Účinky hmyzího chitinu na bifidobakterie a jeho význam jako prebiotika

Veronika Seidlerová

Diplomová práce

Effect of insect chitin on bifidobacteria and function like prebiotikum

Anotace:

Předpokládá se, že do roku 2050 se populace navýší na bezmála 9 miliard lidí a spolu s tím stoupne až o 70 % poptávka po bílkovinách živočišného původu. Aktuální stav produkce potravin je za těchto podmínek neudržitelný, a proto se v současné době hledají alternativní potravinářské směry, které přicházející poptávku uspokojí. Jedním z alternativních zdrojů potravy je entomofagie neboli konzumace jedlého hmyzu. Jedlý hmyz je obecně bohatý na bílkoviny a tuky. Hmyz je ovšem kromě toho také velmi dobrým zdrojem chitinu. Průměrně je hmyz tvořen z 10 % chitinem, který je pro člověka nestravitelný, může však působit prebioticky na střevní mikrobiom. Cílem diplomové práce bylo zjistit, jak chitin v těle jedlého hmyzu může ovlivňovat in vitro růst bifidobakterií a mít tak prebiotický účinek. Pro tuto práci jsme vybrali tři hmyzí moučky: larvy potemníka moučného (Tenebrio molitor), švába obecného (Blatta orientalis), a cvrčka domácího (Acheta domesticus), z nichž byl vytvořen bujón, který sloužil jako kultivační médium pro námi zvolené probiotické bifidobakteriální kmeny: Bifidobacterium pseudocatenulatum (DSM 20 438), B. breve (ATCC 15 700), B. adolescentis (DSM 20 083), B. longum (ATCC 15 707), B. animalis (DMS 10 140) a B. bifidum (DSM 20 082). Pro samotné hodnocení schopnosti bifidobakterií využívat hmyzí moučku jsme zvolili tři zkoušky. První hodnocení proběhlo pomocí plotnové metody na Petriho miskách za pomoci decimálního ředění. Dále byla stanovena absorbance pomocí optické denzity kultivačních médií s bifidobakteriemi. Posledním testováním bylo stanovení růstových křivek bifidobakterií. Výsledky testů ukázaly, že námi zvolené bifidobakteriální kmeny se dokázaly nejlépe kultivovat na Wilkins-Chalgren s přídavkem sojového peptonu, který sloužil jako ideální médium pro růst bifidobakterií. U hmyzích mouček nebyl zaznamenán žádný prebiotický efekt a nárůst na jednotlivých hmyzích moučkách se od sebe příliš nelišil. Naše prvotní hypotéza tak nebyla potvrzena. Získané hodnoty ukazují, že hmyzí moučka, jejíž hlavní součástí je chitin, nedokáže působit prebioticky jako jediný zdroj uhlíku. Dále jsme zjistili, že hmyzí moučka neinhibuje bifidobakteriální kulturu a jako potrava budoucnosti nebude narušovat bifidobakteriální společenství střev.

Abstract:

The population is expected to increase to almost 9 billion people in 2050, and together the demand for animal protein will increase by up to 70 %. Under these conditions the current state is unsustainable, when it comes o food production. Therefore alternative food routes that would satisfy the incoming demand are currently being sought. One alternative is entomophagy – the practice of eating insects, especially by people. Edible insects are generally rich in proteins and fats. Insects are the same and also a very good source of chitin. On average, insects are made up of 10% chitin, which is indigestible to humans and can have a prebiotic effect on the intestinal microbiome. The aim of the diploma thesis was to find out how chitin in the body of edible insects can affect the growth of bifidobacteria in vitro and thus have a prebiotic effect. For this work, we selected three insect meal: larvae of mealworms (Tenebrio molitor), cockroach (Blatta orientalis) and domestic cricket (Acheta domesticus). Based on the fact that a broth was created as a culture medium for our chosen probiotic bifidobacterial strains: Bifidobacterium pseudocatenulatum (DSM 20 438), B. breve (ATCC 15 700), B. adolescentis (DSM 20 083), B. longum (ATCC 15 707), B. animalis (DMS 10 140) and B. bifidum (DSM 20 082). To create an evaluation of the ability of bifidobacteria to perform insect meal, we chose three tests. The first evaluation was performed by using plate methods on a Petri dish with the help of decimal dilution, and the absorbance was determined by using the optical density of culture media with bifidobacteria. The last test was to determine the growth curves of bifidobacteria. The results of the tests show that the selected bifidobacterial strains were the best cultured on Wilkins-Chalgren with the addition of soy peptone, which serves as a medium for the growth of bifidobacteria. No prebiotic effect was found in insect flours and individual insect flours did not differ much from each other. Our initial hypothesis may not be confirmed. The obtained data showes that chitin cannot act prebiotically as the only carbon source. We have also found that insect meal does not inhibit bifidobacterial culture and as a food of the future will not disrupt the bifidobacterial intestinal community.

Klíčová slova

Bifidobacterie, hmyz, chitin, prebiotika, probiotika

Keywords

Bifidobacteria, insect, chitin, prebiotics, probiotics

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.
• Oponent: Radko Pechar, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program:
Výživa a potraviny