Tiềm năng probiotic và khả năng kháng Escherichia coli, Salmonella của vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens
,
,
,
,
&
Article Sidebar
Main Article Content
Tóm tắt
Bacillus amiloliquefaciens là một vi khuẩn Gram dương sinh nội bào tử có khả năng vượt trội so với các lợi khuẩn khác được dùng trong các chế phẩm sinh học probiotic. Mục tiêu của nghiên cứu này là để đánh giá các đặc tính sinh học vi khuẩn này trong các điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cao, pH thấp, muối mật, dịch dạ dày nhân tạo và kiểm tra khả năng kháng hai loại gây bệnh trên đường ruột: Escherichia coli, Salmonella. Kết quả thu được, sau 3 giờ thử nghiệm ở nhiệt độ 85oC, mật độ vi khuẩn còn duy trì là 3.05 ± 0.06 log CFU/mL (tương ứng 35,58% so với mật độ ban đầu). Trong điều kiện pH = 2.5 sau 3 giờ mật độ vi khuẩn duy trì lên đến 5,34 ± 0,04 log CFU/mL (62,43%). Với điều kiện nồng độ muối mật lên đến 0,6% sau 3 giờ mật độ vi khuẩn duy trì ở mức 5,24 ± 0,07 log CFU/mL (61,34%). Dưới sự tác động của enzyme phân hủy pepsin (0,3%), trong môi trường dịch dạ dày nhân tạo của heo con pH 4,5 ở các mức độ khác nhau, mật độ vi khuẩn vẫn duy trì ở mức 5,82 ± 0,15 log CFU/mL (63,66%) cao hơn thử nghiệm dịch dạ dày nhân tạo của heo trưởng thành (pepsin 0,3%, pH = 2.5) tương ứng 4,73 ± 0,04 log CFU/mL (55,21%) sau 3 giờ thí nghiệm. B. amiloliquefaciens còn cho thấy khả năng kháng lại các loại vi khuẩn gram âm trong nghiên cứu này như Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Salmonella Enteritidis WHO 2014, E.coli thực địa có yếu tố bám F4, E.coli thực địa có yếu tố bám F18+Stx2e, Samonella Typhimurium thực địa và Samonella Enteritidis thực địa. Kết quả này phần nào cho thấy khả năng sử dụng vi khuẩn này trong chăn nuôi nhất là khi những quy định về hạn chế sử dụng kháng sinh tại Việt Nam.
Article Details
Tài liệu tham khảo
Bergey, D. H., Holt, J. G., & Bergey, D. H. (2000). Bergey’s manual of determinative bacteriology (9th ed.). Pennsylvania, USA: Lippincott Williams and Wilkins.
Centner, T. J. (2016). Recent government regulations in the United States seek to ensure the effectiveness of antibiotics by limiting their agricultural use. Environment International 94, 1-7. https://doi.org/10.1016/j.envint.2016.04.018.
Cho, W. I., & Chung, M. S. (2020). Bacillus spores: A review of their properties and inactivation processing technologies. Food Science and Biotechnology 29(11), 1447-1461. https://doi.org/10.1007/s10068-020-00809-4.
Dayan, A. D. (1993). Allergy to antimicrobial residues in food: Assessment of the risk to man. Veterinary Microbiology 35(3-4), 213-226. https://doi.org/10.1016/0378-1135(93)90146-x.
Dibner, J. J., & Richards, J. D. (2005). Antibiotic growth promoters in agriculture: History and mode of action. Poultry Science 84(4), 634-643. https://doi.org/10.1093/ps/84.4.634
Du, H., Yao, W., Kulyar, M. F. A., Ding, Y., Zhu, H., Pan, H., Li, K., Bhutta, Z. A., Liu, S., & Li, J. (2022). Effects of bacillus amyloliquefaciens TL106 isolated from tibetan pigs on probiotic potential and intestinal microbes in weaned piglets. Microbiology Spectrum 10(1), e01205-01221. https://doi.org/10.1128/spectrum.01205-21.
Farias, B. C. S., Hissa, D. C., do Nascimento, C. T. M., Oliveira, S. A., Zampieri, D., Eberlin, M. N., Migueleti, D. L. S., Martins, L. F., Sousa, M. P., Moyses, D. N., & Melo, V. M. M. (2018). Cyclic lipopeptide signature as fingerprinting for the screening of halotolerant bacillus strains towards microbial enhanced oil recovery. Applied Microbiology and Biotechnology 102(3), 1179-1190. https://doi.org/10.1007/s00253-017-8675-9.
Fimmel, C. J., & Blum, A. L. (1984). Pepsin secretion: Neurohumoral regulation and drug effects. Scandinavian Journal of Gastroenterology Supplement 101, 39-46.
GOV (Government of the Socialist Republic of Viet Nam). (2023). Decision No. 1121/QD-TTg of the Prime Minister dated on September 25, 2023. Approving the national strategy on prevention and control of antimicrobial resistance in Vietnam for the period 2023 - 2030, with a vision to 2045. Retrieved May 26, 2024, from http://vanban.chinhphu.vn/?pageid=27160&docid=208701.
