Global ETD Search

571	Nitrate as a Prebiotic and Nitrate-Reducing Bacteria as Probiotics for Oral Health Rosier, Bob Thaddeus 21 March 2022 (has links) Tesis por compendio / [ES] Se ha estimado que obtenemos más de las tres cuartas partes del nitrato que ingerimos de la fruta y la verdura. Los vegetales ricos en nitratos incluyen verduras de hoja verde y ciertos tubérculos (p. ej., remolachas y rábanos). Las glándulas salivales concentran activamente el nitrato plasmático, lo que da lugar a concentraciones elevadas de nitrato en la saliva (5 a 8 mM) después de una comida rica en nitratos. El nitrato es un factor ecológico que puede inducir cambios rápidos en la estructura y función de las comunidades polimicrobianas. Sin embargo, los efectos sobre la microbiota oral no se han estudiado en detalle, mientras que un número limitado de estudios previos a esta tesis indican que es probable que el nitrato sea beneficioso para la salud bucal. El objetivo de esta tesis es, por tanto, estudiar los cambios microbiológicos inducidos por nitratos e identificar posibles mecanismos de homeostasis generados por este compuesto, con el fin de determinar si el nitrato puede considerarse un prebiótico para la salud bucal. Un segundo objetivo fue aislar cepas reductoras de nitrato y probar su potencial probiótico in vitro. En el capítulo 1, se realizó un estudio in vitro para testar el efecto del nitrato 6,5 mM en comunidades orales cultivadas a partir de la saliva de 12 individuos sanos. En el capítulo 2, se obtuvieron 53 aislados de bacterias reductoras de nitrato y se probó el efecto de seis candidatos a probióticos en comunidades orales sanas cultivadas a partir de saliva de diferentes donantes con o sin nitrato 6,5 mM. En el capítulo 3, se estudió el efecto de un extracto de remolacha rico en nitrato sobre la acidificación oral después de un enjuague con azúcar en 24 individuos sin caries activas. Se tomaron sobrenadantes (capítulos 1 y 2) o muestras de saliva (capítulo 3) para mediciones de nitrato, nitrito, amonio, lactato y pH. Además, la composición bacteriana de la biopelícula in vitro y del pellet salivar se determinó usando secuenciación Illumina del rRNA 16S y/o qPCR del género nitratorreductor Rothia. Los datos demuestran que el nitrato estimula el crecimiento de los géneros beneficiosos Rothia y Neisseria en nuestro modelo in vitro, mientras que potencialmente disminuye las bacterias asociadas a la caries, la halitosis y la enfermedad periodontal. Además, los datos in vitro e in vivo presentados en esta tesis indican que el nitrato puede limitar o prevenir caídas de pH cuando los azúcares son fermentados por la microbiota oral, un mecanismo de resiliencia que podría ser estimulado por el consumo de extractos vegetales ricos en nitratos. Los principales mecanismos de amortiguación del pH por parte del nitrato son el uso de acido láctico durante la desnitrificación (observado tanto in vivo como in vitro) y durante la reducción de nitrito a amonio, así como la producción potencial de amoníaco (observado in vitro). En esta tesis, los efectos del nitrato se observaron después de períodos cortos, es decir, después de 5-9 h de incubación in vitro y 1-4 horas después de la ingesta del suplemento de nitrato in vivo. Los estudios futuros deberían centrarse en los efectos longitudinales de la ingesta diaria de nitratos. En el capítulo 2, se aislaron bacterias reductoras de nitrato pertenecientes a los géneros Rothia y Actinomyces. Una selección de aislados de Rothia aumentó el uso de lactato y la capacidad de reducción de nitratos de las comunidades bucales, lo que potencialmente beneficiaría la salud dental y la salud sistémica, respectivamente. Los datos in vitro e in vivo presentados en esta tesis sugieren que el nitrato puede modular la microbiota oral en aspectos que son beneficiosas para el huésped y, por lo tanto, podría considerarse una sustancia prebiótica para la microbiota oral. Además, los aislados reductores de nitratos pueden estimular los efectos beneficiosos del metabolismo del nitrato, sobre todo en personas con bajos niveles de estas bacterias. / [CA] S'ha estimat que obtenim més de les tres quartes parts del nitrat que ingerim de la fruita i la verdura. Els vegetals rics en nitrats inclouen verdures de fulla verda i uns certs tubercles (p. ex., remolatxes i raves). Les glàndules salivals concentren activament el nitrat plasmàtic, la qual cosa dona lloc a concentracions elevades de nitrat a la saliva (5 a 8 mm) després d'un menjar ric en nitrats. El nitrat és un factor ecològic que pot induir canvis ràpids en l'estructura i funció de les comunitats polimicrobianes. No obstant això, els efectes sobre la microbiota oral no s'han estudiat detalladament, mentre que un nombre limitat d'estudis previs a aquesta tesi indiquen que és probable que el nitrat siga beneficiós per a la salut bucal. L'objectiu d'aquesta tesi és, per tant, estudiar els canvis microbiològics induïts per nitrats i identificar possibles mecanismes d'homeòstasi generats per aquest compost, amb la finalitat de determinar si el nitrat pot considerar-se un prebiòtic per a la salut bucal. Un segon objectiu va ser aïllar soques reductores de nitrat i provar el seu potencial probiòtic in vitro. En el capítol 1, es va realitzar un estudi in vitro per a testar l'efecte del nitrat 6,5 mm en comunitats orals cultivades a partir de la saliva de 12 individus sans. En el capítol 2, es van obtindre 53 aïllats de bacteris reductors de nitrat i es va provar l'efecte de sis candidats a probiòtics en comunitats orals sanes cultivades a partir de saliva de diferents donants amb o sense nitrat 6,5 mm. En el capítol 3, es va estudiar l'efecte d'un extracte de remolatxa ric en nitrat sobre l'acidificació oral després d'un glopeig amb sucre en 24 individus sense càries actives. Es van prendre sobrenadants (capítols 1 i 2) o mostres de saliva (capítol 3) per a mesuraments de nitrat, nitrit, amoni, lactat i pH. A més, la composició bacteriana de la biopel·lícula in vitro i del pèl·let salivar es va determinar usant seqüenciació Illumina del RNAr 16S i/o qPCR del gènere nitratorreductor Rothia. Les dades demostren que el nitrat estimula el creixement dels gèneres beneficiosos Rothia i Neisseria en el nostre model in vitro, mentre que potencialment disminueix els bacteris associats a la càries, l'halitosi i la malaltia periodontal. A més a més, les dades in vitro i in vivo presentades en aquesta tesi indiquen que el nitrat pot limitar o previndre caigudes de pH quan els sucres són fermentats per la microbiota oral, un mecanisme de resiliència que podria ser estimulat pel consum d'extractes vegetals rics en nitrats. Els principals mecanismes d'amortiment del pH per part del nitrat són l'ús de àcid làctic durant la desnitrificació (observat tant in vivo com in vitro) i durant la reducció de nitrit a amoni, així com la producció potencial d'amoníac (observat in vitro). En aquesta tesi, els efectes del nitrat es van observar després de períodes curts, és a dir, després de 5-9 h d'incubació in vitro i 1-4 hores després de la ingesta del suplement de nitrat in vivo. Els estudis futurs haurien de centrar-se en els efectes longitudinals de la ingesta diària de nitrats. En aquesta tesi es van aïllar bacteris reductors de nitrat pertanyents als gèneres Rothia i Actinomyces. Una selecció d'aïllats de Rothia va augmentar l'ús de lactat i la capacitat de reducció de nitrats de les comunitats bucals, la qual cosa potencialment beneficiaria la salut dental i la salut sistèmica, respectivament. Les dades in vitro i in vivo presentats en aquesta tesi suggereixen que el nitrat pot modular la microbiota oral en aspectes que són beneficiosos per a l'hoste i, per tant, podria considerar-se una substància prebiòtica per a la microbiota oral. A més, els aïllats reductors de nitrats poden estimular els efectes beneficiosos del metabolisme del nitrat, sobretot en persones amb baixos nivells d'aquests bacteris. El nitrat i els bacteris reductors de nitrat són, per tant, components prometedors per a futurs productes de salut oral. / [EN] It has been estimated that we obtain over three quarters of dietary nitrate from vegetables and fruits. Nitrate-rich vegetable types include leafy greens and certain root vegetables (e.g., beetroots and radishes). The salivary glands actively concentrate plasma nitrate, leading to high salivary nitrate concentrations (5-8 mM) after a nitrate-rich meal. Nitrate is an ecological factor that can induce rapid changes in structure and function of polymicrobial communities. However, the effects on the oral microbiota have not been clarified, whilst a limited number of previous studies did indicate that nitrate is likely to be beneficial for oral health. The aim of this thesis was therefore to study nitrate-induced microbiome changes and identify potential mechanisms for nitrate-induced homeostasis, in order to determine if nitrate can be considered a prebiotic compound for oral health. A second aim was to isolate nitrate-reducing isolates and test their probiotic potential in vitro. In chapter 1, an in vitro study was set up testing the effect of 6.5 mM nitrate on oral communities grown from saliva of 12 healthy individuals. In chapter 2, fifty-three nitrate-reducing isolates were obtained and the effect of six probiotic candidates was tested on healthy oral communities grown from saliva of different donors with or without 6.5 mM nitrate. In chapter 3, the effects of nitrate-rich beetroot extracts on oral acidification after sugar rinsing was tested in 24 individuals without active caries. Supernatants (chapters 1 and 2) or saliva samples (chapter 3) were taken for nitrate, nitrite, ammonium, lactate and pH measurements. Additionally, the bacterial composition of in vitro biofilms and salivary pellets were determined using 16S rRNA gene Illumina sequencing and/or qPCR of the nitrate-reducing genus Rothia. We showed that nitrate stimulates the growth of the beneficial genera Rothia and Neisseria in our in vitro model, while potentially decreasing caries-, halitosis- and periodontal disease-associated bacteria. Additionally, the in vitro and in vivo data presented in this thesis indicate that nitrate can limit or prevent pH drops when sugars are fermented by the oral microbiota - a mechanism of resilience that could be stimulated by the consumption of nitrate-rich vegetable extracts. The main pH buffering mechanisms of nitrate were lactic acid usage during denitrification (observed both in vivo and in vitro) and during the reduction of nitrite to ammonium, as well as the potential production of ammonia (observed in vitro). In this thesis, the effects of nitrate were observed after short periods, i.e., after 5-9 h incubation in vitro and/or after 1-4 hours after nitrate supplement intake in vivo. Future studies should focus on the longitudinal effects of daily nitrate intake. In chapter 2, nitrate-reducing species belonging to the genera Rothia and Actinomyces were isolated. A selection of Rothia isolates increased lactate usage and nitrate reduction capacities of oral communities, potentially benefitting dental health and systemic health, respectively. The in vitro and in vivo data presented in the current thesis suggest that nitrate can modulate the oral microbiota in ways that are beneficial for the host and could thus be considered a prebiotic substance for the oral microbiota. Additionally, nitrate-reducing isolates can stimulate certain beneficial effects of nitrate metabolism. Nitrate and nitrate-reducing bacteria are thus promising components for future oral care products to prevent or treat oral diseases and this should be further investigated. / Rosier, BT. (2022). Nitrate as a Prebiotic and Nitrate-Reducing Bacteria as Probiotics for Oral Health [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181578 / Compendio Microbiota Microbiome Microbioma Nitrato Nitrate Nitric oxide Óxido nítrico Oral health Caries Halitosis Gingivitis Periodontitis Saliva Rothia Resilience Oral microbiota Denitrification Probiotics Biofilms Biopelículas Vegetables Beetroot
572	Einfluss des probiotischen Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) auf die Infektion mit atypischen enteropathogenen E. coli (aEPEC) im porcinen in vitro-Modell Kleta, Sylvia 16 June 2009 (has links) In der vorliegenden Arbeit wurde in einem in vitro-Modell mit porcinen intestinalen Epithelzellen (IPEC-J2) der Einfluss des probiotischen E. coli Nissle 1917 (EcN) auf die Infektion mit atypischen EPEC (aEPEC) untersucht. EcN reduzierte bei Vorinkubation auf IPEC-J2 die aEPEC-Infektion drastisch. Konfokale Laserscanning- und Elektronenmikroskopie zeigten, dass EcN die Adhäsion und Mikrokoloniebildung inhibierte, jedoch nicht die Ausbildung von Attaching and Effacing-Läsionen adhärenter aEPEC. Der inhibierende Effekt von EcN wurde durch dessen sehr gute Adhäsionsfähigkeit an IPEC-J2 vermittelt. Die F1C-Fimbrien wurden als wichtigster Adhäsionsfaktor von EcN identifiziert. Darüber hinaus waren auch H1-Flagellen durch Ausbildung interbakterieller Verbindungen maßgeblich an der Adhäsion des Stammes beteiligt. In gleichem Maß wie die Vorinkubation von EcN reduzierte die Koinkubation seines Kulturüberstandes die aEPEC-Infektion, was auf die Abgabe eines inhibierenden Faktors in den Kulturüberstand schließen lässt. Dieser Faktor wurde auch von anderen pathogenen sowie nicht pathogenen E. coli-Stämmen in Schüttelkultur gebildet und scheint deshalb nicht spezifisch für EcN zu sein. Jedoch ermöglichte erst die gute Adhäsionsfähigkeit von EcN auf der Epithelzelloberfläche die Abgabe ausreichender Mengen des Inhibitors und eine Beeinflussung der aEPEC-Infektion. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass durch EcN die initiale Anheftung von aEPEC an die Wirtszelle unterbunden wird. Der inhibierende Effekt von EcN auf die aEPEC-Infektion war zeitabhängig. Im Gegensatz zur Vorinkubation erhöhten Ko- und Nachinkubation von EcN die Adhäsion von aEPEC und hatten einen geringeren inhibierenden Effekt auf die Mikrokoloniebildung. Dieser gegensätzliche Effekt auf die Adhäsion von aEPEC wird möglicherweise von einem zweiten Faktor hervorgerufen. Dieser scheint nur dann wirksam zu sein, wenn der inhibierende Faktor in zu geringer Konzentration oder erst nach Adhäsion von aEPEC vorliegt. / In this study, the effects of the probiotic E. coli strain Nissle 1917 (EcN) on host cell infection with atypical enteropathogenic E. coli (aEPEC) were investigated in an in vitro porcine intestinal epithelial cell model (IPEC-J2). In pre-incubation experiments, EcN drastically reduced the infection efficiencies of aEPEC. Using confocal laser scanning microscopy and scanning electron microscopy, it was shown that EcN inhibited the attachment and formation of microcolonies, but not the formation of attaching and effacing lesions by adherent aEPEC. The inhibitory effect was mediated by the adherent properties of EcN to epithelial cells. The F1C fimbriae were identified as the most important adhesion factor of EcN in vitro. Furthermore, the H1 flagellae were also shown to be involved in the adhesion of EcN, serving as bridges between bacterial cells. Co-incubation of culture supernatants of EcN reduced the infection efficiencies of aEPEC to the same extent as in pre-incubation with EcN bacteria, indicating the secretion of an inhibitory factor by EcN. This factor was also secreted by other pathogenic and non-pathogenic E. coli strains in shaking culture and therefore does not appear to be specific for EcN. However, the outstanding ability of EcN to adhere to epithelial cells largely contributes to the secretion of sufficient concentrations of this inhibitory factor und to the influence on the aEPEC infection. The results suggest that EcN interferes with the initial adhesion of aEPEC to host cells. The inhibitory effect of EcN was found to be time-dependent. In contrast to pre-incubation experiments, co- and post-incubation of EcN actually increased the adhesion efficiencies of aEPEC and showed only minor effects on microcolony formation. This second effect of EcN on aEPEC adhesion, possibly due to a second factor, appears only to be effective when the putative inhibitory factor is either present at low concentrations or after aEPEC is already adherent to host cells. Probiotika Adhäsion E. coli Nissle 1917 EcN atypische enteropathogene E. coli aEPEC porcine intestinale Epithelzellen IPEC-J2 probiotics adhesion E. coli Nissle 1917 EcN atypical enteropathogenic E. coli aEPEC porcine intestinal epithelial cells IPEC-J2 570 Biologie 32 Biologie XD 5087 ddc:570
573	Microcirculation, Mucus and Microbiota in Inflammatory Bowel Disease Schreiber, Olof January 2010 (has links) Inflammatory bowel diseases, (IBD), are a group of chronic disorders of the gastro-intestinal tract, and include Crohn’s disease (CD) and Ulcerative Colitis (UC). The pathogenesis is not known, but involves at least in part a loss of tolerance towards the commensal colonic microbiota. In this thesis, we show in animal models of CD and UC that the colonic mucosal blood flow increased compared to healthy animals. This blood flow increase is due to an up regulation of endothelial nitric oxide synthase (NOS). Further, we show in the UC model that the thickness of the firmly adherent colonic mucus layer increased compared to healthy animals. This increase is due to an up regulation of inducible NOS in the epithelium. Both the blood flow and mucus thickness increase appear to be protective mechanisms. We demonstrate that the firmly adherent colonic mucus layer acts as a partial barrier towards luminal bacteria. In the UC model, this barrier is destroyed, causing increased bacterial translocation. The adhesion molecule P-selectin was up regulated in the UC model, leading to increased interactions between leukocytes and the endothelium, but also increased interactions between platelets and the endothelium. This indicates that not only leukocytes, but also platelets are involved in colonic inflammation. The addition of the probiotic bacterial strain Lactobacillus reuteri prevented disease by normalizing P-selectin levels and endothelial interactions with leukocytes and platelets. Lactobacillus reuteri also decreased bacterial translocation over the epithelium. In summary, this thesis highlights the importance of colonic barrier functions, and investigates the role of the microbiota in experimental IBD. inflammatory bowel diseases experimental colitis DSS TNBS colonic mucosal blood flow laser-doppler flowmetry colonic mucus thickness MUC2 colonic mucosal barrier function iNOS eNOS probiotics Lactobacilli Lactobacillus reuteri colonic microbiota T-RFLP bacterial translocation intravital microscopy P-selectin leukocyte recruitment platelet recruitment Physiology Fysiologi
574	The Development of Marine Aquaponics Yu-Ting Chu (11777624) 01 December 2021 (has links) Integrated aquaponic food production systems are capable of producing more food on less land using less water than conventional food systems, and marine systems offer the potential of conserving freshwater resources. However, critical factors such as suitable species combinations, environmental conditions (salinity and pH), and nutrient management (animal to plant ratio, C/N ratio, and dietary crude protein) have not been fully understood for marine systems. There were four objectives in this project. The first objective was to evaluate the growth performance of potential comparable combination (whiteleg shrimp with three halophytic plants) for the development of marine aquaponics with BFT under different salinities. The second objective was to evaluate stocking densities and the C/N ratio on growth and production of whiteleg shrimp and three halophytes. The third objective was evaluation of varying concentrations of dietary crude protein in practical diets fed to shrimp raised in biofloc aquaponic saltwater systems. The fourth objective was to evaluate effects of pH levels and additional C on the growth and production of whiteleg shrimp and five plant species in marine aquaponics. Four conclusions were determined: 1) Regarding marine aquaponics, whiteleg shrimp and the three halophytes (Atriplex hortensis, Salsola komarovii, and Plantago coronopus) are suitable combinations for future development. According to the research results, shrimp performed better in a salinity of 15 and 20 ppt; yet, plants performed better in a salinity of 10 and 15 ppt. Therefore, a salinity of 15 ppt is suggested as the optimal saline condition for shrimp and the three halophytes in an indoor marine aquaponics system. In addition, inoculating probiotics do have the efficiency of stabilizing water quality, cultivating microbial community, and enhancing the health of shrimp and plants in the operation of aquaponics. 2) The stocking density ratio and C/N ratio exerted significant impacts on the performance of shrimp and plants in marine aquaponics. Shrimp performed better with the stocking density of 2:1 and 3:1, with no impact from the C/N ratio. Conversely, plants performed better with the stocking density of 3:1 and 5:1 with the C/N ratio at 15. Therefore, a stocking density ratio of 3:1 with a C/N ratio at 15 is suggested as the optimal condition for shrimp and the three halophytes in an indoor marine aquaponic food production system. Inoculating the water with biofloc and applying probiotics regularly can enhance the management of water quality and the health of shrimp and plants in aquaponics. 3) Among the findings of the study, shrimp growth was not affected by the protein content of the feed, suggesting that it is possible to use feeds with lower protein concentration when culturing shrimp in biofloc-based marine aquaponics. However, plants grew better in the treatments with higher protein content feed in the early and middle stages of production. Hence, for maximum production, providing a higher protein concentration feed (35 %) in the early stages of system start-up, and switching to a lower protein concentration feed (30 %) in the later stages of cultivation might be feasible. 4) The current study found no significant effects of pH or additional C on shrimp performance. In contrast, plants grew better in lower pH treatments, while additional C supplements improved the performance of plants grown in higher pH treatments and had similar results to the lower pH treatments. We suggest that RO water is not suitable source of water for shrimp-based marine aquaponics if ionic composition is not managed. The addition of C, however, led to improved growth and yields of most plants. Hence, adding C can be a promising approach in marine aquaponics to enhance the resistance to the abiotic stress of plants and improve their growth.<div> <br>The present study on marine aquaponics has produced important findings that will fill some knowledge gaps, provide management guidelines for production, and facilitate its development. <br></div> Sustainable Agricultural Development Aquaculture Fisheries Management Marine aquaponics Biofloc system Litopenaeus vannamei Halophytes Probiotics Water-pump-less system design Sustainable food production Shrimp to plant ratio C/N ratio Crude protein concentration pH conundrum
575	Vliv střevní mikrobioty na slizniční a systémovou imunitu při experimentální autoimunitní uveitidě / Modulation of the Mucosal and Systemic Immunity by Microbiota in Experimental Autoimmune Uveitis Šlemín, Johan January 2021 (has links) The use of probiotics has emerged in the last decades as a promising strategy when it comes to the treatment of inflammatory diseases. Through modulation of composition of the intestinal microbiota and the signalling it provides, probiotics can favourably tune the immune system. Beneficial effects of probiotic treatment have been documented in multiple animal inflammatory disease models. The effect of probiotic treatment on uveitis-a sight- threatening disease-has however not yet been described. In our study, we have tested two commercially available probiotics-Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) and Escherichia coli O83:K24:H31 (EcO)-in the treatment of experimental autoimmune uveitis (EAU). The disease severity was assessed by ophthalmoscopy and histology, proportions of leukocyte populations and intracellular expression of cytokines were evaluated by flow cytometry and the gut immune environment was analysed by tissue culture and ELISA. We found that prophylactic and early oral treatment with EcN reduces the severity of EAU. However, EcO treatment does not. The effects were accompanied by immune changes including a lowered production of inflammatory cytokines in Peyer's patches, a shift in macrophage populations in ileum and mesenteric lymph nodes or a reduced IRBP-specific response of CD4+ T...
576	Microbiota development and mucosal IgA responses during childhood in health and allergic disease Dzidic, Majda 02 September 2019 (has links) Tesis por compendio / [ES] Antecedentes: Los patrones de colonización microbiana alterados durante la infancia pueden ser en parte responsables del aumento de enfermedades alérgicas en los países desarrollados. La microbiota intestinal difiere en composición y diversidad durante los primeros meses de vida en niños que luego desarrollan o no una enfermedad alérgica. Sin embargo, poco se sabe sobre la importancia de las respuestas inmunitarias tempranas de la mucosa a la microbiota intestinal en el desarrollo de alergias infantiles. Además, los estudios con respecto al efecto protector de la microbiota de la leche materna en el riesgo de desarrollar alergias no han sido concluyentes. Aunque la cavidad bucal es el primer lugar de encuentro entre la mayoría de los antígenos exógenos y el sistema inmunológico, no existen datos sobre la influencia de las bacterias orales en el desarrollo de alergias durante la infancia. Objetivos: El objetivo general de esta tesis fue evaluar la composición y diversidad microbiana en muestras orales, intestinales y de leche materna, junto con su interacción con IgA, para estudiar el papel de la colonización microbiana durante edades tempranas de la vida en condiciones de salud y de enfermedad alérgica. Sujetos: Los bebés y las madres incluidas en este estudio forman parte del ensayo aleatorio doble ciego más grande de Suecia, entre 2001 y 2003, donde se evaluaron los posibles efectos preventivos sobre la alergia de Lactobacillus reuteri ATCC 55730 hasta los 2 y 7 años. En esta tesis, utilizamos muestras de heces recogidas a los 1 y 12 meses, y muestras orales de bebés, obtenidas longitudinalmente a los 3, 6, 12, 24 meses y 7 años. Además, analizamos muestras de leche materna, recogidas a un mes después del parto de las madres correspondientes. Métodos: Se utilizaron tecnologías de secuenciación de segunda generación dirigidas al gen 16S rARN, en combinación con citometría de células marcadas por fluorescencia, para abordar las respuestas de IgA de la mucosa hacia las bacterias intestinales y de la leche materna. Además, se utilizó la secuenciación del gen 16S para describir la colonización oral de la microbiota, en muestras de saliva, de niños que desarrollaron alergias o de aquellos que se mantuvieron sanos. Los niveles de carga bacteriana en diferentes hábitats microbianos se obtuvieron mediante la metodología de qPCR y los niveles totales de IgA de las muestras de heces se determinaron mediante inmuno-ensayo ELISA. Resultados y conclusión: La colonización de la cavidad bucal durante la infancia temprana es progresiva, aumenta en complejidad con el tiempo, y varios factores externos parecen influir en gran medida en la maduración de la microbiota oral, ya sea con un impacto a corto o largo plazo. Los cambios tempranos en la composición microbiana oral parecen influir en la maduración inmune y el desarrollo de alergias en la infancia, y la presencia de especies bacterianas específicas puede ser importante para este proceso. Además, las respuestas de IgA alteradas hacia la microbiota intestinal durante la infancia precedieron a las manifestaciones de asma y alergia durante los primeros 7 años de vida, y el consumo de leche materna con una riqueza microbiana reducida en el primer mes de vida puede aumentar el riesgo de desarrollar alergia durante la infancia. Los hallazgos observados en la presente tesis deben confirmarse en cohortes más grandes y la importancia de los factores ambientales postnatales para el desarrollo temprano de la microbiota debe abordarse más a fondo. Las investigaciones futuras deben ir más allá de la caracterización de la composición de la comunidad bacteriana e investigar los mecanismos funcionales entre los microorganismos colonizadores tempranos, la maduración inmunitaria y la alergia, así como el desarrollo del asma durante la infancia. / [CA] Antecedents: S'ha proposat que els patrons de colonització microbiana alterats durant la infància podrien ser en part els responsables de l'augment de malalties al·lèrgiques als països desenvolupats. La microbiota intestinal difereix en composició i diversitat durant els primers mesos de vida en els nens que després van desenvolupar una malaltia al·lèrgica. No obstant això, poc es sap sobre la importància de les respostes immunes de la mucosa a la microbiota intestinal en el desenvolupament d'al·lèrgies infantils. A més, les investigacions amb relació a l'efecte protector de la microbiota de la llet materna en el risc de desenvolupar al·lèrgies no han sigut concloents. Encara que la cavitat bucal és el primer lloc de trobada entre la majoria dels gèneres externs i el sistema immunològic, encara no s'ha descobert la influència dels bacteris en el desenvolupament d'una al·lèrgia durant la infància. Objectius: L'objectiu general d'aquesta tesi va ser avaluar la composició microbiana i la diversitat de mostres orals, fecals i llet materns, juntament amb la seva interacció amb IgA, per estudiar el paper del desenvolupament microbià durant el període de la infància primerenca a la salut i la malaltia al·lèrgica. Subjectes: Les mares i xiquets inclosos en aquest estudi formen part d'un estudi aleatori doble-cec a Suècia, entre el 2001 i el 2003, on es van avaluar els possibles efectes preventius de la suplementació amb Lactobacillus ATCC 55730 fins als 2 i 7 anys. En aquesta tesi, s'utilitzaren mostres de bebès arreplegades longitudinalment, obtinguts a 1 i 12 mesos, 3, 6, 12, 24 mesos i 7 anys, respectivament. A més, s'analitzaren les mostres de llet materna, arreplegades a un mes postpart de les corresponents mares. Mètodes: S'han utilitzat tecnologies de seqüenciació de nova generació dirigides al ARNr 16S, en combinació amb la classificació de les cèl·lules activades, per abordar les respostes de la mucosa cap als bacteris intestinals i de la llet materna. A més, s'utilitzà la seqüenciació d'Illumina MiSeq del gen 16S per descriure la colonització microbiana oral, i es van obtenir mostres longitudinals de saliva de menuts que varen desenvolupar al·lèrgies i d'alguns que es van mantenir saludables. Els nivells de càrrega bacteriana en diferents nínxols microbians s'han obtingut mitjançant la metodologia de qPCR i els nivells totals d'IgA de les mostres fecals es determinaren mitjançant l'immunoassaig ELISA. Resultats i conclusions: La colonització de la cavitat bucal durant la primera infància és transitòria, augmenta la seva complexitat amb el temps, i diversos factors externs influeixen en gran mesura el procés de maduració de la microbiota oral, amb un impacte a curt i llarg termini. Els canvis primerencs en la composició microbiana oral pareixen influir en la maduració del sistema immunològic i el desenvolupament d'al·lèrgies a la infància, així com la presència d'espècies bacterianes específiques pot ser important per a aquest progrés. A més, les respostes d'IgA alterades cap a la microbiota intestinal durant la infància precedeixen a les manifestacions relatives a la malaltia asmàtica i al·lèrgiques durant els primers 7 anys de vida. Per altra banda, el consum de llet materna amb una microbiota de riquesa reduïda al primer mes de vida podria augmentar el risc de desenvolupar al·lèrgia durant la infància. Els resultats observats en aquest estudi haurien de confirmar-se en cohorts humanes més grans i la importància dels factors ambientals post natals que influeixen en el desenvolupament de la microbiota primerenca han de ser més estudiats. Les investigacions futures deuen anar més enllà de la caracterització de la composició de la comunitat bacteriana i investigar els mecanismes funcionals entre els microorganismes colonitzadors primerencs, la maduració del sistema immunològic i el desenvolupament de l'al·lèrgia i l'asma durant la in / [EN] Background: It has been proposed that altered microbial colonization patterns during infancy may be partly responsible for the increase of allergic diseases in developed countries. The gut microbiota differs in composition and diversity during the first months of life in children who later do or do not develop allergic disease. However, little is known about the significance of early mucosal immune responses to the gut microbiota in childhood allergy development, and the findings regarding the protective effect of breastmilk microbiota in the risk of allergy development have been inconclusive. Furthermore, even though the oral cavity is the first site of encounter between a majority of foreign antigens and the immune system, the influence of oral bacteria on allergy development during childhood has not yet been reported. Objectives: The general aim of this thesis was to assess the microbial composition and diversity of oral, fecal and breastmilk samples, together with its interaction with IgA, in order to study the role of microbial development during early childhood in health and allergic disease. Subjects: The infants and mothers included in this study were part of a larger randomized double-blind trial in Sweden, between 2001 and 2003, where potential allergy preventive effects of Lactobacillus reuteri ATCC 55730 were evaluated until 2 and 7 years of age. In this thesis, we used longitudinally collected stool and oral samples from infants, obtained at 1 and 12 months and 3, 6, 12, 24 months and 7 years of age, respectively. Furthermore, we analyzed breastmilk samples, collected at one month post partum, from the corresponding mothers. Methods: Next-generation sequencing technologies targeting the 16S rRNA gene, in combination with cell activated cell sorting, were used in order to address mucosal IgA responses towards gut and breastmilk bacteria. Furthermore, sequencing of the 16S rRNA gene was used in order to describe oral microbiota colonization, in longitudinally obtained saliva samples, from children developing allergy or staying healthy. Bacterial load levels in different microbial habitats were obtained by qPCR methodology and total IgA levels of stool samples were determined by ELISA immunoassays. Results and conclusion: Colonization of the oral cavity during early childhood is transitional, increasing in complexity with time, and several external factors appear to greatly influence oral microbiota maturation, having either a short or a long-term impact. Early changes in oral microbial composition seem to influence immune maturation and allergy development in childhood, and the presence of specific bacterial species may be important for this progress. Furthermore, altered IgA responses towards the gut microbiota during infancy preceded asthma and allergy manifestations during the first 7 years of life, and consumption of breastmilk with a reduced microbial richness in the first month of life may increase the risk for allergy development during childhood. Findings observed here need to be confirmed in larger cohorts and the importance of postnatal environmental factors for early microbiota development should be addressed further. Future research should go beyond characterization of bacterial community composition and investigate the functional mechanisms between early colonizing microorganisms, immune maturation and allergy and asthma development during childhood. / Dzidic, M. (2019). Microbiota development and mucosal IgA responses during childhood in health and allergic disease [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/125479 / Compendio Microbiology Immunology Microbiota Infants Infancy Childhood Allergies Asthma Antibodies IgA Gut microbiota Oral Microbiota Oral health Childhood Caries Breastmilk microbiota Breastfeeding Mode of Delivery Antibiotics Probiotics Mother-Infant transmission Passiv Immunization 16S rRNA gene 454 sequencing Illumina sequencing Flow cytometry based cell sorting Total Bacterial Load Bacterial Composition Bacterial Diversity IgA index Cohort Lactobacillus Early microbiota development Immune tolerance.
577	Mejora de la calidad funcional de un snack con efecto probiótico y antioxidante mediante la incorporación de trehalosa y la aplicación de altas presiones de homogenización Burca Busaga, Cristina Gabriela 03 April 2023 (has links) Tesis por compendio / [ES] Uno de los desafíos clave que se presenta en el siglo XXI es la necesidad de alimentar a una población cada vez mayor con recursos naturales cada vez más limitados. Adicionalmente, el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) 12 de la Agenda 2030 aboga por formas de producción y consumo más sostenibles. En este sentido, se favorece el aprovechamiento y desarrollo de alimentos de origen vegetal frente a los de origen animal. Por otra parte, hay estudios que demuestran que la ingesta de determinados microorganismos en cantidades adecuadas produce efectos beneficiosos para la salud de los consumidores y que la fermentación con estos microorganismos contribuye en la mejora de las propiedades nutricionales de diferentes matrices alimentarias. Debido a esto, en los últimos años ha aumentado el interés de los científicos por desarrollar alimentos funcionales probióticos a partir de matrices vegetales, destinados a responder también a las necesidades nutricionales de los consumidores vegetarianos, con intolerancia a lactosa y con dietas restrictivas por el elevado nivel de colesterol. Entre las técnicas empleadas, la impregnación a vacío permite la incorporación de microorganismos probióticos en la matriz estructural de frutas y hortalizas sin alterar su integridad celular. Este hecho, sin embargo, se traduce en mejores recuentos tras el procesado y el almacenamiento, pero no es suficiente para garantizar la viabilidad de los microorganismos tras la estabilización mediante secado por aire caliente, lo que hace necesario recurrir a otras estrategias. Concretamente en esta tesis doctoral las técnicas que se aplican para aumentar la resistencia de los probióticos a las condiciones adversas de procesado de los alimentos son la adición de agentes protectores, como la trehalosa, y la aplicación de altas presiones de homogeneización (HPH). Los resultados de las investigaciones se presentan por compendio de 4 artículos científicos organizados en dos capítulos. En el Capítulo I "Obtención de un líquido de impregnación a base de zumo de clementina con elevado contenido en unidades formadoras de colonias de L. salivarius CECT 4063 que sean resistentes al almacenamiento y a la digestión simulada in vitro se ha analizado el efecto que la concentración de trehalosa (0-20%, p/p) y la presión de homogeneización (0-150 MPa) ejercen sobre las propiedades antioxidantes y el crecimiento de la cepa de L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 en zumo de clementina comercial, así como sobre la capacidad del microorganismo para inhibir al patógeno Helicobacter pylori, para adherirse a la mucosa intestinal y para resistir el proceso de digestión in vitro. También se ha evaluado cómo la propia fermentación con el lactobacilo afecta al contenido en compuestos con actividad antioxidante del zumo, en mayor o menor medida dependiendo de la adición o no de un 10% en peso de trehalosa al medio y/o de la homogeneización a 100 MPa del zumo fermentado y sin fermentar. Por último, se ha estudiado la evolución de las propiedades antioxidantes y microbianas de los zumos fermentados durante su almacenamiento en refrigeración, así como su habilidad para ser incorporados en la matriz estructural de láminas de manzana (var. Granny Smith) mediante la técnica de impregnación a vacío. Por otra parte, en el Capítulo II "Obtención de un snack de manzana (var. Granny Smith) con elevado contenido en compuestos antioxidantes y en unidades formadoras de colonias de L. salivarius CECT 4063" mediante impregnación a vacío y posterior liofilización o secado con aire a 40 °C se ha analizado el efecto que la adición de un 10% (p/p) de trehalosa al zumo de clementina antes de su inoculación con el microorganismo y/o la homogeneización a 100 MPa del zumo de clementina fermentado ejercen sobre la viabilidad del lactobacilo y la estabilidad de los compuestos antioxidantes frente al procesado, el almacenamiento y la digestión simulada in vitro. / [CA] Un dels desafiaments clau que es presenta en el segle XXI és la necessitat d'alimentar a una població humana cada vegada major amb recursos naturals cada vegada més limitats. Addicionalment, l'Objectiu de Desenvolupament Sostenible (ODS) 12 de l'Agenda 2030 advoca per formes de producció i consum més sostenibles. En aquest sentit, s'afavoreix l'aprofitament i desenvolupament d'aliments d'origen vegetal enfront dels d'origen animal. D'altra banda, hi ha estudis que demostren que la ingesta de determinats microorganismes en quantitats adequades produeix efectes beneficiosos per a la salut dels consumidors i que la fermentació amb aquests microorganismes contribueix a la millora de les propietats nutricionals de diferents matrius alimentàries. A causa d'això, en els últims anys ha augmentat l'interès dels científics per desenvolupar aliments funcionals probiòtics a partir de matrius vegetals, destinats a respondre també a les necessitats nutricionals dels consumidors vegetarians, amb intolerància a la lactosa i amb dietes restrictives per l'elevat nivell de colesterol. Entre les tècniques emprades, la impregnació a buit permet la incorporació de microorganismes probiòtics en la matriu estructural de fruites i hortalisses sense alterar la seua integritat cel·lular. Aquest fet, però, es tradueix en millors recomptes després del processament i l'emmagatzematge, però no n'hi ha prou per garantir la viabilitat dels microorganismes després de l'estabilització mitjançant assecat per aire calent, cosa que fa necessari recórrer a altres estratègies. Concretament en aquesta tesi doctoral les tècniques que s'apliquen per a augmentar la resistència dels probiòtics a les condicions adverses de processament són l'addició d'agents protectors, com la trehalosa, i l'aplicació d'altes pressions d'homogeneïtzació (HPH). Els resultats de les investigacions es presenten per compendi de 4 articles científics organitzats en dos capítols. En el Capítol I "Obtenció d'un líquid d'impregnació a base de suc de clementina amb elevat contingut en unitats formadores de colònies de L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 que siguin resistents a l'emmagatzematge i a la digestió simulada in vitro" s'ha analitzat l'efecte que la concentració de trehalosa (0-20%, p/p) i la pressió d'homogeneïtzació (0-150 MPa) exerceixen sobre les propietats antioxidants i el creixement del cep de L. salivarius spp. salivarius en suc de clementina comercial, així com sobre la capacitat del microorganisme per a inhibir al patogen Helicobacter pylori, per a adherir-se a la mucosa intestinal i per a resistir el procés de digestió in vitro. També s'ha avaluat com la pròpia fermentació amb el lactobacilo afecta al contingut en compostos amb activitat antioxidant del suc, en major o menor mesura depenent de l'addició o no d'un 10% en pes de trehalosa al medi i/o de l'homogeneïtzació a 100 MPa del suc fermentat i sense fermentar. Finalment, s'ha estudiat l'evolució de les propietats antioxidants i microbianes dels sucs fermentats durant el seu emmagatzematge en refrigeració, així com la seua habilitat per a ser incorporats en la matriu estructural de làmines de poma (var. Granny Smith) mitjançant la tècnica d'impregnació a buit. D'altra banda, en el Capítol II "Obtenció d'un snack de poma (var. Granny Smith) amb elevat contingut en compostos antioxidants i en unitats formadores de colònies de L. salivarius CECT 4063" mitjançant impregnació a buit i posterior liofilització o assecat amb aire a 40 °C s'ha analitzat l'efecte que l'addició d'un 10% (p/p) de trehalosa al suc de clementina abans de la seua inoculació amb el microorganisme i/o l'homogeneïtzació a 100 MPa del suc de clementina fermentat exerceixen sobre la viabilitat del lactobacilo i l'estabilitat dels compostos antioxidants enfront del processament, l'emmagatzematge i la digestió simulada in vitro. / [EN] One of the key challenges of the 21st century is the need to feed a growing population with increasingly limited natural resources. Additionally, Sustainable Development Goal (SDG) 12 of the 2030 Agenda advocates for more sustainable forms of production and consumption. In this sense, the use and development of plant-based foods are favoured over those of animal origin. On the other hand, there are studies showing that the intake of certain microorganisms in adequate amounts produces beneficial effects for the health of consumers and that fermentation with these microorganisms contributes to the improvement of the nutritional properties of different food matrices. Due to this, in recent years, the interest of scientists has increased in developing probiotic functional foods from plant matrices, aimed at also responding to the nutritional needs of vegetarian consumers with lactose intolerance and with restrictive diets due to the high cholesterol level. Among the techniques used, vacuum impregnation allows the incorporation of probiotic microorganisms in the structural matrix of fruits and vegetables without altering their cellular integrity. This fact, however, translates into better counts after processing and storage, but it is not enough to guarantee the viability of the microorganisms after stabilization by hot air drying, which makes it necessary to resort to other strategies. Specifically, in this doctoral thesis, the techniques applied to increase the resistance of probiotics to adverse food processing conditions are the addition of protective agents, such as trehalose, and the application of high-pressure homogenization (HPH). The results of the investigations are presented by a compendium of 4 scientific articles organized in two chapters. In Chapter I "Obtaining an impregnation liquid based on clementine juice with a high content of colony-forming units of L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 that are resistant to storage and "in vitro" simulated digestion, the effect that the trehalose concentration (0-20%, w/w) and the homogenization pressure (0-150 MPa) exert on the antioxidant properties and the growth of the L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 in commercial clementine juice, as well as on the capacity of the microorganism to inhibit the pathogen Helicobacter pylori, to adhere to the intestinal mucosa and to resist the in vitro digestion process. It has also been evaluated how the fermentation itself, with this Lactobacillus strain, affects the content of compounds with antioxidant activity in the juice, to a greater or lesser extent depending on the addition or not of 10% by weight of trehalose to the medium and/or the homogenization to 100 MPa of fermented and unfermented juice. Finally, the evolution of the antioxidant and microbial properties of fermented juices during refrigerated storage has been studied, as well as their ability to be incorporated into the structural matrix of apple slices (var. Granny Smith) using the vacuum impregnation technique. On the other hand, in Chapter II "Obtaining an apple snack (var. Granny Smith) with a high content of antioxidant compounds and colony-forming units of L. salivarius CECT 4063" by vacuum impregnation and subsequent lyophilization or drying with air at 40 °C, the effect that the addition of 10% (p/p) trehalose to clementine juice before inoculation with the microorganism and/or homogenization at 100 MPa of the fermented clementine juice has been analysed on the viability of lactobacillus and the stability of antioxidant compounds against processing, storage and simulated digestion in vitro. / Burca Busaga, CG. (2023). Mejora de la calidad funcional de un snack con efecto probiótico y antioxidante mediante la incorporación de trehalosa y la aplicación de altas presiones de homogenización [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192682 / Compendio Probióticos Prebióticos Fermentación Adhesión a la mucina in vitro Altas presiones de homogenización Liofilización Trehalosa Secado por aire caliente Anti-Helicobacter pylori Digestión in vitro Bioaccesibilidad de los antioxidantes Estructura de la manzana Actividad del agua Water activity Apple structure Bioaccessibility of antioxidants In vitro digestion Hot air drying Trehalose Freeze-drying High homogenization pressures In vitro mucin binding Fermentation Prebiotics Probiotics TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
578	Metabolismo del fosfato en bacterias lácticas y su implicación en la funcionalidad Corrales Benedetti, Daniela 17 January 2025 (has links) [ES] El metabolismo del fosfato (Pi) es crucial para todos los organismos vivos, tanto en términos energéticos como de biosíntesis. En bacterias lácticas (BAL), como Lacticaseibacillus paracasei, este proceso podría estar vinculado a algunas de sus funciones probióticas, como la retención de metales tóxicos como el arsénico y la síntesis de polifosfato (poli-P), crucial para la homeostasis intestinal. En distintos lactobacilos se han identificado genes (pstSCAB) que codifican un transportador ABC específico de Pi probablemente responsable de acumular arsenato [As(V)], un análogo estructural del Pi. Estos genes se encuentran adyacentes a un sistema de dos componentes (TCS) phoP-phoR, que regula el metabolismo del Pi en otras bacterias. Además, la enzima poli-P quinasa (Ppk) sintetiza poli-P, mientras que su degradación es realizada por la exopolifosfatasa (Ppx). En Lc. paracasei BL23, el gen que codifica Ppk está agrupado con dos genes exopolifosfatasa cuya función no ha sido explorada. El objetivo principal de esta tesis fue estudiar cómo el metabolismo del Pi y su regulación en lactobacilos afectan la captación de As(V) y la producción de poli-P. Se evaluó el papel del transportador PstSCAB y el TCS PhoPR de lactobacilos en la incorporación de especies inorgánicas de As. Se construyeron mutantes de los genes pstC del transportador PstSCAB, del gen regulador del transporte de Pi phoU y del gen phoP del TCS PhoPR en las cepas Lactiplantibacillus plantarum Lpp+ y WCFS1. Además, se construyeron mutantes en estos genes en nuestra bacteria modelo del laboratorio, Lc. paracasei BL23, incluyendo un mutante en el gen phoR del TCS PhoPR. Se estudió su capacidad de incorporación de As y de crecimiento. Nuestros resultados demostraron que el As(V) probablemente es captado por el sistema de transporte PstSCAB en L. plantarum. También se demostró que la cepa de Lc. paracasei que carece de phoP mostró una mayor resistencia a As(III). La inesperada resistencia a As(III) en la cepa ¿phoP de Lc. paracasei BL23 motivó la caracterización del regulador transcripcional PhoP. Se realizó un análisis transcriptómico comparativo entre la cepa silvestre y el mutante ¿phoP, mostrando cambios significativos en el transcriptoma. Uno de los hallazgos más destacados fue la disminución en la expresión del gen ackA (acetato quinasa). Esto nos llevó a construir un mutante en este gen, el cual presentó el mismo fenotipo de resistencia a As(III) que la cepa ¿phoP, evidenciando que el déficit en la expresión de la acetato quinasa causante de esta resistencia. Por otro lado, para explorar los mecanismos implicados en la síntesis y degradación de poli-P en lactobacilos, especialmente las funciones de los genes que codifican las exopolifosfatasas Ppx1 y Ppx2 en Lc. paracasei BL23, se obtuvieron mutantes en sus respectivos genes y se estudió su impacto en la síntesis de poli-P. Se observó un fenotipo inesperado en la falta de Ppx1, que presentó una ausencia total de síntesis de poli-P. Así, Ppx1 es necesaria para la producción in vivo de poli-P. Los análisis catalíticos de Ppk, Ppx1 y Ppx2 y el estudio de las secuencias proteicas sugieren que Ppx1 podría no actuar como exopolifosfatasa. Además, una mutación en el residuo conservado Glu-112 en Ppx1 incrementó la síntesis de poli-P, indicando un papel regulador o catalítico. Finalmente, se demostró que la transición a la fase estacionaria y la limitación de nutrientes desencadenan la acumulación de poli-P. Se evaluó cómo la variación en los niveles de poli-P afecta la supervivencia bacteriana durante esta fase. Un mutante en ppk2 (otra Ppk en Lc. paracasei BL23) mostró menor supervivencia en fase estacionaria, resaltando su papel en el metabolismo de poli-P. En conjunto, estos hallazgos profundizan en la comprensión del metabolismo del Pi y del poli-P en Lc. paracasei BL23, con posibles implicaciones en aplicaciones probióticas, especialmente en el contexto de la resistencia a metales tóxicos y la homeostasis intestinal. / [CA] El metabolisme del fosfat (Pi) és fonamental per a tots els éssers vius, tant en termes energètics com de biosíntesi. En bacteris làctics (BAL), com Lacticaseibacillus paracasei, aquest procés està vinculat a diverses funcions probiòtiques, com la retenció de metalls tòxics com l'arsènic i la síntesi de polifosfat (poli-P), essencial per a la homeòstasi intestinal. En diversos lactobacils s'han identificat gens (pstSCAB) que codifiquen un transportador ABC específic de Pi, probablement responsable de l'acumulació d'arsènat [As(V)], un anàleg estructural del Pi. Aquests gens estan adjacents a un sistema de dos components (TCS) phoP-phoR, que regula el metabolisme de Pi en altres bacteris. L'enzim polifosfat quinasa (Ppk) sintetitza poli-P, mentre que la seva degradació es fa per l'exopolifosfatasa (Ppx). En Lc. paracasei BL23, el gen que codifica Ppk està agrupat amb dos gens exopolifosfatasa, la funció dels quals no s'ha explorat fins ara. L'objectiu principal d'aquesta tesi va ser estudiar com el metabolisme de Pi i la seva regulació en lactobacils afecten l'absorció d'As(V) i la producció de poli-P. Es va avaluar el paper del transportador PstSCAB i del TCS PhoPR en lactobacils en la captació d'espècies inorgàniques d'As. Es van construir mutacions en els