ฤทธิ์การยับยั้งของสารที่มีกิจกรรมคล้ายสารแบคเทอริโอซินที่ผลิตโดยแบคทีเรียแลคติก Pediococcus acidilactici CP7-3 และ Weissella confusa

Antibacterial effect of substance with bacteriocin like activity produced by Pediococcus acidilactici CP7-3 and Weissella confusa

Name: ศิริรัตน์ หงษ์เอก

ThaSH: แบคทีเรียกรดแล็กติก

ThaSH: แบคทีริโอซิน

Abstract: Pediococcus acidilactici CP7-3 และ Weissella confusa CP3-1 เป็นแบคทีเรีย แลคติก ที่คัดแยกจากไส้กรอกเปรี้ยว และหม่ำ อาหารหมักพื้นเมืองของไทย งานวิจัยนี้ศึกษาถึง การเจริญและกิจกรรมของแบคเทอริโอซินในอาหารเลี้ยงเชื้อ 4 ชนิด คือ Tryptic soy broth ที่ เติม 3% yeast extract (TSBYE), MRS broth ไม่มีกลูโคส (MRSNG), MRS broth สูตรปกติ (MRS), และอาหารน้ำมะพร้าว (CWB) พบว่าสายพันธุ์ CP7-3 เจริญเร็วและเพิ่มจำนวนเซลล์ มากกว่าสายพันธุ์ CP3-1 ในทุกอาหารเลี้ยงเชื้อและยังพบว่าอายุของแบคทีเรียแลคติกมีผลต่อ การสร้างสารแบคเทอริโอซินโดยวิเคราะห์จากผลการออกฤทธิ์ยับยั้งแบคทีเรียทดสอบ งานวิจัย นี้ใช้ Bacillus cereus TISTR 037 และ Staphylococcus aureus TISITR 029 เป็นแบคทีเรีย ทดสอบที่สำคัญที่ก่อให้เกิดโรคในระบบทางเดินอาหาร พบว่าช่วงการเจริญของแบคทีเรีย แลคติกสูงสุดมีกิจกรรมการยับยั้งเชื้อทดสอบโดยคิดเป็นหน่วยการยับยั้ง bacteriocin unit (B.U.) ได้สูงสุดด้วยเช่นกัน และค่า B.U. ลดลงในช่วงท้ายของการเจริญของแบคทีเรียแลคติก ในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ไม่มีน้ำตาลในส่วนประกอบ (TSBYE และ MRSNG) pH คงที่ (6.0) ในขณะ ที่แบคทีเรียแลคติกที่เลี้ยงในอาหาร MRS และ CWB ให้ค่าการยับยั้ง B. cereus และ S. aureus B.U. อยู่ในระดับสูง (3.6-4.6 B.U./ml) ซึ่งเป็นผลมาจากจำนวนเซลล์แบคทีเรียแลคติกที่มากกว่า และกรดแลคติกทำให้พีเอชต่ำลง โดยส่วนกรองใสจากสายพันธุ์ CP7-3 สามารถยับยั้งการเจริญ B. cereus และ S. aureus ได้ดี แต่ส่วนกรองใสจากสายพันธุ์ CP3-1 สามารถยับยั้งการเจริญ B. cereus ได้น้อย สำหรับการทำให้บริสุทธิ์บางส่วนของสารแบคเทอริโอซินโดยการแยกขนาดน้ำหนัก โมเลกุลโดยใช้ Pellicore membrane สกัดโปรตีนด้วยตัวทำละลายคลอโรฟอร์ม และการ ตกตะกอนโปรตีนด้วยแอมโมเนียม ซัลเฟต พบว่า ช่วงน้ำหนักโมเลกุลของแบคเทอริโอซิน มี ช่วงการออกฤทธิ์ยับยั้งแบคทีเรียเป้าหมายต่างกัน แบคเทอริโอซินจาก CP7-3 พบกิจกรรมการ ยับยั้งในทุกช่วงน้ำหนักโมเลกุลและสามารถยับยั้งแบคทีเรียทดสอบได้สูงสุดที่ช่วงโมเลกุลเล็ก กว่า 5 kDa แบคเทอริโอซินจาก CP3-1 ยับยั้ง B. cereus ได้ดีที่ช่วงน้ำหนักโมเลกุลใหญ่กว่า 10 kDa และยับยั้ง S. aureus ช่วงน้ำหนักโมเลกุลเล็กกว่า 5 kDa เมื่อทำการหาองค์ประกอบ ของกรดอะมิโนแบคเทอริโอซินจาก CP3-1 จัดอยู่ในกลุ่ม Class II bacteriocins: non-lantibiotic Bacteriocins (unmodified peptide) โดยพบว่าสายเปปไทด์ของแบคเทอริโอซิน CP3-1 น้ำหนักโมเลกุลมากกว่า 10 kDa ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่คาดว่าน่าจะเป็นกรดอะมิโนที่มี เฉพาะในแบคเทอริโอซิน คือ aspartic acid (D), glutamic acid (E), lysine (K), threonine (T) และ valine (V) โดยลำดับกรดอะมิโนส่วนกรองใส CP3-1 10 kDa จะประกอบด้วยกรดอะมิโน ด้วยกันหลายชนิด แต่กรดอะมิโนสำคัญที่พบมากในแบคเทอริโอซิน CP3-1 คือ aspartic acid และ glutamic acid ซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่พบได้น้อยในแบคเทอริโอซินชนิดอื่นๆ แล้วยังพบว่า กรดอะมิโนในแบคเทอริโอซินจาก CP3-1 ช่วงน้ำหนักโมเลกุลน้อยกว่า 5 kDa ประกอบด้วย กรดอะมิโน aspartic acid (D), glutamic acid (E), lysine (K), valine (V), leucine (L) และ isoleucine (I) โดยกรดอะมิโน aspartic acid (D) และ glutamic acid เป็นกรดอะมิโนที่พบ เฉพาะในแบคเทอริโอซิน CP3-1 ข้อมูลจากงานวิจัยนี้ช่วยระบุถึงคุณสมบัติระดับโมเลกุล บางส่วนของแบคเทอริโอซินที่ค้นพบใหม่ที่สร้างโดย W. confusa CP3-1 ซึ่งอาจจะสามารถ นำมาใช้ประโยชน์เป็นวัตถุกันเสียทางชีวภาพในอุตสาหกรรมอาหารต่อไป

Abstract: Pediococcus acidilactici CP7-3 and Weissella confusa CP3-1 were lactic acid bacteria (LAB) isolated from Thai traditional fermented sausage and previously reported to have bacteriocin-like activity. This research aimed to study the growth phase of those two LAB in batch culture and determined their bacteriocin activity in each phase of growth. Four culture media were compared i.e. Trypic soy broth plus 3% yeast extract (TSBYE), MRS broth normal formula, MRS broth without glucose (MRSNG) and coconut water broth (CWM). The results showed that the strain CP7-3 had higher growth than the strain CP3-1 in all media. Furthermore the bacteriocin activity against indicator microorganism (Bacillus cereus and Staphylococcus aureus) seemed to relate with the growth phase. and a further decreased at the end of growth in the media without glucose (TSBYE and MRS-NG) where the pH remained at 6.0. the inhibitory activity also decreased at the end of the growth . Both Bacteriocin CP3-1 and CP7-3 produced by LAB in MRS broth and CWM. Although the BUmax of the two LAB strains in the media with glucose (MRS and CWM) were high at 3.6-4.6 B.U./ml , this due to the synergistic role of lactic acid produced and the drop of pH, the high number of cells and bacteriocin production all together. The filtrate from CP7-3 showed inhibitory activity against both of B. cereus and S. aureus but the filtrate from CP3-1 showed low inhibition to B. cereus. Thereafter, filtrate from CP3-1 and CP7-3 were partially into 3 different range Pellicorn membrane and were partialy purified by choloform extraction and ammonium sulphate precipitation. The results showed that inhibitory activity of CP7-3 appeared at the range of ≤ 5 kDa. In contrast the activity of CP3-1 insuppressing B. cereus revealed at ≥ 10kDa, though the inhibition of S. aureus showed at < 5 kDa. The amino acid components of peptides from CP3-1 were analyzed. There were aspartic acid, glutamic acid, lysine, threonine and valine, however aspartic acid and glutamic acid seem to involve in the bacteriocin. The smaller size of peptide from CP3-1 (smaller than 5 kDa) composed of aspartic acid, glutamic acid, lysine, valine, leucine and isolecine. This research had suggested the potential of novel bacteriocin produced by W. confusa CP3-1 and its possible amino acid components which may be useful for being bio-preservative in the future.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: สาวิตรี วทัญญูไพศาล

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : svt@kmutnb.ac.th

Name: จันทรพร ผลากรกุล

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : cpk@kmutnb.ac.th

Created: 2552

Modified: 2567-08-26

Issued: 2553-07-02

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: E-THESIS

tha

DegreeName: วิทยาศาสตร์มหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีอุตสาหรรมชีวภาพ

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15175108.pdf	5.22 MB

ใช้เวลา

0.037063 วินาที