title: Glykolytische Aktivität ausgewählter probiotisch wirksamer Bakterienstämme
Creators: name: Szabo, Tanja
Publisher: name: :none
Year: 2016

description: Das therapeutische Potenzial von Polyphenolen wie z.B. Quercetin umfasst unter anderem eine antiinflammatorische und eine neuroprotektive Wirkung. Quercetin kommt in der Natur häufig in glykosidischer Form z.B. als Quercetin-3-O-rutinosid (Rutin) vor. Dieses wird nur mangelhaft absorbiert, da eine Spaltung zu den aktiveren Formen Isoquercitrin bzw. Quercetin erst durch Enzyme der Dickdarmflora erfolgen kann. Um die Bioverfügbarkeit des Rutins zu erhöhen, ist dessen glykolytischer Abbau von therapeutischem Interesse. Es wurde die glykolytische Aktivität ausgewählter probiotisch wirksamer Bakterienstämme sowie deren Fähigkeit, Rutin abzubauen, untersucht. Der Nachweis der Enzymaktivität der Probiotika erfolgte durch den Abbau der Standardsubstanzen 4-Nitrophenyl-α-L-rhamnopyranosid (4-NPRP) und 4-Nitrophenyl-β-D-glucopyranosid (4-NPGP). Die Deglykosylierung dieser Substanzen und von Rutin wurde mittels Hochleistungsflüssigchromatographie analysiert. Zwei Rhamnosidasen (rekombinant und aus Aspergillus niger) wurden für die Abspaltung der Rhamnose von 4-NPRP und von Rutin herangezogen. Beide Enzyme konnten die Substrate umsetzen. Es wurden Lysate aus den Bakterien gewonnen und deren Enzymaktivität untersucht. Eine Rhamnosidase- bzw. Glucosidaseaktivität konnte durch die Spaltung von 4-NPRP und von 4-NPGP nachgewiesen werden. Bei acht der 14 untersuchten Lysate waren die von den Bakterien exprimierten Enzyme in der Lage, Rutin teilweise zu Isoquercitrin bzw. Quercetin abzubauen. Ausgewählte Stämme wurden mit Rutin versetzt und kultiviert. Eine geringfügige Umwandlung des Rutins durch die Probiotika in die biologisch aktivieren Formen konnte beobachtet werden. Durch die nachgewiesene glykolytische Aktivität der Probiotika ist deren gezielter Einsatz zur Erhöhung der Bioverfügbarkeit von Polyphenolen denkbar.
description: The therapeutic potential of polyphenols like quercetin includes an anti-inflammatory and a neuroprotective effect. In nature quercetin occurs in glycosidic form, for example as quercetin-3-O-rutinoside (rutin). Rutin can only be absorbed insufficiently because it’s degradation to the more active forms isoquercitrin and quercetin occurs only by enzymes of the microbiome in the colon. To increase the bioavailability of rutin, its glycosidic degradation would be of therapeutic interest. The glycolytic activity of selected probiotic strains as well as their ability to break down rutin was tested. To proof the probiotics’ enzymatic activity, both the degradation of 4-nitrophenyl-α-L-rhamnopyranoside (4-NPRP) as well as the degradation of 4-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside (4-NPGP) was tested. The deglycosylation of these substances and of rutin was analyzed by high performance liquid chromatography. Two rhamnosidases (recombinant and from Aspergillus niger) were tested regarding the cleavage of rhamnose both from 4-NPRP and from rutin. Both enzymes were able to degrade the substrates. Lysates of the probiotics were obtained and tested regarding their enzyme activity. Both a rhamnosidase and a glucosidase activity could be proved through the degradation of 4-NPRP and 4-NPGP. The enzymes in eight out of 14 lysates were able to degrade rutin partially to isoquercitrin and quercetin. Selected probiotic strains were cultivated in the presence of rutin. A slight degradation of rutin through the probiotics to more active forms could be observed. Because of the proven glycolytic activity of the probiotics tested, their use to increase the bioavailability of polyphenols could be considered.