Vliv fenolových sloučenin na adherenci mikroorganismů v modelu střevního epitelu

Bc. Denisa Binderová

Master's thesis

The effect of phenolic compounds on the adherence of microorganisms in the epithelial model

Abstract:

Ovoce a zelenina jsou nedílnou součástí lidského jídelníčku, kdy poskytují řadu biologicky aktivních sloučenin, mezi které patří fenolové sloučeniny. Tyto fenolové sloučeniny hrají roli v antioxidační ochraně před volnými radikály, čímž přispívají k prevenci před řadou onemocnění. Jejich biologická dostupnost je ovlivňována střevním mikrobiomem, mezi který patří probiotické kmeny Lactobacillus spp. a Bifidobacterium. spp.Pro hostitele mají probiotika nenahraditelný význam v ochraně organismu před patogeny, zabraňují poškození střevní sliznice a hrají roli v imunitním systému. Pro jejich účinnost je důležitá jejich schopnost adherovat na střevní sliznici. Adherence probiotik je ovlivňována průchodem gastrointestinálním traktem, kde hraje roli pH a žlučové kyseliny. Zároveň ji mohou ovlivňovat fenolové sloučeniny v potravě.Pomocí in vitro modelu gastrointestinálního traktu na vybrané kmeny Lactobacillus brevis a Lactobacillus gasseri bylo simulováno jejich trávení a následně společně s resveratrolem (4,5; 2,25 a 1,125 μg/ml) byly testovány na schopnost adherovat na buněčný model tlustého střeva, složený z Caco-2 a HT29-MTX buněk.Simulace trávení snížila životaschopnost L. brevis na 12.76 %, respektive na 14,76 % u L. gasseri. Zároveň byla u L. gasseri zaznamenána nejvyšší adherence a to 28 % při koncentraci resveratrolu 2,25 μg/ml, která byla o 10 % vyšší než adherence bez resveratrolu. Ostatní koncentrace naopak adherenci snižovaly o 2 %, respektive o 8 % při koncentraci 1,125, respektive 4,5 μg/ml. Naopak L. brevis ani v jedné testované koncentraci neadheroval o více než 1,1 %. Dosažené výsledky jsou však statistiky neprůkazné (p < 0,05), což může být zapříčiněno zvoleným buněčným modelem.Průchod trávicím traktem výrazně snižuje životaschopnost konzumovaných probiotik a zároveň konzumované fenolové sloučeniny nemusí mít vždy pozitivní efekt na adhezi na střevní epitel.

Abstract:

Fruit and vegetables are important part of the human diet, providing a range of biologically active compounds include phenolic compounds. These phenolic compounds have effect in the antioxidant protection and thereby helping to prevent many diseases. Their bioavailability is effected by the intestinal microbe, which includes probiotic strains of Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp.Probiotics have irreplaceable importance fot host in protecting the organism against pathogens, preventing damage of intestinal mucosa and are imporatnt for the immune system. The ability of probiotics to adhere to the intestinal mucosa is important for their effectiveness. Adhesion of probiotics is influenced by the passage through the gastrointestinal tract with different pH and bile acids. Equally phenolic compounds may influence adhesion in the diet.Selected strains of Lactobacillus brevis and Lactobacillus gasseri were digested by in vitro model of the gastrointestinal tract and then this strains were tested for adhesion to a colon cell model composed of Caco-2 and HT29-MTX cells together with resveratrol (4.5; 2.25 and 1.125 μg / ml).Simulation of digestion reduced the viability of L. brevis to 12.76% and 14.76% for L. gasseri. Concurrently, the highest adhesion was observed for L. gasseri, 28% at a resveratrol concentration of 2.25 μg / ml, which was 10% higher than adherence without resveratrol. Other concentrations, on the contrary, decreased by 2% respectively 8%, in concentration of 1.125 respectively 4.5 μg / ml, respectively. Conversely L. brevis did not adhere to more than 1.1% even at one concentration. However, the results are statistically inconclusive (p <0.05), which may be due to the chosen cellular model.The passage through the digestive tract significantly reduces the life of the consumed probiotics and the consumed phenolic compounds may not always have a positive effect on adherence to the intestinal epithelium.

Keywords

probiotika, model střevního epitelu, model trávicí soustavy, trávicí soustava člověka, fenolové sloučeniny

Keywords

probiotics, intestinal epithelium model, digestive system model, human digestive system, phenolic compounds

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

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