Vývoj aktivních doplňků s probiotickou složkou

Abstract

Předmětem této bakalářské práce bylo prozkoumat antimikrobiální aktivitu probiotických bakterií a zjistit, jaký vliv na ni mají prebiotika a izoláty z rostlin. Probiotika jsou bakterie, které mají zdravotní benefity pro člověka. Jejich hlavní použití je v potravinářském průmyslu, jako startovacích kultur fermentace, kdy při tomto procesu produkují antimikrobiální látky, které podporují odolnost vůči patogenním bakteriím a prodlužují dobu trvanlivosti fermentovaných potravin. Díky jejich antimikrobiálním vlastnostem je vyvíjena snaha najít další využití těchto metabolických produktů v potravinářském průmyslu. Nicméně další uplatnění probiotik je velice limitující, protože se jedná o živé organismy. Postup, který by mohl napomoci využití živých probiotik, je jejich enkapsulace s prebiotiky. V experimentální části bakalářské práce byl sledován nárůst probiotik v komerčním médiu a v minimálním médiu. Minimální médium je vhodné pro izolaci, metabolických produktů, jako jsou kyselina mléčná a bakteriociny. Dále byl sledován vliv obohaceného média o kombinace prebiotika-inulinu a esenciálních olejů z oregana a tymiánu na produkci biomasy. V druhé části byla analyzována kyselina mléčná a antimikrobiální aktivita kultur v jednotlivých médiích a kultur v komerčním médiu s aditivy. Pomocí antimikrobiálních testů bylo prokázáno, že esenciální olej z tymiánu a inulin mají pozitivní vliv na antimikrobiální působení probiotik. Pomocí výsledků z první a druhé části měření bylo minimální médium prokázáno jako nevhodné pro kultivaci vybraných probiotik, protože nárůst a antimikrobiální aktivita izolátů z tohoto média byla velice nízká. V třetí části byly zhotoveny částice pomocí enkapsulace probiotik s prebiotiky a esenciálními oleji a byl sledován nárůst probiotické kultury z daných částic. Výsledkem bylo, že probiotika z částic se během 15 dní postupně uvolňovaly do média a narůstaly. Následně bylo navrženo využití těchto částic v potravinářském průmyslu a jejich další zkoumání.Subject of this bachelor thesis was to investigate the antimicrobial activity of selected probiotic strains and determine how the probiotic growth is affected probiotic growth by prebiotics and essential oils. Probiotics are bacteria, which positively affect human health. They are mainly used in food industry as fermentation starter cultures, where they produce antimicrobial compounds that support resistance to pathogenetic bacteria during the fermentation process. In general, fermentation process is used to prolong the shelf-life of foodstuff. However, the applications of probiotics are very limited in food or other industry because probiotics are living organisms, so at least the industry tries to use their metabolic products. The method of encapsulation could support the usage of probiotics in other unusual ways. In experimental part of this thesis, the growth of probiotics was studied in both commercial MRS broth and in minimal broth, which could help with isolation of bioactive metabolic products such as lactic acid and bacteriocins. Additionally, the effect of prebiotic-inulin and essential oils from oregano and thyme on probiotics growth was investigated. In the second part of thesis, the content of lactic acid was analysed and antimicrobial activity of selected probiotic strains and effect of additives on activity was tested. Antimicrobial test discovered that prebiotics and essential oil from thyme enhanced the antimicrobial activity of tested samples. Also, the minimal broth was shown to be unsustainable for cultivation of used probiotics because selected strains exhibited small production of biomass and very low antimicrobial activity. In the third part, the probiotic strain was encapsulated with prebiotic and essential oil into alginate particles. Bacterial growth from the particles in MRS broth was investigated over period of 15 days. Results of this measurement were that probiotics were gradually released from particles over the period. Subsequently the potential use of these particles was proposed for further investigation.