Naslov
Funkcionalna uloga egzopolisaharida i bakteriocina u probiotičkoj aktivnosti autohtonih sojeva bakterija mliječne kiseline
(The functional role of exopolysaccharides and bacteriocins in the probiotic activity of autochthonous lactic acid bacteria strains)

Autori
Butorac, Katarina

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Prehrambeno-biotehnološki fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
04.07

Godina
2022

Stranica
185

Mentor
Novak, Jasna

Ključne riječi
probiotici ; biopeptidi ; Lactobacillus ; bakteriocin ; egzopolisaharidi ; biomolekule ; proteaze ; nova generacija sekvencioniranja ; mikrobiota ; mikroformulacija
(probiotics ; biopeptides ; Lactobacillus ; bacteriocins ; exopolysaccharides ; biomolecules ; proteases ; Next Generation Sequencing ; microbiota ; microformulation)

Sažetak
Funkcionalne biomolekule posreduju u funkcionalnosti probiotičkih bakterija in vivo. Ciljanom selekcijom autohtonih bakterija mliječne kiseline (BMK) iz znanstveno etablirane bakterijske kolekcije probiotičkih sojeva i funkcionalnih starter kultura odabrani su sojevi sa specifičnim svojstvima biosinteze bakteriocina i egzopolisaharida (EPS-a) te sojevi koji eksprimiraju proteaze za razgradnju kazeina do biopeptida. Glavni istraživački cilj je strukturna i funkcionalna karakterizacija ovih biomolekula kao postbiotika za definiranje molekularnh mehanizama probiotičke aktivnosti sojeva producenata. Sojevi koji su pokazali fenotip sinteze biomolekula, identificirani su potpunim sekvencioniranjem genoma. Producent bakteriocina, Lactiplantibacillus plantarum D13, koji inhibira Listeria monocytogenes ATCC®19111™ i Staphylococcus aureus 3048, u genomu sadrži pln genski klaster za biosintezu plantaricina. Trodimenzionalne strukture plantaricina PlnJK i PlnEF određene su in silico. Limosilactobacillus fermentum D12, sintetizira EPS-e, glikogen i razgranati heteropolisaharid koji sadrži t-Glcp i 2, 6-vezane Galf, u omjeru 1:12. eps klaster sadrži gene potrebne za biosintezu EPS-a gtf, epsA, B, C, C’, D i E, gene odgovorne za polimerizaciju i transport wzx i wzy te gene za aktivaciju prekursora molekula galE, galT, galU, rfbB, pgm i glf. Dokazano je da EPS-i posreduju u adhezijskim i autoagregacijskim svojstvima soja producenta D12 te imaju zaštitnu ulogu tijekom liofilizacije i mikroinkapsulacije. Lactobacillus i Enterococcus faecium sojevi imaju kazeinolitičko djelovanje. Primjena konzorcija BMK kao funkcionalne starter kulture u kontroliranoj fermentaciji, rezultirala je biosintezom 15 biopeptida iz kazeina. In vitro i in vivo ispitivanjem funkcionalnosti konzorcija BMK utvrđen je kolonizacijski potencijal i učinak na modulaciju sastava intestinalnog mikrobioma. Optimirana je biotehnološka proizvodnja funkcionalnih mikroformulacija konzorcija BMK. Primjena definiranog konzorcija BMK doprinjela je proizvodnji fermentiranog produkta s dodanom funkcionalnom vrijednošću i omogućila je proizvodnju inovativnog napitka na bazi nusproizvoda fermentacije, sirutke s povećanim sadržajem biopeptida. Zaključno, plantaricin D13, odnosno EPS D12, imaju potencijal probiotičkih molekula nove generacije te uz biokatalitički potencijal sustava proteaza obećavajući su postbiotici koji djeluju kao okidačke molekule za specifične funkcionalnosti sojeva producenata.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Biotehnologija

POVEZANOST RADA