri renkte fungal gelişme dikkati çeker. Nemli koşullarda hastalık hızla ilerleyerek, yaprakların esmerleşerek çürümesine neden olur. Kuru havalarda hastalık daha yavaş gelişir, yapraklar kıvrılarak kururlar. Uygun koşullarda birkaç gün gibi kısa bir sürede hastalık yaprakları tamamen öldürebilir. Yumrularda önce dış tabakada kahverengileşme dikkati çeker. Bu koyu renkli lekeler hızla yumrunun iç kısmına doğru gelişir, geniş alanlar halinde sert, kahverengi çürük dokular meydana gelir. Hastalık depolanmış yumrularda gelişmeye devam eder; fakat, genelde sağlıklı yumrulara bulaşmaz. Nemli, ılık ve havalanması iyi olmayan depolarda hastalıklı yumrular sekonder bakteriler tarafından istila edilir ve yumuşak çürüklük oluşur. Etmen bulaşık yumrularda misel halinde kışı geçirir. Uygun koşullarda, tarlada kalan bulaşık yumrularda bulunan misellerinin ucunda sporangioforlar ve limon şeklinde sporangiumlan oluşur. Yağmur suları ve rüzgarla bunlar etrafa yayılır ve %90'ın üzerinde nispi nemde çimlenerek enfeksiyonu gerçekleştirirler. Daha nemli koşullarda sporangiumlar içinde oluşan çift kamçılı zoosporlar toprak suyunda yüzerek sağlıklı yumrulara ulaşır ve enfeksiyonu oluştururlar. Birbiriyle uyuşabilen ırklar bir arada bulunduğunda etmenin eşeyli çoğalma organları olan oogonium ve antheridiumlar oluşur; Bunların birleşmesiyle meydana gelen oospor dayanıklı bir yapıdır ve etmen bu şekilde toprakta canlılığını sürdürebilir. Mücadelesi: Öncelikle kültürel tedbirler alınmalıdır. Sağlıklı yumrular kullanılmalı, geç olgunlaşan çeşitleri yetiştirmekten kaçınılmalıdır. Nispeten dayanıklı çeşitler tercih edilmelidir. Hastalıklı bitki artıkları tarladan uzaklaştırılarak imha edilmelidir, ilk belirtiler ortaya çıktığında kimyasal mücadeleye başlanmalıdır. Hastalığın her yıl ve şiddetli olarak görüldüğü yerlerde ise, belirtiler görülmeden, günlük ortalama sıcaklığın 16 °C 'yi bulması kile ilaçlamaya başlanır ve 10-15 gün ara ile 2-3 ilaçlama yapılır. Kimyasal ı mücadelede, hazır bakirli preparatlar, yada organik veya sistemik fungisitlerden herhangi biri uygun dozda kullanılabilir. Familya 2. Albuginaceae (Beyaz paslar): Sporangiumlar zincir şeklinde oluşur. Obligat parazitlerdir. Albugo spp. : Lahana, turp, semiz otu gibi bitkilerde beyaz pas denilen hastalığa neden olur. Hastalık belirtileri bitkilerin bütün toprak üstü organlarında görülebilir. Yaprak yüzeylerinde, özellikle alt yüzeyde, beyaz veya krem-san renkte, değişik büyüklükte püstüller oluşur. Bazı bitkilerde yapraklar etli, kalın kıvrık bir yapıya dönüşür. Enfeksiyon şiddetli olduğunda yapraklar küçük kalır, hatta tüm bitki cüceleşebilir. Etmen genç gövde ve çiçekleri enfekte ederse sistemik enfeksiyon başlar ve anormal doku gelişmelerine neden olur. Çiçeklerde şişkinlik ve şekil bozukluğu görülür. Etmen hücre büyümesini, bölünmesini, klorofil ve nişasta oluşumunu teşvik eder. Miselleri konukçu epidermisinin altında hücreler arasında gelişir ve kısa, dik, lobut şeklinde sporangiumlar ucunda zincir şeklinde sporangiumlan oluşur. Oluşan Sporangiumlar konukçu bitki epidermisin! iterek küçük bir çıkıntı halinde görünmesini sağlar: Daha sonra da epidermisin yırtılmasıyla krem-beyaz sporangiumlar açığa çıkar. Pas hastalıklarını andıran bu görüntü nedeniyle hastalığa beyaz pas denir. Bazı konukçular üzerinde ve belirli koşullarda etmenin oogonium ve antheridiumlarmin birleşmesiyle oosporları meydana gelir ve etmen hastalıklı bitki artıklarından toprağa geçen oosporlarla kışı geçirir. Mücadelesi: Kültürel tedbirler mücadelede önemlidir. Etmenin konukçusu olmayan Cruciferae dışındaki bitkilerle yapılacak rotasyon etkili olur. Ayrıca çevrede bulunan ve etmene konukçuluk yapabilecek yabancı otlar ortadan kaldırılmalıdır. Familya 3. Peronosporaceae (Mildiyö funguslan): Sporangioforlann uç kısmında bulunan ve "sterigma" denilen küçük çıkıntıların ucunda limon şeklinde sporangiumlar oluşur ve bunlar rüzgarla taşınırlar. Obligat parazitlerdir. Bu familyada bulunan funguslar değişik bitkilerde mildiyö hastalıklarına neden olurlar. Bremia, Basidiophora, Sclerophthora, Sderospora, Peronospora, Pseudoperonospora, Plasmopara cinslerine bağlı türler farklı konukçularda zarara neden olurlar. Plasmopara viticola: bağ mildiyösü, Bremia lactucae: marul mildiyösü, Sderospora graminicola: buğdaygillerde mildiyö, Basidiophora entospora: Compositae familyasına bağlı bitkilerde mildiyö, Pseudoperonospora cubensis : hıyar mildiyösü etmenleridir. Peronospora tabacina: Tütün Mildiyösü (Mavi küf) Hastalık fide döneminde başlar. Genç tütün yapraklarının üst yüzeyinde önce küçük sarı lekeler halinde görülür. Nemli koşullarda lekelerin yaprağın alt yüzeyine gelen kısmında grimsi-mavi renkte etmenin misel, sporangiofor ve sporangiumlannda oluşan bir küf tabakası dikkati çeker. Uygun koşullarda (nispi nem yüksek olduğunda) hastalık tarladaki bitkilerde de görülür. Zamanla bitkilerin tüm yaprak alanı etkilenir, genç bitkiler ölebilir. Daha yaşlı bitkilerde ise yaprak lekeleri zamanla genişler, birbiriyle birleşir, başlangıçta sarı olan lekeler nekrotikleşir, kahverengiye dönüşür. Şiddetli enfeksiyonlarda yapraklar kahverengileşir ve kurur, bitki yavaş yavaş ölüme doğru gider. Etmen kışı tarlada kalan bitki artıkları üzerinde oospor halinde geçirir, ilkbaharda, uygun koşullarda oosporlar çimlenerek misel ve sporangiumlan oluşturur, bunlar enfeksiyonları başlatır ve sürdürür. Mücadelesi: Kültürel önlemler alınmalıdır. Ayrıca fidelikte ve tarlada koruyucu ve sistemik fungisitlerden biri kullanılır Altbölüm 2. Zygomycotina: Eşeyli çoğalmada oluşan zygospor, (+) ve (-) karakterli iki hifin birleşmesiyle oluşur. Miselleri bölmesizdir. Eşeysiz üremede ise sporangiumlar içinde hareketsiz aplanosporlar oluşur. Sınıf 1. Zygomycetes (Ekmek küfleri) Takım 1. Mucorales: Hareketsiz eşeysiz sporlar terminal sporangia içinde oluşur. Rhizopus nigricans: Meyve ve sebzelerde yumuşak çürüklük yapar. Mucorspp: Çürüyen gıdalar üzerinde oluşur. Choenophora cucurbitarum : Kabakta yumuşak çürüklük yapar. Takım 2. Endogonales: Mycorizal funguslardir. Sporlarını toprakta tek tek yada zygospor, klamidospor veya sporangia içeren sporokarplar (spor muhafaza organı) içinde oluşturur. Endogone ve Glomus cinclerine bağlı türler en yaygın mikorizal funguslardandır. Altbölüm 3. Ascomycotina : Eşeysiz çoğalma konidilerle olur. Eşeyli çoğalmada sporlar "askus" (ascus) denilen kesecikler içinde oluşur. Askuslar genellikle 8 adet askospor taşırlar, bunlar olgunlaşmca basınçla fırlatılırlar. Askuslar genellikle "askokarp" (ascocarp) denilen koruyucu organlar içinde oluşur. Sınıf 1. Hemiascomycetes : Askuslar açıkta oluşur, askokarp yoktur. Takım 1. : Endomycetales (Mayalar) Saccharomyces cerevisiae : Ekmek mayası Takım 2. Taphrinales : Askuslar çift çekirdekli askogen hücrelerden çıkar. Taphrina pruni: Eriklerde cep hastalığına, Taphrina cerasi: Kirazlarda cadı süpürg

http://www.biyologlar.com/bitki-etiolojisi

Bitki Patolojisi

Bitkilerde hastalığın oluşabilmesi için öncelikle bir patojenle veya abiotik bir faktörle bitkinin karşı karşıya gelmesi gerekir. Bu karşılaşma anında yada sonrasında çevre koşullan uygun değilse; çok soğuk, çok sıcak ve kurak koşullarda hastalık etmeni canlı çoğalamayacağı için, hastalık oluşamaz. Hastalığın oluşabilmesi için bitkinin dispozisyonu uygun olmalı, bitki immun yani bağışık olmamalı, hastalık etmeninin virülensi yüksek olmalı, yani hipovirülent olmamalı ve çevre koşulları da hastalık oluşumuna uygun olmalıdır Bu üç faktörün etkileşimi bir üçgen halinde gösterilir ve buna "hastalık üçgeni" denir. Bu üç faktör ne kadar uygun olursa, hastalık o kadar şiddetli olur. 1. Hastalıkların Gelişim Devreleri Bitkilerde hastalığın oluşumu belirli evrelerde gerçekleşir. Bu olaylar zincirine "hastalık çemberi" denir. Hastalık çemberi bazen patojenin hayat çemberine bağlı olarak gelişir. Hastalık çemberindeki başlıca olaylar; inokulasyon, penetrasyon, enfeksiyon, inkubasyon ve fruktifikasyon 'dur. "inokulasyon" herhangi bir patojenin konukçu bitkiye temasıdır. Konukçu dokuları üzerine ulaşarak bitki ile temasa geçen patojenlere veya patojenlere ait spor, misel parçası gibi parçacıklara "inokulum" denir, inokulum, konukçu üzerinde çimlenerek enfeksiyonu başlatır. Bakteri, mikoplasma, virüs ve viroidlerde inokulum mikroorganizmanın tamamıdır; fakat, funguslarda bir spor, misel parçası, sklerot gibi çimlenerek fungusu oluşturabilecek herhangi bir yapıl olabilir, inokulum çeşitli çevresel faktörler yardımıyla taşınarak konukçu bitkiye ulaşır. Bitki yüzeyine ulaşan inokulumun bitki dokuları içine girmesine F "penetrasyon" denir. Patojenlerin bitki dokuları içine girişi yaralardan, doğal açıklıklardan veya doğrudan doğruya epidermisten olabilir. Bazen penetrasyonda vektörler rol oynayabilir. Penetrasyon mutlaka enfeksiyonlaI sonuçlanmaz. Konukçu bitki dayanikhysa, penetrasyon gerçekleşse bile bitki hastalanmayabilir, patojen hastalığı oluşturamadan ölür. Penetrasyondan sonra patojenin hassas konukçu hücre ve dokularına ulaşarak burada beslenmeye başlamasına ve gelişerek çoğalmasına "enfeksiyon" denir. Başarılı enfeksiyonlar konukçu dokularında belirtilerin ortaya çıkmasına neden olur. Ancak bazı enfeksiyonlarda bir süre belirti oluşmayabilir. Bu süre "latent dönem" olarak adlandırılır. Birçok hastalıkta belirtiler inokulasyondan birkaç gün veya birkaç hafta sonra oluşmaktadır. * Bazen bu süre birkaç yıl kadar da sürebilmektedir. İnokulasyondan feelirtilerin ortaya çıkmasına kadar geçen bu süreye "inkubasyon dönemi" denir. Enfeksiyondan sonra patojen konukçu dokularına veya organlarına yayılarak gelişmeye devam eder. Bazı patojenler hücreler arasında, bazıları hücre içinde, bazıları da iletim demetlerinde çoğalır ve yayılırlar. Birçok enfeksiyon lokaldir; yani, patojen konukçunun bir yada birkaç hücresinde veya bitki üzerindeki küçük bir alanda etkili olur. Bazı enfeksiyonlar ise sistemiktir; yani, patojen girdiği noktadan bitkinin tüm hassas hücre ve dokularına yayılır. Enfeksiyonlar sonucunda patojenlerin bitki dokuları içinde gelişerek, eşeyli veya eşeysiz çoğalma yapılarını oluşturmalarına "fruktifikasyon" veya "sporulasyon" denir. Koşullar hastalık oluşumuna uygun devam ettiği sürece hastalık çemberi tekrarlanır. Koşullar uygunsuz hale gelince patojenler dayanıklı yapılarını oluşturarak bitki artıklarında veya toprakta canlılıklarını sürdürür ve ertesi yıla bu şekilde geçerler. Patojenlerden bazıları hastalık çemberini bir yılda (monocyclic), bazıları birkaç yılda (polyetic) tamamlayabilir. Bazı hastalık etmenleri ise bir yıl içinde birkaç döl verebilir, defalarca hastalık çemberini tekrarlar ve inokulum miktarlarını kat kat artırırlar (polycyclic). 2. Patojenlerin Hastalık Oluşturma Mekanizmaları Tüm canlılar gibi bitkiler de hücrelerden oluşurlar. Çevreleri ile temasta olan yüzeyleri; köklerin epidermis hücrelerinde ve yaprak parankima hücrelerinin hücreler arası boşluklarında selülozdan, toprak üstü kısımlarında ise epidermis duvarını kaplayan kutikuladan ibarettir. Özellikle genç dokularda kutikulanın dışında mum tabakası bulunur. Patojenler bitki hücrelerini istila edebilmek için öncelikle bu dış tabakayı aşmak zorundadırlar. Funguslar ve parazit bitkiler genellikle appressorium oluşturarak mekanik bir basınçla kutikulayı ve hücre duvarını aşarlar. Fakat yine de patojenlerin bitki bünyesi içindeki faaliyetleri esasen kimyasaldır. Bitkilerde hastalıkların oluşumunda patojenler tarafından salgılanan enzim, toksin, büyüme düzenleyicisi ve polisakkaritlerin önemli rolleri vardır. Yumuşak çürüklüklerde enzimler, tütünlerde vahşi ateş hastalığında toksinler, kök uru oluşumunda ise büyüme düzenleyicileri yani hormonlar rol oynar Patojenlerden sadece virüsler ve viroidler bu maddeleri salgılayamazlar. Fakat bunlar, bitki hücrelerinde doğal olarak oluşan bazı maddelerin, bitkilere zarar verecek düzeyde salgılanmasını teşvik ederler. Enzimler bitki hücrelerindeki yapı maddelerini eritir, hücredeki ana gıda maddelerini parçalar yada doğrudan protoplasti etkileyerek işlevini engellerler. Toksinler doğrudan protoplasmayı etkiler, stoplasma zarının geçirgenliğini ve fonksiyonunu bozarlar. Hormonlar hücre bölünmesi yada hücre boyutları üzerinde etkili olurlar. Polisakkaritler ise sadece iletim demeti hastalıklarında rol oynar, su ve mineral maddelerin taşınmasını etkileyerek zararlı olurlar. 3. Bitkilerdeki Savunma Mekanizmaları Bitkiler patojenlerin saldırısına karşı kendilerini savunurlar. Savunmada bitkinin yapısal özellikleri yada bitki bünyesinde gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonlar rol oynar. Savunma mekanizmalarının bir kısmı bitkide doğal olarak bulunur, bazıları ise patojenle temastan sonra oluşturulur. Bitkilerde doğal olarak bulunan savunma mekanizmalarından ilkini bitkinin yüzeysel yapısı oluşturmaktadır. Epidermis üzerinde mum tabakasının veya tüylerin olup olmaması yada bunların yoğunluğu, kütikulanın kalınlığı, stomaların açık kalma süresi, sayıları ve yapıları, bitkilerdeki morfolojik dayanıklılık unsurlarından bazılarıdır. Bitkilerde doğal olarak bulunan bazı kimyasal bileşiklerin de savunmada önemli rolleri vardır. Bir bitki türünde bazı kimyasal maddelerin bulunup bulunmaması yada bunların miktarları, bitkinin patojenlere karşı dayanıklı veya duyarlı olmasında etkili olur. Örneğin konukçuda polisakkarit, protein veya glikoprotein (lektin) yapısında maddelerin bulunması, patojenlerin konukçu bitkiyi tanıyarak appressorium yada enzimlerini oluşturmasını sağlar. Bitki bünyesinde patojenlerin gelişebilmesi için gerekli besin maddelerinin olup olmaması ve bunların konsantrasyonları da hastalık oluşumunda önem taşımaktadır. Bitkilerde doğal olarak bulunan ve patojenlerin gelişmesini önleyen kimyasal maddeler arasında, fenolik bileşikler ve taninler sayılabilir. Bunlar genç yaprak ve meyve hücrelerinde yüksek konsantrasyonlarda bulunan bileşiklerdir. Patojenlerin pektolitik enzimlerinin işlevini önleyerek etkili olurlar. Bitki dokuları yaşlandıkça hücrelerin içerdiği inhibitör madde miktarı ve buna bağlı olarak dayanıklılık azalır. Ayrıca bitkilerde bulunan bazı enzimler (glukanaz, kitinaz) patojenlerin hücre duvarının yapısını bozmak suretiyle savunmada rol oynarlar. Bitki bünyesinde doğal olarak bulunan savunma yapılarına ve kimyasal bileşiklere rağmen, bazı patojenler konukçularına penetrasyonu gerçekleştirerek değişik seviyelerde enfeksiyona neden olurlar Bitkilerde ise enfeksiyondan sonra, yani bitki patojen saldırısına uğradıktan sonra değişik savunma mekanizmaları devreye girer. Patojenin geliştiği bitki hücrelerinin yakınındaki hücrelerde birtakım değişiklikler ortaya çıkar. Bu hücrelerde dokusal savunma yapıları oluşur. Bazı bitkilerde enfeksiyon noktasının hemen ilerisinde, patojen tarafından salgılanan maddelerin teşvikiyle, birkaç tabaka halinde mantar hücreleri meydana getirilir. Mantar tabakası patojenin ve onun oluşturduğu zararlı bileşiklerin ilerideki sağlıklı hücrelere ulaşmasını önlemektedir. Ayrıca sağlıklı hücrelerden patojenin bulunduğu kısma besin maddelerinin geçişini de engelleyerek onun besinsiz kalmasına neden olur. Bazen, özellikle sert çekirdekli meyve ağaçlarının genç, gelişmekte olan yapraklarında, enfeksiyondan sonra, enfekte olan hücrelerin etrafında ayırıcı doku oluşturulur. Bunun sonucunda lekeli kısım koparak uzaklaşır. Böylece patojen uzaklaştırılarak yaprakların diğer kısımları sağlıklı kalmış olur. Enfeksiyondan sonra oluşan savunma yapılarından biri de bitkilerin iletim demetlerinde içe doğru meydana gelen ve "tylose" adı verilen çıkıntılardır. Bunlar iletim demetine komşu parankima hücrelerinin protoplastlarının aşırı büyümesi sonucu oluşur ve iletim demetini tamamen tıkayabilirler. Böylece patojen burayı aşıp yukarı doğru ilerleyemez. Enfeksiyondan sonra çok hızlı bir şekilde tylose oluşturan bitkiler solgunluk hastalıklarına dayanıklı olurlar. Bazı bitkiler ise enfeksiyondan sonra, zarar gören dokuların çevresine zamk salgılarlar. Zamk salgısı enfeksiyon noktasının etrafındaki hücrelerin içini ve hücreler arası boşlukları doldurarak, patojenin aşamayacağı bir engel oluşturur. Bitkilerde enfeksiyondan sonra hücresel bazı değişiklikler de söz konusudur. Patojenle karşılaşan parankima hücrelerinin duvarlarının dış tabakası şişkinleşir, hücre duvarı kalınlaşır veya yine hücre duvarının iç yüzeyinde "papilla" denilen çıkıntılar oluşur. Bunlar bazen appresoriumun hücre içine girişini önleyerek penetrasyonu geciktirirler. Bitki hücrelerinin protoplazmasının yoğunlaşarak tanecikli bir yapı kazanması özellikle fungal patojenlerin misellerinin hücre içinde gelişmesini önler. Patojenle karşı karşıya geldikten sonra bitkilerde ortaya çıkan savunma mekanizmalarından biri de aşırı duyarlılık reaksiyonudur (hypersensitive reaksiyon). Patojen hücre duvarından girdikten sonra hücre çekirdeğinin ve protoplazmasının yapısı hızlı bir şekilde bozularak hücre ölür. Böylece patojenin orada gelişerek çevredeki hücreleri etkilemesi önlenmiş olur. Patojenle karşılaştıktan sonra bitki bünyesinde bazı kimyasal bileşiklerin oluşması veya normalde bulunan bazı bileşiklerin miktarlarının artması, savunmada önemli rol oynar. Enfeksiyondan sonra birçok bitkide klorogenik asit, kafeik asit, skopoletin gibi fenolik bileşiklerin miktarlarının arttığı belirlenmiştir. Bunlar patojen enzim ve toksinlerinin işlevini önler, yüksek konsantrasyonları ise patojenlere toksik etki yapar. Daha önce bitkide bulunmayan, enfeksiyondan sonra oluşan ve patojenlere toksik etki yapan kimyasal bileşiklere ise "fitoaleksin" denir. Bunlar patojenlerin bitkiye girişinden sonra, kimyasal yada mekanik zararın başlangıcında oluşurlar. Patojenlerin hücre duvarında bulunan glukan, kitosan, glikoprotein ve polisakkaritler, bitkilerde fitoaleksin oluşumunu teşvik ederler. Fitoaleksinler, oluştukları bitki türüne göre isimlendirilmişlerdir, örnek olarak, fasulye bitkilerinde oluşan phaseolin, bezelyelerde pisatin ve pamukta gossypol verilebilir.

