• Výzkum
• Výsledky

 

Výzkum - Anaerobní bakterie kazící potraviny a jejich schopnost vytvářet biofilmy

Kód projektu	GAP503/12/1424
Název anglicky	Anaerobic food spoiling bacteria and their biofilm forming potential
Poznámka
Akronym	BIOFILMY
Anotace projektu	Náplní projektu je izolace a identifikace anaerobních bakterií v reálných biofilmech z průmyslových potravinářských provozů a experimentální studium faktorů (nutričních, kultivačních, stimulačních a inhibičních), které ovlivňují adhezi vybraných druhů anaerobních bakterií kazících potraviny na pevné povrchy. Projekt je stavěn na srovnání experimentálních dat o intenzitě adheze a rychlosti růstu již ulpělých anaerobních bakterií na pevných materiálech (sklo, plasty, ocel atd.) s předpovědí adheze podle matematických modelů (X/DLVO teorie, bilance mezifázové volné energie) vycházejících z fyzikálně-chemických vlastností interagujících povrchů. Pomocí souladu mezi pokusem a některým z modelů lze identifikovat řídící děje mechanismu adheze a následné tvorby biofilmu bakterií. Výsledky výzkumu mechanismu počáteční fáze tvorby biofilmu anaerobními bakteriemi budou využitelné pro objasnění podílu anaerobů na tvorbě biofilmů, v potravinářské praxi pak ke snížení rizika tvorby biofilmu úpravou podmínek prostředí a povrchových vlastností materiálů a v procesech čištění a sanitace povrchů.
Anotace projektu anglicky	The project is aimed at isolation and identification of anaerobic bacteria in real biofilms from food industry and in experimental research of factors (nutritive, culturing, stimulating and inhibiting) influencing the adhesion of selected anaerobic food spoiling species to solid surfaces. The project is based on comparison of experimental data on adhesion intensities and growth rates of anaerobic bacteria adhered to solid materials (glass, plastics, steel etc.), with predictions of adhesion made according to mathematical models (X/DLVO theory, balance of interfacial free energies) using the physicochemical properties of interacting surfaces as inputs. Based on the accordance between experiments and models it will be possible to identify the main driving forces of the adhesion and subsequent biofilm formation. The results will help to clarify the role of anaerobes in biofilm formation, in industrial practice to decrease the risks of biofilm formation by modifying the environmental conditions and surface properties of solids and further in processes of surface cleaning and sanitation.
Klíčová slova	anaerobní bakterie, izolace, potraviny, kontaminace, adheze, biofilm
Klíčová slova anglicky	anaerobic bacteria, isolation, food, contamination, adhesion, biofilm
Období od - do	01. 01. 2012 - 31. 12. 2014
Poskytovatel	Grantová agentura České republiky (GAČR)
Obory	EE, Mikrobiologie, virologie; EI, Biotechnologie a bionika; GM, Potravinářství;

Organizace a osoby podílející se na projektu

Osoba	Role	Organizace
Ing. Kubizniaková Petra,	Člen řešitelského týmu	Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a.s.
RNDr. Matoulková Dagmar, Ph.D.	Řešitel	Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a.s.
doc. Ing. Brányik Tomáš, Ph.D.	Řešitel - koordinátor	Vysoká škola chemicko-technologická v Praze

Výsledky x-1, ostatní výstupy – přednáška na konferenci/semináři

Citace
Brányik, T., Bittner, M., Matoulková, D.: Anaerobic beer spoiling bacteria and their biofilm forming potential. 11th Trends in Brewing, Ghent, Belgium, 2014.
Bittner, M., Matoulková, D., Brányik, T.: Adhesion properties of anaerobic beer-spoiling microorganisms. 9th European Congress of Chemical Engineering, Haag, Netherlands, 2013.
Matoulková, D., Bittner, M., Kyselová, L., Brányik, T., Vávrová, A., Balážová, T., Šedo, O.: Výskyt Pectinatus a ostatních striktně anaerobních bakterií v biofilmu v prostředí stáčecí haly pivovaru. 25. Pivovarsko-sladařské dny, Praha, 2013.
Bittner, M., Brányik, T., Matoulková, D.: Adhesion of beer-spoiling microorganisms to solid surfaces. CHISA 2012, Praha, 2012.
Bittner, M., Brányik, T., Procházková, G., Matoulková, D.: Adhezní vlastnosti anaerobních kontaminantů v pivovarství. 42. Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin, Skalský Dvůr u Bystřice nad Perštejnem, 2012.
Bittner, M., Brányik, T., Matoulková, D.: Adhezní vlastnosti anaerobních kontaminantů piva rodu Pectinatus a Megasphaera. 20. konference Technologie a hodnocení výrobků nápojového průmyslu, Plzeň, 2012.

Výsledky J-imp, odborný článek obsažený v databázi Web of Science

Citace
Bittner, M., de Souza, A.C., Brožová, M., Matoulková, D., Dias, D.R., Brányik, T.: Adhesion of anaerobic beer spoilage bacteria Megasphaera cerevisiae and Pectinatus frisingensis to stainless steel. LWT - Food Science and Technology 70: 148-154, 2016.
Řezanka, T., Matoulková, D., Benada, O., Sigler, : Lipidomics as an important key for identification of beer-spoilage bacteria. Letters in Applied Microbiology 60(6): 536-543, 2015, DOI: 10.1111/lam.12415.
Řezanka, T., Matoulková, D., Kyselová, L., Sigler, K.: Identification of plasmalogen cardiolipins from genus Pectinatus by liquid chromatography-high resolution electrospray ionization tandem mass spectrometry. Lipids 48(12): 1237-1251, 2013.
Vávrová, A., Matoulková, D., Balážová, T., Šedo, O.: MALDI-TOF MS analysis of anaerobic bacteria isolated from biofilm-covered surfaces in brewery bottling halls. J. Am. Soc. Brew. Chem. 72(2): 95-101, 2014, DOI: 10.1094/ASBCJ-2014-0324-01.
Felsberg, J., Jelínková, M., Kubizniaková, P., Matoulková, D.: Development of a PCR assay based on the 16S-23S rDNA internal transcribed spacer for the detection and identification of strictly anaerobic bacterium Zymophilus. Anaerobe 33: 85-89, 2015, DOI: 10.1016/j.anaerobe.2015.02.004.
Felsberg, J., Jelínková, M., Kubizniaková, P., Matoulková, D.: Development of a species-specific PCR assay for identification of the strictly anaerobic bacterium Selenomonas lacticifex found in biofilm-covered surfaces in brewery bottling halls. Journal of Applied Microbiology 117(5): 1328-1335, 2014, DOI: 10.1111/jam.12610.

Výsledky x-3, ostatní výstupy - poster

Citace
Bittner, M., Brányik, T., Matoulková, D.: Adhesion properties of anaerobic beer - spoiling microorganisms (poster). 15th European Congress on Biotechnology, Istanbul, 2012.
Bittner, M., Kyselová, L., Matoulková, D., Brányik, T., Pereira, M.O.: Adhesion properties of anaerobic beer-spoiling microorganisms Megasphaera and Pectinatus (poster). 4th International Practical Course on Biofilm Science, Braga, Portugal, 2014.
Bittner, M., Kyselová, L., Matoulková, D., Brányik, T.: Adhezní vlastnosti mikrobiálních kontaminantů piva rodu Megasphaera a Pectinatus (poster). 25. Pivovarsko sladařské dny, Praha, 2013.
Bittner, M., Strejc, J., Matoulková, D., Kyselová, L., Brányik, T.: Brewer’s yeast flocculation as described by XDLVO theory and FLO gene expression (poster). 11th Trends in Brewing, Ghent, Belgium, 2014.
Felsberg, J., Jelínková, M., Kubizniaková, P., Matoulková, D.: Development of a PCR assay based on the 16S-23S rDNA internal transcribed spacer for the detection and identification of strictly anaerobic bacterium Zymophilus (poster). 37. Pivovarsko-sladařský seminář, Plzeň, 2014.
Felsberg, J., Jelínková, M., Kubizniaková, P., Matoulková, D.: Identification of strictly anaerobic bacterium Selenomonas lacticifex by PCR using species-specific primers targeting 16S rDNA (poster). 37. Pivovarsko-sladařský seminář, Plzeň, 2014.
Matoulková, D., Kosař, K., Bittner, M., Siřišťová, L., Brányik, T.: Occurence and harmfulness of Pectinatus and other strictly anaerobic bacteria in brewery environment. (poster). 8th International Symposium on Anaerobic Microbiology (ISAM8), Innsbruck, Austria, June,12-14, 2013.