Gray, E. J., Lee, K. D., Souleimanov, A. M., Di Falco, M. R., Zhou, X., Ly, A., Charles, T. C., Driscoll, B. T., & Smith, D. L. (2006). A novel bacteriocin, thuricin 17, produced by plant growth promoting rhizobacteria strain bacillus thuringiensis NEB17: Isolation and classification. Journal of Applied Microbiology 100(3), 545-554. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2006.02822.x.
Haitao, D. (2021). Effects of bacillus amyloliquefaciens TL106 isolated from tibetan pigs on probiotic potential and intestinal microbes in weaned piglets-PMC. Retrieved May 26, 2024, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8791190/.
Hamner, S., McInnerney, K., Williamson, K., Franklin, M. J., & Ford, T. E. (2013). Bile salts affect expression of escherichia coli O157:H7 genes for virulence and iron acquisition, and promote growth under iron limiting conditions. Plos One 8(9), e74647. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074647.
Hu, Y. J., & Cowling, B. J. (2020). Reducing antibiotic use in livestock, China. Bulletin of The World Health Organization 98(5), 360-361. https://doi.org/10.2471/BLT.19.243501.
Ioannis, M. (2016). How piglet gastric pH development affects gut health. Retrieved May 26, 2024, from https://www.wattagnet.com/broilersturkeys/poultr y-nutrition-formulation/article/15517867/how-piglet-gastric-phdevelopment-affects-gut-health-wattagnet.
James, S. L. II. (2023). M100-Performance standards for antimicrobial susceptibility testing (33rd ed.). Pennsylvania, USA: CLSI - Clinical and Laboratory Standards Institute.
Jeon, H. L., Lee, N. K., Yang, S. J., Kim, W. S., & Paik, H. D. (2017). Probiotic characterization of bacillus subtilis P223 isolated from kimchi. Food Science and Biotechnology 26(6), 1641-1648. https://doi.org/10.1007/s10068-017-0148-5.
Joerger, R. D. (2003). Alternatives to antibiotics: Bacteriocins, antimicrobial peptides and bacteriophages. Poultry Science 82(4), 640-647. https://doi.org/10.1093/ps/82.4.640.
Kadaikunnan, S., Rejiniemon, T., Khaled, J. M., Alharbi, N. S., & Mothana, R. (2015). Invitro antibacterial, antifungal, antioxidant and functional properties of bacillus amyloliquefaciens. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials 14, 9. https://doi.org/10.1186/s12941-015-0069-1.
Kasimanickam, V., Kasimanickam, M., & Kasimanickam, R. (2021). Antibiotics use in food animal production: Escalation of antimicrobial resistance: Where are we now in combating AMR? Medical Sciences 9(1), 14. https://doi.org/10.3390/medsci9010014.
Kechagia, M., Basoulis, D., Konstantopoulou, S., Dimitriadi, D., Gyftopoulou, K., Skarmoutsou, N., & Fakiri, E. M. (2013). Health benefits of probiotics: A review. ISRN Nutrition 2013, 481651. https://doi.org/10.5402/2013/481651.
Lim, K. B., Balolong, M. P., Kim, S. H., Oh, J. K., Lee, J. Y., & Kang, D. K. (2016). Isolation and characterization of a broad spectrum bacteriocin from Bacillus amyloliquefaciens RX7. BioMed Research International 2016, e8521476. https://doi.org/10.1155/2016/8521476.
Lund, P. A., De Biase, D., Liran, O., Scheler, O., Mira, N. P., Cetecioglu, Z., Fernández, E. N., Bover-Cid, S., Hall, R., Sauer, M., & O’Byrne, C. (2020). Understanding how microorganisms respond to acid pH is central to their control and successful exploitation. Frontiers in Microbiology 11, 556140. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.556140.
Luo, Y., Ren, W., Smidt, H., Wright, A. D. G., Yu, B., Schyns, G., McCormack, U. M., Cowieson, A. J., Yu, J., He, J., Yan, H., Wu, J., Mackie, R. I., & Chen, D. (2022). Dynamic distribution of gut microbiota in pigs at different growth stages: composition and contribution. Microbiology Spectrum 10(3), e00688-21. https://doi.org/10.1128/spectrum.00688-21.
Mingmongkolchai, S., & Panbangred, W. (2018). Bacillus probiotics: An alternative to antibiotics for livestock production. Journal of Applied Microbiology 124(6), 1334-1346. https://doi.org/10.1111/jam.13690.
Prouty, A. M., & Gunn, J. S. (2000). Salmonella enterica serovar typhimurium invasion is repressed in the presence of bile. Infection and Immunity 68(12), 6763-6769.
Stein, T. (2005). Bacillus subtilis antibiotics: Structures, syntheses and specific functions. Molecular Microbiology 56(4), 845-857. https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.2005.04587.x.
Urdaneta, V., & Casadesús, J. (2017). Interactions between bacteria and bile salts in the gastrointestinal and hepatobiliary tracts. Frontiers in Medicine 4, 163. https://doi.org/10.3389/fmed.2017.00163.
Zhu, J., Chen, Y., Imre, K., Arslan-Acaroz, D., Istanbullugil, F. R., Fang, Y., Ros, G., Zhu, K., & Acaroz, U. (2023). Mechanisms of probiotic bacillus against enteric bacterial infections. One Health Advances 1, 21. https://doi.org/10.1186/s44280-023-00020-0.