http://www.biyologlar.com/bitki-patolojisi

Bitki Epidemiyolojisi

Bir tarım alanında, gelişme mevsimi boyunca sadece birkaç bitkide düşük şiddette belirti görülüyorsa, bu durumda ekonomik önemde bir hastalık oluşumundan söz edilemez. Çevre koşulları hastalık oluşumuna uygun, konukçu duyarlı ve patojenin virülensi yüksek olduğunda ise hastalık geniş alandaki bitkileri şiddetli bir biçimde etkileyebilir. Bu şekilde hastalıkların bir gelişme döneminde belirli bir konukçu populasyonunda şiddeti gittikçe artacak ve yayılacak tarzda ortaya çıkmasına, yani salgın oluşturmasına "epidemi" denir. Hastalık epidemilerine neden olan faktörleri, epidemiyoloji bilimi incelemektedir. Hastalık oluşumuyla ilgili, yani konukçu, patojen ve çevreye bağlı faktörler aynı şekilde epidemilerin ortaya çıkmasında da etkili olurlar. 1. Epidemi Oluşumunda Etkili Faktörler Konukçunun belirli bir yoğunlukta ve hastalığa duyarlı olması, konukçuya bağlı faktörler olarak sayılabilir. Uygun konukçunun yeterli yoğunlukta olmadığı durumlarda hastalıkların salgın oluşturması söz konusu olamaz. Aynı şekilde konukçunun hastalık etmenine karşı duyarlı olması da gerekir. Dayanıklı bitkilerde hastalık etmenleri salgın oluşturacak kadar hızlı ve yoğun bir gelişme gösteremezler. Epidemilerin oluşabilmesi için patojenin hastalandırma gücünün, yani virülensinin yüksek olması gerekir. Ayrıca patojen söz konusu alanda yeterli miktarda inokuluma sahip olmalıdır. Kısa sürede ne kadar fazla sayıda inokulum konukçuya ulaşırsa, epideminin oluşma şansı o kadar yüksek olur. Ayrıca bir gelişme mevsiminde çok sayıda döl veren patojenlerin epidemi yapma şansı daha yüksektir. Fusarium, Alternaria gibi funguslar vegetasyon dönemi süresince birkaç döl verirler, bu nedenle epidemilere neden olurlar Tilletia ve Ustilago türleri gibi funguslar ise hayat döngülerini ancak bir yıl içinde tamamlayabildiklerinden, bunlarda inokulum yıldan yıla artış gösterir ve epidemiler birkaç yıl içinde oluşabilir. Hayat çemberini birkaç yılda tamamlayabilen patojenler ise daha uzun sürede epidemi oluşturabilirler. Patojenin üreme gücü, yani bir defada meydana getirdiği inokulum miktarı da önemli bir faktördür. Ayrıca söz konusu inokulum kolayca bir konukçudan diğerine taşınabilmelidir. Bu bakımdan sporları hava akımıyla taşınan patojenler daha avantajlıdır. Vektörlerle taşınan patojenlerin yayılarak epidemi oluşturabilmeleri için vektörlerinin yoğunluğu ve hareket yeteneği yüksek olmalıdır. Hassas konukçu ve virülent patojenin bulunduğu tarım alanlarında her zaman hastalık epidemileri oluşmaz. Bu da çevre koşullarının epidemilerin oluşumu üzerindeki etkisini göstermektedir. Çevre koşulları konukçunun yoğunluğunu, duyarlılığını, gelişme dönemini etkileyebildiği gibi, patojenin çoğalma oranını, spor yada inokulum sayısını, canlı kalma yeteneğini, virulensini, yayılma gücünü, spor çimlenmesini ve penetrasyonunu da etkileyebilmektedir. Ayrıca vektörün yoğunluğunu ve aktivitesini de etkiler Bitki hastalıkları epidemilerini etkileyen en önemli faktörler; nem, sıcaklık ve insanlar tarafından yapılan tarımsal uygulamalardır. Nem, konukçunun yeni ve hassas organlar oluşturmasını sağladığı gibi patojenlerin çoğalmasını da teşvik eder. Fungus sporları ve bakteriler su damlacıkları ile taşınır ve yine su içinde hareket ederler. Yeterli oranda nispi nem olmadığında birçok fungusun sporları çimlenip enfeksiyonu oluşturamaz. Nem, virüs ve mikoplazmalar üzerinde dolaylı bir etkiye sahiptir. Vektörün aktivitesini etkileyerek hastalığın yayılmasında rol oynarlar. Sıcaklık bitki gelişimi için uygun olmadığında, bitkinin dayanıklılığı üzerinde olumsuz etki yaparak hastalık epidemilerine neden olabilir. Bazen de patojenin inokulumunu, virülensini veya vektörleri etkileyerek epidemi oluşumu üzerinde rol oynar. Genelde düşük sıcaklık vektör aktivitesini ve patojenlerin inokulum miktarını azaltır. Fakat sıcaklığın asıl önemli etkisi patojen sporlarının oluşumu ve çimlenmesi üzerinde olur. Sıcaklık uygun olduğunda patojen en kısa sürede hayat döngüsünü tamamlar ve bir mevsim içinde çok sayıda döl verebilir. Monokültür tarım, hastalıkla bulaşık üretim materyali kullanma, hassas çeşit yetiştirme, aşırı azotlu gübreleme, yağmurlama sulama, gibi tarımsal uygulamalar da epidemi oluşumunu teşvik ederler. 2. Tek ve Çok Döngülü Hastalıklar Belirli bir zaman süresi içindeki artışları bakımından patojenler arasında belirgin farklılıklar vardır. Basit faizde olduğu gibi artış gösteren hastalıklarda başlangıçtaki inokulum miktarı önem taşımaktadır. Bunlar "tek döngülü", yani bir gelişme mevsiminde yalnız bir döl veren, hayat çemberini bir kez tamamlayabilen patojenlerin meydana getirdiği hastalıklardır. Çoğu toprak kökenlidir ve hastalığı başlatan primer inokulum toprakta veya bitki artıkları üzerinde bulunan dinlenici yapılardan (chlamidospor, sclerotium, vs.) oluşur. Bu patojenlerin neden olduğu epidemiler yavaş gelişir. Fakat aynı konukçunun, ortamda sürekli olarak bulunduğu durumlarda, inokulum yıldan yıla artarak, uzun vadede ciddi boyutlara ulaşabilir. Verticillium ve Fusarium türleri basit faiz şeklinde artış gösteren hastalıklara neden olan funguslardır. Böyle bir hastalığın zamana karşı artışı grafikle gösterilecek olursa, ortaya bir doğru çıkar. Hastalık oranı zamana bağlı olarak doğrusal bir artış göstermektedir . Bazı hastalıklarda ise, patojen bir mevsim içinde çok sayıda döl verdiği, hayat çemberini birkaç kez tamamlayabildiği için, kısa sürede daha hızlı bir artış gösterir. Phytophthora infestans, Erysiphe graminis gibi üreme gücü yüksek, yani fazla miktarda spor oluşturan ve döl sayısı fazla olan patojenler bileşik faiz şeklinde artış gösteren hastalıklara neden olurlar. Böyle bir hastalığın zamana bağlı olarak artışı sigmoid bir grafikle gösterilir. Başlangıçta sınırlı miktardaki inokuluma bağlı olarak yavaş bir artış görülür inokulumun belli bir oranda artmasından sonra konukçunun da yeterli miktarda bulunmasıyla hastalık oranı hızlı bir şekilde yükselir ve üçüncü fazda ortamda enfekte edilmemiş konukçu sayısının azalmasıyla epidemi yavaşlar ve hastalık artış oranı sabit kalır. Hastalık epidemileri matematiksel olarak, x = xoert formülüyle ifade edilirler. Bu formülde, x = herhangi bir zamandaki hastalık oranını, x0 = başlangıçtaki inokulum miktarını, r = ortalama enfeksiyon oranını, t = enfeksiyonun oluştuğu zaman süresini ve e = doğal logaritma tabanını ifade etmektedir. Belirli bir zaman dilimi içinde, bir hastalığın enfeksiyon artış oranı ise şu formülle gösterilir: r = 1/ t2-t1 log e x2/x1 Hastalıklarla mücadelede Xo,yani başlangıçtaki inokulum miktarı, yada r, enfeksiyon artış oranı azaltılmaya çalışılır. Tarla temizliği, hastalıklı bitki artıklarının imhası, tohum ilaçlaması gibi uygulamalar x0'ı, dayanıklı çeşit kullanımı ve yeşil aksam ilaçlaması ise r’yi azaltmaya yönelik uygulamalardır. Aynı konukçu bitkiye ait hastalıkların veya değişik konukçu-patojen ilişkilerinin karşılaştırılmasında da r değeri kullanılmaktadır. Bileşik faiz tipi hastalıklarda r değeri, basit faiz tipi hastalıklara göre belirgin ölçüde yüksektir.

http://www.biyologlar.com/bitki-epidemiyolojisi

Bitkilerde Hijyen ve Terapi

Bitkilerde hastalık oluşumuna neden olan cansız ve canlı etmenlerin zararlı etkilerinden bitkileri korumak ve hastalanan bitkileri yeniden sağlıklı hale getirmek için çeşitli yöntemlere başvurulmaktadır. Bitki hastalıklarına karşı etkin bir mücadele yapabilmek için öncelikle hastalık etmeninin doğru olarak teşhis edilmesi gereklidir. Etmen tanındıktan sonra onun özellikleri ve hastalık oluşturma mekanizması dikkate alınarak nasıl bir mücadele programı uygulanması gerektiğine karar verilir. Uygulanacak olan yöntemin ekonomik ve kolay uygulanabilir olması da önemlidir. Hastalık etmenlerine karşı uygulanan başlıca mücadele yöntemleri; yasal, kültürel, mekanik, fiziksel, biyolojik ve kimyasal mücadeledir 1. Yasal Önlemler Canlı hastalık etmenlerine karşı uygulanan bir yöntemdir. Herhangi bir patojenin daha önce bulunmadığı bir alana girmesini önlemek için kanuni yasaklar düzenlenmiştir. Bir ülkede bulunmayan herhangi bir hastalık etmeninin bulaşmasını önlemek için dış karantina uygulanır. Etmenle bulaşık olma olasılığı taşıyan bitki veya bitki parçalarının ülkeye girişi kontrol altındadır. Hastalıksız olduğuna dair sertifika taşımayan bitkisel materyalin girişi yasaktır. Bununla ilgili olarak Avrupa ve Akdeniz Ülkeleri Bitki Koruma Organizasyonu (EPPO), düzenli olarak çıkardığı bültenlerle yeni tespit edilen hastalıklar ve bunlardan korunmak için yapılması gerekli düzenlemelerle ilgili bilgi vermektedir. Üye ülkeler ithal edilen bitkisel materyalle ilgili olarak bu düzenlemelere uymak durumundadırlar. Bulaşık olan bitkisel materyalin ithali kesinlikle yasaklanmış olan hastalıklar belirlenmiştir. Ayrıca ithal edilen bitkisel materyalin taşıması gerekli sağlık sertifikasının nasıl düzenleneceği de kararlaştırılmıştır. Bu işlemler ülkemizde 1957 'de kabul edilen 6968 sayılı Zirai Mücadele ve Zirai Karantina Kanunu çerçevesinde yürütülmektedir. Bu kanun, dış karantina yanında, ülke içinde hastalıkların bir bölgeden diğer bir bölgeye bulaşmasını önlemek için uygulanan iç karantina düzenlemelerini de içermektedir. Buna göre, turunçgil dal kanseri (Xanthomonas citri), çilek kök çürüklüğü (Phytophthora fragariae) gibi hastalık etmenleri dış karantina, bakteriyel solgunluk (Pseudomonas solanacearum) ayçiçeği mildiyösü (Plasmopara helianthi) gibi diğer bazı hastalıklar ise iç karantina listelerinde yer almaktadır. Ancak yasal önlemler hastalıkların yayılmasını önlemede tam anlamıyla etkili olamamaktadır, örneğin daha önce ülkemizde bulunmayan ve dış karantina listesinde yer alan Ateş Yanıklığı (Envinia amylovora) Hastalığı 1985 'de ülkemize de bulaşmıştır. 2. Kültürel Mücadele Bu mücadele yöntemi, bitkilerde hastalık oluşumunu etkileyebilecek, bitki yetiştiriciliğiyle ilgili tüm işlemleri içermektedir. Ekim, dikim, gübreleme, sulama, toprak işleme, budama, hasat gibi tarımsal uygulamaların hastalık oluşumunu azaltıcı ya da ortadan kaldırıcı tarzda yapılmasıdır. Ekim veya dikim zamanı hastalık etmeninin biyolojisi dikkate alınarak öne veya geriye alınmak suretiyle hastalık oluşumu önlenebilir. Salma sulama ile yayılabilecek bir toprak patojeninin zararını önlemek için yağmurlama sulamanın, bakteriyel bir hastalığın yayılmasını önlemek içinse salma sulamanın tercih edilmesi, kültürel mücadele içinde ele alınabilir. En etkili kültürel metotlardan biri de rotasyondur. Zarara neden olan hastalık etmeninin konukçusu olmayan bitki türlerinin bir süre yetiştirilmesi etmenin yoğunluğunu azaltır ya da tamamen ortadan kaldırır. Örneğin Gaeumannomyces graminis ile konukçulan olan Graminae bitkilerinin bir iki yıl yetiştirilmemesiyle etkin bir mücadele yapılabilir. Hastalıklı bitki artıklarının ortadan kaldırılması patojen inokulumunu azaltmak suretiyle etkili olur. Meyvelerde karaleke ve monilya hastalıkları bu şekilde azaltabilmektedir. Hububat pasları gibi bazı hastalıklarda ise patojenin ara konukçusu olan bitkileri ortadan kaldırmak etkili bir kültürel önlemdir. Örneğin, buğday tarlaları kenarında bulunan Berberis çalılarını ortadan kaldırmak kara pas hastalığını önemli oranda azaltabilmektedir. Bitki hastalıklarının önlenmesi yada azaltılması açısından önem taşıyan kültürel uygulamalardan biri de uygun gübrelemedir. Kültür bitkilerinin sağlıklı bir şekilde yetiştirilmesini sağlayarak onların hastalık etmenlerine karşı duyarlılıkları azaltılabildiği gibi, gübreleme yada uygun kimyasal maddelerin katılmasıyla toprak özellikleri patojenler için uygun olmayan hale de getirilebilir. Örneğin alkali ya da nötr koşulları seven Streptomyces scabies 'e karşı toprağın asitliğini artıran gübreler kullanılır. Haşatın uygun zamanda, uygun şekilde yapılması ve depo koşullarının, patojenlerin gelişimi için uygun olmaması da bitkileri ve hasat edilen ürünü hastalıklardan korur. Birçok odunsu bitkide dallara vurmak suretiyle yapılan hasat sonucunda açılan yaralardan patojenler rahatça girerek enfeksiyonları oluştururlar. Üretimde kullanılan bitkisel materyalin hastalıksız olması, en çok dikkat edilmesi gereken hususlardan biridir. Tohum, soğan, yumru, aşı kalemi, aşı gözü, fide, fidan gibi üretim materyalinin herhangi bir hastalık etmeni ile bulaşık olması hastalığın bir bölgede yaygın olarak ortaya çıkmasına, hatta daha önce bulunmadığı yerlere taşınmasına neden olur. Bu bakımdan kontrol edilerek sertifika verilmiş olan materyal tercih edilmelidir. Kültürel önlemler arasında ele alınan ve bitki koruma açısından çok önem taşıyan diğer bir uygulama ise dayanıklı çeşit yetiştirmektir. Diğer mücadele metotlarının uygulanamadığı bazı hastalıklar için tek mücadele yolu olarak kullanılır. Ayrıca son zamanlarda, özellikle funguslarda, kullanılan ilaçlara karşı bağışıklık kazanma probleminin ortaya çıkmasıyla, dayanıklı çeşit yetiştirme, entegre mücadelenin vazgeçilmez bir parçası olmuştur. 3. Mekanik Mücadele Hastalıkla bulaşık bitkileri veya belirli bitki kısımlarını yada yabancı otları yakmak, su altında bırakmak, yolmak, koparmak, kesmek gibi uygulamalar mekanik mücadele içinde ele alınmaktadır. Özellikle yabancı ot mücadelesinde en etkin metotlardan biridir. Daha çok belirli bir alanda bulunması istenilmeyen yabancı otların imhasında kullanılır. Masaldan sonra anızın yakılması da mekanik bir uygulamadır. Tarlada kalan ve hastalık etmenleriyle bulaşık bitki artıkları ve yabancı otlarla, toprağın üst tabakalarında bulunan patojenleri ortadan kaldırdığı için sıkça başvurulan bir metottur. Fakat yararlı mikroorganizmaları da ortadan kaldırdığı için tavsiye edilmez. Küçük bir alanda bulunan ve yayılması istenilmeyen önemli hastalık etmenlerinin ortadan kaldırılması amacıyla, hastalıkla bulaşık olan tüm bitkilerin imha edilmesi yoluna gidilebilir. Aynı yöntem belirli bir alanda hastalık enfeksiyonlarının yeni başladığı dönemde, belirli gösteren az sayıda bitki yada bitki kısımları için uygulanabilir. Her iki uygulama da çoğunlukla virüs hastalıklarının mücadelesinde kullanılmaktadır. 4. Fiziksel Mücadele Hastalık etmenlerini ortadan kaldırmak veya yoğunluklarını azaltmak amacıyla; yüksek veya düşük sıcaklık, kuru hava, radyasyon ve değişik dalga boylarındaki ışınların kullanılması fiziksel mücadele kapsamında bulunmaktadır. Düşük sıcaklık çoğunlukla hasat sonrası depo hastalıklarının önlenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Donma noktasına yakın sıcaklıklarda patojenler ölmese de gelişme ve çoğalmaları geciktirildiği için yeni enfeksiyonları oluşturamaz, böylece yayılamazlar. Yüksek sıcaklık, sıcak hava yada sıcak su şeklinde uygulanabilmektedir. Hasattan sonra depolanacak ürünlerin bir süre sıcak havada tutulmaları, bunlar üzerindeki fazla nemin giderilmesini, yaraların kapanmasını sağlayarak enfeksiyonları önleyebilir. Örneğin tütün yapraklarının sıcak hava ile muamelesi, üzerlerindeki nemin kaybolmasını sağlayarak onları saprofit fungus ve bakterilerden korur. Sıcak su ise çoğunlukla üretimde kullanılacak olan tohum, soğan gibi materyalin çeşitli hastalık etmenleriyle bulaşık olması durumunda, bu patojenlerden arındırılması amacıyla uygulanmaktadır. Durgun dönemdeki bitki kısımları yüksek sıcaklıktaki sudan, patojenlerin etkilendikleri süre içinde zarar görmemektedir. Uygulanan sıcaklık derecesi ve süre, patojen ve konukçuya bağlı olarak değişir, örneğin rastık hastalığına karşı buğday tohumlarının 52 °C 'deki sıcak suda 11 dakika tutulmaları gerekirken, bakteriye! solgunluğa karşı domates tohumları 56 °C 'lik suda 25 dakika tutulmaktadır. x-ışınları, y-ışınları gibi değişik tipte elektromanyetik radyasyondan da hasat sonrasında depo hastalıklarından ürünleri korumak için yararlanılmaktadır. Ancak patojenleri etkileyen ışın dozlarında bazen bitki dokuları da zarar görebilmektedir. Bu nedenle pek tercih edilen bir yöntem değildir. Bazı funguslar sporulasyon için belirli dalga boyundaki ultraviole ışınlara gereksinim duyarlar. Seralarda bu tip fungusların gelişimi, ultraviole ışınları emen özel örtüler kullanmak suretiyle ödenebilmektedir. 