Testování synbiotických vlastností oligosacharidů mateřského mléka a probiotických bakterií

Nikol Modráčková

Bachelor's thesis

Testing of synbiotic properties of human milk oligosaccharides and probiotic bacteria

Anotácia:

Mikrobiota kojence je poměrně nestálá a způsob porodu výrazně ovlivňuje průběh kolonizace jeho gastrointestinálního traktu a zároveň dominanci některých skupin mikroorganismů. V současné době lze mikrobiální složení kojeneckého střeva příznivě ovlivnit užíváním probiotik, prebiotik a synbiotik. Probiotika jsou živé mikrobiální doplňky, které mají příznivý vliv na zdravotní stav hostitele. Prebiotika jsou nestravitelné složky potravy selektivně stimulující růst a aktivitu prospěšných mikroorganismů v tlustém střevě. Vyskytují se také přirozeně v mateřském mléce jako oligosacharidy mateřského mléka (OMM), které jsou prvními prebiotiky ve střevě novorozence, a proto je mateřské mléko považováno za zlatý standard pro kojeneckou výživu. Synbiotika jsou kombinací prebiotik a probiotik. V této bakalářské práci byly shrnuty informace o mikrobiotě kojenců, vlastnostech probiotik, prebiotik, synbiotik a jejich užívání při prevenci a léčbě novorozeneckých chorob - nekrotizující enterokolitidy, infekční gastroenteritidy a alergie. Cílem této práce bylo testování kojenecké střevní mikrobioty a zároveň ověření schopnosti růstu rifampicin rezistentního mutanta (RRM), který byl použit v kompetici spolu s rozředěným vzorkem kojenecké stolice, ve třech mediích (OMM, mateřské mléko, kontrolní médium). Vzorky stolice byly odebrány od kojenců porozených císařským řezem a neobsahovaly bifidobakterie. V in vitro kompetici měl přídavek RRM (probiotika) potlačit růst klostridií a gram-negativních bakterií (potenciálních patogenů) a zároveň měl vykazovat synbiotický efekt spolu s oligosacharidy mateřského mléka (prebiotika). Po kultivaci stolice s probiotickým mutantem v mateřském mléce a na OMM byly počty gram-negativních bakterií a Escherichia coli statisticky významně nižší než ve srovnání s kontrolním médiem. Inokulovaný rifampicin rezistentní mutant rostl při in vitro kompetici ve všech médiích v podobných počtech. Tato schopnost růstu byla ověřena pomocí kultivace na selektivním médiu s přídavkem mupirocinu, rifampicinu a kyseliny octové. Po kultivaci následovala reidentifikace mutanta na úroveň rodu pomocí biochemického testu (F6PPK) a na úroveň druhu pomocí molekulárně-genetického testu (PCR).

Abstract:

The gut microbiota of newborn is quite unstable and the mode of delivery plays an important role in infant gastrointestinal colonization. Modern time allows influencing the composition of infant gut by probiotics, prebiotics and synbiotics. Probiotics are live microbial supplements, which have beneficial effects on the host by improving intestinal microbial balance. Human milk oligosaccharides (HMOs) are resistant to gastrointestinal digestion and they are the first prebiotics in human colon. Human milk is the gold standard for nourishment of early infants, moreover it contains HMOs. Finally, synbiotics are combination of prebiotics and probiotics. This study summarizes the current knowledge on the differences of microbial intestinal composition between infants, who were born vaginally or by caesarean section, further properties of probiotics, prebiotics, synbiotics and its conjunction with using them for prevention and treatment of typical infant pathologies, such as necrotising enterocolitis, infectious gastroenteritis and allergies. The aim of this study was to determine ability of rifampicin-resistant mutant, which was added to competition with infant faecal sample, to growth in three media, such was medium with HMOs, human milk and control medium (Wilkins-Chalgren broth supplemented with 5 g/l soya pepton). Faecal samples were collected from infants born by caesarean section without bifidobacteria. Combination of rifampicin-resistant mutant (probiotics) and HMOs (prebiotics) reduced counts of clostridia and gram-negative bacteria (potential pathogens) in vitro test and exhibited synbiotic effect. Significantly lower counts of gram-negative bacteria and Escherichia coli were found after in vitro competition in human milk, than on HMOs compare to the control medium. In contrast, inoculated rifampicin-resistant mutant utilized all media and it grew in the similar counts. Survival ability of rifampicin-resistant mutant was monitored by competition and after cultivation on modified W + SP agar supplemented with mupirocin, rifampicin and acetic acid. After that, rifampicin-resistant mutant was reidentified by biochemical method at the level of genus (F6PPK) and molecular-genetic method at the level of species (PCR).

Kľúčové slová

oligosacharidy mateřského mléka, synbiotika, bifidobakterie, laktobacily

Keywords

human milk oligosaccharides, synbiotics, bifidobacteria, lactobacilli

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 1. 4. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Šárka Musilová, Ph.D.
• Oponent: Věra Bunešová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / odbor:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Nutrition and Foodstuffs