ประสิทธิภาพของต้นแบบโปรไบโอติกต่อเชื้อแบคทีเรียดื้อยาและยีนดื้อยาทั้งหมดในสุกรและการเตรียมเชื้อเพื่อผลผลิตในระดับอุตสาหกรรม (ปีที่ 2)

บทคัดย่อ

เชื้อแบคทีเรียผลิตกรดแลคติก (Lactic acid bacteria; LAB) ได)ถูกนำมาใช)งานเปbนโปรไบโอติก (probiotic) กันอยQางแพรQหลายในอุตสาหกรรมการเลี้ยงสัตวEปศุสัตวEเนื่องด)วยคุณสมบัติที่มีประสิทธิภาพ หลายประการ ยกตัวอยQาง เชQน คุณสมบัติในการขัดขวางกระบวนการสQงผQานของยีนดื้อยาปฏิชีวนะและ กระบวนการสร)างฟuลEมชีวภาพ (biofilm) นอกจากนี้ยังมีรายงานระบุวQาเชื้อแบคทีเรียผลิตกรดแลคติก สามารถปรับสมดุลของเชื้อจุลชีพในลำไส)ของสัตวEได)จากการเพิ่มการใช)งานสารอาหารและการทำงานของ ระบบภูมิคุ)มกัน จากงานวิจัยกQอนหน)าของทางทีมผู)วิจัยพบวQา เชื้อแบคทีเรียผลิตกรดแลคติกสายพันธุE Lactiplantibacillus platarum สเตรน L22F,L25F และ Pediococcus acidilactici สเตรน P72N มี คุณสมบัติที่ดีหลากหลายประการ ได)แกQ ความสามารถในการตQอต)านเชื้อแบคทีเรียและเชื้อไวรัส รวมไปถึง ความสามารถในการสQงเสริมอัตราการเจริญเติบโต สุขภาพมวลรวมและการทำงานของระบบภูมิคุ)มกันใน ลำไส)สุกรได) นอกจากนี้ยังสามารถลดความเสียหายที่เกิดจากการติด เชื้อเอสเชอริเชีย โคไล กลุQมที่มีการ สร)างเอนเทอโรทอกซิน (enterotoxigenic Escherichia coli; ETEC) การศึกษานี้มีวัตถุประสงคEเพื่อศึกษา ข)อมูลสัดสQวนของเชื้อทั้งหมด (microbiome) และยีนดื้อยาทั้งหมด (resistome) จากมูลของลูกสุกรที่ได)รับ เชื้อแบคทีเรียผลิตกรดแลคติกที่ได)รับการหQอหุ)มด)วยเทคโนโลยีไมโครเอ็นแคปซูเลชั่นกQอนการปNอนเชื้อ ETEC โดยการศึกษาลำดับนิวคลีโอไทป„ด)วยวิธีเมทาโนมิกมิกสE จากผลการทดลองพบวQาเชื้อแบคทีเรียผลิต กรดแลคติกหลายสายพันธุEอันแกQ L22F/L25F และ P72N นั้นสามารถเพิ่มจำนวนวงศE (Family) ของเชื้อจุล ชีพที่มีประโยนชEเชQน Lactobacillaceae, Lachnospiraceae และวงศE Runimococcaceae อีกทั้งยัง สามารถลดการดื้อตQอยาปฏิชีวนะกลุQม beta-lactams การดื้อตQอโลหะหนักชนิดคอปเปอรE การดื้อตQอสารชีว ฆาตหลายชนิด (multi-biocide) และสามารถลดยีนดื้อยาปฏิชีวนะชนิด tetW และ tetQ ได)อีกด)วยเมื่อ เปรียบเทียบกับกลุQมสุกรที่ได)รับยาปฏิชีวนะในอาหาร นอกจากนี้พบการลดลงของพลาสมิดชนิด IncX4 ซึ่งมี ความเกี่ยวข)องกับการดื้อตQอโคลิสติน พบการไมQปรากฏของ integrase gene (intl) คลาส 2 และ 3 ในกลุQม สุกรที่ได)รับการปNอนด)วยเชื้อโปรไบโอติกหลายสายพันธุEแตQอยQางไรก็ตาม insertion sequence (IS) ชนิด 3 และ 30 ซึ่งมีความเกี่ยวข)องกับการใช)สารอาหารนั้นถูกค)นพบวQา