5. Biyolojik Mücadele Değişik mikroorganizmaları veya onların ürünlerini kullanarak hastalık etmenlerinin gelişimini veya sporulasyonunu önlemek suretiyle zararlarının ekonomik zarar eşiğinin altında tutulması biyolojik mücadele yöntemi olarak ele alınmaktadır. Aynı şekilde yabancı otların gelişimi de baskı altında tutulabilmektedir. Biyolojik mücadelede hedef olan hastalık etmeninin özelliklerine göre değişik uygulamalar söz konusudur. Örneğin toprak patojenlerine karşı mücadelede mikroorganizmalar arasındaki rekabetten yararlanılmaktadır. Patojen olmayan mikroorganizmaların yoğunlukları artırılarak bunların topraktaki besin maddeleri için patojenlerle rekabete girmesi sağlanır, böylece patojenlerin yoğunlukları zararlı olamayacakları seviyeye düşürülür. Patojenlere karşı yine toprak koşullarında hiperparazit veya antagonistik mikroorganizmalar da kullanılabilmektedir. Hiperparazitler patojenlerin hif veya sporlarını enfekte etmek suretiyle patojen inokulumunu azaltırlar. Bu şekilde fungus, bakteri veya viruslar etkili olabilmektedirler. Örneğin Sporodesmium adlı fungus, Sclerotinia sclerotiorum 'un sklerotlan üzerinde gelişmekte ve beyaz çürüklük etmeninin inokulumunu ortadan kaldırmaktadır. Antagonistler ise topraktaki gelişmeleri sırasında sentezledikleri toksik kimyasallarla patojenlerin gelişimini önlerler. Trichoderma cinsine bağlı funguslar etkili antagonistlerdendir ve Botrytis, Fusarium gibi birçok patojene karşı denenmişlerdir. Bakteriyel antagonistler de biyolojik mücadelede başarıyla kullanılmaktadır. Bunlardan Agrobacterium radiobacter Agrobacterium tumefaciens 'e karşı, Streptomyces ve Bacillus türleri ise değişik patojenlere karşı uygulanmaktadır. Biyolojik mücadelede, üzerinde en çok çalışılan yöntemlerden biri de patojenlerin hastalık oluşturma yeteneği az olan hipovirulent ırklarının kullanılmasıdır. Endothia parasitica 'nin hipovirulent ırkları, taşıdıkları çift sarmalli bir RNA 'yi virulent ırka naklederek onu hipovirulent hale getirmekte, böylece doğadaki mevcut hastalık belirtileri yavaş yavaş öldürücü olmayan düşük şiddette kansere dönüşmektedir. Fusarium solgunluğu, fasulye ve hıyar antraknozu, tütün mildiyösü gibi birçok hastalıkta ise etmenlerin hipovirulent ırkları veya farklı bir konukçuya özelleşmiş ırkları, konukçu bitkinin bağışıklık mekanizmasını harekete geçirmek amacıyla kullanılmaktadır. Bazı funguslar yabanciot mücadelesinde de kullanılmaktadır. Yabanciot konukçulanna özelleşmiş olan bu patojenler kültür bitkilerine zarar vermezler. Çevre için de güvenilir olduklarından kimyasal yabancı ot öldürücülere tercih edilirler. 6. Kimyasal Mücadele Patojenlere ve yabancı otlara karşı kimyasal preparatların kullanılmasıdır. Bu kimyasal bileşikler patojen veya yabancı otların gelişimini yavaşlatır, durdurur ya da onları öldürürler. Etkili oldukları canlı grubuna göre isimlendirilirler: Funguslara karşı kullanılanlara fungisit, bakteriler üzerinde etkili olanlara bakterisit, yabanciotlan etkileyenlere ise herbisit denir. Söz konusu kimyasallar değişik formülasyonlarda bitkilerin toprak üzerindeki organlarına, toprağa veya tohuma uygulanabilirler. Kullanıma hazır bir kimyasal preparatta aktif maddeden başka, yayıcı-yapıştırıcı, çözücü gibi yardımcı maddeler bulunur. Bitki patojenlerine karşı kimyasal mücadelede üç genel metot kullanılır: Hijyen (Profilaksis); sağlıklı bitkilerin patojenlerden korunması, Kemoterapi; hasta bitkilerin tedavi edilmesi, Dezenfeksiyon; konukçu bitkinin çevresinde veya üzerinde bulunan patojenlerin imha edilmesidir. Bitki patojenlerine karşı kullanılan kimyasal bileşiklerin bazıları sadece koruyucu etkiye, bazıları ise hem koruyucu hem tedavi edici etkiye sahip olabilirler. Fungisitler bu bakımdan iki grupta ele alınmaktadırlar: Sadece koruyucu etkiye sahip olan kontakt veya koruyucu fungisitler ile tedavi edici etkiye sahip olan eradikant veya sistemik fungisitler. Koruyucu fungisitler bitki kutikulasmdan geçme yeteneğinde olmadıklarından bitki bünyesinde hareket edemezler, sadece uygulandıkları noktada etkili olabilirler. Bu nedenle de bitki, patojenle bulaşmadan önce kullanılmaları gerekir. Bununla birlikte koruyucu fungisitlerden bazıları funguslarm sporulasyonu veya sporlarının canlılığı üzerinde etkili olabilirler. Ayrıca funguslarm metabolik işlevleri üzerindeki etki mekanizmaları çok yönlüdür. Sistemik fungisitler ise bitki bünyesine alınarak burada bir dereceye kadar taşınır ve bitkileri patojen funguslara karşı korurlar. Çoğu hastalığı bir ölçüde tedavi edebilir. Bitkinin neresine uygulanırsa uygulansın her noktasında, hatta yeni gelişen organlarda bile etkili olabilirler. Bitki içinde taşındıkları için çevre faktörlerinden fazla etkilenmezler. Sistemik fungisitlerin bitki bünyesine girişleri ve taşınmaları ile ilgili mekanizmalar tam olarak aydınlatılamamıştır.. Translaminar aktiviteye sahiptir, yani yaprağın bir yüzüne uygulandıklarında diğer yüzde etkiler olurlar. Birçoğu transpirasyon akıntısı içinde hareket ederler. Köklere uygulandıklarında yukarı doğru taşınarak gene yapraklarda etkili olabilirler. Fakat çok az fungisit floemde hareket edebilmektedir. Fungisitlerin bitkilerin hücre duvarları ve ksilem gibi cansız kisimllarma geçişi, fungisitin ve bitkinin fizikokimyasal özelliklerine bağlıdır. Koruyucu ve sistemik fungisitler kimyasal yapılarına göre değişik gruplar altında toplanmıştır. Koruyucu Fungisitler Bakirli bileşikler: En çok kullanılan koruyucu fungisit gruplarından birini oluşturmaktadırlar. Bakirhidroksit, bakirkarbonat, bakiroksit, bakiroksiklorür gibi hazır preparatlar halinde bulunmakla birlikte; bakirsülfat, kullanımdan hemen önce hazırlanmaktadır. Etkisi güçlü ve uzun süreli bir ilaç olan bakirsülfat ilk bulunan fungisitlerden biri olmasına rağmen günümüzde halen tercih edilen ve yaygın olarak kullanılan bir ilaçtır. Yakıcılığını önlemek için belirli oranda kireç ile karışım halinde hazırlanmakta ve bu karışıma "Bordo bulamacı" adı verilmektedir. Genellikle bitki gelişiminin erken dönemlerinde yeşil aksam ilaçlaması şeklinde % 1 (100 litre suya 1 kg CuS04+1 kg sönmüş veya 0.5 kg sönmemiş kireç) veya % 2' lik dozları uygulamaktadır. Özellikle yaprak lekesi ve mildiyö hastalıklarına karşı tavsiye edilmektedir. Fakat nemli ve serin havalarda birçok bitkide fitotoksik etki meydana getirmesinden dolayı, toksik etkisi daha az olan hazır bakır preparatlar tercih edilmektedir. Bakirli fungisitler bakterisit etkileri nedeniyle bakteriyel hastalıklara karşı da tavsiye edilirler. Ekonomik oldukları ve bakterilerin etkilendiği çok az sayıdaki ilaç gruplarından birini oluşturdukları için, bakterilerin neden olduğu birçok bitki hastalığında tavsiye edilen ve pratikte uygulanabilen tek ilaç grubu durumundadır. Kükürtlü bileşikler: Çeşitli hastalıklara karşı kullanılabilen etkili fungisitlerden olan kükürtlü bileşikler inorganik ve organik kükürt bileşikleri olmak üzere iki grupta incelenir. İnorganik kükürt bileşikleri: İnorganik kükürt, esasen külleme hastalığına karşı kullanılan fakat pas, yaprak yanıklığı, meyve çürüklüğü hastalıklarına da etkili olan bir fungisittir. Etki mekanizması tam olarak bilinmemekle birlikte, protein metabolizması ve solunum üzerinde etkili olduğu düşünülmektedir. Kullanımı sırasında dikkat edilmesi gereken husus 30 °C 'nin üzerindeki sıcaklıklarda uygulamamaktır, çünkü fitotoksik etki yapabilir. Bağ, domates ve kavun kükürte hassas bitkilerdir. Kükürt de kireçle karışım halinde uygulanabilmektedir. Toz ilaçların uygulanması daha zor ve kalıcılıkları düşük olduğu için kükürtün ıslanabilir toz formülasyonlan tercih edilmektedir. Organik kükürt bileşikleri: Dithiocarbamatlar En çok kullanılan fungisit gruplarından biridir. Dithiokarbamik asilin (NH2CS2H) çinko, demir ve manganla birleşerek meydana getirdiği zineb, ferbam, maneb, mancozeb, propineb gibi fungisitler fungus metabolizmasında işlevi olan enzimlerin ve aminoasitlerin kimyasal yapılarını bozmak suretiyle etkili olmaktadırlar. Kök çürüklüğü ve çökerten hastalıklarına karşı tohum ilacı olarak, yaprak ve meyve lekeleri, paslar, mildiyöler, yanıklıklar ve meyve çürüklüklerine karşı yeşil aksam ilaçlaması şeklinde uygulanabilmektedirler. Kalaylı bileşikler: Bakırlı fungisitlerin etki olduğu birçok fungusa karşı etkili olmasına karşın, meyvelerde, süs ve sera bitkilerinde fitotoksik olduğu için yaygın olarak