Testování potenciálního kryo- a lyoprotektivního účinku vybraných, ve vodě rozpustných forem disacharidů a polysacharidů s prebiotickým potenciálem u kmenů laktobacilů a bifidobakterií

Bc. Nikola Vondráčková

Diplomová práce

Testing the potential cryoprotective and lyoprotective effects of selected, water-soluble forms of disaccharides and polysaccharides with prebiotic potential in lactobacilli and bifidobacteria

Anotace:

Bakterie s probiotickým účinkem mají příznivý vliv na zdraví svého hostitele. Měly bybýt součástí každodenní stravy člověka. Zdrojem probiotických bakterií mohou být potraviny(fermentované mléčné výrobky, kysané zelí, tempeh, miso atd.), nápoje (kombucha) a doplňkystravy (kapsle, tablety, prášek). Během procesu konzervace těchto bakterií je možnézvýšit jejich životaschopnost přidáním kryo(lyo)protektiv. Nové látky s potenciálnímkryo- a lyoprotektivním účinkem jsou předmětem vědeckého zkoumání. Při dlouhodobékonzervaci potenciálně probiotických kmenů laktobacilů a bifidobakterií by takový účinekmohly mít i pro tento účel neprozkoumané, rozpustné disacharidy a polysacharidy.Cílem navrhované práce byl průzkum potenciálního kryo(lyo)protektivního účinkuurčitých, ve vodě rozpustných disacharidů (např. laktulózy) a polysacharidů (např.betaglukanů) s víceméně prokázanou prebiotickou aktivitou na vybraných kmenech (izolátech)bifidobakterií a laktobacilů. Pro účely této studie bylo vybráno 12 kmenů, z nichž 6 zástupcůbylo rodu Lactobacillus a 6 zástupců bylo rodu Bifidobacterium.Z výsledků kryokonzervace a lyofilizace byla zjištěna možná nová využití konkrétníchlátek nejen pro potřeby uchovávání testovaných kmenů bifidobakterií a laktobacilů, ale i pronavržení nových synbiotických preparátů. V případě kryokonzervace byl prokázán významnýkryoprotektivní efekt betaglukanového i laktulózového roztoku pro Bifidobacterium longumsubsp. infantis a BB-12. Samotný β-glukanový roztok působil kryoprotektivně u B.adolescensis, Lactobacillus gasseri a Lactobacillus johnsonii a roztok obsahující laktulózu mělkryoprotektivní potenciál u B. longum subsp. longum, B. bifidum MG4 a všech testovanýchlaktobacilů (Lactobacillus gasseri, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus acidophilus,Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus fermentum). Běhemlyofilizace měl kryo(lyo)protektivní potenciál β-glukanový roztok především u Lactobacillusrhamnosus a Bifidobacterium longum subsp. infantis.

Abstract:

Bacteria with a probiotic effect are beneficial for the health of a host. They should be a part of the daily human diet. Probiotic bacteria are present in food (fermented dairy products, sauerkraut, tempeh, miso etc.), beverages (kombucha) and food supplements (capsules, tablets, powder). During the preservation process of these bacteria, it is possible to increase their viability by adding cryo(lyo)protectants. Novel substances with a possible cryo- and lyoprotective effect are the subject of the scientific research. In the long-term preservation of potentially probiotic strains of lactobacilli and bifidobacteria, it may be useful to have soluble disaccharides and polysaccharides for this purpose as well.We focused on potential cryo(lyo)protective effects, water-soluble disaccharides (e.g. Lactuloses) and polysaccharides (e.g. Betaglucans) with multiple prebiotic activity detected on selected stem (isolated) bifidobacteria and lactobacilli. We selected 12 strains, 6 types of the genus Lactobacillus and 6 types of the genus Bifidobacterium for this study.The results of cryopreservation and lyophilization revealed possible new uses of specific substances for storage of tested strains (bifidobacteria and lactobacilli) as well as in design/proposition of new synbiotic preparations. In the case of cryopreservation, a suitable cryoprotective effect of betaglucan and lactulose was discovered for Bifidobacterium longum subsp. infantis and BB-12. A cryoprotective potential of the β-glucan solution was observed in B. adolescensis, Lactobacillus gasseri and Lactobacillus johnsonii. The potential cryo(lyo)protective effectiveness in the lactulose solution was found in B. longum subsp. longum, B. bifidum MG4 and Lactobacillus gasseri, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus fermentum. The cryo(lyo)protective potential of β-glucan solution was observed in Lactobacillus rhamnosus and Bifidobacterium longum subsp. infantis during lyophilization.

Klíčová slova

Lactobacillus, konzervace, lyofilizace, zmrazení, kryoprotektivum, Bifidobacterium, lyoprotektivum, probiotika, synbiotika

Keywords

Bifidobacterium, Lactobacillus, preservation, freeze-drying, cryopreservation, cryoprotectants, lyoprotectants, probiotics, synbiotics

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jiří Killer, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program / obor:
Výživa a potraviny / Výživa a potraviny