Aplikace molekulárně biologických metod při detekci genů a degradaci vybraných mikrobiálních metabolitů v potravinách

DSpace Repository

Login

Language: English čeština 

Aplikace molekulárně biologických metod při detekci genů a degradaci vybraných mikrobiálních metabolitů v potravinách

Show simple item record

dc.contributor.advisor Jančová, Petra
dc.contributor.author Pištěková, Hana
dc.date.accessioned 2020-10-15T07:47:46Z
dc.date.available 2020-10-15T07:47:46Z
dc.date.issued 2015-10-27
dc.identifier Elektronický archiv Knihovny UTB
dc.identifier.isbn 978-80-7454-946-5
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10563/45936
dc.description.abstract Tato disertační práce je zaměřena na detekci a kvantifikaci bakteriálních genů kódujících enzymy, jež se podílí na degradaci biogenních aminů (BA). Teoretická část předkládané práce pojednává o toxicitě BA, jejich výskytu v potravinách, faktorech, které se podílí na jejich vzniku i možnostech degradace těchto bakteriálních metabolitů. Zvláště se pak zabývá molekulárně biologickými metodami aplikovanými v potravinářství, které jsou efektivně využívány pro kontrolu producentů či degradérů těchto významných nízkomolekulárních dusíkatých látek. V experimentální části práce byla ověřována schopnost vybraných kmenů degradovat BA a na základě získaných poznatků byly navrženy primery (pro cílové i "housekeepingové" geny) pro dva bakteriální druhy: Bacillus subtilis a Lactobacillus casei. V rámci testů byly vybrány vhodné sady primerů (u kterých reakce běžely téměř se 100% efektivitou, netvořily se žádné dimery nebo nespecifické produkty) pro sledování genové exprese cílových genů (yobN kódující aminooxidázu u druhů B. subtilis; a MCO kódující "multi-copper" oxidázu u druhů L. casei), jež kódují enzymy podílející se právě na degradaci BA. K relativní kvantifikaci obou cílových genů (yobN, MCO) byly využívány optimalizované metodiky kvantitativní real-time PCR s reverzní transkripcí (RT-qPCR). U kmenů B. subtilis byla zaznamenaná nejvyšší genová exprese, cílového genu kódujícího aminooxidázu (yobN), v exponenciální fázi růstu (3,03 +- 0,13). Tento výsledek byl podpořen sledováním úbytku (degradací) BA v MM1, pomocí metody HPLC/UV, kdy bylo zaznamenáno snížení histaminu o 17 % a kadaverinu o 18 % u kmenu CCM 2216 během 48 hodin. Dále byla prokázána 18% degradace tyraminu u kmenu CCM 2267 během 48 hodin v tomtéž médiu. Výsledky dále naznačily, že degradace BA pomocí druhu B. subtilis může být ovlivněna tvorbou spór. I u kmenu L. casei CCDM 198 byla sledována genová exprese (relativní kvantifikace) cílového genu MCO v čase. Nejvyšší hodnota 5,04 +- 0,45 byla rovněž zaznamenaná v exponenciální fázi růstu, přičemž úbytek sledovaných BA činil 21,22 +- 4,17 %. Později byl testován i vliv redoxních činidel 1% cysteinu (w/v) a 0,1% kyseliny askorbové (w/v) na expresi genu kódujícího "multi-copper" oxidázu, tedy enzymu podílejícího se na degradaci BA. Z výsledků vyplývá, že 1% cystein (w/v) pozitivně ovlivnil růst bakterií, v důsledku čehož mírně vzrostla degradace BA (22,64 +- 3,13 %). Zatímco po přídavku 0,1% kyseliny askorbové (w/v) následoval pokles množství bakterií, exprese cílového genu i nižší degradace BA ve všech sledovaných časech. V závěru experimentu bylo ověřeno, že kmen CCDM 198 degraduje sledované BA i v reálné potravině . UHT mléce.
dc.format 120
dc.language.iso cs
dc.publisher Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
dc.rights Bez omezení
dc.subject degradace biogenních aminů cs
dc.subject histamin cs
dc.subject qPCR cs
dc.subject primery cs
dc.subject Lacto-bacillus casei cs
dc.subject Bacillus subtilis cs
dc.subject biogenic amines degradation en
dc.subject histamine en
dc.subject qPCR en
dc.subject primers en
dc.subject Lacto-bacillus casei en
dc.subject Bacillus subtilis en
dc.title Aplikace molekulárně biologických metod při detekci genů a degradaci vybraných mikrobiálních metabolitů v potravinách
