Cell culture-based model for the evaluation of adhesive properties of probiotic bacteria

Vasiliki Theodorou

Bachelor's thesis

Abstract:

Probiotické mikroorganismy, definovány jako živé mikroorganismy, které jsou při podání v přiměřeném množství zdraví přínosné pro hostitele, a jejich přilnavost a kolonizace střevního epitelu, jsou rozhodujícími faktory pro udržení probiotické účinnosti. Polyfenoly jsou velká a heterogenní skupina fytochemikálií, vyskytující se v potravinách rostlinného původu, jako je čaj, káva, víno, kakao, obilí, sója, ovoce a bobule. V posledním desetiletí se zvedl zájem o zdravotní přínosy potravinových rostlinných polyfenolů, které vyplývají z jejich potenciální schopnosti podporovat přilnavost probiotických bakterií v lidském střevním epitelu.Účelem této studie bylo zkoumat účinek čtyř polyfenolů: isoquercitrin, phloretin, prokyanidin B2 a rutin na schopnost adheze dvou potenciálně probiotických kmenů (Lactobacillus casei, Lactobacillus gasseri) v in vitro modelu lidského střevního epitelu skládajícího se ze směsné kultury buněčných linií Caco-2 a sliz-produkujících HT29-MTX.Adheze Lactobacillus casei se po ošetření směsné kultury buněčných linií s isoquercetrinem, phloretinem a rutiemu zvýšila o 49,76; 72,97; 63,66% v tomto pořadí, zatímco prokyanidin B2 potlačil adhezi o 20,25% ve srovnání s kontrolním vzorkem. Adheze Lactobacillus gasseri se po ošetření směsné kultury s isoquercetrinem, phloretinem, prokyanidinem B2 a rutinem zvýšila o 35,45; 31,28; 45,69; 25,01 % ve srovnání s kontrolním vzorkem.

Abstract:

Probiotic microorganisms, defined as living microorganisms which when administered in adequate amounts confer a health benefit to the host, and their adhesion and colonization of intestinal epithelium, are critical factors in maintaining probiotic efficacy. Polyphenols are a large and heterogeneous group of phytochemicals in plant-based foods, such as tea, coffee, wine, cocoa, cereal grains, soy, fruits and berries. In the last decade, there has been much interest in the health benefits of dietary plant polyphenols that arise from their potential ability to promote adhesion of probiotic bacteria to the human intestinal epithelium. The purpose of this study was to investigate the effect of four polyphenols: isoquercetrin, phloretin, procyanidin B2 and rutin on the adhesion ability of two potentially probiotic strains (Lactobacillus casei, Lactobacillus gasseri) to in vitro human intestinal epithelial model consisting of Caco-2 and mucus-secreting HT29-MTX co-culture. The adhesion of Lactobacillus casei after treating the co-culture cell lines with isoquercetrin, phloretin, and rutin was increased by 49.76, 72.97, 63.66 % respectively, whereas procyanidin B2 inhibited the adhesion 20.25% compared with the control sample. The adhesion of Lactobacillus gasseri after treatment of the co-culture with isoquercetrin, phloretin, procyanidin B2 and rutin was increased by 35.45, 31.28, 45.69, 25.01 % respectively compared with the control sample.

Keywords

mikrobiální adheze, model střevního epitelu, polyfenoly, Caco-2, HT29-MTX

Keywords

microbial adherence, cell culture models, polyphenols, Caco-2, HT29-MTX cancer cell lines

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Jaroslav Havlík, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture and Food / Agriculture and Food