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Title: Production and purification of IgY antibodies with antimicrobial properties
Other Titles: Produção e purificação de anticorpos IgY com propriedades antimicrobianas
Author: Rosa, Marguerita Evangelho da
Advisor: Martins, Guadalupe Freire
Vieira-Pires, Ricardo Simão
Keywords: Biotecnologia ambiental e industrial
Aquacultura
Resistência a antibióticos
Imunoglobulinas - Purificação química
Defense Date: 30-Oct-2017
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: A Aquacultura tem recebido especial destaque nos últimos anos como alternativa às atividades de pesca tradicional, atualmente restritas pelos limites legais de captura. Neste sentido, têm-se desenvolvido novas técnicas de modo a aumentar o lucro e o rendimento das atividades associadas à aquacultura. No entanto, a sobre-exploração de espécies, poluição, surgimento de doenças e o aumento de microorganismos resistentes a antibióticos, surgem como consequências deste desenvolvimento. Vibrio anguillarum é uma bactéria Gram-negativa que causa infeções em peixes de sistemas de aquacultura e que origina perdas económicas significativas. Estas infeções são normalmente tratadas com recurso a agentes antimicrobianos, tais como antibióticos. No entanto, a prevalência de bactérias resistentes a estes compostos destaca a necessidade crucial de desenvolvimento de estratégias terapêuticas alternativas. O uso de anticorpos, nomeadamente a imunoglobulina Y (IgY) produzidas em aves poedeiras e purificado a partir de gemas de ovos é uma abordagem promissora para o controlo de infeções por V. anguillarum na aquacultura. O atual trabalho centrou-se no desenvolvimento de anticorpos IgY específicos contra os determinantes de virulência associados a V. anguillarum como uma estratégia antimicrobiana capaz de melhorar a produtividade dos sistemas de aquacultura. Neste são apresentados resultados da produção, purificação e caracterização de anticorpos IgY de galinha e codorniz contra antigénios (extratos celulares, frações da membrana externa e péptidos do canal TolC) de V. anguillarum. Aves hiperimunes foram produzidas com sucesso para cada antigénio e foram purificadas as respetivas frações específicas de IgY (> 95% de pureza). Por fim, estudou-se o potencial antimicrobiano dos anticorpos anti-extrato celular de V. anguillarum por ensaios de crescimento bacteriano que revelaram um efeito bacteriostático promissor com 50% de inibição. Em suma, e face aos resultados obtidos, os anticorpos podem ser usados como agentes antimicrobianos alternativos para combater e prevenir infeções por V. anguillarum em sistemas de aquacultura.
Aquaculture has received remarkable attention in recent years as an alternative to traditional fishing activities, currently restricted by fishing quotas. New techniques have therefore been developed to increase production and profit of aquaculture activities. However, over-exploitation, pollution, appearance of infectious diseases and antimicrobial resistance, have emerged as concerning consequences of such development. Vibrio anguillarum is a Gram-negative bacterium causing fish infections in aquaculture systems and leading to significant economic losses. These infections are usually treated with antibiotics; however, the prevalence of bacteria resistant to such drugs urges the development of alternative therapeutic strategies. The use of antibodies, namely avian Immunoglobulin Y (IgY) purified from bird egg yolks, is a promising approach for the control of V. anguillarum infections in aquaculture. The current work focused on the development of specific IgY antibodies against virulence determinants associated to V. anguillarum, envisaging an antimicrobial strategy capable of improving the productivity of aquaculture systems. In this work, the production, purification and characterization of chicken and quail IgY antibodies against V. anguillarum antigens are presented. Whole-cell extracts, outer-membrane fractions and outer-membrane TolC channel peptides were used as antigens in independent protocols to elicit target-specific V. anguillarum antibodies. Hyperimmune birds were successfully generated for each antigen and respective target-specific IgY fractions were purified (>95% purity) from selected bird eggs for downstream studies. Finally, the antimicrobial potential of anti-whole-cell V. anguillarum antibodies was studied by bacterial growth assays, revealing a promising bacteriostatic effect, with 50% of bacterial growth inhibition. In summary, and according to the results obtained, such antibodies can be used as alternative antimicrobial agents to prevent and combat infections by V. anguillarum in aquaculture systems.
Description: Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Industrial e Ambiental
URI: http://hdl.handle.net/10773/22545
Appears in Collections:UA - Dissertações de mestrado
DQ - Dissertações de mestrado

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