Druhové zastoupení bifidobakterií v trávicím traktu přežvýkavců

Bc. Pavlína Mironiuková

Master's thesis

Bifidobacteria species in digestive tract of ruminants

Abstract:

Složení střevní mikrobioty hraje důležitou roli při udržení zdraví. Při poruše složení nebo vymizení prospěšných bakterií ve střevech může dojít k rozšíření patogenů, které způsobují zdravotní potíže. Mezi významné probiotické bakterie, které pozitivně ovlivňují imunitní systém a funkci střev, patří bakterie rodu Bifidobacterium. Pro jejich pozitivní účinky jsou vhodnou alternativou k antibiotickým růstovým stimulátorům. Nejvhodnější se bifidobakterie zdají být pro telata, protože jsou důležitou součástí jejich střevní mikrobioty. Bylo dokázáno, že telata krmená probiotiky lépe využívají krmivo, dosahují výrazně vyšších přírůstků a také dochází ke snížení prevalence průjmů, které vedou k ekonomickým ztrátám. Pro zajištění požadovaného účinku probiotik je vhodné používat kmeny, které byly původně izolovány ze stejného druhu, kterému jsou podávány. Nutné je také jejich správné taxonomické zařazení. Proto bylo cílem diplomové práce zjistit druhové zastoupení bifidobakterií v trávicím traktu krav a telat v jednom chovu plemene Holštýn a jejich identifikace. Kmeny bifidobakterií byly izolovány pomocí kultivačního média určeného pro rod Bifidobacterium. K identifikaci získaných izolátů na rodovou úroveň byla použita metoda detekce enzymu F6PPK (fruktózo6-fosfát fosfoketolázy) a k druhové identifikaci byla následně využita metoda hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF MS. Celkem bylo identifikováno 38 kmenů bifidobakterií, které patří k 5 druhům. U telat byly nalezeny druhy B. longum a B. animalis, u dospělých krav B. adolescentis, B. animalis, B. pseudolongum ssp. pseudolongum a B. pseudolongum ssp. globosum. Bylo dokázáno, že použité metody jsou vhodné k identifikaci druhů bifidobakterií. Ukázalo se však, že selektivita média, které bylo použité v této práci, není 100%. Proto je důležité použít co nejselektivnější médium pro izolaci určené pro rod Bifidobacterium. Z výsledků také jasně vyplývá, že druhy bifidobakterií nalezené u přežvýkavců nejsou hostitelsky specifické, jelikož byly nalezeny i u jiných druhů zvířat.

Abstract:

The composition of the intestinal microbiota plays very important role in maintaining health. At failure of the composition or disappearance of the beneficial bacteria in the gut may occur to the expansion of pathogens, which cause a health problems. The bacteria of the genus Bifidobacterium belong to the important bacteria which affect naturally the immune system and function of intestines. For their positive properties, bifidobacteria are a suitable alternative to antibiotic growth stimulators. Bifidobacteria seem to be suitable for calves because they are an important part of their intestinal microbiota. It has been proved that probiotics promote feed utilization, achieve significantly higher gains and also reduce the prevalence of diarrhea, leading to economic losses. To achieve a probiotic effect it does appropriate to use strains which have originally been isolated from the same species to which they are administered. The correct taxonomic classification of strains is also necessary. The aim of this work was to isolate and identified bifidobacteria in the gastrointestinal tract of Holstein calves and cows in one breed. The strains of bifidobacteria were isolated using medium intended for the genus Bifidobacterium. The enzyme detection method F6PPK (fructose-6-phosphate phosphoketolase) was used to identify bifidobacteria isolates to the genus level and Mass Spectrometry (MALDI-TOF MS) was used to the species level identification. A total of 38 strains of bifidobacteria were identified belonging to 5 species. B. longum and B. animalis were found in calves, B. adolescentis, B. animalis, B. pseudolongum ssp. pseudolongum and B. pseudolongum ssp. globosum were found in cows. It was proved that used methods are suitable and reliable for bifidobacteria identification. However, It was also proved that the selectivity of medium used in this work is not 100%. Therefore, for bifidobacteria quantification is important to use the most selective medium. The results also showed that bifidobacterial species found in examined breed are not host specific, because have been found in other animal species.

Keywords

kvantifikace, identifikace, bifidobakterie, přežvýkavci, MALDI-TOF

Keywords

quantification, identification, bifidobacteria, ruminants, MALDI-TOF

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Eva Vlková, Ph.D.
• Reader: Iva Mrvíková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Animal Science / Companion Animal Management