dc.title.alternative Application of molecular biological methods for the detection of genes and degradation of selected microbial metabolites in foodstuffs
dc.type disertační práce cs
dc.contributor.referee Koutný, Marek
dc.contributor.referee Márová, Ivana
dc.contributor.referee Pejchalová, Marcela
dc.date.accepted 2020-09-22
dc.description.abstract-translated This dissertation is focused on the detection and quantification of bacterial genes encoding enzymes involved in the degradation of biogenic amines (BA). The theoretical part of the presented work deals with the toxicity of BA, their occurrence in food, the factors that contribute to their formation and the possibility of degradation of these bacterial metabolites. In particular, it deals with molecular biological methods applied in the food industry, which are effectively used for the control of producers or degraders of these important low molecular weight nitrogenous substances. In the experimental part of the thesis, the ability of selected strains to degrade BA was verified. Based on the acquired knowledge, primers (for target and housekeeping genes) were designed for two bacterial species: Bacillus subtilis and Lactobacillus casei. In the tests, suitable primer sets were selected (in which the reactions proceeded with almost 100% efficiency, no dimers or nonspecific products formed) for monitoring the relative expression of target genes (yobN encoding amine oxidase in B. subtilis species; and MCO encoding multicopper oxidase in L. casei species). These genes encode enzymes involved in BAs degradation. Optimized reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR) methodologies were used for relative quantification of both target genes (yobN, MCO). The highest relative expression of the gene encoding amine oxidase (yobN) in the exponential growth phase (3.03 +- 0.13) was recorded in B. subtilis strains. This result was supported by monitoring the reduction (degradation) of BA in the mineral medium by HPLC/UV, which showed a 17% decrease in histamine and 18% cadaverine for strain CCM 2216 over 48 hours. Furthermore, 18% degradation of tyramine was demonstrated by strain CCM 2267 within 48 hours in the same medium. The results further suggested that the degradation of BA by B. subtilis may be affected by spore formation. Even with strain of L. casei CCDM 198 was monitored relative expression of the target gene (MCO) at time. The highest value of 5.04 +- 0.45 was also recorded in the exponential growth phase, with a decrease in the observed BAs of 21.22 +- 4. 17%. Later, the effect of redox reagents 1% cysteine (w/v) and 0.1% ascorbic acid (w/v) on the expression of the gene encoding multicopper oxidase, an enzyme involved in BA degradation, was tested. The results show that 1% cysteine (w/v) had a positive effect on bacterial growth, resulting in a slight increase in BA degradation (22.64 +- 3.13%). While the addition of 0.1% ascorbic acid (w/v) was followed by a decrease in the amount of bacteria, expression of the target gene and lower degradation of BA at all monitored times. At the end of the experiment, it was verified that the strain CCDM 198 degrades the monitored BA also in real food - UHT milk.
dc.description.department Ústav inženýrství ochrany životního prostředí
dc.thesis.degree-discipline Technologie potravin cs
dc.thesis.degree-discipline Food Technology en
dc.thesis.degree-grantor Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta technologická cs
dc.thesis.degree-grantor Tomas Bata University in Zlín. Faculty of Technology en
dc.thesis.degree-name Ph.D.
dc.thesis.degree-program Chemie a technologie potravin cs
dc.thesis.degree-program Food Chemistry and Technology en
dc.identifier.stag 56879
dc.date.submitted 2020-07-07
bata.category


Files in this item

Files Size Format View
Pištěková_teze_2020.pdf 2.009Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Find fulltext

Search DSpace


Browse

My Account