Degradace komplexních karbohydrátů bifidobakteriemi

Marie Makovská

Bakalářská práce

Degradation of complex carbohydrates by bifidobacteria

Anotace:

Ve své bakalářské práci se zabývám schopností různých kmenů bifidobakterií využívat některé komplexní karbohydráty jako zdroj energie. Pro tuto práci bylo použito 112 kmenů rodu Bifidobacterium, které pocházely z rozdílných ekologických nik. Byly použity oficiální sbírkové typové i netypové kmeny, dále pak kmeny divoké, některé z nich byly izolovány pracovníky a studenty Katedry mikrobiologie, výživy a dietetiky na ČZU. Čisté kultury byly naočkovány do médií obohacených o různé substráty (3 typy škrobu a rezistentní dextrin Nutriosa), přičemž testované substráty byly vždy jediným zdrojem uhlíku. Média obsahovala bromkresolovou červeň jako pH indikátor. Pozitivní vzorek kultury, který dokázal utilizovat daný substrát, se projevil změnou barvy, jelikož zde došlo ke tvorbě metabolitů (kyseliny octové a mléčné), což se projevilo snížením pH. Dále byly kultury testovány na schopnost degradace škrobu tzv. deskovou metodou. Petriho misky obsahovaly agar obohacený o škrob a do předem vytvořené jamky inokulovaný testovaný kmen. Po anaerobní kultivaci, barvení Congo red činidlem a opláchnutí NaCl, byly hodnoceny světlé zóny kolem vzorku, které dokazovaly degradaci substrátu kulturou. Vyhodnocením testů bylo zjištěno, že schopnost utilizace škrobu je častější pro kmeny animálního původu (které jsou i druhově nejrozmanitější). Pozitivně reagovalo 59,7 % zvířecích kmenů z celkového počtu 61 (20 různých druhů z 35 testovaných). U kmenů pocházejících z lidských zdrojů byla schopnost degradace škrobu nižší, pouze 26 % kmenů ze 42 testovaných dokázalo degradovat škrob. Tyto pozitivní kmeny však zahrnují 8 různých druhů ze 14 testovaných. Ze 6 kmenů bifidobakterií izolovaných z potravinových zdrojů to byly pouze 2 kmeny, pocházející z probiotického produktu ve formě kapek a mongolského tradičního fermentovaného nápoje "airag", vyráběného z mléka klisny (2 různé druhy ze 4 testovaných). Všechny 3 kmeny, které byly izolovány z odpadních vod, reagovaly pozitivně (každý kmen byl jiného druhu). Na základě výsledků testů můžeme potvrdit určitou substrátovou preferenci daných kmenů bifidobakterií, která závisí na místě jejich výskytu.

Abstract:

In my bachelor thesis I discuss different strains of bifidobacteria and their ability to utilize different complex carbohydrates as an energy source. For this bachelor thesis were used 112 strains of Bifidobacterium genus which came from different ecological niches. Official collection type and untyped strains were used, along with wild strains, some of which have been isolated by workers and students of the Faculty of Microbiology, Nutrition and Dietetics at the Czech University of Life Sciences. Pure cultures were inoculated into media enriched with different substrates (3 types of starch and Nutriose - resistant dextrin), while tested substrates were always sole carbon sources. Media contained bromcresol red as a pH indicator. A positive sample of the culture, which was able to utilize the substrate, exerted a color change, because of the formation of metabolites (especially acetic acid and lactic acid), which was resulted in lowering the pH. Further, cultures were tested for ability to degrade starch with so-called plate method. Petri plates contained an agar enriched with starch and tested Bifidobacterium strains were inoculated in preformed holes. After an anaerobic cultivation, coloration by Congo red agent and rinse by NaCl, bright zones around the samples, which prove ability to degrade starch by the bifidobacteria culture, were evaluated. By the evaluation of the tests has been found that degradation of starch is more frequent for animal strains (which are more species-diverse). Positively respond 59,7 % of total 61 animal strains (20 different species of total 35). Strains isolated from human sources have less capacity of starch degradation. There 26 % of total 42 strains were able to degrade starch. However these positive strains include 8 different species of total 14 tested. From 6 dietary sources of strains just 2 strains (2 different species of 4 tested) were able to degrade starch. One of them was isolated from probiotic product (drops) and the second one was isolated from airag (Mongolian traditional fermented drink, which is made from the milk of mares). All three strains, which were isolated from sewage, can degrade starch (each of them was different species). The results suggest that some substrate preference of Bifidobacterium strains depends of their habitat.

Klíčová slova

bifidobakterie, degradace, komplexní karbohydrát, prebiotika

Keywords

complex carbohydrates, degradation, bifidobacteria, prebiotics

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 4. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Věra Bunešová, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Zemědělství, zahradnictví a rozvoj venkova / Výživa a potraviny