การคัดเลือกและศึกษาคุณลักษณะของแบคเทอริโอฟาจไลติกของเชื้อแซลโมเนลลาเพื่อใช้ในการควบคุมทางชีวภาพ

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ เชื้อ Salmonella เป็นเชื้อก่อโรค Salmonellosis ในมนุษย์และพบการเพิ่มขึ้นของการดื้อต่อ ยาปฏิชีวนะทุกปีแบคเทอริโอฟาจจึงเป็นทางเลือกใหม่ในการใช้ควบคุมเชื้อทางชีวภาพ ดังนั้นวัตถุประสงค์ของ การศึกษาเพื่อทำการคัดเลือกและศึกษาคุณลักษณะของแบคเทอริโอฟาจไลติกของเชื้อ Salmonella เพื่อใช้ ควบคุมทางชีวภาพ โดยทำการคัดแยกแบคเทอริโอฟาจจากตัวอย่างเนื้อสัตว์ขายปลีกประกอบไปด้วยเนื้อหมู เนื้อวัว และเนื้อไก่ จากตลาดและห้างค้าปลีกในจังหวัดนครราชสีมา พบปริมาณแบคเทอริโอฟาจในเนื้อหมู 5.6-13.9 Log10PFU/ml และในเนื้อวัวมีปริมาณฟาจ 4.2-9.2 log10 PFU/ml และไม่พบฟาจในเนื้อไก่ โดยใช้ เชื้อ S. Typhimurium ATCC 13311 ในการคัดเลือก ฟาจในเนื้อหมูแยกได้ 2 ไอโซเลต ที่มาจากแหล่ง แตกต่างกัน คือ vB_solmoM-pSN, vB_solmoM-pYM และฟาจในเนื้อวัวแยกได้ 2 ไอโซเลต ที่มาจากแหล่ง แตกต่าง คือ vB_solmoM-bTM และ vB_solmoM-bKK1 จากการศึกษาโครงสร้างของฟาจโดยใช้กล้อง จุลทรรศน์แบบส่องผ่าน TEM สามารถระบุเบื้องต้นได้เป็น family: Tectiviriae ซึ่งมีรูปร่างเป็น icosahedrashaped, ขนาด 63 nm, dsDNA, โดยฟาจทั้งสี่ไอโซเลต มีค่า Eclipse period, Latent period และ Rise period เฉลี่ยอยู่ที่ 37.5?5.00, 62.5?12.58, 32.5?18.93 ตามลำดับ มีค่า Burst size เฉลี่ยอยู่ที่ 37.85?22.92 PFU/cell มีอัตราการยึดเกาะของฟาจต่อโฮสต์แบคทีเรียเฉลี่ยอยู่ที่ 0.0078?0.00059 PFU/mL min-1 โดยมีค่า Adsorption Constant อยู่ที่ 3.291?0.025 x10-10 ml/min จากการศึกษาการ จำเพาะของฟาจต่อเชื้อแบคทีเรีย (Phage host range) ผลปรากฏว่าฟาจกลุ่มนี้สามารถกำจัดเชื้อ S. Typhimurium, S. Enteritidis, S. Newport, S. Anatum และ E.coli สายพันธุ์อื่นๆ ได้เช่นกันแต่ ประสิทธิภาพอยู่ที่ประมาณ 40 -60% เมื่อเทียบกับโฮสต์ที่ใช้ผลิตฟาจ การทดสอบความสามารถในการยับยั้ง การเจริญเติบโตของเชื้อ S. Typhimurium ATCC 13311 บนผิวเนื้อหมู, เนื้อวัว และเนื้อไก่ ขนาด 2x2 cm หนา 2 mm ที่ถูกเก็บภายใต้อุณหภูมิ 4?C ตลอด 8 ชั่วโมง มีความสามารถในการลดลงของปริมาณแบคทีเรีย ในเนื้อทั้ง 3 ชนิด ฟาจทุกไอโซเลตสามารถลดจำนวนแบคทีเรียให้มีค่าต่ำกว่าค่าที่ตรวจนับได้ (under detection limit) เมื่อบ่มนาน 6 – 8 ชั่วโมง เมื่อเทียบกับตัวอย่างควบคุมที่ยังพบเชื้ออยู่ และสามารถเพิ่ม จำนวนฟาจบนชิ้นเนื้อประมาณ 1.0-1.5 log10PFU/ml ความสามารถในการกำจัด biofilm ของเชื้อ S.Typhimurium ATCC 13311 ฟาจที่คัดเลือกได้ทั้ง 4 ไอโซเลต มีความสามารถในการลดปริมาณ biofilm โดยฟาจเฉลี่ยอยู่ทึ่ 53.32-65.62% ภายในระยะเวลา 72 ชั่วโมง ผลของความกรด-ด่างต่อความคงตัวของฟาจ โดยนำฟาจเติมลงในสารละลายบัพเฟอร์ที่ pH 3-11 บ่มที่อุณหภูมิ 4 ?C เป็นเวลา 120 นาที พบว่าฟาจ คัดเลือกทั้ง 4 ชนิด vB_solmoM-pSN, vB_solmoM-pYM, vB_solmoM-bTM และ vB_solmoM-bKK1 มีความคงตัวในช่วง pH ระหว่าง 5-9 โดยเกิดการสูญเสียน้อยกว่า -0.001 ถึง -0.018 log PFU/min และช่วง ความกรด (pH3-4) และช่วงความเป็นด่าง pH 10-11 มีอัตราการสูญเสียที่เกิดขึ้น มีค่ามากกว่า0.020 log10 PFU/min ผลของเกลือ NaCl ที่ช่วงความเข้มข้น 0-25% pH 7.4 ต่อความคงตัวของฟาจ บ่มที่อุณหภูมิ 4?C นาน 120 นาที พบว่าฟาจที่แยกได้จากตัวอย่างเนื้อหมู และฟาจจากเนื้อวัว มีความคงตัวที่ความเข้มข้นเกลือ 5-10% และความเข้มข้นเกลือ15% ฟาจเริ่มเสียสภาพ ผลของอุณหภูมิ5-75 ?C ต่อฟาจในสารละลาย SM ค buffer pH 7.4 พบว่า ฟาจที่แยกได้ทั้ง 4 สามารถอยู่รอดได้ในอุณหภูมิที่ 5-35 ?C และเริ่มสูญเสียสภาพที่ 45 ?C -75 ?C มีอัตราการการลดลงมากกว่า -0.01 ถึง -0.035 log10 PFU/min และสามารถทำลายฟาจที่ อุณหภูมิ 65-75 ?C เวลา 60 นาที ดังนั้นฟาจที่คัดเลือกได้มีคุณสมบัติในการควบคุมเชื้อ Salmonella และ Biofilm จึงสามารถประยุกต์ใช้ในการควบคุมทางชีวภาพในอาหารโดยเฉพาะเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์ คำสำคัญ : Salmonella, Bacteriophage, Retail meats, Biocontrol, Biofilm

คำสำคัญ