Testování antimikrobiální aktivity vybraných zástupců rodu Bifidobacterium proti patogenním streptokokům a laktokokům

Linda Roudenská

Bachelor's thesis

Testing of antimicrobial activity of selected members of the genus Bifidobacterium against pathogenic streptococci and lactococci

Abstract:

Je známo, že bifidobakterie dokáží produkovat antimikrobiální látky, které mají schopnost inhibovat nebo zpomalovat růst patogenních mikroorganismů. Bakalářská práce byla zaměřena na testování antimikrobiální aktivity, dále na rod Bifidobacterium a jeho antimikrobiální potenciál a na patogenitu vybraných laktokoků a streptokoků. Cílem experimentální části bylo nalézt bifidobakteriální kmeny, které by působily proti potenciálně patogenním kmenům laktokoků a streptokoků a potvrdit tak předpoklad, že bifidobakterie mohou regulovat patogenní účinek zmíněných koků. Celkem bylo otestováno 77 bifidobakteriálních kmenů, z nichž bylo 71 původně izolovaných z fekálních vzorků tamarínů, přesněji lvíčků zlatých (Leontopithecus rosalia) ze ZOO Olomouc. Tato skupina primátů z čeledi kosmanovitých (Callithrichidae) však neměla žádné zjevné zdravotní obtíže, i když u nich byla detekována také přítomnost laktokoků produkujících pigment granadaene. Zbývajících 6 izolátů pocházelo ze stolice lidských hostitelů nebo probiotických potravin. Dále byly použity jako kontrola i jiné látky, u kterých se předpokládala antimikrobiální aktivita. Jednalo se například o vzorek mateřského mléka a mleziva, lysozymu a antibiotikum mupirocin. K testování antimikrobiální aktivity vybraných bifidobakterií vůči laktokokům (n=10; například Lactococcus garvieae, L. formosensis, L. petauri) a streptokokům (n=3; Streptococcus agalactiae) bylo použito testování in vitro, kde byla aplikována difúzní desková metoda a dále různé modifikace spotové metody. Překvapivě časté pozitivní výsledky byly zaznamenány u spotové metody a jejích modifikací. Prostřednictvím spotové metody bifidobakterie inhibovaly růst laktokoků i streptokoků, navíc nedocházelo k produkci pigmentu granadaene. V případě difúzní metody se výsledek nepotvrdil. Čerstvá kultura, supernatant ani další testované látky nevytvořily inhibiční zónu. Jako kontrola byl použit mupirocin, kde byl zaznamenán pozitivní výsledek. Lze tedy konstatovat, že bifidobakterie vykazují za určitých podmínek atimikrobiální aktivitu vůči potenciálně patogenním laktokokům a streptokokům. Nové trendy v potravinářství související s konzumací hmyzu, mohou nést i některá rizika infekcí. Antimikrobiální aktivita bifidobakterií a aplikace probiotik by mohla vést k regulaci potenciálně patogenních koků. Uvedené metody testování je třeba více optimalizovat a zjistit princip detekovaného účinku.

Abstract:

It is known that bifidobacteria can produce antimicrobial substances that have the ability to inhibit or slow the growth of pathogenic microorganisms. The bachelor thesis was focused on testing the antimicrobial activity in bifidobacteria to find bifidobacterial strains that would act against potentially pathogenic strains of lactococci and streptococci. A total of 77 bifidobacterial strains were tested, 71 of which were originally isolated from faecal samples of tamarins, more precisely golden lion tamarins (Leontopithecus rosalia) from Olomouc Zoo. However, this group of Callithrichidae primates had no apparent health problems, although the presence of granadaene pigment-producing lactococci was also detected. The remaining 6 isolates were from the faeces of human hosts or probiotic foods. In addition, other substances with an expected antimicrobial activity were used as controls. These included a sample of breast milk, colostrum, lysozyme and antibiotic mupirocin. To test the antimicrobial activity of the selected bifidobacteria against lactococci (n=10; e.g. Lactococcus garvieae, L. formosensis, L. petauri) and streptococci (n=3; Streptococcus agalactiae), in vitro testing using the diffusion plate method, as well as various modifications of the spot method were used. Surprisingly frequent positive results were recorded for the spot method and its modifications. Through the spot method, bifidobacteria inhibited the growth of both lactococci and streptococci, and there was no production of the pigment granadaene. In the case of the diffusion method, the result was not confirmed. The fresh culture, the supernatant, and the other substances tested did not form an inhibition zone. Mupirocin was used as a control, and a positive result was recorded. Bifidobacteria show antimicrobial activity against potentially pathogenic lactococci and streptococci under certain conditions. New food trends with insect consumption may also carry some risks of infections. The antimicrobial activity of bifidobacteria and the application of probiotics could lead to the regulation of potentially pathogenic cocci. These used methods need to be further optimised, and the principle of the detected effect needs to be established.

Keywords

Antimikrobiální aktivita, probiotikum, bifidobakterie, Streptococcus agalactiae, granadaene, Lactococcus spp., patogen

Keywords

Antimicrobial activity, probiotic, bifidobacteria, Streptococcus agalactiae, granadaene, Lactococcus spp., pathogen

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Věra Neužil Bunešová, Ph.D.
• Reader: Hana Sechovcová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products