Enzymy produkované probiotickou bakterií jako alternativa bezlepkové diety.

Bc. Michaela Šťastná

Master's thesis

Enzymes produced by probiotic bacteria as an alternative to gluten-free diet.

Abstract:

Celiakie a další onemocnění spojené s nesnášenlivostí lepku jsou dnes častým onemocněním, na které neexistuje léčba. Jedinou možností jak se vyhnout zdravotním problémům je celoživotní bezlepková dieta, která představuje pro pacienta omezení v mnoha ohledech. Mimo jiné má toto zdravotní omezení vliv na střevní mikrobiotu. Probiotické bakterie jsou součástí zdravého lidského mikrobiomu a mají prokázaný pozitivní vliv na zdraví hostitele. Jejich příznivý vliv na celiakii můžeme využít nejen v ohledu posílení střevní bariéry, ale také jako zdroj enzymů schopných štěpit lepek a tím snižovat jeho imunotoxicitu. V této práci byl zkoumán enzymatický aparát bakterie Lactobacillus salivarius a nalezen enzym X-prolyl dipeptidyl aminopeptidáza, který štěpí lepkové peptidy. Aktivita tohoto enzymu byla ověřena na syntetickém substrátu, kdy byla potvrzena jeho schopnost štěpit prolaminům podobné sekvence. Také bylo nalezeno prebiotikum, které zvyšuje aktivitu enzymu při utilizaci substrátu. Z in vitro testů vyplývá, že použití této probiotické bakterie by mělo snížit množství lepkových peptidů a tím snížit jejich imunotoxický vliv na konzumenta.

Abstract:

Celiac disease and other diseases associated with gluten intolerance are now common diseases for which there is no treatment. The only way to avoid health problems is a lifelong gluten-free diet, which represents a limitation for the patient in many ways. Among other things, this health restriction has an effect on the intestinal microbiota. Probiotic bacteria are part of a healthy human microbiome and have a proven positive effect on the health of the host. Their beneficial effect on celiac disease can be used not only in terms of strengthening the intestinal barrier, but also as a source of enzymes capable of cleavage gluten and thus reducing its immunotoxicity. In this thesis, the enzymatic apparatus of the bacterium Lactobacillus salivarius was investigated and the enzyme X-prolyl dipeptidyl aminopeptidase, which cleaves gluten peptides, was found. The activity of this enzyme was verified on a synthetic substrate, which confirmed its ability to cleave prolamine-like sequences. Also a prebiotic increasing the activity of choosen enzyme has been found. In vitro tests showed that the use of these probiotic bacterium shoud reduce the gluten peptides and thus reduce their immunotoxic effect on the consumer.

Keywords

Celiakie, bezlepková dieta, gluten, enzymy, probiotika, mikrobiota, střevo Celiac disease, gluten-free diet, enzymes, probiotics, microbiota, gut

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 6. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 9. 7. 2020
• Supervisor: RNDr. Lubomír Janda, Ph.D.
• Reader: MUDr. Jakub Pecl

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Analytical Biochemistry