Včela medonosná (Apis mellifera) je jedním z nejvýznamnějších zástupců společenského hmyzu se sociální imunitou. Včely jsou důležitými opylovateli rostlin a také producenty včelích produktů, jako je med, propolis a vosk. Zdraví včel je jedním z velmi diskutovaných témat poslední doby. Řada faktorů způsobuje u včel oxidační stres, který může být zapříčiněn nahromaděním reaktivních kyslíkatých radikálů (ROS).
V teoretické části této bakalářské práce jsou shrnuty poznatky o vzniku ROS a zároveň je zde popsán antioxidační systém včel. Popsány zde byly obranné mechanismy, mezi které patří antioxidační enzymy jako je katalasa, superoxiddismutasa či peroxidasa, ale také přírodní látky s antioxidačními účinky. Následuje kapitola o včelích patogenech a parazitech a jejich vliv na zdraví včelstev.
V rámci experimentální části byly optimalizovány a popsány metody pro spektrofotometrické stanovení specifické aktivity katalasy a superoxiddismutasy. Byl změřen profil specifické aktivity katalasy v průběhu sezóny u včel odebraných z experimentálních včelstev. Nejvyšší specifická aktivita katalasy byla v zadečcích včel, zatímco v hrudnících včel je specifická aktivita nižší. V in vitro pokusu byly 10denní včely uspány pomocí CO2, imunizovány roztokem PBS nebo imunizovány roztokem PBS s bakteriální suspenzí. Specifická aktivita katalasy a superoxiddismutasy byla měřena v zadečcích imunizovaných včel. Nejvyšší specifická aktivita katalasy a superoxiddismutasy byla zjištěna u včel stimulovaných vpichem PBS s bakteriální suspenzí. Opačný trend však byl zjištěn u lipidické peroxidace, pro kterou byla optimalizována metodika spektrofotometrického měření koncentrace malondialdehydu metodou TBARS.
Anotace v angličtině
Honey bees (Apis mellifera) are one of the most important representative of insects with social immunity. Bees are important pollinators for plants, additionally they produce honey, propolis and wax. Nowadays, health of honey bees is one of the most discussed topics. Accumulation of reactive oxygen species (ROS) cause oxidative stress, which is induced by many factors - such as nutrition, xenobiotics, flight activity etc.
The theoretical part of the bachelor thesis summarises knowledge about formation of ROS and antioxidant system. Protective mechanisms based on antioxidative enzymes such as catalase, superoxid dismutase, peroxidase, and natural substances with antioxidative effect are described. Honey bee pathogens and parasites and their impact on oxidative stress are also reviewed.
Methods of spectrophotometric determination of specific activity of catalase and superoxid dismutase were optimized. The profile of specific activity of catalase for each part of experimental bees within months was determined. The highest specific activity of catalase was in abdomens, while in thoraces was the specific activity lower. In an in vitro experiment, 10-days old bees were anesthetized by CO2, immunized by PBS solution or immunized by PBS solution with bacterial suspension. The specific activity of catalase and superoxide dismutase was measured in abdomens of experimental bees. The highest specific activity of catalase and superoxide dismutase was found in bees stimulated by PBS with bacterial suspension. However, the opposite trend displayed lipid peroxidation. Fast spectrophotometric method for measuring the malondialdehyde concentration by the TBARS method was optimized.
Klíčová slova
Včela medonosná, antioxidační systém, reaktivní formy kyslíku, katalasa, superoxiddismutasa, lipidická peroxidace
Včela medonosná (Apis mellifera) je jedním z nejvýznamnějších zástupců společenského hmyzu se sociální imunitou. Včely jsou důležitými opylovateli rostlin a také producenty včelích produktů, jako je med, propolis a vosk. Zdraví včel je jedním z velmi diskutovaných témat poslední doby. Řada faktorů způsobuje u včel oxidační stres, který může být zapříčiněn nahromaděním reaktivních kyslíkatých radikálů (ROS).
V teoretické části této bakalářské práce jsou shrnuty poznatky o vzniku ROS a zároveň je zde popsán antioxidační systém včel. Popsány zde byly obranné mechanismy, mezi které patří antioxidační enzymy jako je katalasa, superoxiddismutasa či peroxidasa, ale také přírodní látky s antioxidačními účinky. Následuje kapitola o včelích patogenech a parazitech a jejich vliv na zdraví včelstev.
V rámci experimentální části byly optimalizovány a popsány metody pro spektrofotometrické stanovení specifické aktivity katalasy a superoxiddismutasy. Byl změřen profil specifické aktivity katalasy v průběhu sezóny u včel odebraných z experimentálních včelstev. Nejvyšší specifická aktivita katalasy byla v zadečcích včel, zatímco v hrudnících včel je specifická aktivita nižší. V in vitro pokusu byly 10denní včely uspány pomocí CO2, imunizovány roztokem PBS nebo imunizovány roztokem PBS s bakteriální suspenzí. Specifická aktivita katalasy a superoxiddismutasy byla měřena v zadečcích imunizovaných včel. Nejvyšší specifická aktivita katalasy a superoxiddismutasy byla zjištěna u včel stimulovaných vpichem PBS s bakteriální suspenzí. Opačný trend však byl zjištěn u lipidické peroxidace, pro kterou byla optimalizována metodika spektrofotometrického měření koncentrace malondialdehydu metodou TBARS.
Anotace v angličtině
Honey bees (Apis mellifera) are one of the most important representative of insects with social immunity. Bees are important pollinators for plants, additionally they produce honey, propolis and wax. Nowadays, health of honey bees is one of the most discussed topics. Accumulation of reactive oxygen species (ROS) cause oxidative stress, which is induced by many factors - such as nutrition, xenobiotics, flight activity etc.
The theoretical part of the bachelor thesis summarises knowledge about formation of ROS and antioxidant system. Protective mechanisms based on antioxidative enzymes such as catalase, superoxid dismutase, peroxidase, and natural substances with antioxidative effect are described. Honey bee pathogens and parasites and their impact on oxidative stress are also reviewed.
Methods of spectrophotometric determination of specific activity of catalase and superoxid dismutase were optimized. The profile of specific activity of catalase for each part of experimental bees within months was determined. The highest specific activity of catalase was in abdomens, while in thoraces was the specific activity lower. In an in vitro experiment, 10-days old bees were anesthetized by CO2, immunized by PBS solution or immunized by PBS solution with bacterial suspension. The specific activity of catalase and superoxide dismutase was measured in abdomens of experimental bees. The highest specific activity of catalase and superoxide dismutase was found in bees stimulated by PBS with bacterial suspension. However, the opposite trend displayed lipid peroxidation. Fast spectrophotometric method for measuring the malondialdehyde concentration by the TBARS method was optimized.
Klíčová slova
Včela medonosná, antioxidační systém, reaktivní formy kyslíku, katalasa, superoxiddismutasa, lipidická peroxidace
Vypracovat literární rešerši o složkách antioxidačního systému hmyzu se zaměřením na včelu medonosnou (Apis mellifera)
Zpracování literární rešerše o vlivu patogenů a parazitů (Nosema spp., Varroa destructor, viry a další) na fyziologické pochody včely medonosné se zaměřením na antioxidační stres.
Studium změn v antioxidačním systému včely medonosné.
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce na oboru Biochemie PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biochemie (http://biochemie.upol.cz/index.php/cs/studium/zaverecne-prace). Práce bude odevzdána na sekretariátě Katedry biochemie ve dvou svázaných výtiscích obsahujících CD s elektronickou verzí závěrečné práce, a to v řádném termínu uvedeném v harmonogramu Katedry biochemie. Student je povinen vložit ekvivalentní elektronickou podobu závěrečné práce do systému STAG a doplnit povinné údaje o své práci (viz Opatření děkana Přírodovědecké fakulty UP v Olomouci k provedení některých ustanovení Studijního a zkušebního řádu UP v Olomouci a Rigorózního řádu UP v Olomouci).
Zásady pro vypracování
Vypracovat literární rešerši o složkách antioxidačního systému hmyzu se zaměřením na včelu medonosnou (Apis mellifera)
Zpracování literární rešerše o vlivu patogenů a parazitů (Nosema spp., Varroa destructor, viry a další) na fyziologické pochody včely medonosné se zaměřením na antioxidační stres.
Studium změn v antioxidačním systému včely medonosné.
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce na oboru Biochemie PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biochemie (http://biochemie.upol.cz/index.php/cs/studium/zaverecne-prace). Práce bude odevzdána na sekretariátě Katedry biochemie ve dvou svázaných výtiscích obsahujících CD s elektronickou verzí závěrečné práce, a to v řádném termínu uvedeném v harmonogramu Katedry biochemie. Student je povinen vložit ekvivalentní elektronickou podobu závěrečné práce do systému STAG a doplnit povinné údaje o své práci (viz Opatření děkana Přírodovědecké fakulty UP v Olomouci k provedení některých ustanovení Studijního a zkušebního řádu UP v Olomouci a Rigorózního řádu UP v Olomouci).
Seznam doporučené literatury
- Dainat, B., Evans, J.D., Chen, Y.P., Gauthier, L., Neumann, P., 2012. Predictive Markers of Honey Bee Colony Collapse. Plos one 7, e32151.
- De Grandi-Hoffman, G., Chen, Y., 2015. Nutrition, immunity and viral infections in honey bees. Current Opinion in Insect Science 10, 170-176.
- Danihlík, J., Aronstein, K., Petřivalský, M., 2016. Antimicrobial peptides: a key component of honey bee innate immunity. Journal of Apicultural Research, 1-14.
- Danihlík, J., Petřivalský, M., 2015. Aktuální vědecké poznatky o imunitě a zdraví včel. Veterinářství 65, 434-431.
- Frias, B.E.D., Barbosa, C.D., Lourenço, A.P., 2016. Pollen nutrition in honey bees (Apis mellifera): impact on adult health. Apidologie 47, 15-25.
- Felton, G.W.; Summers, C.B. Antioxidant systems in insects. Arch Insect Biochem Physiol 1995, 29, 187-197. 10.1002/arch.940290208.
- Nikolić, T.V.; Purać, J.; Orčić, S.; Kojić, D.; Vujanović, D.; Stanimirović, Z.; Gržetić, I.; Ilijević, K.; Šikoparija, B.; Blagojević, D.P. Environmental effects on superoxide dismutase and catalase activity and expression in honey bee. Arch. Insect Biochem. Physiol. 2015, 90, 181-194. 10.1002/arch.21253.
- Weirich, G.F.; Collins, A.M.; Williams, V.P. Antioxidant enzymes in the honey bee, apis mellifera. Apidologie 2002, 33, 3-14.
Seznam doporučené literatury
- Dainat, B., Evans, J.D., Chen, Y.P., Gauthier, L., Neumann, P., 2012. Predictive Markers of Honey Bee Colony Collapse. Plos one 7, e32151.
- De Grandi-Hoffman, G., Chen, Y., 2015. Nutrition, immunity and viral infections in honey bees. Current Opinion in Insect Science 10, 170-176.
- Danihlík, J., Aronstein, K., Petřivalský, M., 2016. Antimicrobial peptides: a key component of honey bee innate immunity. Journal of Apicultural Research, 1-14.
- Danihlík, J., Petřivalský, M., 2015. Aktuální vědecké poznatky o imunitě a zdraví včel. Veterinářství 65, 434-431.
- Frias, B.E.D., Barbosa, C.D., Lourenço, A.P., 2016. Pollen nutrition in honey bees (Apis mellifera): impact on adult health. Apidologie 47, 15-25.
- Felton, G.W.; Summers, C.B. Antioxidant systems in insects. Arch Insect Biochem Physiol 1995, 29, 187-197. 10.1002/arch.940290208.
- Nikolić, T.V.; Purać, J.; Orčić, S.; Kojić, D.; Vujanović, D.; Stanimirović, Z.; Gržetić, I.; Ilijević, K.; Šikoparija, B.; Blagojević, D.P. Environmental effects on superoxide dismutase and catalase activity and expression in honey bee. Arch. Insect Biochem. Physiol. 2015, 90, 181-194. 10.1002/arch.21253.
- Weirich, G.F.; Collins, A.M.; Williams, V.P. Antioxidant enzymes in the honey bee, apis mellifera. Apidologie 2002, 33, 3-14.
Přílohy volně vložené
2 CD ROM
Přílohy vázané v práci
grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
V úvodu obhajoby předsedkyně komise doc. RNDr. Lenka Luhová, Ph.D. představila studentku přítomným akademickým pracovníkům a hostům. V rámci prezentace své práce Vliv patogenů a parazitů na antioxidační systém včely medonosné (Apis mellifera) studentka seznámila všechny zúčastněné s cíli práce a hlavními metodami využitými při jejím zpracování, dále se získanými výsledky a z nich vyplývajícími závěry.
Následně byl přečten posudek vedoucího práce a oponentský posudek. Studentka zodpověděla dotazy položené v posudku oponentky. Odpověděla také na dotazy členů zkušební komise:
doc. Tarkowski: Legendy k obrázkům by měly být zarovnány vlevo. Je možné měřit koncentrace reaktivních forem paralelně k měření aktivity?
doc. Petřivalský: Jak byste interpretovala překvapivý výsledek k lipidické peroxidaci?