Original title:
Preparation and characterization of natural extracts with antimicrobial effect
Translated title:
PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF NATURAL EXTRACTS WITH ANTIMICROBIAL EFFECT
Authors:
Vysoká, Marie ; Obruča, Stanislav (referee) ; Kráčmar, Stanislav (referee) ; Márová, Ivana (advisor) Document type: Doctoral theses
Year:
2023
Language:
eng Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[eng][cze]
Celosvětová spotřeba antibiotik v posledních několika desetiletích významně vzrostla, což vedlo ke zvýšenému výskytu genů antibiotické rezistence (ARG), které představují rostoucí vážnou hrozbu pro lidské zdraví na celém světě. Používání přírodních nebo alternativních léčivých přípravků tudíž v posledních několika letech výrazně vzrostlo. Velká pozornost je nyní věnována přírodním extraktům, které by mohly být v jisté formě použity jako jedna z možností léčby bakteriálního onemocnění, a to s vysokou účinností proti patogenům a se zanedbatelnými vedlejšími účinky. Biomasa kvasinek, která obsahuje cenné mastné kyseliny, sacharidy, nukleové kyseliny, vitamíny a minerály, byla testována jako možná alternativa, a to samotná i v kombinaci s rostlinnými extrakty ve formě doplňku stravy. Tato disertační práce je zaměřena na studium antimikrobiální aktivity a nutriční přínosy vybraných rostlinných extraktů, jako je acai, hřebíček, kurkuma, zázvor, ženšen a oregano. Následně byly testovány biologické účinky kvasinkové biomasy rodu Metschnikowia pulcherrima CCY 029-002-145, Cystofilobasidium infirmominiatum CCY 17-18-4, Phaffia rhodozyma CCY 77-1, Rhodotorula kratochvilovae CCY 20-2-26. Tyto kvasinky byly vybrány zejména pro vysoký obsah aktivních látek v produkované biomase. Na závěr byl posouzen potenciální synergický efekt rostlinných extraktů ve spojení s kvasinkovou biomasou ke zvýšení celkového antimikrobiálního účinku, antioxidační aktivity a vlivu na růst buněčných linií Caco-2, B16F1 a HaCaT. Vzhledem k dosaženým výsledkům lze konstatovat, že zařazení imortalizované kvasinkové biomasy v kombinaci s přírodními extrakty do doplňků stravy ve vhodné formě může být prospěšné lidskému zdraví. Existuje přímý vztah mezi životaschopností buněk a apoptózou. Všechny mikrobiální extrakty vykazovaly určité pozitivní výsledky na apoptózu u rakovinných buněčných linií a současně nevykazovaly žádné cytotoxické účinky na nezhoubné buněčné linie při stejných koncentracích.
Worldwide consumption of antibiotics has increased drastically in the past few decades. The application of antibiotics has led to the production of antibiotic resistance genes (ARGs) which represent a growing and serious human health threat worldwide. The use of natural or alternative medicines increased markedly over the last few years. Therefore, much attention is paid to natural products, which could be used as effective drugs to treat human diseases, with high efficiency against pathogens and negligible side effects. Yeast biomass that contains valuable fatty acids, carbohydrates, nucleic acids, vitamins, and minerals was tested in the potential combination with plant extracts as a food supplement. This doctoral thesis is focused on impact assessment of selected plant extracts such as acai, clove, turmeric, ginger, ginseng and oregano and their antimicrobial activity, antioxidant activity, cytotoxicity and important nutritional benefits. Subsequently, the biological effects of yeast biomass of the strains Metschnikowia pulcherrima CCY 029-002-145, Cystofilobasidium infirmominiatum CCY 17-18-4, Phaffia rhodozyma CCY 77-1, Rhodotorula kratochvilovae CCY 20-2-26 were tested. These yeasts were chosen especially for the high content of active substances in the produced biomass. In conclusion, the potential synergistic effect of plant extracts in combination with yeast biomass to increase the overall antimicrobial effect, antioxidant activity and effect on the growth of Caco-2, B16F1 and HaCaT cell lines was assessed. Considering the results achieved, it is appropriate to include immortalized yeast biomass in combination with natural extracts in food supplements in an appropriate form, as it is clear that there is some direct relationship between cell viability and apoptosis. All microbial extracts showed some positive results for the apoptosis of cancer cell lines and at the same time no cytotoxic effects on non-cancer cell lines at identical concentrations.
Keywords:
antimikrobialní látky; antioxidanty; apoptóza; kvasinky; rostliny; antimicrobials; antioxidants; apoptosis; plants; yeasts
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/213512
guest ::
