Biotehnološka proizvodnja liofiliziranih sojeva Propionibacterium freudenreichii

diplomski rad

• Naslov (engleski): Biotechnological production of freeze - dried Propionibacterium freudenreichii strains
• Autor: Marko Marinković
• Mentor: Jagoda Šušković (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prehrambeno-biotehnološki fakultet; (Zavod za biokemijsko inženjerstvo); (Laboratorij za tehnologiju antibiotika, enzima, probiotika i starter kultura); Zagreb
• Datum i država obrane: 2015-07-17, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOTEHNIČKE ZNANOSTI; Biotehnologija

Sažetak

Cilj ovog diplomskog rada je ispitati funkcionalna svojstva četiri različita soja Propionibacterium freudenreichii kako bi se procjenio njihov probiotički potencijal. Ispitana su temeljna funkcionalna svojstva in vitro, preživljavanje u prisutnosti različitih koncentracija žučnih soli i u simuliranim uvjetima gastrointestinalnog trakta (GIT), antimikrobno djelovanje, te mogućnost adhezije bakterijskih stanica P. freudenreichii na proteine ekstracelularnog matriksa: kolagen, fibronektin i laminin, te na protein sluznice, mucin. S ciljem procjene bioraznolikosti odabranih sojeva je provedena analiza ukupnih staničnih proteina, a ispitano je i preživljavanje ovih sojeva tijekom liofilizacije uz dodatak različitih lioprotektanata: sirutke, obranog mlijeka i laktoze, što je značajno za optimizaciju biotehnološke proizvodnje probiotičkih sojeva. Određivanje postotka proizvedene kiseline u supernatantima kulture pojedinog soja P. freudenreichii, pokazalo je da sva četiri soja proizvode sličnu količinu kiselina. U prisutnosti tri različite koncentracije žučnih soli: 0,3 %, 0,6 % i 1,5 %, uočen je rast biomase svih P. freudenreichii sojeva, što ukazuje na dobro podnošenje odabranih koncentracija žučne soli. Bakterijski sojevi najbolje podnose najnižu koncentraciju žučne soli od 0,3 %, a s povećanjem koncentracije na 0,6 %, odnosno 1,5 % preživljavanje sojeva se smanjuje. Ispitani P. freudenreichii sojevi uspješno preživljavaju in vitro u uvjetima GIT. Analiza antimikrobnog djelovanja četiri bakterijska soja P. freudenreichii provedena je s šest test-mikroorganizama, a prema rezultatima određeni postotak supernatanta ispitivane bakterijske kulture P. freudenreichii inhibira rast svih test-mikroorganizama. Mogućnosti in vitro adhezije odabranih sojeva P. freudenreichii na proteine ekstracelularnog matriksa i mucin se međusobno razlikuju. Određeni broj živih bakterijskih stanica (CFU mL-1) P. freudenreichii prije i nakon procesa liofilizacije, uz dodatak tri različita lioprotektora, upućuje na najučinkovitije preživljavanje bakterijskih stanicas uz dodatak šećera laktoze.

Sažetak (engleski)

Aim of this thesis was to determine functional characteristics of four different Propionibacterium freudenreichii strains in order to evaluate its probiotic effects. Basic functional characteristics, survival of strains in different concentrations of bile salts and in simulated gastrointestinal tract (GIT) conditions, antimicrobial activity and adhesion to extracellular matrix proteins: collagen, fibronectin and laminin, and mucin, were studied in vitro. In addition, analysis of whole cell was carried out in order to evaluate the biodiversity of the strains of interest. Additionally strain survival during freeze-drying, using different lyoprotectants: whey, skim milk and lactose were tested, which is important for optimization of biotechnological production of probiotic strains. Determined percentage of acid produced in P. freudenreichii supernatants, revealed that all of four strains produced similar amount of acids. In presence of three different concentration of bile salts: 0,3 %, 0,6 % and 1,5 %, the growth of all P. freudenreichii strains was observed, which indicates on efficient bile salts tolerance. All bacterial strains tolerated the lowest bile salt concentration of 0,3 %, the best, while tolerance decreased with increase of concentration to 0,6 % and 1,5 %. P. freudenreichii strains showed excellent in vitro GIT survival. Antimicrobial activity of four P. freudenreichii strains was carried out with six test-microorganisms and results show that certain amount of tested P. freudenreichii supernatant strains inhibited the growth of all test-microorganisms. Adhesion ability to extracellular matrix proteins and mucin was strain dependend, and implied on the strains potential to adhere to intestinal epithelial cell. Survival rate (CFU mL-1) of selected strains determined, before and after freeze-drying, with three different lyoprotectants, revealed that the best survival rate was achieved with lactose additon.

• Ključne riječi: Funkcionalnost; probiotici; Propionibacterium freudenreichii
• Ključne riječi (engleski): Functionality; probiotic; Propionibacterium freudenreichii
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:159:756714
• Studijski program: Naziv: Bioprocesno inženjerstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka bioprocesnog inženjerstva (mag. ing. bioproc.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Pristup korisnicima matične ustanove
• Datum i vrijeme pohrane: 2017-04-28 12:42:52