Druhová diverzita bifidobakterií a laktobacilů v trávicím traktu člověka v závislosti na dietě

Lada Kratochvílová

Bachelor's thesis

Species diversity of bifidobacteria and lactobacilli in the gastrointestinal tract of human depending on the diet

Abstract:

Druhová diverzita bifidobakterií a laktobacilů v trávicím traktu člověka v závislosti na dietě Souhrn Ve své bakalářské práci se zabývám druhovou diverzitou bifidobakterií a laktobacilů v trávicím traktu člověka v závislosti na dietě. Pro tuto práci byly použity vzorky stolice dárců na konvenční dietě, vegetariánů a jednoho vegana. Jednalo se celkem o 21 vzorků. Vzorky bifidobakterií a laktobacilů byly izolovány pomocí kultivace vzorků stolice na selektivních médiích. Získané bakteriální izoláty byly poté charakterizovány a finální identifikace byla provedena metodou hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF MS, kdy jsme předpokládaly rozdíl mezi kvantitativním a kvalitativním zastoupením bifidobakterií a laktobacilů. Konvenčně se stravující osoby měly průměrný počet bifidobakterií 9,36 +- 0,57 log KTJ/g stolice a průměrný počet laktobacilů 5,00 +-1,17 log KTJ/g stolice. U vegetariánů byly zjištěny podobné výsledky, a to 9,55 +-0,28 log KTJ/g stolice bifidobakterií a laktobacilů 4,59 +-1,13 log KTJ/g stolice. Vegan dosahoval hodnot u bifidobakterií 10,20 log KTJ/g stolice a u laktobacilů hodnot 5,24 KTJ/g stolice. Statistickým zpracováním údajů bylo zjištěno, že kvantitativní rozdíl mezi těmito skupinami je nevýznamný. U bifidobakterií byly největší počty zjištěny u vegana, druhá nejvyšší hodnota byla u vegetariána a nejnižší hodnota byla u konvenčně se stravující osoby. U laktobacilů byla největší hodnota naměřena u vegana, druhá nejvyšší hodnota byla zjištěna překvapivě u konvenčně se stravující osoby a nejnižší hodnota byla u vegetariána. Na základě výsledků identifikace pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF MS bylo stanoveno, že u konvenčně se stravujících osob převládal z rodu Bifidobacterium druh Bifidobacterium longum a u rodu Lactobacillus byl nejčastěji detekován druh Lactobacillus plantarum. U osob stravujících se vegetariánskou stravou převládal opět druh Bifidobacterium longum. U laktobacilů byly nejvíce zastoupené dva druhy a to Lactobacillus paracasei a Lactobacillus rhamnosus. Vegan byl pouze jeden dárce, proto není možné uvést převládající druh. Ze zjištěných údajů vyplývá, že druhové zastoupení bifidobakterií je poměrně stabilní v závislosti na dietě. Jak v trávicím traktu lidí na konvenční dietě tak i u vegetariánů byly detekovány druhy bifidobakterií typické pro mikrobiotu dospělého jedince. Zastoupení laktobacilů bylo mnohem variabilnější a jednalo se rozdíly závislé na dietě jedince a ne skupiny.

Abstract:

Species diversity of bifidobacteria and lactobacilli in the gastrointestinal tract of human depending on the diet Summary In my bachelor thesis I deal with the species diversity of bifidobacteria and lactobacilli in the digestive tract of humans depending on the diet. Twenty-one stool samples of donors which have been consuming a conventional commercial, vegetarian and vegan diet were tested for this work. Totally, 21 isolates of bifidobacteria and lactobacilli were obtained by cultivation of the faecal samples on selective media. The isolates were characterized and a final identification was performed by mass spectrometry MALDI-TOF MS. A difference between quantitative occurence and species composition of bifidobacteria and lactobacilli was expected. In the samples of donors on the conventional commercial diet were bifidobacteria detected in the average number 9.36 +- 0.57 log CFU/ g of faeces and lactobacilli 5.00 +- 1.17 log CFU/ g of faeces. Similar results were found in the samples of vegetarians which contained bifidobacteria in the count 9.55 +- 0.28 log CFU/ g of faeces and lactobacilli 4.59 +- 1.13 log CFU/ g of faeces. Vegan reached the values of bifidobacteria 10.20 log CFU/ g of faeces and lactobacilli with the value 5.24 CFU/ g of faeces. Using statistical data processing was found out that the quantitative difference between these groups is insignificant. The largest amounts of bifidobacteria were found in vegan samples, the second highest values were found for vegetarians and the lowest value was found in the samples of donors on the conventional diet. Amount of lactobacilli reached the largest value in vegan samples, the second highest value was surprisingly found in the stool samples of donors on the conventional diet. The lowest amounts were found in vegetarian samples. Based on the results of identification using mass spectrometry MALDI-TOF MS was found out, that species Bifidobacterium longum and Lactobacillus plantarum were frequently detected in samples of the donors on commercial diet. In samples of vegetarians was also dominant the species Bifidobacterium longum. For the genus Lactobacillus were most abundant two species; Lactobacillus paracasei and Lactobacillus rhamnosus. Because we had only one vegan donor, it was not possible to indicate the predominant species. The obtained data showed that the genus composition of bifidobacteria is relatively stable depending on the diet. In the digestive tract of people on the conventional diet and even vegetarians were detected bifidobacteria species common for the microbiota of adults. Lactobacilli were more varied depending on the diet of the donor.

Keywords

bifidobakterie, laktobacily, MALDI-TOF, dieta, diverzita

Keywords

diet, diversity, bifidobacteria, lactobacilli, MALDI-TOF MS

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Věra Bunešová, Ph.D.
• Reader: Roman Švejstil, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Quality of Agricultural Products