Ovlivnění adherence probiotik

Robert Kadlec

Doctoral thesis

Influence of adhesion of probiotics

Abstract:

Probiotika jsou živé mikroorganismy, které příznivě ovlivňují fyziologické funkce hostitele. Ve výživě nepřežvýkavých živočichů se jedná především o symbiózu v oblasti tlustého střeva, kde mají probiotika nutriční úlohu při štěpení potravy a též zabraňují růstu a uchycení patogenů. Jeden z podstatných rysů probiotik je schopnost adheze na střevní stěnu. Tato vlastnost je důležitá nejen pro vlastní kolonizaci střevní sliznice probiotickými bakteriemi, pro jejich dlouhodobé přežívání, ale i pro obsazení volných míst na povrchu střevního epitelu, která by kolonizována patogenními mikroorganismy. V práci byl zaměřen důraz na inovaci metodiky výzkumu adheze mikroorganismů, pomocí které by bylo možné identifikovat adherentní vlastnosti u velkého množství vzorků a posoudit vliv prebiotik a vliv kultivace ve formě biofilmu. Byla také představena nová metoda flotace pro odstranění neadherovaných mikroorganismů, která snižuje laboratorní náročnost experimentů a dále byl zhodnocen vliv prebiotik a vliv fenotypové formy biofilmu na probiotické vlastnosti se zvláštním důrazem na adhezi na epitel střevní stěny. Bylo prokázáno, že pozitivní ovlivnění účinku probiotik lze docílit nejen vhodným výběrem kmenů, ale i způsobem kultivace a použitím vhodných prebiotik. Naopak, většina z otestovaných, komerčně dostupných prebiotik schopnost adheze snižují. Výsledky získané v této práci mají širší platnost i dopad a dají se využít všeobecně při výzkumu adherence mikroorganismů a při výzkumu biofilmů. V textu jsou průběžně vloženy publikované i doposud nepublikované články autora vzniklé na základě této práce a představují tak základní osnovu, která je dále rozvíjí.

Abstract:

Probiotics are live microorganisms that beneficially affect the host's physiological function. In the nutrition of monogastric animals is it mainly symbiosis in the colon, where probiotics have nutrition role in the digestion of food and also prevent the growth and attachment of pathogens. One of the essential features of probiotics is the ability of adhesion to the intestinal wall. This is not only important for the colonization and retention of probiotics in the gut, but also for reduction of pathogen colonization by competitive exclusion and displacement. The main focus was on design of new method for description of microorganisms adhesion, which would be able to identify the adherent properties of a large number of combinations of probiotics, prebiotics and cultivation conditions. Also new method of flotation for removing of non-adherent microorganisms was introduced, which reduces the demand of laboratory work. Using of this method the influence of prebiotics and phenotypic effect of biofilms on probiotic properties with special emphasis on the adhesion of the epithelium of the intestinal wall was evaluated. It was shown that the enhancing of the probiotics effect can be achieved not only by appropriate selection of strains, but also by the manner of cultivation and selection of prebiotics. Conversely, most of the tested commercially available prebiotic decreases ability of adhesion. The results obtained in this work have broader impact and can be used widely in research and adherence of microorganisms in the biofilm research. In the text are inserted published and unpublished articles of the author what presents basic outline of the work, which is further developed.

Keywords

probiotika, prebiotika, biofilm

Keywords

prebiotics, probiotics, biofilm

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: prof. MVDr. Ing. Petr Doležal, CSc.

Mendel University in Brno

Faculty of Agronomy

Doctoral programme / field:
Animal Breeding / General Animal Breeding