kullanılmamaktadır. Patates, şekerpancarı gibi bazı bitkilerdeki yaprak lekesi hastalıklarına karşı kullanılan, fentin asetat ve fentin hidroksit etkili maddeli ıslanabilir toz formülasyonlan vardır. Aromatik bileşikler: Kimyasal yapı bakımından bazıları birbirine benzemeyen, aromatik halkaya sahip bileşiklerin funguslara karşı toksik etkileri vardır Bunların çoğu, yapılarında -NH2 ve -SH gruplarını içeren aminoasit ve enzimlerin sentezini engellemek suretiyle etkili olmaktadırlar. Çoğunun yapısında N02 bulunduğu için nitro bileşikler olarak da isimlendirilirler. Bunlardan PCNB (pentakloronitrobenzen, quintozene) etki süresi uzun olan bir fungisittir ve çoğunlukla toprak patojenlerine karşı toprak veya tohum ilacı olarak kullanılır. Chlorothalonil adlı fungisit, yaprak lekesi, yanıklık, mildiyö, pas, antraknoz, uyuz ve meyve çürüklüğü gibi birçok hastalığa karşı kullanılabilen geniş spektrumlu bir ilaçtır. Bakırlı veya sistemik fungisitlerle karışım halinde hazırlanmış preparatlan da vardır. Dinocap külleme hastalıklarına karşı seçici etkiye sahip bir fungisittir. Ayrıca akarisit etkisi de vardır. Heterosiklik bileşikler: Kimyasal yapıları karışık bir gruptur; fakat, en çok kullanılan ve en etkili fungisitleri içermektedir. Bunlar da aromatik bileşikler gibi enzim ve aminoasitlardeki -NH2 ve -SH grupları üzerinde etkili olurlar. Kimyasal yapı bakımından birbirine yakın olan çaptan, captafol ve folpet sebze ve süs bitkilerindeki birçok hastalığa karşı başarıyla kullanılmaktadır. Captafol ve folpet yeşil aksam ilaçlamalarında, çaptan ise hem yeşil aksam hem de tohum ilaçlamalarında kullanılır. Captafol çevre koşullarından çok etkilendiği için kalıcılığı uzun olan bir fungisittir. Bu nedenle özellikle durgun dönemde yüksek dozları kullanarak daha sonraki ilaçlama sayısı azaltabilmektedir, iprodione, etki spektrumu geniş fungisitlerden bindir. Meyve ve sebzelerde özellikle Deuteromycotina alt bölümüne ait funguslann neden olduğu hastalıklara karşı tohum veya yeşil aksam ilaçlamasında kullanılmaktadır. Erken dönemde az da olsa tedavi edici etkiye sahiptir. Kimyasal yapısı iprodion 'a benzeyen vinclozolin ise koruyucu etkiye sahip, özellikle sklerot oluşturan funguslara etkili bir fungisittir. Kimyasal yapıları değişik diğer azotlu bileşikler içinde bronopol, dodine, dithianon, dichlofluanid ve anilazine sayılabilir. Bomopol bakterisit etkisi nedeniyle özellikle pamuklarda köşeli yaprak lekesi hastalığına karşı kullanılmaktadır. Dodine özellikle meyvelerdeki yaprak lekesi hastalıklarına karşı tavsiye edilen, koruyucu etkisi yanında biraz da eradikant etkiye sahip olan bir fungisittir. Dithianon ve dichlofluanid, yine yaprak leke hastalıklarına karşı etkili olan özellikle karaleke ve mildiyö hastalıklarında kullanılan fungisitlerdir. Dithianon 'un aksine, dichlofluanid kütlemelere de etkili olabilmektedir. Anilazine ise daha çok süs bitkilerinde ve sebzelerde görülen hastalıklara karşı kullanılmaktadır. Ülkemizde daha çok domates, patlıcan ve patateslerdeki erken yanıklık (Alternaria solanı) hastalığına karşı tavsiye edilmektedir. Sistemik Fungisitler -Carboxamide'ler: İlk sentezlenen sistemik fungisitlerdir. Özellikle bazı pas, sürme ve rastık hastalıklarına karşı, fungus hücrelerindeki mitokondriler üzerinde etkili olmaktadırlar. Solunumda önemli role sahip olan suksinik hidrogenaz enziminin aktivitesini önleyerek etkili olurlar. Bu grupta carboxin ve oxycarboxin olmak üzere iki fungisit bulunmaktadır. Carboxin tohum ilacı olarak, tahıllarda görülen sürme ve rastık hastalıklarıyla Rhizoctonia solanı 'nin neden olduğu çökerten hastalığına karşı kullanılmaktadır. Oxycarboxin ise daha çok pas hastalıklarına karşı tohum veya yeşil aksam ilaçlaması şeklinde uygulanır. -Benzimidazole'ler: Değişik gruplardan çok çeşitli funguslara karşı etkili olabilen, benomyl, carbendazim, thiophanate-methyl, thiabendazole gibi çok yaygın olarak kullanılan fungisitleri içeren bir gruptur. Hem koruyucu hem de tedavi edici etkiye sahiptirler. Funguslarda mitoz bölünmeyi engellemek suretiyle etkili olurlar. Benomyl, özellikle külleme hastalıklarına, elma, armut ve şeftalilerde karalekeye, taş çekirdeklilerde kahverengi çürüklük hastalığı ve diğer meyve çürüklüklerine, çeltikte yanıklık hastalığına, çeşitli yaprak leke hastalıklarına, buğdayda sürme ve rastık hastalıklarına karşı yüksek oranda etki gösteren, ayrıca Rhizoctonia, Fusarium, Verticillium gibi toprak patojenlerine karşı da oldukça etkili olan bir fungisittir. Ancak Oomycet 'ler Basidiomycet 'lere etkisizdir. Bitkilerin tohum, yaprak, gövde ve köklerine uygulanabilir. Carbendazim ve thiophanate-methyl de birçok bitki de çeşitli hastalıklara karşı kullanılmaktadır. Thiobendazole ise daha çok hasat sonu uygulamalarda tercih edilmektedir. -Morpholine'ler: Bu grupta bulunan tridemorph külleme funguslarma karşı etkili olan bir fungisittir. Fungus hücre zarfının yapısında ve işlevinde önemli rolü olan ergcsterol maddesinin sentezini önleyerek etki sağlamaktadır. -Pyrimidine'ler: Bupirimate, ethirimol, fenarimol, nuarimol gibi fungisitlerin bulunduğu gruptur. İlk ikisi külleme hastalıklarına karşı, fenarimol ve nuarimol ise külleme yanında pas, rastık fenarimol ve nuarimol ise külleme yanında pas, rastık ve bazı yaprak lekelerine karşı etkilidirler. -Triazole'ler: Triadimefon, triadimenol, etaconazole, bitertanol, cyproconazole, difenoconazole, diniconazole, fenbuconazole, flusilazole, flutriafole, hexaconazole, penconazole, tebuconazole gibi çok sayıda fungisit bu grupta yer almaktadır. Değişik gruplardan birçok yaprak lekesi, külleme, pas, rastık hastalıklarına karşı tedavi edici ve uzun süreli koruyucu etkiye sahiptirler. Tohum, toprak veya yeşil aksam ilaçlaması şeklinde uygulanabilirler. -Acylalanine'ler: Bu gruptaki en tanınmış fungisit metalaxyl 'dir. Pythium, Phytophthora ve mildiyö etmenlerine karşı etkilidir. Etki mekanizmaları tam olarak bilinmemekle birlikte RNA sentezi üzerinde etkili oldukları düşünülmektedir. Yalnızca Oomycet'leri etkileyen ilk ve en tanınmış sistemik fungisittir. Ancak funguslar çok kısa sürede metalaxyl 'e karşı bağışıklık geliştirebildiklerinden, geniş spektrurumlu koruyucu fungisitlerle kombinasyon halinde kullanılmaları tavsiye edilmektedir. -Organik fosfat'lar: Pyrazophos, tolclofos-methyl, ve fosetyl-alüminium gibi fungisitler bu grupta yeralmaktadir. Funguslar üzerindeki etki tarzları henüz açıklanamamıştır. Bunlardan tolclofos-methyl sistemik olmayan kontakt bir fungisittir, fakat koruyucu ve tedavi edici etkisi vardır. Marullarda çökerten hastalığına ve patateslerde gövde kanseri ve patateslerde yumru siyah siğiline karşı kullanılmaktadır. Pyrazophos, değişik bitkilerdeki külleme hastalıklarıyla, Helminthosporium cinsine bağlı funguslann neden olduğu hastalıklara karşı etkilidir. Fosetyl-alüminium ise Oomycet 'lerin neden olduğu yaprak, kök ve gövde hastalıklarına, özellikle mildiyö ve çökertene karşı kullanılır. Bunların dışında; farklı kimyasal yapıda sistemik fungisitler de bulunmaktadır. Bunlardan chloroneb, tohum ve toprak fungisiti olarak pamuk, fasulye, şekerpancarı gibi bitkilerde fide yanıklığına karşı kullanılmaktadır. Prochloraz, külleme, yaprak lekesi, yanıklık ve meyve çürüklüklerine karşı tohum veya yeşil aksam ilaçlaması şeklinde uygulanmaktadır. Bakterilere karşı bakırlı fungisitler dışında özel bakterisit etkili tek kimyasal grubu antibiyotiklerdir. Antibiyotikler, herhangi bir mikroorganizma tarafından üretilen ve diğer bazı mikroorganizmalara karşı toksik etki gösteren maddelerdir. Günümüzde bilinen antibiyotiklerden çoğu bazı funguslar ve Actinomycet 'ler tarafından üretilmektedir. Bunlar esasen bakterilere toksik olmakla birlikte bir kısmı bazı funguslann gelişimini engelleyebilmektedir. Bitki korumada hastalıklara karşı yaygın olarak kullanılan antibiyotikler arasında streptomycin, tetracyclin, ve cycloheximide 'i sayabiliriz. Streptomycin, Streptomyces griseus tarafından sentezlenir. Bakteri ribozomlarma bağlanarak protein sentezini önler. Yaprak lekesi, yanıklık, solgunluk ve çürüklük etmeni bakterilere karşı toprak veya yeşil aksam ilaçlaması şeklinde uygulanır. Tetrasiklin grubu antibiyotikler de değişik Streptomyces türleri tarafından sentezlenir ve aynı şekilde etkili olurlar. Birçok bakteri yanında bütün mikoplazmalara karşı da etkilidirler. Cycloheximide ise S. griseus tarafından streptomisin üretimi sırasında ara ürün olarak oluşturulmaktadır. Bazı funguslar üzerine etkilidir. Süs bitkilerindeki bazı hastalıklara karşı kullanılmaktadır. Ancak fitotoksik etkisi nedeniyle kullanımı sınırlıdır. Yabanciot mücadelesinde kullanılan herbisitler de kimyasal yapılarına göre çeşitli gruplar içinde ele alınmaktadır. -Phenoxy bileşikler: Bu grupta çok sayıda selektif etkili herbisit bulunmaktadır. Bunlardan 2,4 D (2,4-dichlor-phenoxy-asetic acide) 'nin dimethyl amin, tri-isopropandamin, isobutylester, isopropylester kimyasal yapıda olan bileşikleri hububatta geniş yapraklı yabancı ot mücadelesinde kullanılmaktadır. Esterli olanlar buharlaşma özellikleri nedeniyle monokültür yapılan bölgelerde tercih edilirler. Aksi halde kullanıldıkları alanın çevresine yayılarak burada bulunan geniş yapraklı kültür bitkilerinde zararlı olabilirler. 