Vliv rostlinných chinonů na tvorbu biofilmů u vybraných patogenních potravinových mikroorganismů

Bc. Barbora Szegediová

Diplomová práce

Effect of plant derived quinones on the biofilm formation of selected food pathogens

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá vlivem rostlinných chinonů na tvorbu biofilmu Staphylococcus aureus. Vybrané chinony vykazují inhibiční účinky proti planktonické formě některých bakterií, předpokládalo se tedy, že některé z nich by mohly být schopny inhibice tvorby biofilmu S. aureus. Cílem bylo vyhodnotit a porovnat antibakteriální aktivitu vybraných chinonů jak proti planktonické formě bakterií, tak hlavně proti tvorbě biofilmu S. aureus. V teoretické části potom přiblížit problematiku biofilmu v potravinářském průmyslu, konkrétně se zaměřit na biofilm S. aureus, a dále pak na rostlinné chinony jako látky s antimikrobiální aktivitou. Pro testování vlivu vybraných chinonů (juglon, plumbagin, emodin a embelin) proti biofilmu kmenů S. aureus (ATCC 25923, ATCC 43300 a ATCC BAA 976) byla použita bujónová mikrodiluční metoda v mikrotitračních destičkách s barvením krystalovou violetí. Pro vyhodnocení anti-biofilmové aktivity byla stanovena minimální biofilm inhibující koncentrace (MBIC). Nejúčinějším chinonem byl embelin, který vykazoval nejvyšší inhibiční účinek proti kmenům ATCC 43300 a ATCC BAA 976 (MBIC 8 mcg/ml), nižší účinek měl potom proti kmenu ATCC 25923 (MBIC 16 mcg/ml). Výsledky testování ukazují, že embelin určitým způsobem ovlivňoval tvorbu biofilmu některých kmenů S. aureus při testovaných koncentracích, proto je navrhováno bližší zkoumání jeho anti-biofilmové aktivity se zaměřením na jeho možné využití pro prevenci vzniku biofilmu S. aureus v potravinářském průmyslu.

Abstract:

This thesis is focused on the influence of plant quinones on biofilm formation by Staphylococcus aureus. Selected quinones show a certain inhibitory effect against planctonic cells of some bacterias, therefore it was assumed that some of them could possess growth-inhibitory activity against staphylococcal biofilm. The aim of this study was to evaluate and compare the antimicrobial activity of selected quinones against both the planctonic and biofilm forms. Furthermore, their antimicrobial effect was compared with the reference antibiotics. In the theoretical part, the problem of biofilm in the food industry was closer described, with a focus on biofilm S. aureus and further on plant quinones as compounds with the antimicrobial activity. The effect of selected quinones (juglone, plumbagin, emodin and embelin) against biofilm formation by S. aureus strains (ATCC 25923, ATCC 43300 a ATCC BAA 976) was tested using the broth microdilution method in microtiter plates with the crystal violet staining. The anti-biofilm activity was evaluated through the minimum biofilm inhibitory concentration (MBIC). Embelin was the most effective quinone, which showed the highest inhibitory effect against strains ATCC 43300 a ATCC BAA 976 (MBIC 8 mcg/ml) and a moderate effect against strain ATCC 25923 (MBIC 16 mcg/ml). Our results show that embelin has a certain effect on biofilm formation by several staphylococcal strains at tested concentrations, therefore it is suggested to closer examine its anti-biofilm activity with a focus on its possible use for the prevention of biofilm formation by S. aureus in the food industry.

Klíčová slova

Chinony, Staphylococcus aureus, biofilm, bujónová mikrodiluční metoda, antibakteriální aktivita

Keywords

Quinones, Staphylococcus aureus, Biofilm, Broth microdilution method, Antibacterial activity

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 4. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Pavel Nový, Ph.D.
• Oponent: Eva Skřivanová, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program / obor:
Kvalita a zpracování zemědělských produktů / Kvalita a zpracování zemědělských produktů