คุณสมบัติในการยับยั้งแบคทีเรียก่อโรคในปลานิลของจุลินทรีย์โพรไบโอติกส์ที่คัดแยกได้จากทางเดินอาหารของปลา

Abstract

Nile tilapia (Oreochromis niloticus) is an economically important fresh-water fish in Thailand. Pathogenic bacteria outbreaks cause high mortality rates in Nile Tilapia farming. Antibiotic administrations are commonly used to inhibit and prevent pathogenic bacteria infections. However, antibiotic usages and misuses lead to other concerns about antibiotic side effects. To circumvent this problem, probiotic is one of alternative for the prevention of pathogenic bacteria in fishes. The aims of this study were to isolate probiotic, both bacteria and yeast, from fish’s gastrointestinal tracts and evaluate their inhibitory activities against Nile tilapia’s pathogenic bacteria as well as other properties essential for probiotic functions. In this study, 245 microbial isolates (68 bacteria and 177 yeast) were found from fish’s gastrointestinal tracts. Next, 55 microbial isolates constituting 39 bacterial isolates which inhibited at least 3 strains of pathogenic bacteria with the diameter of inhibition zone ≥ 8 mm, and 16 yeast isolates that can inhibit pathogenic bacteria were selected to further examine their probiotic properties. The investigated characteristics important for probiotic properties included the ability to withstand bile salt, acid tolerance, adhesion on abiotic surface and biofilm formation. The seven isolates which met the criteria were identified and further subjected to the determination of survival rate under simulated gastrointestinal fluid. The five isolates namely YON3/2, YCS1/1, YCS1/3, YID23, and AT8/5 exhibited high survival rate at 108.07, 107.19, 104.65, 101.59, and 76.07%, respectively. These seven isolates were identified by 16S rDNA and the D1/D2 domain of 26S rDNA sequence analysis for bacterial and yeast identification, respectively. The isolate CS1/3, CE1/1, AT8/5, YCS1/1, YCS1/3, YON3/2 and YID23 shown the highest similarity (%Identity) to Weissella paramesenteroides, W. paramesenteroides, Lactiplantibacillus argentoratensis, Kodamaea ohmeri, K. ohmeri, Candida tropicalis and Aureobasidium melanogenum, respectively.

ปลานิลเป็นปลาน้ำจืดที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจของประเทศไทย แต่ปลานิลมักมีอัตราการตายที่สูงจากปัญหาการระบาดของเชื้อแบคทีเรียก่อโรค เกษตรกรจึงใช้ยาปฏิชีวนะในการยับยั้งและป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรีย แต่อย่างไรก็ตามยาปฏิชีวนะก่อให้เกิดผลข้างเคียงจากการใช้ยาอย่างไม่ถูกวิธี เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว ปัจจุบันจึงมีการใช้จุลินทรีย์โพรไบโอติกส์มาเป็นทางเลือกในการเพาะเลี้ยงปลาเพื่อป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรีย งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อคัดแยกจุลินทรีย์โพรไบโอติกส์ทั้งแบคทีเรียและยีสต์จากทางเดินอาหารของปลาชนิดต่างๆ และนำเชื้อที่คัดแยกได้มาทดสอบความสามารถในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในปลานิล ตลอดจนทดสอบคุณสมบัติความเป็นจุลินทรีย์โพรไบโอติกส์เบื้องต้น พบว่า สามารถคัดแยกจุลินทรีย์ได้ทั้งหมด 245 ไอโซเลต เป็นแบคทีเรีย 68 ไอโซเลต และเป็นยีสต์ 177 ไอโซเลต จึงคัดเลือกไอโซเลตเหล่านี้มาจำนวน 55 ไอโซเลต โดยเป็นแบคทีเรียที่สามารถยับยั้งแบคทีเรียก่อโรคในปลานิลได้อย่างน้อย 3 ชนิด และให้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางบริเวณยับยั้งมากกว่าหรือเท่ากับ 8 มิลลิเมตร จำนวน 39 ไอโซเลต และยีสต์ทุกไอโซเลตที่สามารถยับยั้งแบคทีเรียก่อโรคในปลานิลได้ จำนวน 16 ไอโซเลต มาทดสอบคุณสมบัติความเป็นจุลินทรีย์โพรไบโอติกส์เบื้องต้น ได้แก่ การทนต่อเกลือน้ำดี ทนความเป็นกรดสูง การยึดเกาะพื้นผิว และการสร้างไบโอฟิล์ม จากนั้นคัดเลือกเชื้อที่มีคุณสมบัติความเป็นโพรไบโอติกส์ที่ดีจำนวน 7 ไอโซเลต มาทดสอบความสามารถในการรอดชีวิตภายใต้สภาวะน้ำย่อยในกระเพาะอาหารและลำไส้จำลองของปลา พบว่า มีไอโซเลตที่มีชีวิตรอดทั้งในสภาวะกระเพาะอาหารและลำไส้จำลอง จำนวน 5 ไอโซเลต ได้แก่ YON3/2, YCS1/1, YCS1/3, YID23 และ AT8/5 โดยมีอัตราการรอดชีวิตเป็น 108.07, 107.19, 104.65, 101.59 และ 76.07% ตามลำดับ จากนั้นนำเชื้อที่คัดเลือกทั้ง 7 ไอโซเลตมาระบุชนิดด้วยลักษณะทางพันธุกรรมโดยการวิเคราะห์ลำดับนิวคลิโอไทด์ของยีน 16S rDNA สำหรับแบคทีเรีย และยีนส่วน D1/D2 domain ใน 26S rDNA สำหรับยีสต์ พบว่า ไอโซเลต CS1/3, CE1/1, AT8/5, YCS1/1, YCS1/3, YON3/2 และ YID23 มีความคล้ายคลึงของลำดับนิวคลิโอไทด์ (%Identity) กับ Weissella paramesenteroides, W. paramesenteroides, Lactiplantibacillus argentoratensis, Kodamaea ohmeri, K. ohmeri, Candida tropicalis และ Aureobasidium melanogenum ตามลำดับ