2,4 D 'li herbisitler hormon etkili oldukları için bitkilerde hücre bölünmesini kamçılamakta, fotosentezi ve karbonhidrat sentezini azaltmakta, bunun sonucunda bitkinin ölümüne neden olmaktadırlar. MCPA (4-chlor-2-methyl-phenoxy-acetic acide), kimyasal yapısı, etki şekli ve kullanımı bakımından 2,4 D 'lilere benzer. Bu grupta ele alınan post emergence herbisitlerden dichlorprop, özellikle Polygonum spp., Gallium spp., ve Stellaria media 'ya dichlofob-methyl; tahıllar, soya fasulyesi, şekerpancarı ve sebzelerde zararlı tek yıllık yabanciotlara, fenoxaprop; sebzelerdeki tek ve çok yıllık yabancı otlara, quizalofob; pamuk, mercimek ve ayçiçeğinde zararlı tek ve çok yıllık yabanciotlara karşı tavsiye edilmektedir. Flamprop, hububat tarlalarında zararlı yabani yulaf mücadelesinde kullanılan selektif bir herbisittir. Haloxyfob, aksine geniş yapraklı kültür bitkileri arasında bulunan dar yapraklı yabanciotlara karşı kullanılmaktadır. Oxyfluorfen ise ülkemizde şimdilik sadece ayçiçeklerinde zararlı dar ve geniş yapraklı yabancı otlara karşı ruhsatlandinlmiş bulunmaktadır. -Karbamatlar: Bu grupta bulunan selektif herbisitler çoğunlukla yabanciotlarda fotosentez veya karbonhidrat metabolizmasına etki ederek onları öldürmektedir. Monilate ve thiobencarb özellikle çeltik alanlarında dancan mücadelesinde kullanılır. Cycloate ve phenmediphame şekerpancarında zararlı yabanciotlara karşı tavsiye edilmektedir. Vemolate ise soya fasulyesinde zararlı dar ve geniş yapraklı tek ve çok yıllık yabanciotlara karşı ekim öncesi uygulanan bir herbisittir. Chlorpropham, yoncalarda küsküt mücadelesinde kullanılabilen herbisitlerden biridir. Ayrıca depoların patateslerin çimlenmesini önlemek için de düşük dozları kullanılabilmektedir. Üre bileşikleri: Bu gruptaki herbisitler de, fotosentez, karbonhidrat ve protein metabolizmasını etkilemek suretiyle yabancı otları öldürmektedir. Genellikle çimlenme öncesi uygulanırlar. Kökler vasıtasıyla alınıp yapraklara taşınırlar. Bunlardan linuron mısır ve sebzelerde, monolinuron yine mısır, sebze ve bağlarda, noruron ise pamuk, soya fasulyesi ve patateslerde zararlı yabanciotlara karşı etkilidir. Metabenthiazuron etkili maddeli herbisit buğday ve baklagillerde zararlı yabanciotlara karşı seçici etkiye sahiptir. Diuron ve thiaazafluron ise yol ve özel alanlarda bulunması istenmeyen bitkilerin ortadan kaldırılması amacıyla kullanılan total herbisitlerdir. Diuron meyve bahçelerinde zararlı yabancı otlara karşı da selektif etki gösterebilir. Anilinler: Bu grupta, dinitramine, nitraline, trifluralin, ethalfluraline gibi daha çok sebzelerde ve çeşitli endüstri bitkilerinde zararlı, özellikle tek yıllık yabanciotlara karşı kullanılan selektif herbisitler bulunmaktadır. Bazıları hücre bölünmesini engelleyerek, bazıları ise enerji ve solunum mekanizmasını etkileyerek yabanciotlan öldürürler. Anilidler: Alachlor, diphenamid, metalachlor, propanil gibi çıkış öncesi, selektif herbisitler bu grupta yer almaktadır. İlk ikisi endüstri bitkilerinde geniş yapraklı yabanciotlara karşı tavsiye edilir. Metalachlor geniş yapraklı kültür bitkilerinde zararlı dar yapraklı yabanciotlara karşı kullanılmaktadır. Çimlenmelerini engelleyerek yabanciotlan öldürür. Propanil 'in ise çeltik tarlalarında yabanciot mücadelesinde farklı etkili maddeye sahip herbisitlerle karışım halinde preparatlan kullanılmaktadır. Diazinler: Diazin grubunda bulunan herbistler etki mekanizmaları yabanciotlarda fotosentezi engelleme şeklindedir. Bu grupta bulunan herbisitlerden bromacil meyve bahçelerinde bulunan yabanciotlarm mücadelesinde ya da yol kenarları, demiryolları, su kanalları gibi yerlerde istenmeyen yabanciotlarm ortadan kaldırılmasında kullanılan total bir herbisittir. Chloridazon ve lenacil ise şekerpancarında zararlı yabanciotlara karşı çıkış öncesi kullanılırlar. Bentazone ise hububat, patates, çeltik, yonca, soya fasulyesi gibi değişik bitkilerde zararlı geniş yapraklı yabanciotlara karşı çıkış sonrası kullanılan bir herbisisttir. Triazinler: Bu grupta bulunan atrazin çoğunlukla meyve bahçelerindeki yabanciotlarla mücadelede çıkış öncesi veya sonrası uygulanmaktadır. Ayrıca yonca ve bağlarda küsküt mücadelesinde de kullanılır. Hem fotosentezi hem de transpirasyonu etkileyerek yabanciotlan öldürmektedir. Yine meyve bahçelerinde, bağlarda ve süs bitkilerinde yaygın olarak kullanılan simazin kloroplastlardaki RNA sentezini etkileyerek, klorofil miktarını ve COz alımını azaltarak etkili olmaktadır. Her iki herbisit de mısır tarlalarındaki yabanciotlar için çıkış öncesi tavsiye edilmektedir. Metribuzin ve terbutryn ise çoğunlukla sebze ve patates tarlalarındaki tek yıllık yabanciotlara karşı kullanılırlar. Etkileri aynı şekilde, fotosentezi engellemek suretiyle ortaya çıkmaktadır. Benzonitriller: Dichlobenil, bromoxynil ve propyzamide gibi meyve bahçelerinde, bağlarda ya da yol ve meydanlarda bulunan yabanciotlara karşı çıkış sonrası kullanılan herbisitler bu grubu oluşturmaktadır. Meristem dokusunu parçalayarak etkili olurlar. Bunlardan başka; meyve bahçelerindeki dar ve geniş yapraklı yabanciotlara karşı kullanılabilen, aminotriazole, dalapon, paraquat ve giyphosate, hububatta dar ve geniş yapraklı yabancı otlara karşı çıkış öncesi uygulanan chlorsulfuron, çıkış sonrası uygulanan dicamba, yine hububatta yabani yulafa karşı geliştirilmiş difenzoquat, yoncada küsküt mücadelesinde ve su altında gelişen otların ortadan kaldırılmasında kullanılan diquat gibi değişik gruplardan, etki tarzları farklı çeşitli herbisitler bulunmaktadır. Kimyasal mücadelede kullanılan diğer bir ilaç grubu da dezenfektanlardır. Budama, aşılama gibi tarımsal uygulamalarda kullanılan makas, bıçak gibi araçların, fidelikte kullanılan malzemenin dezenfeksiyonunda demirsülfat, sodyumhipoklorit gibi kimyasal bileşikler kullanılır: Fidelik veya sera toprağının mikroorganizma ve yabanciotlardan arındırılmasında ise methyl bromide, chlorpicrin, formaldehyde gibi maddeler kullanılmaktadır. Bunlar sıvı halde bulunan, kullanım sırasında hava ile temas ettiklerinde gaz haline geçerek etkili olan "fumigant" olarak isimlendirilen bileşiklerdir. Bu ilaçlarla yapılan dezenfeksiyon uygulamasına "fumigasyon" denir. İnsanlar için oldukça toksik maddeler oldukları için bu işin eğitimini almış kişilerce yapılması gerekir. Bu maddeler bitkiler için de toksik olduğundan ekimden önce uygulanırlar. Uygulama sırasında toprak sıcaklığı 10 °C 'den aşağı olmamalı ve ekimden önce, kimyasalın topraktan tamamen uzaklaşması için toprak bir hafta kadar havalandırmalıdır. Entegre Mücadele: Birçok hastalığa karşı tek bir mücadele yöntemi etkili olamamaktadır. Bu nedenle hastalık şiddetini ekonomik zarar düzeyinin altında tutmak için kullanılabilecek tüm mücadele metodlannin birbirini tamamlayacak şekilde uygulanması gerekir. Hastalığa karşı tek bir metod, örneğin kimyasal mücadele yeterli etkiyi sağlasa bile, bu metodun zaman içinde etkinliğini kaybetme riski göz önüne alınarak bir entegre mücadele planlaması yapılmalıdır. Entegre mücadelenin başlıca unsurları; kültürel önlemler, biyolojik mücadele yöntemleri, kimyasal mücadelede kullanılan bileşikler, yasal önlemler ile önceden tahmin ve erken uyarı sistemleridir. Tüm bu unsurlar, uzun süreli çalışmalarla belirli tarım alanlarına uygun olarak programlanmalı ve dengeli bir şekilde uygulanmalıdır. Entegre mücadelenin en önemli unsurlarından biri önceden tahmin ve erken uyarı çalışmalarıdır. Hastalık etmeninin biyolojisi, konukçu bitkilerin fonolojik dönemleri ve çevre koşulları arasındaki ilişkilerin uzun süreli izlenmesi sonucu, hastalığın hangi koşullarda ortaya çıkacağının önceden tahmin edilmesi ve söz konusu koşullar oluştuğunda, hastalık belirtileri görülmeden önce üreticilerin uyarılarak, bitkilere koruyucu ilaçların uygulanmasıdır, önceden tahmin ve erken uyarı çalışmaları sayesinde bazı hastalıklarda ilaçlama sayısı azaltılmıştır. Böylece hem gereksiz ilaç masrafları, hem de ilaçların çevre üzerindeki olumsuz etkileri azaltılmış olur. Ayrıca ilaçlama sayısının düşmesi patojenlerin ilaçlara karşı bağışıklık kazanma süreçlerini de uzatacak, bir ilacın daha uzun süre güvenle kullanılmasını sağlayacaktır.

