Studium interakcí antibiotik a rostlinných olejů s obsahem mastných kyselin o střední délce řetězce.

Bc. Josef Soukup

Master's thesis

The study of interactions between antibiotics and plant oils rich in medium-chain fatty acids.

Abstract:

Jedním z nejvýznamnějších a nejrozšířenějších problémů při léčbě infekčních onemocnění je vznik rezistence na chemoterapeutika. Je znepokojivé, že se objevují bakterie rezistentní vůči důležitým lékům. Typickým příkladem je meticilin rezistentní Staphylococcus aureus (MRSA) nebo Enterococcus faecalis rezistentní proti vankomycinu, které se stávají v nemocnicích běžnými, což vede k velmi významné morbiditě a mortalitě u dříve léčitelných bakteriálních infekcí. Tato situace je alarmující a je třeba ji řešit. Vyvíjí se značné úsilí na objevení nových antibakteriálních látek proti kmenům MRSA, které si vyvinuly rezistenci vůči většině existujících antibiotik. Jednou z možností jsou mastné kyseliny o střední délce řetězce (MCFA). Nicméně nevíme nic o jejich interakci s antibiotiky u S. aureus.Cílem této diplomové práce je zhodnotit interakce mezi oleji obsahujícími nasycené mastné kyseliny o střední délce řetězce, které mají antibakteriální účinky, a standardním antibiotikem (oxacilinem) proti referenčním kmenům Staphylococcus aureus a jednomu klinickému izolátu. Použitými oleji byly kokosový (Cocos nucifera), palmojádrový (Elaeis guineensis), tucuma (Astrocaryum vulgare) a muru-muru (Astrocaryum murumuru). Testovanými kmeny Staphylococcus aureus byly standardní kmeny ATCC 29213 a ATCC 43300, které představují kmeny na meticilin citlivé a rezistentní, a jeden klinický izolát (SA1) poskytnutý Fakultní nemocnicí v Motole (Praha, ČR). Plynovou chromatografií byly u všech olejů identifikovány koncentrace jednotlivých mastných kyselin v nich obsažených. K aktivaci antibakteriálních účinků olejů bylo třeba jejich štěpení lipázou. Minimální inhibiční koncentrace (MIC) jednotlivých olejů byly stanoveny mikrodilučním testem v 96-jamkové mikrotitrační destičce. K vyhodnocení kombinačního efektu vybraných naštěpených rostlinných olejů byla použita hodnota frakční inhibiční koncentrace (FIC). Všechny vybrané naštěpené oleje působily v kombinaci s oxacilinem antagonisticky v koncentraci 2048 mg/l, a to u všech vybraných kmenů (citlivých i rezistentních na oxacilin). Některé tak působily i v koncentraci 1024 mg/l.

Abstract:

One of the most significant and widespread problems in infectious disease treatment is the development of resistance to chemotherapeutics. It is disturbing that bacteria resistant to important drugs appear. Typical example is methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) or vancomycin resistant Enterococcus faecalis that become common in hospitals, leading to very significant morbidity and mortality in previously curable bacterial infections. This situation is alarming and needs to be addressed. Considerable efforts are being made to discover new antibacterial agents against methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains that have developed resistance to most existing antibiotics. One of the options are medium-chained fatty acids (MCFA). Nothing is known, however, about their interactions with antibiotics in case of S. aureus. The objective of this diploma thesis was to evaluate the interactions between medium chain saturated fatty acids, which have antibacterial activity, and the standard antibiotic (oxacillin) against the reference strains of Staphylococcus aureus and one clinical isolate. The oils used were coconut (Cocos nucifera), palm kernel (Elaeis guineensis), tucuma (Astrocaryum vulgare) and muru-muru (Astrocaryum murumuru). Tested strains of Staphylococcus aureus were strains ATCC 29213 and ATCC 43300, which are representing methicillin sensitive and resistant strains, and one clinical isolate (SA1) provided by the Motol University Hospital (Prague, Czech Republic). The fatty acids profile of each oil was determined by the gas chromatography. Activation of antibacterial effects of oils required lipase cleavage. Minimum inhibitory concentrations (MIC) of individual oils were determined by microdilution assay in a 96-well microtiter plate. To evaluate the combinatory effect of selected cleaved vegetable oils, the fractional inhibitory concentration (FIC) value was used. All selected cleaved oils combined with oxacillin acted antagonisticly at concentration 2048 mg/l for all chosen strains (sensitive and resistant to oxacillin). Some had the same results at concentration 1024 mg/l.

Keywords

inhibice, antibiotika, aditivní účinek, Staphylococcus, rostlinné oleje

Keywords

inhibition, antibiotics, additive effect, Staphylococcus, plant oils

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. MVDr. Eva Skřivanová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

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