มีการเพิ่มขึ้นในสุกรกลุQมนี้อีกด)วย ยิ่งไป กวQานั้นพบการเพิ่มขึ้นของกระบวนการการจำพิษ (detoxification) และภาวะเครียดออกซิเดชั่น (oxidative stress) ซึ่งมีความเกี่ยวข)องกับกระบวนการด)านการต)านอนุมูลอิสระ (antioxidant activity) กระบวนการใช)กรดอะมิโน (amino acid metabolism) และกระบวนการใช)คารEโบไฮเดรต (carbohydrate metabolism) ในกลุQมของสุกรที่มีการปNอนด)วยเชื้อโปรไบโอติกหลายสายพันธุE การศึกษา ครั้งนี้สรุปได)วQาสุกรที่ได)รับอาหารที่มีการผสมผลิตภัณฑEโปรไบโอติกสามารถปรับสมดุลของนิเวศของเชื้อจุล ชีพในลำไส)ในสถาวะที่เหมาะสม รวมไปถึงสQงเสริมกระบวนการตQอต)านอนุมูลอิสระและกระบวนการยQอย สารอาหาร งานวิจัยนี้ประสบความสำเร็จในการผลิตโปรไบโอติกในระดับอุตสาหกรรมด)วยการคิดค)นสูตร อาหารเลี้ยงเชื้อราคาประหยัดและยังคงมีปริมาณการผลิตที่ไมQตQางกับอาหารเลี้ยงเชื้อในห)องปฏิบัติการ โดย 4 ใช)เชื้อ L. plantarum 22F (L22F) และ P. acidilactici 72N (P72N) เพื่อการทดสอบ โดยมีแหลQงที่มาของ คารEบอน (food grade; กลูโคส เดกซEโทรส ซูโครส กากน้ำตาล) และแหลQงไนโตรเจน (สารสกัดจากเนื้อวัว สารสกัดจากยีสตE เวยEหวาน โปรตีนแยกถั่วเหลือง และ เวยEโปรตีนเข)มข)น) สูตรที่ปรับให)เหมาะสมสำหรับ L22F ประกอบด)วย กลูโคส 9 กรัม/ลิตร, โปรตีนถั่วเหลืองไอโซเลต 14.1 กรัม/ลิตร, สารสกัดยีสตE 14.1 กรัม/ลิตร, Tween 80 1 กรัม/ลิตร, โซเดียมอะซิเตต 5 กรัม/ลิตร, แอมโมเนียมซิเตรต 2 กรัม/ลิตร, 2 กรัม/ ลิตร, ไดโพแทสเซียมไฮโดรเจนฟอสเฟต, แมกนีเซียมซัลเฟต 0.2 กรัม/ลิตร และแมงกานีสซัลเฟต 0.05 กรัม/ลิตร สำหรับ P72N ประกอบด)วย เดกซEโทรส 10 กรัม/ลิตร, สารสกัดจากยีสตE 45 กรัม/ลิตร, tween 80 1 กรัม/ลิตร, โซเดียมอะซิเตต 5 กรัม/ลิตร, แอมโมเนียมซิเตรต 2 กรัม/ลิตร, ไดโพแทสเซียมไฮโดรเจน ฟอสเฟต 2 กรัม/ลิตร, แมกนีเซียมซัลเฟต 0.2 กรัม/ลิตร และ แมงกานีสซัลเฟต 0.05 กรัม/ลิตร สภาวะที่ เหมาะสมสำหรับการผลิตโปรไบโอติก สเตรน L22F คือ 37?C และ pH 6.5?0.05 และความเร็วการเขยQา 200 rpm สำหรับ P72N อุณหภูมิที่เหมาะสมคือ อุณหภูมิ 37?C และ pH 6.5?0.05 และความเร็วการเขยQา 120 rpm ชQวงเวลาการเก็บผลผลิตที่เหมาะสมสำหรับการผลิตโปรไบโอติก L22F คือ 12 ชั่วโมง ได)ผลผลิต มากกวQา 9.20 log CFU/ml ในขณะที่สำหรับ P72N ใช)เวลา 9 ชั่วโมง ให)ผลลัพธEมากกวQา 9.50 log CFU/ml ต)นทุนในการผลิตสื่อสารสำหรับ L22F สามารถลดลงได)ประมาณ 70-88% และสำหรับ P72N ลดลงได) ประมาณ 67-86% เมื่อเปรียบเทียบกับอาหารสำเร็จรูป MRS ที่มีขายในท)องตลาด

คำสำคัญ