Characterization of a Bacteriocin Produced by Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermented Foods(คุณสมบัติของแบคเทอริโอซินที่สร้างโดยแลคติคแอสิดแบคทีเรียที่แยกได้จากอาหารหมัก)

Abstract

บทคัดย่อ
จากการคัดเลือกเชื้อแลคติคแอสิดแบคทีเรียที่สามารถสร้างแบคเทอริโอซินได้จากตัวอย่างแหนมโดยวิธี agar spot assay พบว่ามีเชื้อแลคติคแอสิดแบคทีเรียจำนวน 49 ไอโซเลต ที่สามารถยับยั้งการเจริญต่อเชื้อจุลินทรีย์ทดสอบ Leuconostoc mesenteroides TISTR 473 ได้ เมื่อนำเชื้อทั้ง 49 ไอโซเลต ไปทำการสกัดพลาสมิดพบว่ามีเพียงเชื้อแลคติคแอสิดแบคทีเรีย รหัส NO5 เท่านั้นที่มีพลาสมิดขนาด 2.5 kb โดยเชื้อดังกล่าวถูกตรวจสอบว่าเป็นเชื้อ Lactococcus เมื่อทำการศึกษาความสามารถในการยับยั้งการเจริญต่อเชื้อจุลินทรีย์ทดสอบของแบคเทอริโอซินที่ผลิตโดยเชื้อแลคติคแอสิดแบคทีเรียรหัส NO5 โดยวิธี swab- paper disc พบว่า แบคเทอริโอซินสามารถยับยั้งได้เฉพาะเชื้อเเบคทีเรียแกรมบวกเท่านั้น ซึ่งได้แก่ Bacillus cereus ATCC 11778, Bacillus subtilis TISTR 008, Streptococcus pneumoniae DMS 5851, Streptococcus pyogenes ATCC 12384, Staphylococcus aureus ATCC 25923 และ Leuconostoc mesenteroides TISTR 473 จากศึกษากลไกการทำงานของแบคเทอริโอซินโดยการนำเซลล์ของ L. mesenteroides TISTR 473 ที่ถูกยับยั้งการเจริญโดยแบคเทอริโอซินมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนชนิดส่องกราด (SEM) พบว่าเซลล์ดังกล่าวไม่มีการเปลี่ยนแปลง เมื่อทำการศึกษาคุณสมบัติของแบคเทอริโอซินที่ผลิตโดยเชื้อแลคติคแอสิดแบคทีเรียรหัส NO5 พบว่าแบค เทอริโอซินดังกล่าวเป็นโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 10 kDa สามารถทนความร้อนได้ที่อุณหภูมิ 121°C เป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาที เชื้อแลคติคแอสิดแบคทีเรียรหัส NO5 สามารถผลิตแบคเทอริโอซินได้สูงสุดซึ่งมีค่าเท่ากับ 1,280 AU/ml หลังจากที่ทำการบ่มเชื้อดังกล่าวเป็นเวลา 7 ถึง 8 ชั่วโมง เมื่อตรวจหาตำแหน่งยีนสำหรับแบคเทอริโอซินของเชื้อแลคติคแอสิดแบคทีเรียรหัส NO5 พบว่ายีนดังกล่าวเป็นยีนที่น่าจะอยู่บนพลาสมิด

Lactic acid bacteria (LAB) isolated from Nham were screened for bacteriocin production by agar spot assay. Forty nine isolates of LAB were found to be able to inhibit Leuconostoc mesenteroides TISTR 473. Of all selected bacterial isolates, only one isolate, designated as NO5, harbored a plasmid of 2.5 kb in size. The bacterial isolate was identified as Lactococcus. LAB NO5 was tested for its inhibitory activity against a variety of indicator organism. It was found that the bacterial isolate inhibited only gram positive bacteria including Bacillus cereus ATCC 11778, Bacillus subtilis TISTR 008, Streptococcus pneumoniae DMS 5851, Streptococcus pyogenes ATCC 12384, Staphylococcus aureus ATCC 25923 and L. mesenteroides TISTR 473. By using scanning electron microscopy, no change was observed in cells of L. mesenteroides TISTR 473 treated with bacteriocin of LAB NO5. The bacteriocin was shown to be a protein with a molecular weight of approximately 10 kDa. It was resistant to heat treatment at 121 ÌC for at least 15 min. The highest bacteriocin activity 1,280 AU/ml, was detected after the culture of LAB NO5 was grown for 7 and 8 h. The localization of bacteriocin gene was also studied. It was found that the gene was likely to be located on the plasmid.