Antimikrobiální aktivita biomasy a bakterií Pectinatella magnifica

Bc. Karolína Holečková

Master's thesis

Antimicrobial activity of Pectinatella magnifica biomass and its associated bacteria

Abstract:

Pectinatella magnifica je sladkovodní invazivní koloniální živočich. Podnětem k testování antimikrobiální aktivity bakterií izolovaných z Pectinatelly a extraktů získaných z biomasy jejích kolonií bylo nejen masivní rozšíření v oblasti jižních Čech, ale především skutečnost, že u mořských mechovců byla antimikrobiální aktivita bakterií i extraktů již potvrzena. Testovány byly bakteriální izoláty z roku 2015 a lyofilizované extrakty z biomasy kolonií připravené v Ústavu molekulární biologie a farmaceutické biotechnologie na VFU v Brně. K testování antimikrobiální aktivity bakterií i extraktů byla zvolena difúzní metoda, u účinných extraktů byla následně mikrodiluční metodou stanovena minimální inhibiční koncentrace (MIC) a minimální baktericidní koncentrace (MBC). Celkem bylo testováno 90 supernatantů získaných z bakterií Pectinatella magnifica proti 14 indikátorovým bakteriím a 5 různých extraktů (methanolový, hexanový, chloroformový, ethyl-acetátový a vodný) bylo testováno proti 22 kmenům indikátorových bakterií. Antimikrobiální aktivita byla prokázána u 8 bakteriálních izolátů. Nejúčinnějším bakteriálním izolátem z Pectinatella magnifica byl izolát Bacillus mycoides. Při anaerobní kultivaci inhiboval růst celkem pěti indikátorových bakterií, v aerobním prostředí byl inhibiční účinek prokázán třikrát. Testováním extraktů bylo nejlepšího výsledku dosaženo chloroformovým extraktem, který účinně inhiboval růst 9 indikátorových kmenů bakterií při použití nejnižší MIC i MBC. Hexanový extrakt byl druhou nejúčinnější substancí, antimikrobiální aktivita byla prokázána u 8 testovaných kmenů. Methanolový extrakt působil proti růstu 5 indikátorových kmenů. Vzhledem k příznivým výsledkům testování, se izolované bakterie i extrakty z Pectinatelly jeví jako velmi slibný zdroj antimikrobiálně působících látek. Toho lze hojně využít zejména v potravinářství, za účelem prodloužení údržnosti potravin a zajištění jejich zdravotní nezávadnosti.

Abstract:

Pectinatella magnifica is a freshwater invasive colonial animal. The reason to test the antimicrobial activity of bacteria isolated from Pectinatella and the extracts obtained from the biomass of its colonies was not only a massive expansion in South Bohemia, but also the fact that the antimicrobial activity of bacteria and extracts had already been confirmed in marine bryozoans. Bacterial isolates from 2015 and lyophilized extracts from colony biomass prepared at the Institute of Molecular Biology and Pharmaceutical Biotechnology at UVPS in Brno were tested in this study. To test the antimicrobial activity of bacteria and extracts, a diffusion method was chosen. Minimum inhibitory concentrations (MIC) and minimum bactericidal concentrations (MBC) were determined for the active extracts. In total, 90 supernatants obtained from Pectinatella magnifica were tested against 14 indicator bacteria and 5 different extracts (methanolic, hexane, chloroform, ethyl acetate and aqueous) were tested against 22 strains of indicator bacteria.Antimicrobial activity has been proven in 8 bacterial isolates. The most effective bacterial isolate from Pectinatella magnifica was the Bacillus mycoides isolate. Anaerobic cultivation inhibited the growth of 5 indicator bacteria, in an aerobic environment, the inhibitory activity has been confirmed three times. During testing of the extracts, the best result was achieved through chloroform extracts that effectively inhibited the growth of 9 indicator strains of bacteria using the lowest MIC and MBC. The hexane extract was the second most effective substance, antimicrobial activity was observed in 8 tested strains. The methanol extract counteracted the growth of 5 indicator strains.Due to the favorable test results, isolated bacteria and Pectinatella extracts are a very promising source of antimicrobial agents. This can be used extensively in food industry, in order to extend the shelf life of food and ensure its health safety.

Keywords

Pectinatella magnifica, symbiotické bakterie, antimikrobiální aktivita, biomasa, extrakty

Keywords

Pectinatella magnifica, associated bacteria, antimicrobial aktivity, biomass, extracts

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Eva Vlková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs