Antibakteriální účinky extraktů z řasy Chlorella sorokiniana vůči bakterii Paenibacillus larvae

Tereza VRÁNOVÁ

Bachelor's thesis

Antimicrobial properties of extracts from Chlorella sorokiniana against bacterium Paenibacillus larvae

Abstract:

Včely zaujímají v hospodářství velmi důležitou roli. Nejen že jsou zdrojem celé řady produktů využívaných v potravinářství nebo mající terapeutickými účinky (včelí vosk, propolis, mateří kašička, med, pyl), ale také jsou velmi důležitými opylovateli hospodářských plodin. K jedněm z nejzávažnějších onemocnění včely medonosné (Apis mellifera) patří mor včelího plodu způsobený bakterií Paenibacillus larvae, která napadá mladé včelí larvy. Jedním ze způsobů, jak toto onemocnění potlačit, je použití antibiotik. V Evropské unii je však kvůli možné kontaminaci včelích produktů léčení antibiotiky zakázáno, proto je třeba najít alternativní řešení. V teoretické části práce jsou popsány principy humorální imunity se zaměřením na včely, nejčastější bakteriální patogeny způsobující závažná včelí onemocnění a také metody studia antimikrobiálních látek. V praktické části byla optimalizována metoda difuzních testů, aplikace vodných a acetonových extraktů řasy Chlorella sorokiniana a byla otestována antimikrobiální aktivita těchto extraktů proti Paenibacillus larvae. Vodné extrakty řasy byly aplikovány na povrch naočkovaného média, zatímco acetonové extrakty byly testovány na miskách se zalitou bakteriální kulturou. Dále byla stanovena minimální inhibiční koncentrace vodných extraktů proti bakterii P. larvae za použití resazurinu. Nejúčinnější byl vodný extrakt autotrofní řasy, jehož hodnoty minimální inhibiční koncentrace byly v porovnání s vodným extraktem autotrofní degradované řasy a heterotrofní řasy nejnižší. Pro zařazení kmenů P. larvae do klasifikačního systému ERIC I-IV se používá metoda PCR, pro spolehlivé zařazení používaných sbírkových kmenů bude potřeba metodu PCR dále optimalizovat.

Abstract:

Bees play a very important role in economy. They are not only a source of a whole range of products used in the food industry or products with therapeutic effects (beeswax, propolis, royal jelly, honey, pollen), but they are also very important for their pollination activity. American foulbrood is one of the most serious diseases of honey bees (Apis mellifera), it is caused by the bacterium Paenibacillus larvae, which attacks young larvae. Using antibiotics is one way how to control this disease. However, in the European Union, the usage of antibiotics is prohibited due to contamination of bee products, thus alternative solutions are needed. Humoral immunity with particular interest on honey bees is described in the theoretical part of the thesis. A specific focus is also aimed on the most common bacterial pathogens and methods for studying of antimicrobial agents. The diffusion assay and the application of aqueous and acetone extracts of Chlorella sorokiniana were optimized in the practical part of the thesis. The antimicrobial activity of these extracts were tested against the Paenibacillus larvae. The aqueous extracts were applied on the surface of the inoculated medium, while the acetone extracts were tested on plate with embedded bacterial culture. The minimum inhibitory concentrations of the aqueous extracts were determined against the bacteria P. larvae using resazurin method. The most active was the aqueous extract of autotrophic algae whose values of minimum inhibitory concentration were the lowest compared to the aqueous extract of autotrophic degraded algae and heterotrophic algae. A PCR method was performed for determination of P. larvae strains into the ERIC I-IV classification system. Further optimization of the PCR method is needed for reliable inclusion of the collected strains.

Keywords

včela medonosná, antimikrobiální aktivita, Chlorella sorokiniana, vodný a acetonový extrakt, Paenibacillus larvae

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jiří Danihlík, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry