Mehanizam djelovanja polisaharida iz gljiva na probiotičke bakterije roda Lactobacillus


 

Sastavnice ljudskog mikrobioma, a ponajprije probiotičke bakterije, temelj su opsežnih recentnih istraživanja zbog svoje povezanosti gotovo sa svim fiziološkim i patofiziološkim stanjima ljudskog organizma. U ovom projektu želimo istražiti učinke polisaharida iz gljiva (npr. beta-glukana), poznate dodatke prehrani, na rast probiotičkih bakterija. Vrlo malo se zna o vezi polisaharida i probiotičkih bakterija i dosadašnja istraživanja uglavnom ukazuju na njihovu pozitivnu vezu. Naša inicijalna istraživanja s ekstraktima iz gljiva bukovača i shitake također pokazuju dobre indikacije pozitivnog utjecaja beta-glukana na probiotičke bakterije roda Lactobacillus. Kontrolni eksperimenti s glukozom pokazali su da taj pozitivni efekt nije posljedica povećanja dostupnih izvora ugljika što upućuje na složeniji biološki mehanizam koji je potpuno nepoznat. Kako bi ga razjasnili, u prvom djelu projekta ćemo definirati na koje stanične strukture bakterije roda Lactobacillus polisaharidi imaju najizraženije učinke. Koristiti ćemo izuzetno osjetljivu, neinvazivnu, tehniku FTIR mikrospektroskopiju u suradnji s dr. sc. Giovanni Birarda sa sinkrotrona Elettra pored Trsta.

Istražiti ćemo i ekspresiju gena koji su najzaslužniji za izlazak bakterija iz Lag faze (npr. geni za metaboličke enzime,  rDNA geni i  geni za enzime odgovorne za sintezu aminokiselina) pomoću RT-PCR metode, s obzirom da su krivulje rasta pokazale najizraženiji učinak polisaharida iz gljiva upravo u toj fazi rasta bakterija. Ti rezultati će nam omogućiti definiranja gena na koje djeluju polisaharidi te ćemo njih dodatno ispitati konstrukcijom fluorescentnih transkripcijskih reportera.

U drugom djelu projekta time-lapse mikroskopijom pratiti ćemo djelovanje polisaharida iz gljiva ne samo na aktivaciju gena Lag faze, nego i na rast i diobu pojedinačnih stanica Lactobacilla koje ćemo kultivirati u mikrofluidnoj komori specijalno razvijenoj za potrebe ovog projekta u suradnji s Prof. dr. Songmei Wu sa Beijing Jiaotong University u Kini. Ova tehnika omogućuje i analizu heterogenosti bakterijskog ponašanja kontinuiranim praćenjem većeg broja pojedinačnih stanica. Razjasniti ćemo da li polisaharidi djeluju na malu populaciju stanica ili imaju homogeni učinak na cjelokupnu populaciju Lactobacilla.

Rezultati planiranih eksperimenata dati će nam jasne odrednice o biološkom djelovanju polisaharida iz gljiva na različite vrste roda Lactobacillus što može poslužiti kao baza za razvoja inovativnih terapeutika ili imunostimulansa, a postaviti će i čvrste temelje za suradnju s farmaceutskom i prehrambenom industrijom.


Istraživački tim
Petrović Filip ho3xme@hotmail.com
Bukša Andrea buksa.andrea@gmail.com
Giovanni Birarda giovanni.birarda@elettra.eu
Wu Songmei smwu@bjtu.edu.cn

Doc. dr. sc. Željka Maglica

Odjel za biotehnologiju

prostorija: O-217
telefon: 051 584 556
e-pošta: zeljka.maglica@uniri.hr

ORCID
ResearcherID


MEĐUNARODNA VIDLJIVOST:
CITATIH-INDEXI10-INDEX
Google Scholar