gens pstC del transportador PstSCAB, en el gen regulador phoU del transport de Pi i en el gen phoP del TCS PhoPR en les soques Lactiplantibacillus plantarum Lpp+ i WCFS1. També es van construir mutacions en aquests gens en Lc. paracasei BL23, incloent-hi una mutació en el gen phoR del TCS PhoPR. Es va estudiar la capacitat d'incorporació d'As i el creixement de les soques mutants. Els resultats van mostrar que l'As(V) és probablement captat pel sistema de transport PstSCAB en L. plantarum. També es va demostrar que la soca Lc. paracasei sense phoP va presentar major resistència a l'As(III), un resultat inesperat que va motivar la caracterització del regulador transcripcional PhoP. La resistència a l'As(III) en la soca ¿phoP de Lc. paracasei BL23 va portar a un anàlisi transcriptòmic comparatiu entre la soca salvatge i el mutant ¿phoP. Es va observar una disminució en l'expressió del gen ackA (acetat quinasa), un enzim involucrat en la metabolització d'acetat. Un mutant en aquest gen va mostrar un fenotip de resistència a l'As(III), indicant que el dèficit d'acetat quinasa és responsable de la resistència. Es va explorar també la síntesi i degradació de poli-P en lactobacils, especialment el paper dels gens que codifiquen les exopolifosfatases Ppx1 i Ppx2 en Lc. paracasei BL23. Es van construir mutants en aquests gens i es va estudiar el seu impacte en la síntesi de poli-P. Es va observar que la manca de Ppx1 impedia la síntesi de poli-P, demostrant que Ppx1 és essencial per a la producció in vivo de poli-P. A més, una mutació en el residu conservat Glu-112 en Ppx1 va augmentar la síntesi de poli-P, suggerint un possible paper regulador o catalític de Ppx1. Finalment, es va demostrar que la transició a la fase estacionària i la limitació de nutrients desencadenen l'acumulació de poli-P. Un mutant en ppk2 (una altra polifosfat quinasa en Lc. paracasei BL23) va mostrar menor supervivència en la fase estacionària, destacant el paper de Ppk2 en el metabolisme de poli-P. En resum, aquests resultats contribueixen a una millor comprensió del metabolisme de Pi i poli-P en Lc. paracasei BL23, amb implicacions per a aplicacions probiótiques, especialment en resistència a metalls tòxics i la regulació de la homeòstasi intestinal. / [EN] Phosphate (Pi) metabolism is crucial for all living organisms, both in terms of energy and biosynthesis. In lactic acid bacteria (LAB), such as Lacticaseibacillus paracasei, this process could be linked to some of their probiotic functions, such as the retention of toxic metals like arsenic and the synthesis of polyphosphate (poly-P), which is critical for intestinal homeostasis. In various lactobacilli, genes (pstSCAB) encoding an ABC transporter specific for Pi have been identified. This transporter is likely responsible for accumulating arsenate [As(V)], a structural analog of Pi. These genes are adjacent to a two-component system (TCS) phoP-phoR, which regulates Pi metabolism in other bacteria. Additionally, the enzyme poly-P kinase (Ppk) synthesizes poly-P, while its degradation is carried out by exopolyphosphatase (Ppx). In Lc. paracasei BL23, the gene encoding Ppk is clustered with two exopolyphosphatase genes whose function has not yet been explored. The main objective of this thesis was to study how Pi metabolism and its regulation in lactobacilli affect the uptake of As(V) and poly-P production. The role of the PstSCAB transporter and the PhoPR TCS in lactobacilli in the incorporation of inorganic As species was evaluated. Mutants were constructed for the pstC genes of the PstSCAB transporter, the phoU gene (regulator of Pi transport), and the phoP gene of the PhoPR TCS in Lactiplantibacillus plantarum strains Lpp+ and WCFS1. Additionally, mutants for these genes were generated in our laboratory model bacterium, Lc. paracasei BL23, including a mutant in the phoR gene of the PhoPR TCS. Their capacity for As uptake and growth was studied. Our results showed that As(V) is likely taken up by the PstSCAB transport system in L. plantarum. It was also demonstrated that the Lc. paracasei strain lacking phoP exhibited greater resistance to As(III). The unexpected resistance to As(III) in the ¿phoP strain of Lc. paracasei BL23 prompted further characterization of the transcriptional regulator PhoP. A comparative transcriptomic analysis was performed between the wild-type strain and the ¿phoP mutant, revealing significant changes in the transcriptome. One of the most notable findings was the decreased expression of the ackA gene (acetate kinase). This led to the construction of a mutant for this gene, which exhibited the same As(III) resistance phenotype as the ¿phoP strain, demonstrating that reduced acetate kinase expression is the cause of this resistance. On the other hand, to explore the mechanisms involved in poly-P synthesis and degradation in lactobacilli, particularly the roles of the genes encoding the exopolyphosphatases Ppx1 and Ppx2 in Lc. paracasei BL23, mutants were generated in their respective genes, and their impact on poly-P synthesis was studied. An unexpected phenotype was observed in the absence of Ppx1, which showed a total lack of poly-P synthesis. Thus, Ppx1 is essential for in vivo poly-P production. Catalytic analyses of Ppk, Ppx1, and Ppx2, along with protein sequence studies, suggest that Ppx1 might not act as an exopolyphosphatase. Furthermore, a mutation in the conserved residue Glu-112 in Ppx1 increased poly-P synthesis, indicating a regulatory or catalytic role. Finally, it was demonstrated that the transition to the stationary phase and nutrient limitation trigger poly-P accumulation. The impact of varying poly-P levels on bacterial survival during this phase was evaluated. A mutant in ppk2 (another Ppk in Lc. paracasei BL23) showed reduced survival in the stationary phase, highlighting its role in poly-P metabolism. Altogether, these findings enhance the understanding of Pi and poly-P metabolism in Lc. paracasei BL23, with potential implications for probiotic applications, particularly in the context of resistance to toxic metals and intestinal homeostasis. / Corrales Benedetti, D. (2024). Metabolismo del fosfato en bacterias lácticas y su implicación en la funcionalidad [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/214030 Genes pstSCAB Bacterias lácticas Probióticos Lacticaseibacillus paracasei Transportador de fosfato Arsénico Polifosfato Polifosfato quinasa Exopolifosfatasa Exopolyphosphatase Polyphosphate kinase Polyphosphate Arsenic Phosphate transporter Probiotics Lactic acid bacterias pstSCAB genes
579	Beeinflussung der Apoptoserate und Zellzyklusprogression humaner T-Zellen durch den probiotischen E. coli Stamm Nissle 1917 Rilling, Klaus 30 January 2006 (has links) Einleitung: Das Probiotikum E. coli Nissle 1917 (EcN) wird seit einigen Jahren erfolgreich in der Behandlung chronisch entzündlicher Darmerkrankungen angewendet, der zugrunde liegende Wirkmechanismus ist jedoch nur unzureichend geklärt. T-Zellen spielen in der intestinalen Immunhomöostase und der Pathogenese von CED eine zentrale Rolle. Ziel: Den Einfluss von EcN auf humane T-Zellen weitergehend zu charakterisieren. Methoden: CD3-stimulierte periphere und Lamina propria T-Zellen wurden mit verschiedenen Konzentrationen eines E. coli Nissle 1917 konditionierten Mediums (EcN-CM) oder aber hitzeinaktivierten E. coli Nissle 1917 (hi-EcN) kultiviert. Die Expression von zellzyklus- und apoptoseassoziierten Regulationsproteinen sowie DNA-Gehalt, Zellzykluskinetik, Apoptoserate und Zellexpansion wurden durchflusszytometrisch und im Western Blot bestimmt. Die Sekretion von Cytokinen wurde mit dem Cytometric Bead Assay bestimmt. Ergebnisse: EcN-CM, nicht aber hitzeinaktivierte E. coli Nissle 1917 hemmt die Zellzyklusprogression und die Expansion von stimulierten, humanen peripheren T-Zellen. Ursächlich hierfür ist eine verminderte Expression der Cykline A, B1, D2 und E mit einer konsekutiv verminderten Phosphorylierung des Retinoblastomaproteins. Periphere T-Zellen sezernieren unter EcN-CM vermindert IL-2, IFN-gamma und TNF-alpha, während die Sekretion des antiinflammatorischen IL-10 durch EcN-CM heraufreguliert wird. Im Gegensatz zur potenten Beeinflussung des Zellzyklus, wurde die Apoptose von PBT durch E. coli Nissle 1917 nicht moduliert. Während periphere T-Zellen durch EcN-CM in ihrer Zellzyklusprogression und Expansion gehemmt wurden, zeigte sich kein derartiger Effekt auf ortständige Lamina propria T-Lymphozyten. Diskussion: Bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen kommt es zu einer Rekrutierung und Aktivierung von peripheren T-Zellen in die intestinale Mukosa. Durch die differenzielle Beeinflussung des Immunsystems, bei der aktivierte periphere T-Zellen inhibiert, die ortsständigen T-Zellen jedoch in ihrer Funktion nicht gestört werden, könnte E. coli Nissle 1917 dazu beitragen, die mukosale Entzündungsreaktion zu limitieren, während die intestinale Immunhomöostase gewahrt bleibt. Als wirksames Agens kommen kleine, hitzestabile bakterielle Produkte wie Lipopolysaccharide, bakterielle Lipoproteine, CPG-DNA, Lipoteichonsäuren und Peptidoglykane in Frage. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit liefern weitere Hinweise, dass Probiotika einen breiten Einfluss auf das humane Immunsystem haben und decken zugrundeliegende Mechanismen auf. / Introduction: Although probiotic Escherichia coli strain Nissle 1917 (EcN) has been proven to be efficacious for the treatment of inflammatory bowel diseases, the underlying mechanisms of action still remain elusive. T cells play a major role in the pathogenesis of inflammatory bowel disease. Aims: To analyze the effects of E. coli Nissle 1917 on cell cycling and apoptosis of peripheral blood and lamina propria T cells. Methods: Anti-CD3-stimulated peripheral or lamina propria T cells were treated with E. coli Nissle 1917-conditioned medium (EcN-CM) or heat-inactivated E. coli Nissle 1917. Expression of cell cycle or apoptosis related proteins was determined by immunoblotting, DNA content, cell cycle kinetics, cell expansion and apoptosis were measured by flow cytometry. Cytokine levels in culture supernatants were assessed by cytometrc bead array. Results: EcN-CM but not heat-inactivated EcN inhibits cell cycling and expansion of peripheral T cells. EcN-CM decreases expression of Cyclin A, B1, D2 and E and thus reduces phosphorylation of retinoblastomaprotein in CD3-stimulated peripheral T cells. Further, secretion of proinflammatory cytokines IL-2, IFN-gamma and TNF-alpha is reduced while antiinflammatory IL-10 is increased under treatment with EcN-CM. In contrast to peripheral T cells, expansion and cell cycle progression of lamina propria T cells was not affected by EcN-CM. Apoptosis of was not modulated by EcN-CM. Discussion: The differential reaction of circulating and tissue-bound T cells towards E. coli Nissle 1917 may explain the beneficial effect of EcN in intestinal inflammation. EcN may downregulate the expansion of newly recruited T cells into the mucosa and thus limit intestinal inflammation, while already activated tissue-bound T cells may eliminate deleterious antigens in order to maintain immunological homeostasis. Possible agents, for which immunomodulatory effects are known, include heat-stable bacterial products like lipopolysaccharids, bacterial lipoproteins or bacterial DNA-motifs. Chronisch entzündliche Darmerkrankungen Zellzyklus Apoptose Probiotika T-Zellen Colitis ulcerosa Morbus Crohn Escherichia coli Nissle 1917 Inflammatory bowel disease cell cycle apoptosis ulcerative colitis Crohn’s disease Escherichia coli Nissle 1917 probiotics T cells 610 Medizin und Gesundheit 33 Medizin XD 5004 XD 5056 XG 7554 XG 7565 YC 2604 YC 2621 YC 5304 YC 5315 YC 5387 ddc:610
580	GRAVIDA KVINNORS INTAG AV KOSTTILLSKOTT : En kvantitativ studie med fokus på järn och probiotika / PREGNANT WOMEN´S INTAKE OF DIETARY SUPPLEMENT : A quantitative study focusing on iron and probiotics Lange Bålman, Miriam January 2019 (has links) Sammanfattning Bakgrund Vitamin- och mineralbrister hos gravida kvinnor kan leda till missfall och allvarliga störningar i barnets utveckling. Moderns tarmflora överförs med stor sannolikhet till barnet under förlossningen och kan därför innebära ett viktigt steg i utvecklingen av barnets tarmflora. En tänkbar lösning för att säkra ett adekvat intag kan vara konsumtion av kosttillskott och probiotika. I dagsläget finns osäkra uppgifter om hur många gravida kvinnor som intar tillskott. Syfte Att undersöka hur många gravida kvinnor i Västerbottens län som valde att inta kosttillskott, främst järn och probiotika, samt om det fanns en skillnad mellan olika faktorer och intag. Metod En kvantitativ tvärsnittsstudie där gravida kvinnor (n=1473) från Northpop-studien i Västerbottens län svarade på ett frågeformulär gällande intag av kosttillskott och faktorer som ålder, utbildning, kostregim etc. De statistiska tester som användes var Chi-2-test, oberoende t-test och Mann Whitney U-test. Materialet analyserades i SPSS. Signifikansnivån sattes till p<0,05. Resultat Majoriteten av deltagarna svarade att de intog kosttillskott. Faktorer som ökade intaget av kosttillskott hos gravida kvinnor var högre ålder (p=0,030) jämfört med lägre ålder, högre utbildningsnivå (p=0,006) jämfört med lägre utbildningsnivå och vegetarisk/vegansk kost (p=0,021) jämfört med blandkost. Femtiofem procent uppgav att de intog järntillskott. De faktorer som ökade intaget av järntillskott hos gravida kvinnor var vegetarisk/vegansk kost (p=0,001) jämfört med blandkost. Probiotika intogs av 2 procent. Ett högre intag av probiotika sågs hos personer boende i stadsområde (p=0,024) jämfört med övriga boenderegioner samt de som åt vegetarisk/vegansk kost (p=0,001) jämfört med blandkost. Slutsats Majoriteten av deltagarna intog någon typ av kosttillskott, hälften intog järntillskott och en liten andel intog probiotika. Lågutbildade, yngre, de som äter blandkost och bor utanför stadsområde verkar vara i riskgruppen för att inte inta kosttillskott. / Abstract Background Vitamin and mineral deficiencies in pregnant women can lead to miscarriage and serious disturbances in children’s development. The intestinal flora of the mother is most likely transmitted to the child during childbirth and may lay the foundation for the child's health. One possible solution to ensure an adequate intake may be the consumption of dietary supplements and probiotics. At present, there is insufficient data on supplement consumption among pregnant women. Objective The purpose of the study was to examine how many pregnant women in Västerbotten County chose to consume dietary supplements, mainly iron and probiotics, and whether there was a difference between different factors and intake. Method A quantitative cross-sectional study where pregnant women (n=1473) from the Northpop-study in Västerbotten County responded to a questionnaire regarding consumption of dietary supplements and factors such as age, education, diet etc. The material was analyzed in SPSS with Chi-2-test, independent T-Test and Mann-Whitney U-Test. Using significance level <0.05. Results The majority of participants, 90 percent, responded that they consumed dietary supplements. The factors that increased the intake of dietary supplements in pregnant women were higher age (p=0.030), higher education (p=0.006) and vegetarian/vegan diet (p=0.021). Iron was reported to be consumed by 804 people, 55 percent. The factors that increased the intake of iron supplement in pregnant women were vegetarian/vegan diet (p=0.001). Probiotics were consumed by 25 people, 2 percent. Living in urban areas (p=0.024) and eating vegetarian/vegan diet (p=0.002) increased consumption of probiotics. Conclusion The majority of participants chose to consume some type of dietary supplement, half of the participants consumed iron supplements and a small part consumed probiotics. It appears that pregnant women who are low educated, younger, eating an omnivorous diet and living outside urban areas are in the risk zone for not consuming dietary supplements. / Northpop Pregnant pregnant women woman pregnancy children fetus dietary supplements supplements iron iron supplements probiotics probiotic supplements intestinal flora bacteria gut vitamin vitamins minerals minerals B12 folate diet education low educated highly educated region age intake diet regime northpop Västerbotten Västerbotten County Council Umeå University Umeå Sweden Miriam Lange Bålman Miriam Lange Balman science economist vegetarian vegan mixed diet omnivore urban area country side quantitative nutrition diet dietician dietetics quantitative nutrition diet Chi-2 test independent t-test Mann Whitney U-test Multivitamins (mixture of vitamins) Multi-minerals (blend of minerals) Probiotics Omega-3 fish oil Blutsaft A- vitamin B vitamin vitamin C vitamin D vitamin E folic acid iron calcium beta-carotene vitamin B complex selenium antioxidants zinc magnesium q10 exercise physical activity lifestyle bachelor essay Gravid gravida kvinnor kvinna graviditet foster barn kosttillskott tillskott järn järntillskott probiotika probiotikatillskott tarmflora bakterier tarm vitamin vitaminer mineral mineraler B12 folat kost utbildning lågutbildad högutbildad boenderegion stad landsbygd ålder intag kostregim northpop Västerbotten Västerbottens läns landsting Umeå universitet Umeå Sverige Miriam Lange Bålman Miriam Lange Bålman kostvetenskap kostekonom vegetarisk vegetariskt vegan veganskt blandkost stadsområde kvantitativ näring samhällsrelevans dietist dietetik Chi-2-test oberoende t-test Mann Whitney U-test Multivitaminer (blandning av vitaminer) Multimineraler (blandning av mineraler) Probiotika Omega-3 fiskolja Blutsaft A-vitamin B-vitamin C-vitamin D-vitamin E-vitamin Folsyra Järn Kalcium Betakaroten Vitamin B-komplex Selen Antioxidanter Zink Magnesium Q10 träning fysisk aktivitet livsstil uppsats kandidatexamen Nutrition and Dietetics Näringslära

Search results