Study of the antioxidant properties of probiotic bacteria Lactobacillus for the inflammatory bowel disease (IBD).

Choroba Leśniowskiego-Crohna oraz wrzodziejące zapalenie jelita grubego(colitis ulcerosa), to jednostki chorobowe klasyfikowane jako nieswoiste stany zapalnejelit (ang. Inflammatory Bowel Disease – IBD). Rozwój choroby warunkowany jestprzez współistnienie predyspozycji genetycznych, zaburzenia funkcjonowania układuimmunologicznego, czynników środowiskowych i zmienionego składu mikrofloryjelitowej. Toczący się proces zapalny w jelitach jest prawdopodobną przyczynąnadmiernej produkcji wolnych rodników tlenowych, w tym anionorodnika tlenowegoi nadtlenku wodoru. Powstająca nadwyżka H2O2 przyczynia się do inicjacji reakcjiFentona, w której powstaje wysoce reaktywny rodnik hydroksylowy.Narastający stres oksydacyjny powoduje nasilenie się objawów chorobowych.Jedną z możliwości terapeutycznych dla pacjentów chorujących na IBD jestzastosowanie probiotyków o ściśle określonych właściwościach. Zdolnościantyoksydacyjne bakterii, w dużej mierze uzależnione są od działania dysmutazyponadtlenkowej oraz katalazy. Określenie fenotypowej aktywności tych enzymów stałosię punktem wyjścia niniejszej pracy, w której podjęto również próbę regulacji działaniakatalazy poprzez stymulację bakterii czynnikami chemicznymi.Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że właściwościantyoksydacyjne probiotycznych bakterii z rodzaju Lactobacillus są zależne nie tylkood gatunku, ale także od szczepu. Wykazano, że możliwym jest zwiększeniefenotypowej aktywności katalazy poprzez działanie czynnikiem stresowym, jaki jestnadtlenek wodoru oraz suplementację pożywki jonami manganu. Potwierdzonorównież, że raz pobudzana aktywność katalazy zostaje zachowana po przeprowadzeniuprocesów technologicznych, stosowanych w produkcji preparatów probiotycznych,takich jak mrożenie czy lioflizacja.Crohn's disease (Crohn's syndrome) and ulcerative colitis are disease entitiesclassified as inflammatory bowel diseases (IBD). Development of the diseaseis conditioned by co-existence of genetic predispositions, immune system disorders,environmental factors and alterations in gut micoflora balance. Ongoing inflammationin the gut is a presumable reason of the excessive production of reactive oxygen species,including superoxide anion and hydrogen peroxide.Uprising oxidative stress causes intensification of the disease's symptoms. Oneof the therapeutic options for patients suffering from IBD is the application of specificprobiotics. The antioxidant activity of bacteria is contingent on superoxide dismutaseand catalase activity. The main purpose and starting point of this work was to definephenotypic enzyme's activity and the attempt to regulate catalase activity throughbacterial stimulation by chemical factors.The analysis reveals that the antioxidant properties of probiotic bacteriaof Lactobacillus genus depend not only on the species, but also on the strain. It has beenshown that increase of the phenotype of catalase activity is possible thanks to the actionof the stress factor - hydrogen peroxide, and supplementation of the medium manganeseions. It was also validated that only once stimulated catalase activity is maintained afterthe technological processes used in the probiotic preparations, such as freezingor freeze-drying

Study of the antioxidant properties of chosen Lactobacillus plantarum strains for the inflammatory bowel disease (IBD).

Niektóre szczepy probiotycznych bakterii Lactobacillus plantarum posiadają zdolność do rozkładu nadtlenku wodoru dzięki obecności charakterystycznych enzymów: katalazy hemowej oraz pseudokatalazy manganowej. Owa specyficzna właściwość pozwala na wykorzystanie tych bakterii w nowoczesnej i alternatywnej metodzie łagodzenia objawów chorobowych u pacjentów z nieswoistymi stanami zapalnymi jelit (IBD), do których zalicza się chorobę Leśniowskiego-Crohna, colitis ulcerosa i inne niespecyficzne zapalenia jelit. W swojej pracy przedstawiam opis przeprowadzonego doświadczenia mającego na celu określenie właściwości antyoksydacyjnych wybranych szczepów bakterii Lactobacillus plantarum na podstawie katalitycznego rozkładu nadtlenku wodoru.Some of the strains of Lactobacillus plantarum probiotic bacteria have an ability to decompose hydrogen peroxide, thanks to the presence of some characteristic enzymes: heme catalase and manganese pseudocatalase. This specific feature allows to use these bacteria in modern and alternative methods of mitigation the symptoms in patients with inflammatory bowel disease (IBD), which include Crohn’s disease, colitis ulcerosa and others non-specific inflammatory bowel diseases. In my Bachelor thesis, I present a description of the experiment that was made to define the antioxidant properties of chosen Lactobacillus plantarum strains on the basis of the catalytic decomposition of hydrogen peroxide