ฤทธิ์ต้านแบคทีเรียก่อโรคจากแบคทีเรีย Xenorhabdus และ Photorhabdus ที่แยกได้จากอำเภอเนินมะปราง จังหวัดพิษณุโลก

Abstract

Xenorhabdus and Photorhabdus are Gram-negative bacteria, with rod shape. They are belonging to family Enterobacteriaceae. They are symbiosis with Entomopathogenic nematode or EPNs. These bacteria can produce several secondary metabolites, including antimicrobial compounds. The objectives of this study aimed to isolate identify entomopathogenic nematodes (EPNs) in genera Steinernema and Heterorhabditis and their symbiotic bacteria from Noen Maprang District, Phitsanulok Province, and also evaluate the antibacterial activity of these symbiotic bacteria. The EPNs based on 28S rRNA analysis was identified as S. siamkayai (7 isolates), S. surkhetense (6 isolates), S. hermaphroditum (2 isolates), S. huense (1 isolate), and H. indica (1 isolate). Based on recA sequencing, Xenorhabdus was identified as X. stockiae (8 isolates) and X. griffiniae (1 isolates). Photorhabdus was identified as P. luminescens subsp. akhurstii (4 isolates). Antibacterial activity showed that X. stockiae ((bNP10.1_TH) extract inhibited several bacterial pathogens. In addition, the bacterial extracts from all Xenorhabdus isolates showed strong inhibition against the growth of all S. aureus strains. The combination between Xenorhabdus (bNP11.1_TH) extract and oxacillin or vancomycin against S. aureus strain PB36 (MRSA) exhibited no interaction on checkerboard assay. However, Xenorhabdus (bNP15.1_TH) extract in combination with oxacillin determined by checkerboard assay exhibited partially synergistic interaction with fractional inhibitory concentration (FICI) of 1.0.

This study demonstrates that Xenorhabdus showed antibacterial activity. This finding may be useful for further research on the discovery of novel antimicrobial compounds from these bacterial isolates.

Xenorhabdus และ Photorhabdus เป็นแบคทีเรียแกรมลบ รูปร่างท่อน จัดอยู่ในวงศ์ Enterobacteriaceae มีความสัมพันธ์แบบพึ่งพา (Symbiosis) กับไส้เดือนฝอยศัตรูแมลง (Entomopathogenic nematode หรือ EPNs) แบคทีเรียทั้ง 2 สกุล สามารถผลิตสารที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพได้หลายชนิดรวมถึงสารต้านจุลชีพ วัตถุประสงค์ในครั้งนี้เพื่อแยกและจำแนกชนิดของไส้เดือนฝอยศัตรูแมลงสกุล Steinernema และ Heterorhabdistis และแบคทีเรียพึ่งพา ในพื้นที่อำเภอเนินมะปราง จังหวัดพิษณุโลก และทดสอบฤทธิ์ของแบคทีเรีย Xenorhabdus และ Photorhabdus ในการต้านการเจริญของแบคทีเรียก่อโรค จำแนกชนิดของไส้เดือนฝอยศัตรูแมลงวิเคราะห์จากลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน 28S rRNA พบไส้เดือนฝอยศัตรูแมลง S. siamkayai (7 ไอโซเลต) S. surkhetense (6 ไอโซเลต) S. hermaphroditum (2 ไอโซเลต) S. huense (1 ไอโซเลต) และ H. indica (1 ไอโซเลต) จำแนกชนิดของแบคทีเรีย Xenorhabdus และ Photorhabdus โดยวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน recombinant A (recA) พบแบคทีเรีย X. stockiae (8 ไอโซเลต) X. griffiniae (1 ไอโซเลต) และ P. luminescens subsp. akhurstii (4 ไอโซเลต)

จากการศึกษาฤทธิ์ของแบคทีเรีย Xenorhabdus และ Photorhabdus ต่อแบคทีเรียก่อโรค พบว่าสารสกัดหยาบจากแบคทีเรีย X. stockiae (bNP10.1_TH) มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียก่อโรคได้ดีที่สุด นอกจากนี้ยังพบว่าสารสกัดจากแบคทีเรียXenorhabdus ทุกไอโซเลตมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรีย S. aureus ได้ดีมากในทุกสายพันธุ์ อย่างไรก็ตามพบว่าไม่มีการเสริมฤทธิ์ของสารสกัดหยาบจาก Xenorhabdus (bNP11.1_TH) ร่วมกับยาปฏิชีวนะ oxacillin หรือ vancomycin ในการยับยั้งการเจริญแบคทีเรีย S. aureus PB36 (MRSA) แต่พบว่ามีแนวโน้มในการเสริมฤทธิ์ของสารสกัดหยาบจากแบคทีเรีย Xenorhabdus (bNP15.1_TH) กับยาปฏิชีวนะ Oxacillin (มีค่า FIC=1) ผลการศึกษานี้เป็นข้อมูลเบื้องต้นทำให้ทราบว่าแบคทีเรีย Xenorhabdus สายพันธุ์ไทยสามารถผลิตสารที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียก่อโรคได้หลายชนิด เพื่อใช้ในการค้นหาสารที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพชนิดใหม่จากแบคทีเรีย Xenorhabdus ต่อไป