Awanwee, Petchkongkaew

Suranaree University of Technology Intellectual Repository

       อวันวี เพชรคงแกว: การลดระดับการปนเปอนของสารพิษจากเชื้อราโดยเชื้อบาซลิลัสที่คัดแยกไดจากผลิตภณัฑถ่ัวเหลืองหมัก (ถ่ัวเนา) (REDUCTION OF MYCOTOXIN CONTAMINATION LEVEL BY BACILLUS spp. ISOLATED FROM THAI FERMENTED SOYBEAN PRODUCT (THUA-NAO).) อาจารยที่ปรึกษา : ผูชวยศาสตราจารย ดร.ปยะวรรณ กาสลัก, 208 หนา.    การศึกษาวิจัยในครั้งนี้เปนการศึกษาถึงการลดระดับปริมาณสารพิษจากเชื้อราโดยเชื้อบาซิลลัสที่คัดแยกไดจากผลิตภัณฑถ่ัวหลืองหมัก (ถ่ัวเนา)  นอกจากนี้ยังทําการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการคัดแยกและบงชี้ลักษณะของเชื้อราที่มีความสามารถในการสรางสารพิษโอคราทอกซินเอ ซ่ึงปนเปอนในองุนที่ไดทําการเพาะปลูกในประเทศฝรั่งเศสอีกดวย ผลการทดลองในงานวิจัยสวนนี้พบวา แอสเปอรจิลลัส คารบอนาเรียส และ แอสเปอรจิลลัส ไนเจอร เปนเชื้อราสกุลที่มีความสามารถในการสรางสารพิษโอคราทอกซินเอสูงที่สุด รองลงมาคือเชื้อรา แอสเปอรจิลลัส จาโปนิคัส จากการแยกและจําแนกเชื้อจุลินทรียในผลิตภัณฑถ่ัวเนา พบวาเปนเชื้อบาซิลลัส 23 ไอโซเลท นอกจากนี้ยังพบแอสเปอรจลิลัส ฟลาวัส สายพันธุที่มีความสามารถในการสรางสารพิษ                       อะฟลาทอกซินดวยเชนกัน การศึกษาวจิัยนี้ไดใชเชื้อแอสเปอรจิลลัส เวอรเทอรดิจเกยีร เปนสายพันธุอางอิงสําหรับสายพันธุที่มีความสามารถในการสรางสารพิษโอคราทอกซินเอ  วัตถุประสงคของงานวิจยันี้คือการศึกษาถงึความสามารถของเชื้อบาซิลลัสในการยับยั้งการเจริญเตบิโตของเชื้อราแอสเปอรจิลลัส ฟลาวัสและแอสเปอรจิลลัส เวอรเทอรดิจเกียร เอ็น อาร อาร แอล 3174 รวมถึงความสามารถในการกําจดัสารพิษที่สรางขึ้นจากเชื้อราทั้งสองชนิดนี ้ ผลการทดลองพบวา เชื้อบาซิลลัส ซี เอ็ม 21 ซ่ึงจากการทําการบงชี้ลักษณะในภายหลังพบคือ เชื้อบาซิลลัส ไลเคนนิฟอรมิส มีความสามารถในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราทั้งสองชนิด นอกจากนี้ยังพบอีกวา เชื้อบาซิลลัส ดังกลาวมีความสามารถในการกําจัดสารพษิอะฟลาทอกซิน บีวัน และโอคราทอกซิน เอ ทีส่รางขึ้นจากเชื้อราดังกลาว  โดยความสามารถในการกาํจัดสารพิษเทากับ 74 เปอรเซ็นตและ 92.5 เปอรเซ็นตตามลําดับ นอกจากนีย้ังพบอีกวาเชื้อบาซิลลัส เอ็ม เฮช เอส 13 ซ่ึงไดทําการบงชีลั้กษณะในภายหลังโดยวิธี ITS sequencing คือ เชื้อบาซิลลัส ซับทิลิสก็มีความสามารถดังกลาวเชนกัน โดยสามารถกําจัดสารพิษอะฟลาทอกซิน บีวนั ไดถึง 85 เปอรเซ็นต สุดทายนี้ คัลเจอร ซูปเปอรนาแทนและเซลลูลา เอกแทร็ก จากเชื้อบาซิลลัสทั้งสองสายพันธุนี้ไดถูกนํามาศึกษาถึงความสามารถในการยอยสลายสารพิษอะฟลาทอกซินและโอคราทอกซิน เอ ทั้งนี้เพื่อที่จะไดทราบถึงกลไกในการยอยสลายสารพิษทั้งสองชนิด และทําการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของการยอยสลายสารพิษทั้งสองชนิดโดยเชื้อจุลินทรียทั้งสองสายพันธุอีกดวย ผลการทดลองสามารถสรุปไดวาคัลเจอร ซูปเปอรนาแทน จากเชื้อบาซิลลัส ซีเอ็ม 21 มีความสามารถในการยอยสลายสารพิษโอคราทอกซินเอไปเปนโอคราทอกซินอัลฟา (p<0.0001) โดยความสามารถในการยอยสลายสารพิษดังกลาวเทากับ        97.5 เปอรเซ็นตและสภาวะที่เหมาะสมของการทํางานของคัลเจอร ซูปเปอรนาแทน นี้อยูที่ พีเอช 7.0 อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส ระยะเวลาในการเพาะเลี้ยงเชื้อเทากับ 24 ช่ัวโมงและระยะเวลาในการสัมผัสเทากับ 2 ช่ัวโมง นอกจากนี้ คัลเจอร ซูปเปอรนาแทน จากเชื้อบาซิลลัส เอ็ม เฮช เอส 13 ก็มีความสามารถในการยอยสลายสารพิษโอคราทอกซินเอไดเชนกัน โดยสภาวะที่เหมาะสมอยูที่ พีเอช 5.0 อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส ระยะเวลาในการเพาะเลี้ยงเชื้อเทากับ 48 ช่ัวโมงและระยะเวลาในการสัมผัสเทากับ 2 