การคัดเลือกแบคทีเรียโพรไบโอติกที่สามารถผลิตสารกาบ้า เพื่อประยุกต์ใช้เป็นอาหารเสริมในไก่ไข่

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์และที่มา : ปัญหาหลักที่กระทบต่อการเลี้ยงไก่ไข่ในประเทศไทยโดยเฉพาะอย่างยิ่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตและประสิทธิภาพการผลิตไข่คือโรคระบาดและความเครียดอันเนื่องมาจากความร้อน การเสริมแบคทีเรียโพรไบโอติกที่มีชีวิตในอาหารไก่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่ามีประสิทธิภาพลดการติดเชื้อ และช่วยส่งเสริม สุขภาพไก่ทดแทนการใช้ยาปฏิชีวนะ ที่ปัจจุบันถูกสั่งห้ามใช้อย่างเข้มงวดในหลายประเทศและรวมถึงประเทศไทย อีกทั้งกรดแกมม่า – อะมิโนบิวทิริก (สารกาบ้า) มีบทบาทช่วยลดผลกระทบจากความเครียดอันเนื่องมาจากความร้อนที่มีต่อการเจริญและประสิทธิภาพการผลิตไข่ไก่ได้ ดังนั้นการค้นพบสายพันธุ์แบคทีเรียโพรไบโอติกที่สามารถผลิตสารกาบ้าได้ควบคู่กันและมีความจำเพาะสูงต่อทางเดินอาหารของไก่นับได้ว่าเป็นกลยุทธที่มีศักยภาพเพื่อนำมาใช้ในการเลี้ยงไก่ไข่และการผลิตไข่ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อคัดเลือกแบคทีเรียโพรไบโอติกที่สามารถผลิตสารกาบ้าได้โดยคัดแยกมาจากทางเดินอาหารของไก่ไข่เพื่อเป้าหมายในการลดผลกระทบจากปัญหาดังกล่าว และเพื่อทดสอบการรอดชีวิตของโพรไบโอติกหลังการขึ้นรูปเป็นผงผลิตภัณฑ์

วิธีดำเนินการวิจัย : คัดแยกแบคทีเรียกรดแลคติกจากทวารร่วมของไก่ไข่โดยเพาะเลี้ยงบนอาหารแข็งสูตร de Man Rogosa and Sharpe (MRS) จากนั้นทดสอบคุณสมบัติโพรไบโอติกเบื้องต้นของแบคทีเรียทุกไอโซเลตดังกล่าวในระดับ  in vitro ได้แก่ กิจกรรมย่อยเม็ดเลือดแดงในอาหารแข็งสูตร sheep blood (แอลฟ่า เบต้า และแกมม่า - ฮีโมไลซีส) ความสามารถในการเจริญภายใต้สภาวะกรด (pH 2.0 2.5 3.0 และ 3.5) และน้ำดี (เข้มข้นร้อยละ 0.3 และ 1.0 (w/v)) คุณสมบัติความไม่ชอบน้ำของพื้นผิวเซลล์ที่ประเมินจากความสามารถของเซลล์ในการจับกันเองเมื่อทดสอบด้วยการเติมสารโทลูอีน ความไวต่อยาปฏิชีวนะจำนวน 13 ชนิดโดยแปลผลเทียบกับมาตรฐานของ the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) และฤทธิ์ต้านแบคทีเรียก่อโรคทางเดินอาหารบางชนิด ได้แก่ Escherichia coli, Salmonella Typhi และ Staphylococcus aureus ด้วยเทคนิค spot on lawn จากนั้นทดสอบความสามารถการผลิตสารกาบ้า ในอาหารเหลวสูตร MRS ที่เสริมด้วยสารโมโนโซเดียมกลูตาเมตความเข้มข้นร้อยละ 0.5 (w/v) วิเคราะห์สารกาบ้า  เชิงปริมาณและเชิงคุณภาพด้วยเทคนิคทางสเปกโทรโฟโตเมทรีและโครมาโทกราฟีผิวบาง ตามลำดับ ระบุชนิดของ        ไอโซเลตที่คัดเลือกด้วยการวิเคราะห์ลำดับนิวคลิโอไทด์ของยีน 16S rRNA เทียบกับฐานข้อมูล GenBank และท้ายที่สุด ทำการขึ้นรูปเป็นผงโพรไบโอติกโดยผสมกับรำข้าวแล้วทำแห้งด้วยเทคนิคการทำแห้งแบบเยือกแข็ง และทดสอบการรอดชีวิตเมื่อเก็บรักษาผงโพรไบโอติกที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียสและอุณหภูมิห้องเป็นเวลา 12 สัปดาห์ในถุงอลูมิเนียมฟอยล์ปิดสนิท

