Využití vybraných kvasinkových probiotik a postbiotik v kosmetice a potravinářství

Abstract

V posledných rokoch rastie záujem o využitie netradičných probiotických mikroorganizmov, medzi ktoré patria aj kvasinky. Vzhľadom na ich priaznivé vlastnosti, ako je schopnosť prežívať v gastrointestinálnom trakte, produkcia bioaktívnych látok a potenciálne pozitívne účinky na zdravie, sa otvárajú nové možnosti ich aplikácie v potravinárskom, farmaceutickom aj kozmetickom priemysle. Cieľom tejto diplomovej práce bolo komplexne zhodnotiť vlastnosti vybraných druhov kvasiniek (Metschnikowia, Rhodotorula, Yarrowia lipolytica a Saccharomyces cerevisiae) a posúdiť ich využiteľnosť ako probiotických a postbiotických zložiek. V teoretickej časti boli rozpracované rozdiely medzi probiotickými a postbiotickými účinkami, rozpísané rozdiely medzi kmeňmi kvasiniek a perspektíva ich využitia v priemyselnej aplikácií. Druhá časť práce zahŕňala kultiváciu kvasiniek, prípravu ich extraktov, stanovenie obsahu bioaktívnych látok, testovanie antimikrobiálnych účinkov, ako aj modelové trávenie a testovanie enkapsulácie do lipozómov. Získané výsledky preukázali rozmanitý obsah bioaktívnych látok v kvasinkách, účinnosť enkapsulácie a prežitie v stresových podmienkach. Zároveň kvasinková biomasa podporila rast probiotických baktérií za súčasnej absencie životaschopných buniek po procese kultivácie, čo naznačuje postbiotický charakter testovaných extraktov. Na základe zistených výsledkov boli navrhnuté možnosti využitia vybraných druhov kvasiniek v oblasti doplnkov stravy a kozmetických prípravkov ako prirodzených a funkčných zložiek podporujúcich zdravie a mikrobiálnu rovnováhu. Práca prispieva k prehĺbeniu poznatkov o využiteľnosti netradičných mikroorganizmov v oblasti funkčných výrobkov a podporuje vývoj inovatívnych a prirodzene aktívnych zložiek pre zdravie človeka.

In recent years, there has been a growing interest in the use of non-traditional probiotic microorganisms, including yeasts. Due to their favourable properties, such as the ability to survive in the gastrointestinal tract, production of bioactive compounds, and potential health benefits, new opportunities are emerging for their application in the food, pharmaceutical, and cosmetic industries. The aim of this thesis was to comprehensively evaluate the properties of selected yeast species (Metschnikowia, Rhodotorula, Yarrowia lipolytica, and Saccharomyces cerevisiae) and assess their potential as probiotic and postbiotic components. The theoretical part discusses the differences between probiotic and postbiotic effects, the importance of bioactive compounds, and the potential for microbial application in industrial contexts. The experimental part involved yeast cultivation, extract preparation, analysis of bioactive compound content, antimicrobial activity testing, as well as model digestion and encapsulation into liposomes. The results revealed a diverse profile of bioactive compounds, effective encapsulation, and the ability of yeast components to withstand stressful conditions. In addition, the cell-free yeast extracts stimulated the growth of probiotic bacteria while showing no viable yeast cells after cultivation, which supports their postbiotic character. Based on the findings, potential applications of the studied yeast strains were proposed in the development of dietary supplements and cosmetic products as natural and functional ingredients that support health and microbial balance. This work contributes to a deeper understanding of the usability of non-conventional microorganisms in the field of functional products and supports the development of innovative and naturally active components for human health.