http://www.biyologlar.com/bitkilerde-hijyen-ve-terapi

BİYOLOJİK SİLAHLAR ve KORUNMA YOLLARI

Prof. Dr. İ. Hamit HANCI* , Dr. Çağlar ÖZDEMİR*, Arif BOZBIYIK**, Adli Biyoloji Uzmanı Ayşim Tuğ* *Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Adli Tıp Anabilim Dalı ** Ankara Üniversitesi Adli Tıp Enstitüsü Biyolojik silahlar diğer canlılar üzerinde zararlı etkiler yaratmak maksadıyla kullanılan bakteri, virüs vb. bulaşıcı ajanlardır. Bu tanım genellikle biyolojik olarak elde edilen toksinleri ve zehirleri de kapsayacak şekilde genişletilir. Biyolojik savaş araçları , yaşayan mikroorganizmaları (bakteri, protozoa, riketsia, virüs ve mantar) içerdiği gibi bitkiler ve hayvanlar tarafından üretilen toksinleri (kimyasallar) de kapsar. Bazı yazarlar toksinleri kimyasal olarak kabul ederken, çoğunluğu 1972 Biyolojik Silahlar Konvansiyonunda (Convention on the Prohibition of the Development, Production and Stockilling of Bacteriological (Biological) and Toxin Weapons on Their Destruction) da belirtildiği gibi biyolojik ajan olarak kabul etmektedir. Biyolojik maddeler kokusuz, tatsız ve aerosol bulutu halinde atıldığı zaman 1 ila 5 micrometre veya mikron boyutunda son derece küçük partuküllerden oluştuğundan insan gözüyle görülemez. Silah olarak kullanılabilecek biyolojik ajanlar şu şekilde sıralanabilir; Bakteriler:Küçük-serbest yaşayan organizmalar olup çoğunluğu katı veya sıvı kültür ortamında üretilebilirler. Bu organizmalar stoplazma ,hücre zarı ve nükleer materyaller içeren bir yapıya sahiptir. Basit bölünme ile ürerler .Oluşturdukları hastalıklar genellikle spesifik antibiyotik tedavilerine cevap verirler. Virüsler :İçlerinde çoğalabilecekleri canlı organizmalara ihtiyaç duyan organizmalardır. Bundan dolayı da enfeksiyoz etkileri büyük oranda konak hücrelerin bağımlıdır. Virüsler genellikle antibiyotik tedavilere cevap vermeyen fakat antiviral bileşimlerin bir kısmına ve sınırlı kullanıma uygun preparatlara cevap veren hastalıklara neden olurlar. Riketsialar: Hem bakterilerin hem de virüslerin genel karakterlerini taşıyan mikroorganizmalardır. Bakteriler gibi metabolik enzimler ve hücre zarından oluşurlar ve oksijen kullanırlar ve geniş çaplı antibiyotiklere karşı duyarlıdırlar. Yaşayan hücreler içinde üremelerinden dolayı da virüsleri andırırlar. Klamidya : Kendi enerji kaynaklarını üretemediklerinden zorunlu hücre içi parazitlerdir. Bakteriler gibi geniş spekturumlu antibiyotiklere cevap verirler Çoğalmak için virüsler gibi yaşayan hücrelere ihtiyaç duyarlar Mantarlar: Fotosentez yapamayan, anaerobik (oksijensiz) büyüme yeteneğine sahip ve çürüyen bitkisel olgulardan besin ihtiyaçlarını karşılayan ilkel bitkilerdir. Toksinler:Yaşayan bitkiler ,hayvanlar veya mikroorganizmalardan elde edilen veya üretilen zehirli maddelerdir. Bazı toksinler kimi kimyasallara da dönüştürülebilirler. Toksinlere özel antiserum ve seçilmiş farmakolojik ajanlarla karşı konulabilir Literatürde çok sayıda biyolojik savaş ajanı belirtilmektedirler. Bunların arasında ; Bacillus Anthraksis (Şarbon Etkeni) Botulinum Toksinleri (Konserve Zehiri) Brucelloz (“Malta Humması” Etkeni) Vibrio Cholera ( Kolera Etkeni) Clostridium Perfirenges (Gazlı Gangren Etkeni ) Salmonella Typhi (Tifo Etkeni) Psoudomanas Psoudomallei (Melioidozis hastalığı Etkeni) Psoudomanas Mallei (Ruam hastalığı Etkeni) Yersinia Pestis (Veba Etkeni) Francisella tularensis (Tularemi Etkeni) Coxiella Burnetti ( Q Ateşi Etkeni) Smallpox Virüs (Çiçek Hastalığı Etkeni) Congo-Crimean Hemorajik Ateşi Virüsü Ebola Virüsü Stafilokoksik Enterotoksin B Rift Valley Ateşi Virüsü Trichothecene Mycotoxins Venezüella At Ensefaliti Kriptokokoz Kokoidomikozlar Plazmodium vivax (Sıtma Etkeni) Risin (Keneotundan elde edilir) Saxitoksin (predominant olarak doğada deniz dinoflajellileri tarafından üretilir) ETKİLERİ: Biyolojik organlar ya yaşayan organizmalar ya da ölüm veya hastalıklara sebep olan toksin gibi türevlerden oluşur. Yaşayan organizmalar etkilerini gösterene kadar yaşayan hedeflerde çoğalırlarken , toksinler üreyemezler. Toksinler genellikle daha öldürücüdür, birkaç dakika veya saat gibi nispeten çok çabuk ölüm veya saf dışı bırakmaya neden olur. Yaşayan organizmalar enfeksiyon ve semptomun görünmesi arasında 24 saat ila 6 hafta arasında kuluçka devri gerektirir. Biyolojik silahlar ilk saldırıdan sonra birkaç hafta sonra dikkate değer bir etki bırakmaya devam edebilir. Benzer şekilde geciktirilmiş kuluçka periyodu atıldığı yerde ajanın tamamen örtülü olarak gelişmesini sağlar ve etkisi ortaya çıktığında hastalığın tabii olarak geliştiği fikrini oluşturabilir. Bir biyolojik saldırı, bir bölgeyi birkaç saat ile birkaç hafta boyunca kirletir, teçhizatı kirletir ve birlikleri harekatı son derece sınırlayan, koruyucu elbise giymeye zorlar ve/veya koruyucu yan etkileri büyük ölçüde bilinmeyen antidotlar almak zorunda bırakırlar. Bu ajanların bazıları ölümcüldürler, diğerleri genellikle kapasite düşürücü olarak kullanılırlar. Literatürde klasik tedavi yöntemlerinin etki edemediği veya belli etnik gruplar üzerinde kullanılabilen genetik mühendisliği ürünü ajanlardan bahsedilmektedir. Kimyasal silahların bütün korkunçluğuna rağmen , biyolojik organizmanın çok küçük bir örneği bile çok daha ölümcül olabilir. Örneğin; Bacillus Antraksis basilinin yol açtığı şarbon hastalığında solunum yoluyla havadan alınan dayanıklı sporlar akciğerler içerisinde açılarak çoğalmakta, başlangıçta soğuk algınlığı semptomlar ile kuluçka devresini geçirerek kısa sürede öldürücü tablolar ile karşımıza çıkmaktadır. Genetik mühendisliği öldürücülüğü artırmak için daha fazla patojen veya toksin üreten genlerin geliştirilmesi için potansiyel yaratmıştır. Bu şekilde normal halinden 100 defa daha fazla patojen olan ve toksin üreten hücreler elde edilmiştir. Enfeksiyonu yayarken kararlılığı geliştirebilmek ancak genetik olarak güçlendirilmiş ajanlarla mümkündür. Bu şekilde kurumaya, ultraviyole ışınlarına, ısınmaya karşı patojenlerin dirençli olmaları sağlanır. Belirli biyolojik ajanlara besleyici katkı maddesi kullanılması aerosol içinde hayatta kalmalarını kuvvetlendirir. Bazı patojenlerin belli çevre şartları içinde kontrollü olarak mevcudiyetlerinin sağlanması bile mümkündür. Koşullara bağlı kendini yok eden genler adı verilen gelişme ile organizmalar belirli bir çevrede önceden belirlenen miktarlarda kopyalandıktan sonra tamamen yok olacak şekilde programlanabilmektedir. Böylece, enfekte olmuş arazi belirli bir zaman sonra güvenlik içinde işgal edilebilecektir. SINIRLAMALARI: 1-Biyolojik ajanlar, kimyasal silahların aksine etkilerinin tahmin edilmesi ve kontrolu son derece zordur. Etkileri, kimyasal ajanlardan daha fazla ısı, hava şartları ve topografik yapıya bağlıdır 2-Böylece, her zaman yalnız hedefi kirletme riski vardır. 3-Bir çok biyolojik ajan etkili olabilmesi için solunum veya sindirim yoluyla alınmalıdır. Kimyasal ajanlarda olduğu gibi deri ile temas sonunda enfeksiyon yaratması mümkün değildir. Bu durumda, eğer biyolojik ajanlar doğru bir şekilde tespit edilebilirse buna karşı savunma kimyasal ajanlara karşı savunmadan daha kolaydır. 4-Anthraks sporları ve bazı toksinler gibi kuru ajanlar kalıcı olmalarına rağmen, bir çok biyolojik ajanın etkisi zamanla çok çabuk azalır. 5-Anthraks sporları toprakta ölümcül formasyonunu onlarca yıl muhafaza eder. Buna benzer ajanlar uzun vadede tehlikelerini sürdürürler. Bu şekildeki ajanların kullanım durumunda tarruzu gerçekleştiren tarafın işgal etmek veya geçmek istediği harekat alanı kirletilmiş olur ve koruyucu elbise kullanma ihtiyacı ile ciddi dekontaminasyon gereksinimlerini beraberinde getirir. 6-Biyolojik silahlanmanın getirdiği depolama ve kullanma her zaman teknik zorlukları beraberinde getirir. Biyolojik Silahlardan Korunma: Biyolojik silahlardan korunma birbiriyle bağlantılı beş aşamadan oluşmaktadır; Önleme: Biyolojik silahların kullanılmasını engellemek için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır., Uluslararası silahsızlanma ve teftiş rejimleri biyolojik ajanların biyolojik savaş durumunda üretimini ve kullanımını caydırmaktadır. İstihbarat çalışmaları sonucunda potansiyel tehlikeler belirlenerek gerekli önleyici tedbirler alınabilir. Doğal olarak ortaya çıkan ajanlara karşı aşılama önemli bir tedbirdir, ancak genetik mühendisliği ile bu aşıların etkisini sınırlayan ajanlar üretilmiştir. Korunma:Biyolojik ajanlara karşı korunma yöntemleri sınırlıdır. Koruyucu elbiseler , maskeler kısa süreli koruma sağlayabilirler. Bununla beraber, şarbon gibi etkinliğini uzun süre koruyabilen kimi ajanlar için bu tedbirler sadece ilk aşamada faydalı olabilirler. Belirleme: Tedavi: Tedavi yöntemleri enfeksiyon gelişen kişilerde maruz kalınan ajanın belirlenebilmesine bağlıdır. Eğer belirlenemiyorsa geniş spektrumlu yüksek doz antibiyotik tedavisi uygulanmalıdır. Ajanın tespiti durumunda ise duyarlı antibiyotikler tercih edilerek tedaviye başlanmalıdır. Örneğin şarbon etkeni tesbit edilmişse; her iki saatte bir , iki milyon ünite penisilin tedavisi uygulanabilir. Toksinlere karşı uygun antidotlar varsa kullanılmalı, yoksa destek tedavisi uygulanmalıdır. Dekontaminasyon-Temizleme: Zamanla dağılarak etkilerini kaybeden kimyasal silahların tersine biyolojik silahlar zaman geçtikçe etkilerini artırıp çoğalabilirler. Şarbon toprakta en az kırk yıl aktif olarak kalır ve çevre şartlarına karşı dirençlidir. Bu sebeple biyolojik savaş ajanlarının etkilerinin ortadan kalkması yıllar alabilir. Biyolojik Savaş Ajanlarının gelişmesi ile beraber dünyada bu silahların kullanım ve üretimini sınırlamak maksadı ile 1925 yılında Cenova Protokolü, 1972 yılında Biyolojik Silahlar Konvansiyonu (BWC-Biological Weapons Convention) imzalanmış, farklı tarihlerde bu konvansiyonun gözden geçirildiği toplantılar yapılmıştır. İnsanların bu tür silahların yapımını düşünmeleri bile ürkütücüdür. Ancak bunun artık bir düşünce olmanın ötesine geçtiği, bazı ülkelerde bu silahların yüksek miktarlarda stoklandığı da bir gerçektir. Dünya klonlanma etiğini tartışırken asıl sorun olan genetik mühendislik yöntemi ile geliştirilmiş biyolojik silahlar gözden uzak kalmıştır. Olası bir biyolojik silah saldırısına karşı, yüksek teknik eğitim almış ekiplerin kurularak uluslar arası işbirliği ile potansiyel biyolojik silah üretici ve kullanıcılarının yakından takip edilmesi, hastanelerde bu tip saldırılar için özel donanımlı servisler oluşturulması, yapılacak olan ulusal felaket planlarının bir parçası olmalıdır. Dünya Tabipler Birliği 1990 yılında, 42. oturumunda Kimyasal ve Biyolojik Silahlar Konulu Bildirgeyi kabul etmiş , Tokyo bildirgesiyle de sağlık hizmeti vermesi beklenen hekimlerin , kimyasal ve biyolojik silahların araştırılmasına katılmasını , kişisel ve bilimsel bilgilerini bu silahların keşfi ve üretiminde kullanmalarının etik olmadığını bildirmiştir. KAYNAK Adli Tıp ve Adli Bilimler Prof.Dr. İ. Hamit Hancı Ankara, 2002 , © Seçkin Yayıncılık

http://www.biyologlar.com/biyolojik-silahlar-ve-korunma-yollari

Bakterilerin Faydaları Varmıdır

Araştırmacılar, bakterilerin sağlığınız için önemli olduğuna inanıyorlar. İyi bakterilerin şeker hastalığından, astımdan koruduğunu, immün sisteminin işleyişine yardım ettiğini ve hatta gırtlak kanserine karşı da koruyucu rol oynadığını belirten bilimadamları, önemsiz hastalıklarda sık sık kullandığınız aşırı antibiyotiğin ise, iyi bakterilerin kökünü kazıyabildiğini ve obezite oranlarının artmasına neden olabileceğinin de altını çizen araştırmacılar, iyi bakterilerin sağlıklı kalmanıza yardımcı olmaları için yapabileceklerinizi şöyle açıklıyorlar: Zayıf Kalmak: Cornell Üniversitesi'nde görevli bilimadamlarına göre, aşırı kilolu insanların sindirim yolundaki bakteriler farklı bir karışım halinde bulunuyorlar. Bakteriler, tam tahıllı gibi karmaşık karbonhidratların hazmedilmesine yardım ediyor. Bağırsaklarda iki tür bakteri (Firmicutes ve bacteriodetes) temel rol oynuyor. Bacteroides, zarları sfingolipidleri içeren nadir bakteriyal organizmalardandır. Bacteroides türleri, bağırsakta koloni oluşturan potansiyel patojenleri ayrı tutuyor, böylece ev sahibine faydalı oluyorlar. Bu bakteri, zayıf insanlarda daha hakim orandadır. Aşırı kilolu insanlarda ise Firmicutes yüzdesi daha yüksek. Şeker Hastalığını Önlemeye Çalışma: Geçen yıl Nature dergisinde yayınlanan ve Chicago Üniversitesi'nde yapılan araştırmada, sağlam bağırsak bakterisine sahip olmanın farelerde genetik olarak şeker hastalığı gelişimini önleyebildiği belirtiliyor. Aynı tip bağırsak bakterisinin insanlarda şeker hastalığını önleyip önlemediği ise henüz tam olarak aydınlatılamadı. İlaçların Etkisini Artırabilirsiniz: 2008 yılında Londra'da Imperial College'taki araştırmacılar, yüksek oranda belirli bağırsak bakterisine sahip olanların asetaminofeni (Parasetamol türevi bir analjeziktir. Analjezik ve antipiretik etkileri aspirininkine benzer, ancak antiinflamatuar etkisi zayıftır. Tylenol'un aktif içeriği) daha yavaş metabolize ettiklerini buldular. Araştırmacılar, bağırsak bakterisi popülasyonlarının ilaçları daha etkili yapmak ve yan etkilerini önlemek için bilinçli olarak yönlendirilebileceğini açıklıyorlar. Enfeksiyonu Önleme: İyi bakteri katmanları bizi kötü olanlardan koruyor gibi görünüyor. Büyük klinik deneyler, penis üzerinde yaşayan bazı tür bakterilerin sünnet yoluyla ortadan kalkmasının HIV'in taşınma olasılığını düşürdüğünü gösteriyor. Bakteriler İyileştiğinizi Gösteriyor: Geçtiğimiz Kasım ayında Nature dergisinde yer alan ve UC-Davis Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen çalışmada, cilt yüzeyinde yaşayan belirli bakterilerin cildi, önemsiz kesiklerden ya da çürüklerden kaynaklanan iltihabı önleyen bir kimyasal ürettiğini belirttiler. Kesik, bakteriyal tabakanın alt katına geçerse, cildiniz şişecektir. Egzema gibi deri hastalıklarında, bilimadamları bu sistemin bozulabileceğini ve karmakarışık olabileceğini tahmin ediyorlar. Gırtlak Kanserini Önleme: Helikobakter pilori, mide ve oniki parmak bağırsağının çeşitli alanlarında yerleşen bir bakteridir. Mide ülserinin temel nedeni olan bakteriyi, doktorlar antibiyotikle imha ediyorlar. Fakat, bunun yanında Hpylori bakterisinin faydalı etkisi de bulunuyor. Epidemiyolojik verilere ve laboratuar çalışmalarına göre, bu bakteri sizi reflü hastalığı ile gırtlak kanserinin bazı türlerine karşı koruyor. Alerjilere Karşı Korunma: Michigan Üniversitesi'nde görevli mikrobiyolog Gary Huffnagle tarafından yapılan araştırmaya göre, bağırsak bakterileri antibiyotikler tarafından bozulan farelerde alerji görülme riskinin daha fazla olduğu bulundu. Bir teoriye göre, immün sistemi, toksinleri ortadan kaldırmak için bağırsak bakterilerini kullanıyor. Bu sistem bozulduğunda ise allerji ortaya çıkıyor.

http://www.biyologlar.com/bakterilerin-faydalari-varmidir

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0