ผลการวิจัย : ผลการศึกษาพบว่าสามารถคัดแยกแบคทีเรียแกรมบวก ไม่ผลิตเอนไซม์คะตะเลส และผลิตกรดจำนวน 42 ไอโซเลตจากตัวอย่างมูลที่เก็บจากรูทวารร่วมของไก่ไข่ แบ่งเป็นแบคทีเรียรูปร่างกลมและท่อนจำนวน 5 และ 37 ไอโซเลต ตามลำดับ ภายหลังการทดสอบคุณสมบัติโพรไบโอติกเบื้องต้นพบว่าไอโซเลต LH5 ซึ่งเซลล์มีรูปร่างกลม เรียงตัวเป็นคู่และสายสั้นมีศักยภาพเป็นโพรไบโอติกได้ดีที่สุดเมื่อทดสอบภายใต้สภาวะจำลองของทางเดินอาหารไก่ โดยสามารถเจริญได้ที่ pH 2.0 – 3.5 และมีน้ำดีความเข้มข้นสูงร้อยละ 1.0 (w/v) พื้นผิวเซลล์แสดงคุณสมบัติความไม่ชอบน้ำระดับปานกลางโดยมีค่า %CSH เท่ากับ 57 ไวต่อยาปฏิชีวนะชนิด penicillin, ampicillin, vancomycin, cefoxitin, chloramphenicol, clindamycin, ceftriaxone, ciprofloxacin, cephalothin และ rifampicin แต่ต้านยาปฏิชีวนะชนิด gentamycin, erythromycin และ nalidixic acid ไอโซเลต LH5 สามารถยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียก่อโรคชนิด  S. Typhi ที่เป็นแบคทีเรียก่อโรคอันตรายสาเหตุของการระบาดของโรค Salmonellosis และยับยั้ง S. aureus ด้วย ไอโซเลตนี้ไม่แสดงคุณสมบัติการสลายเม็ดเลือดแดงในอาหารแข็ง sheep blood (แกมม่า - ฮีโมไลซีส) และได้รับการระบุชนิดเป็น Enterococcus faecium ด้วยค่า %similarity ร้อยละ 100 E. faecium LH5 ยังสามารถผลิตสารกาบ้าได้ในปริมาณ 09.05 mg/L ซึ่งสามารถตรวจพบได้อย่างชัดเจนบนแผ่นอลูมิเนียมที่เคลือบด้วยซิลิกาเจล นอกจากนี้ เซลล์ของ E. faecium LH5 ในผงโพรไบโอติกมีการรอดชีวิตสูงถึงร้อยละ 95.39 + 0.07 และ 94.15 + 0.19 หลังการเก็บรักษา 12 สัปดาห์ ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียสและอุณหภูมิห้อง (ประมาณ 30 องศาเซลเซียส) ตามลำดับ และไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) ระหว่างอุณหภูมิทั้งสองระดับในแต่ละสัปดาห์

สรุปผลการวิจัย : E. faecium LH5 เป็นแบคทีเรียที่มีศักยภาพเป็นโพรไบโอติกและสามารถผลิตสารกาบ้าได้ เซลล์มีความเสถียรต่อกระบวนการขึ้นรูปเป็นผงแห้งและการเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นจึงมีแนวโน้มใช้ประโยชน์เป็นสารเสริมชีวนะในอาหารไก่ไข่ต่อไป อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องศึกษาผลของการเสริม E. faecium LH5 ที่มีต่อสมรรถนะการเจริญและประสิทธิภาพการผลิตไข่ไก่ทั้งภายใต้สภาวะความเครียดอันเนื่องจากความร้อนและภาวะการติดเชื้อก่อโรคก่อนการประยุกต์ใช้จริงในลักษณะของอาหารเสริมสัตว์