ประสิทธิภาพของแบคทีเรียสายพันธุ์ Streptococcus thermophilus ในการผลิตสารคล้าย แบคเทอริโอซินเพื่อยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียก่อโรค

Main Article Content

ณัฐวุฒิ มีศิลป์
ณัฐวุฒิ สร้อยพิมาย
วรพงษ์ ครูสอนดี
รัตนชัย เทศสันเทียะ

บทคัดย่อ

แบคเทอริโอซินเป็นสารที่สร้างจากเชื้อจุลินทรีย์โดยเฉพาะแบคทีเรียกรดแลคติค (lactic acid bacteria) สารนี้สามารถยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียก่อโรคในทางเดินอาหารของมนุษย์บางชนิด เช่น Salmonella typhimurium และ Staphylococcus aureus เป็นต้น ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อทดสอบความสามารถของแบคทีเรียกรดแลคติคสายพันธุ์ S. thermophilus ที่พบในผลิตภัณฑ์นมหมักทางการค้า   ในการสร้างสารคล้ายแบคเทอริโอซินยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียก่อโรคสายพันธุ์ดังกล่าว โดยนำผลิตภัณฑ์นมหมักที่ถูกผลิตด้วยแบคทีเรีย S. thermophilus มาเพาะเลี้ยงด้วยอาหารแข็ง deMan Rogosa Sharp (MRS) จากนั้นนำแบคทีเรียบริสุทธิ์มาเพาะเลี้ยงด้วยอาหารเหลว MRS (MRS broth) และน้ำนม UHT เพื่อตรวจสอบลักษณะการเจริญและการสร้างสารคล้ายแบคเทอริโอซินยับยั้งแบคทีเรีย S. typhimurium และ S. aureus ด้วยวิธี Agar well diffusion ผลการทดลองพบว่า S. thermophilus ที่เพาะเลี้ยงด้วยอาหารเหลว MRS มีการเจริญของแบคทีเรีย (log 10.0 cfu/ml) สูงกว่าน้ำนม UHT (log 9.0 cfu/ml) ที่ 24 ชั่วโมงหลังการเพาะเลี้ยง แต่พบค่ากรด-ด่างมีการเปลี่ยนแปลงลดลงอย่างรวดเร็วโดยมีค่าเป็นกรดสูงเท่ากับ 4.0 เมื่อ S. thermophilus เจริญในน้ำนม UHT สำหรับการสร้างสารคล้ายแบคเทอริโอซินจาก S. thermophilus ที่ถูกเพาะเลี้ยงด้วยน้ำนม UHT (2 ชั่วโมง) เกิดขึ้นได้เร็วกว่าในอาหารเหลว MRS (10 ชั่วโมง) ซึ่งสารนี้สามารถยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียก่อโรค S. aureus โดยเฉลี่ยได้มากกว่า S. typhimurium โดยพบค่ากิจกรรมการยับยั้งสูงสุดของสารคือ 200 AU/ml

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

[1] Brul S., Coote P. Preservative agents in foods mode of action and microbial resistance mechanisms. Int J Food Microbiol 1999; 50:1-17.

[2] อัจฉรา ดลวิทยาคุณ, จักรกฤษณ์ เคลือบวัง. การออกแบบรายการอาหารแลกเปลี่ยนสําหรับโรคเบาหวานโดยใช้เทคนิคการค้นหาแบบท้องถิ่นดัดแปร. วารสารวิจัย มทร. กรุงเทพ 2017; 11 (1):1-7.

[3] Perez RH., Zendo T., Sonomoto K. Novel bacteriocins from lactic acid bacteria (LAB): various structures and applications. Microb Cell Fact 2014; 13:1-13.

[4] Jack RW., Tagg JR., Ray B. Bacteriocins of gram-positive bacteria. Microbiol Rev 1995; 59(2):171-200.

[5] Ivanova I., Miteva V., Stefanova TS., Pantev A., Budakov I., Danova S., Moncheva P., Nikolova I., Dousset X., Boyaval P. Characterization of a bacteriocin produced by Steptococcus thermophilus 81. Int J Food Microbiol 1998; 42:147-158.

[6] Choi MH., Park YH. Selective control of Lactobacilli in kimchi with nisin. Lett Appl Microbiol 1998; 30: 173-177.

[7] Davies EA., Milne CF., Bevis HE., Potter RW., Harris JM., Williams GC., Thomas LV., Delves-Broughton J. Effective use of nisin to control lactic acid bacterial spoilage in vacuum packed bologna-type sausage. J Food Prot 1999; 62: 1004-1010.

[8] Jimenez LH., Guillouard I., Guedon E., Gautier C., Boudebbouze S., Hols P., Monnet V., Rul F., Maguin E. Physiology of Streptococcus thermophilus during the late stage of milk fermentation with special regard to sulfur amino acid metabolism. Proteomics 2008; 8: 4273-4286.

[9] Rossi F., Marzotto M., Cremonese S., Rizzotti L., Torriani S. Diversity of Streptococcus thermophilus in bacteriocin production; inhibitory spectrum and occurrence of thermophilin genes. Food Microbiol 2013; 35:27-33.

[10] Gutiérre D., Delgado S., Vázquez-Sánchez D., Martínez B., Cabo ML., Rodríguez A., Herrera JJ., García P. Incidence of Staphylococcus aureus and analysis of associated bacterial communities on food industry surfaces. Appl Environ Microbiol 2012; 78 (24):8547-8554.

[11] Hennekinne JA., Buyser ML., Dragacci S. Staphylococcus aureus and its food poisoning toxins: characterization and outbreak investigation. FEMS Microbiol Rev 2012; 36:815-836.

[12] Jørgensen HJ., Mork T., Caugant DA., Kearns A., Rørvik LM. Genetic variation among Staphylococcus aureus strains from Norwegian bulk milk. Appl Environ Microbiol 2005; 71:8352-8361.

[13] Balaban N., Rasooly A. Staphylococcal enterotoxins. Int J Food Microbiol 2000; 61:1-10.

[14] Park YK., Bearson B., Bang SH., Bang IS., Foster JW. Internal pH crisis, Iysine decarboxylase and acid tolerance response of Salmonella typhimurium. Mol Microbiol 1996; 20:605-611.

[15] Baik HS., Bearson S., Dendar S., Foster JW. The acid tolerance response of Salmonella typhimurium provides protection against organic acids. Microbiol 1996; 142:3195-3200.

[16] Batdorj B., Dalgalarrondo M., Choiset Y., Pedroche J., Metro F., Prevost H., Chobert JM., Haertle T. Purification and characterization of two bacteriocins produced by lactic acid bacteria isolated from Mongolian airag. J Appl Microbiol 2006; 101:837-848.

[17] Sturino JM., Klaenhammer TR. Bacteriophage defense systems and strategies for lactic acid bacteria. Adv Appl Microbiol 2004; 56:331-78.

[18] Hardie JM., Whiley RA. Recent developments in streptococcal taxonomy: their relation to infections. Rev Med Microbiol 1994; 5:151-162.

[19] Fonseca F., Marin M., Morris GJ. Stabilization of frozen Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus in glycerol suspensions: freezing kinetics and storage temperature effects. Appl Environ Microbiol 2006; 72(10): 6474-6482.

[20] Lu WW., Wang Y., Wang T., Kong J. The global regulator CodY in Streptococcus thermophilus controls the metabolic network for escalating growth in the milk environment. Appl Environ Microbiol 2015; 81:2349-2358.

[21] Kolars JC., Levittt MD., Aouji M., Savaiano DA. Yogurt: an autodigesting source of lactose. N Engl J Med 1984; 310: 1-3.

[22] Prudêncio CV., Santos MT., Vanetti MCD. Strategies for the use of bacteriocins in gram-negative bacteria: relevance in food microbiology. J Food Sci Technol 2015; 52(9):5408-5417.

[23] Somkuti GA., Renye JA. Effect of a BlpC-based quorum sensing induction peptide on bacteriocin production in Streptococcus thermophilus. J Food Res 2015; 4:88-96.

24] Chinachoti N., Matsusaki H., Sonomoto K., Ishizaki A. Utilization of xylose as an alternative carbon source for nisin Z production by Lactococcus lactis IO-1. J Fac Agr Kyushu U 1997; 42:171-181.

[25] Simova ED., Beshkova DM., Dimitrov ZP., Simov ZI. In vitro and in situ bacteriocin activity of lactic acid bacteria from Bulgarian dairy products and methods for making of Lactobacillus protective fermented milks with bacteriocin inhibitory substance. Bulg J Agric Sc 2008; 14:28-42.

[26] Beshkova D., Simova E., Frengova G., Simov Z. Production of flavor compounds by yogurt starter cultures. J Ind Microbiol Biotechnol 1998; 20: 180-186.