Studium antimikrobiálních vlastností fenolických látek vyskytujících se v medu proti bakterii Paenibacillus larvae

Mgr. Tereza KOLÁŘOVÁ

Advanced ('rigorózní') thesis

Abstract:

Paenibacillus larvae je původcem závažného onemocnění moru včelího plodu (Apis mellifera L.). V současné době reprezentuje jeden z největších problémů pro včelaře z důvodu ekonomických ztrát a z důvodu absence efektivního terapeutického léčiva. Účelem této práce bylo analyzovat antimikrobiální účinek proti P. larvae, genotyp ERIC I (CCUG 48979) a genotyp ERIC II (CCUG 48972) devíti fenolických látek izolovaných z českých medů kyselin p-kumarové, t-skořicové, ferulové, gallové, chlorogenové, vanillové, 3- a 4-hydroxybenzoové a kávové. Antimikrobiální účinek byl sledován měřením růstových křivek bakterií v tekutém MYPGP médiu (sledování minimální inhibiční koncentrace, MIC) a také pomocí difuzních testů. Ukázalo se, že koncentrace fenolických látek přirozeně se vyskytujících v medu (v řádu fmol/mg) nemají na patogena P. larvae vliv, avšak ve vyšších koncentracích má např. kyselina p-kumarová v rámci trvání testu úplný inhibiční účinek (MIC=1 mg/ml), následována kyselinami 3- a 4-hydroxybenzoovou (MIC=2 mg/ml). Dále byly vytvořeny směsi látek o koncentraci přirozeně se vyskytujících v medu (fmol/mg) a studován jejich inhibiční účinek na patogena P. larvae. Účinek však nebyl prokázán ani na jeden z genotypů patogena. Klastrovou (shlukovou) analýzou bylo možné rozdělit medy s ohledem jejich původ (květový, medovicový, smíšený). Touto analýzou byly také sloučeny látky patřící do stejné biosyntetické dráhy (např. kyseliny p-kumarová a ferulová). Tato práce přispěla k hlubšímu porozumění problematiky antimikrobiálního působení fenolických složek medu a jejich možného použití proti bakterii P. larvae.

Abstract:

Paenibacillus larvae is a bacterium causes American foulbrood disease of honeybee (Apis mellifera L.). American foulbrood is the most deleterious bee disease. The disease is still not able to be cure, thus, it causes the great finacial losses to beekeepers. The aim of this study is to assess the antimicrobial properties of nine phenolic compounds p-coumaric, t-cinnamic, ferulic, gallic, chlorogenic, vanillic, 3- and 4-hydroxybenzoic and caffeic acids - from several samples of Czech honey. The antimicrobial properties were tested against two genotypes of P. larvae, genotype ERIC I (CCUG 48979) and genotype ERIC II (CCUG 48972). The ability of phenolic compounds tested to inhibit the bacterial growth rate in liquid MYPGP medium and the difuse tests were tested. The results showed that the growth of P. larvae was not affected by concentrations of phenolic compounds naturally occurring in honey (fmol/mg). However, for example, p-coumaric acid (minimal inhibitory concentration MIC, MIC=1mg/ml), 3-hydroxybenzoic acid and 4-hydroxybenzoic acid (MIC=2mg/ml) had a total inhibitory effect. The mixtures of phenolic compounds tested were also prepared and they were used in concentrations naturally occurring in honey (fmol/mg) and their inhibitory effects on P. larvae pathogen were studied. However, they had no effect on the growth of both genotypes of P. larvae. Besides, the samples of honey from different parts of Czech republic were categorized based on their origin (floral, honeydew and mixed) using cluster analysis. Moreover, the samples of honey were separated into different clusters based on biosyntetic pathway that they belong to. This study contributed to a deeper understanding of the antimicrobial effects of phenolic compound of honey and their possible use against bacterium P. larvae.

Keywords

Med, fenolické látky, minimální inhibiční koncentrace (MIC), růstové křivky, Paenibacillus larvae, klastrová analýza

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 10. 2018

Thesis defence

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Biochemistry / Biochemistry