Účinky lepku na střevní mikrobiom

Petr Šmíd

Bachelor's thesis

Effects of gluten on the gut microbiota

Abstract:

Lidé jsou kolonizováni celou řadou mikroorganismů již při narození. Tyto mikroorganismy spolu vytváří mikrobiom. Mikrobiom člověka obsahuje celou řadu probiotických organismů, jako jsou Lactobacillus spp. a Bifidobacterium spp. Střevní mikrobiom se podílí na trávení jinak nestravitelných složek potravy a hraje velmi významnou roli při nejrůznějších onemocněních. Jeho významnou vlastností je schopnost regulace lidského imunitního systému. Probiotika musejí vykazovat několik základních vlastností, jako například schopnost projít lidským trávicím ústrojím až do střev nepozměněná a schopná se pomnožit. Nejdůležitější vlastností probiotik je schopnost adherovat na buňky střevní mukózy a to natolik, aby mohla interagovat se střevním epitelem a pomnožit se. Potrava a celkové stravovací návyky střevní mikrobiom významně ovlivňují. Některé složky potravy mohou dokonce vést až k dysbióze střevní mikrobioty. Dysbióza spolu s dalšími okolními vlivy, jako například genetické predispozice, bývá původcem řady onemocněních. Složení střevního mikrobiomu je také významně narušeno při léčbě antibiotiky. Schopnost adherence mikroorganismů v prostředí, kam byl přidán lepek (v koncentracích 5; 2,5 a 0,5 µg/ml) byla cílem této práce. Testy byly provedeny v in vitro podmínkách na buněčném modelu skládajícího se z buněčných linií kolorektálního adenokarcinomu tlustého střeva HT29 a Caco-2. Testovány byly kmeny Lactobacillus plantarum a Lactobacillus brevis. Kmen L. plantarum adheroval v prostředí s lepkem při koncentraci 5 µg/ml téměř o 7 % méně než v prostředí bez lepku. Kmen L. brevis adheroval celkově více než L. plantarum a při koncentraci 5 µg/ml, byla jeho adherence dokonce o 4 % vyšší než v prostředí bez lepku. Výsledky nenaznačují výraznější ovlivnění schopnosti adherovat, a nelze s přesností říci, že lepek negativně, či pozitivně působí na adherenční vlastnosti testovaných kmenů ve větším měřítku. Můžeme však sledovat rozdílný vliv lepku na adherenci kmenů. Kmen L. brevis vykazoval větší adherenční schopnost v prostředí s lepkem než kmen L. plantarum. Zároveň se zjistilo, že s klesající koncentrací lepku adherují kmeny více. Na základě výsledků vyplývá, že kmen L. plantarum adheruje v prostředí s lepkem méně, než kmen L. brevis. Můžeme pozorovat drobný vliv lepku na adherenci mirkobioty.

Abstract:

Human is being colonised by a myriad of microrganisms soon after birth. Those microorganisms make up a human microbiome. Human microbiome consist of many probiotic organisms as Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. Gut microbiome plays role in digestion of non-digestive parts of food and in prevention of many diseases. Its very important role is, that microbiome is capable of regulation of human immune system. Probiotics must have some basic properties such as ability to went through human gastrointestinal tract non-changed and able to multiply themselves. The most important ability of probiotics is adhesion on intestinal mucose cells, moreover be albe to interact with intestinal epithel and to multiply. Food and eating habits influence gut microbiome a lot. Some parts of food can even lead to dysbiosis of gut microbiota. Dysbiosis and other environmental influences such as genetical predispositions can cause many diseases. Composition of gut microbiome is havily disrupted by antibiotic treatment. Ability of adhesion in the environment with gluten added (in concentrations 5; 2,5; 0,5 µg/ml) was the aim of this study. Tests were made in vitro conditions on the colorectal adenocarcinoma cell of colon HT29 and Caco-2. Tested strains were Lactobacillus plantarum and Lactobacillus brevis. L. plantarum strain adhered in environment where gluten was added in concentration of 5 µg/ml almost by 7 % more, than in non-gluten environment. L. brevis strain adhered better than L. plantarum in total and its adhesion in environment with gluten concentration 5 µg/ml was even by 4 % higher than in non-gluten environment. Results doesn’t suggest any significant interference of adhesion ability so we can’t say, if gluten influences adhesion of tested strains positively or negatively for sure. However, we can prove, that there is a different effect on both strains. L. brevis strain adhered better than L. plantarum in gluten enriched environment. Moreover, we found out that as concentration of gluten lowers, strains adhered much better. Based on our results, L. plantarum adhere lesser than L. brevis in environment enriched with gluten. We can see a small influence of gluten on mikrobita adhesion.

Keywords

Lepek, Probiotika, Střevní model, In vitro, Adherence

Keywords

Gluten, Probiotics, Adhesion, Gut model, In vitro

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.
• Reader: Lucie Malá, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Nutrition and Foodstuffs