Výskyt a význam rodu Bifidobacterium bifidum u člověka

Bc. Lucie Kaňová

Master's thesis

Occurrence and significance of the species Bifidobacterium bifidum for humans

Abstract:

Pro rovnovážné složení střevní mikrobioty je zapotřebí její správné kvalitativní i kvantitativní osídlení. Pokud dojde k nerovnováze ve střevní mikrobiotě, může nastat zánětlivé onemocnění střev. Kvalitativní a kvantitativní zastoupení mikroorganismů je do jisté míry ovlivnitelné endogenními a exogenními faktory. Mezi bakterie, které příznivě působí na trávicí trakt člověka, patří rod Bifidobacterium sp. Jejich přítomnost je dána zejména věkem. Nejvyšší množství se nachází u kojenců, kteří konzumují mateřské mléko. U těchto dětí převažují druhy, jako je Bifidobacteriumlongum a Bifidobacterium bifidum. B. bifidum je druh charakteristický pro člověka a vykazuje specifické substrátové preference. Navíc druhu B. bifidum se přisuzují příznivé účinky, jako je působení proti Helicobacter pylori. Také chrání před stresem nebo blahodárně působí proti syndromu dráždivého tračníku. Právě pro tyto a jiné účinky je žádoucí podpořit jejich výskyt ve střevní mikrobiotě člověka. V této diplomové práci je zahrnuto mikrobiologické osídlení trávicího traktu člověka. Zejména je pak věnována pozornost druhu B. bifidum. Je zde popsána charakteristika druhu, jeho výskyt, význam a detekce se střevní mikrobiotě. Prvním cílem práce bylo ověřit, zda z rodu Bifidobacterium pouze druh B. bifidum má schopnost utilizace mucinu. V posledních letech se rod Bifidobacterium rozšířil o nové druhy jak lidského, tak zvířecího původu. Ověřili jsme, že pouze druh B. bifidum je schopen utilizovat mucin. Dalším cílem výzkumu byla identifikace B. bifidum ve vzorcích stolice od dvou typů dárců. Jedna skupina dárců zahrnovala lidi stravující se pouze vegetariánskou stravou, druhou skupinou byli lidé s konvenčním stravováním. Druhá skupina lidí nevyřazovala ze svého jídelníčku žádné běžné potraviny a na rozdíl od vegetariánů konzumovali ještě maso a masné výrobky. Vyšší přítomnost celého rodu Bifidobacterium ani konkrétního druhu B. bifidum nebyla prokázána na základě rozdílnost diet. Rod Bifidobacterium byl identifikován u všech dárců, zatímco B. bifidum byl přítomen u 40 % sledovaných. Posledním cílem byla detekce a identifikace bifidobakterií u pacientů trpící Crohnovou chorobou. Charakteristikou tohoto onemocnění je zánětlivé postižení kterékoli části trávicího traktu, přičemž nejčastěji se jedná o střevo. Léčba je prováděna například pomocí enterální výživy. U těchto pacientů nebyl druh B. bifidum identifikován. Také bylo zjištěno, že tato dieta snižuje celkové kvantitativní zastoupení bifidobakterií.

Abstract:

For balanced intestinal microbiota composition, it is important that both its qualitative and quantitative settlements are right. If the microbiota composition is not balanced an inflammatory bowel disease may occur. Qualitative and quantitative microorganism representation is to some extent influenced by endogenous and exogenous factors. The genus Bifidobacterium belongs to the bacteria that favorably affect the digestive tract. Their presence is mainly given by one's age. They are found in the highest numbers in infants consuming breast milk. Species Bifidobacterium longum and Bifidobacterium bifidum are among those bacteria predominating in these infants. B. bifidum is a species that is typical for human and has specific substrate preferences. Some positive effects are also attributed to B. bifidum, such as contributing to the body's defense against Helicobacter pylori, relieving of stress and beneficially affecting irritable bowel syndrome. Because of these and other effects of B. bifidum it is desirable to support their presence in human intestinal microbiota. This thesis covers the microbiological settlement of the digestive tract with focus on B. bifidum species and describes the characteristics of the species, its occurrence, significance and its detection in the intestinal microbiota. The thesis's first goal has been to verify whether the species B. bifidum is the only one of the Bifidobacterium genus that can utilise mucin. Even though the Bifidobacterium genus has been expanded by new species of both human and animal origin, only B. bifidum is able to utilize mucin. Another goal of this research has been to identify B. bifidum in stool samples from 2 types of donors. The first donor group was comprised of people eating only vegetarian food, while the second one consisted of people eating conventionally, not excluding any common food nor meat and meat products. Higher presence of the whole Bifidobacterium genus or B. bifidum specifically has not been demonstrated based on the diversity of diet. The Bifidobacterium genus has been identified in all donor, while B. bifidum has been present in 40% of the monitored cases. The last goal was to detect and identify bifidobacteria in patients suffering from the Crohn's disease. This disease is characterised by inflammation of any part of the digestive tract, most often intestine. For example it can be treated enteral nutrition. In these patients B. bifidum has not been identified. It has also been concluded that this diet lowers the total quantitative representation of bifidobacteria.

Keywords

mucin, kultivace, PCR, B. bifidum

Keywords

B. bifidum, mucin, cultivation, PCR

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Věra Bunešová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs