Vliv kovů v potravinářství na bakteriální virulenci

Pavel Pavezka

Bachelor's thesis

Effect of food metals on bacterial virulence

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá problematikou přenosu genů rezistence β-laktamových antibiotik pomocí horizontálního přenosu genů, konkrétně pomocí transformace. Řeší způsob přenosů genů rezistence přes trofický řetězec, kdy následně Escherichia coli může způsobovat alimentární onemocnění. Dále poukazuje na aktuální rizika vzniku rezistence na β-laktamová antibiotika a alternativní způsob náhrady antibiotik za komplex železa spolu s antibiotikem. Experimentální část demonstruje antibakteriální účinek komplexu Fe16+AMP na ampicilin-rezistentní bakteriální kmen E. coli CCM 4225 a citlivý kmen E. coli CCM 3953. U těchto vzorků byla experimentálně stanovena minimální inhibiční koncentrace. Byly také pozorovány morfologické změny po expozici komplexu Fe16+AMP na E. coli CCM 3953 pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu cryo-SEM. Rovněž byl zkoumán přenos rezistence na modelové bakterii E. coli TOP10 transformací a ověřen pomocí polymerázové řetězové reakci PCR a gelové elektroforézy. Na základě výsledků bylo prokázáno, že komplex Fe16+AMP působí inhibičně na bakterii E. coli CCM 3953 a nemá signifikantní vliv na horizontální přenos plazmidů pomocí transformace.

Abstract:

The bachelor's thesis deals with the issue of gene transfer of resistance of β-lactam antibiotics by means of horizontal gene transfer, specifically transformation. It deals with the transfer of resistance genes through the food chain, when Escherichia coli can subsequently cause foodborne illness. It also points to the current risks of resistance to β-lactam antibiotics and an alternative method of replacing antibiotics with an iron complex together with an antibiotic. The experimental part is demonstrating the antibacterial effect of the Fe16+AMP complex on the ampicillin-resistant bacterial strain E. coli CCM 4225 and the sensitive strain E. coli CCM 3953. The minimum inhibitory concentration was experimentally determined for these samples. Morphological changes upon exposure of the Fe16+AMP complex to E. coli CCM 3953 were also observed using a cryo-SEM scanning electron microscope. The development of resistance to the model bacterium E. coli TOP10 by transformation was also investigated and verified by polymerase chain reaction PCR and gel electrophoresis. Based on the results, it was proven that the Fe16+AMP complex has an inhibitory effect on the bacterium E. coli CCM 3953 and does not have a significant effect on the resistance spreading via transformation mechanism.

Keywords

komplex železa, transformace, Escherichia coli, ampicilin, horizontální přenos genů

Keywords

horizontal gene transfer, transformation, ampicillin, iron complex, Escherichia coli

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2023
• Supervisor: Ing. Kristýna Číhalová, Ph.D.
• Reader: Pavlína Jelínková, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Bachelor programme:
Food Technology