ช่ัวโมงซึ่งกลไกในการกําจัดสารพิษโอคราทอกซิน เอ มีความเปนไปไดวาจะเกี่ยวของกับเอกทราเซลลูลาและเอนไซมคารบอกซีเปปติเดส เอ แตอยางไรก็ตาม ทั้งคัลเจอร ซูปเปอรนาแทน และเซลลูลา เอกแทร็ก จากเชื้อบาซิลลัสทั้งสองสายพันธุ ไมสามารถยอยสลาย อะฟลาทอกซิน บีวันได ซ่ึงอาจเปนไปไดวาเปนกลไกที่ไมเกี่ยวของกับเอนไซม                     สาขาวิชา  เทคโนโลยีอาหาร   ลายมือช่ือนักศึกษา                ปการศึกษา  2550    ลายมือช่ืออาจารยที่ปรึกษา                                            ลายมือช่ืออาจารยที่ปรึกษา       ลายมือช่ืออาจารยที่ปรึกษารวม           AWANWEE PETCHKONGKAEW : REDUCTION OF MYCOTOXIN CONTAMINATION LEVEL BY BACILLUS spp. ISOLATED FROM THAI FERMENTED SOYBEAN PRODUCT (THUA-NAO). THESIS ADVISOR : ASST.PROF. PIYAWAN GASALUCK, Ph.D.  208 PP.   Aflatoxin/ Ochratoxin A/ Biodegradation/ Bacillus spp./ Aspergillus/ Thua-Nao.  This thesis deals with the reduction of mycotoxin contamination levels by Bacillus spp. isolated strains from Thai fermented soybean product (Thua-Nao).  In addition, isolation, characterization, and ochratoxin A (OTA) production ability of toxigenic fungi from French grapes were also studied. Results of this latter study shows that Aspergillus carbonarius and Aspergillus niger produce the most ochratoxin A from wine grapes in France. Furthermore, Aspergillus japonicus produces minimal ochratoxin A from wine grapes. According to the isolation and identification of microorganisms from fermented soybean (Thua-Nao), it was found that 23 isolates are Bacillus spp.  An Aspergillus flavus aflatoxin producing strain was also isolated from Thua-Nao whereas an Aspergillus westerdijkiae was chosen as an OTA producing reference strain. The objectives were to find an efficient Bacillus strain for inhibiting growth of Aspergillus flavus and Aspergillus westerdijkiae NRRL 3174, reducing aflatoxin B1 production, and detoxifying aflatoxin B1 and ochratoxin A. Bacillus CM 21, which was identified later by ITS sequencing as Bacillus licheniformis, showed the highest ability to inhibit growth of both Aspergillus strains and mycotoxins removal (decrease of 74% of AFB1 and 92.5% of OTA). Another Bacillus strain, MHS 13, inhibiting both Aspergillus growth and detoxifying 85% of AFB1 was identified as Bacillus subtilis.        Finally, culture supernatant and cellular extracts from both Bacillus strains were tested for aflatoxin B1 and ochratoxin A degradation ability in order to discover their degradation mechanisms. Studies on the optimal condition for aflatoxin B1 and ochratoxin A degradation were conducted as well. All results indicated that OTA was significantly degraded by the culture supernatant from Bacillus licheniformis CM 21 (p<0.0001) in OTalpha. The percentage of OTA degradation was 97.5% and the optimal activity of its culture supernatant was found at pH 7.0 and 37°C with 24 h culture incubation time and 2 h contact time. Moreover, OTA was also significantly degraded by the culture supernatant from Bacillus subtilis MHS 13 (p<0.0017) at pH 5.0 and 37°C with 48 h culture incubation time and 2 h contact time. The proposed degradation mechanism is extracellular and carboxypeptidase A is probably responsible for this degradation while there is no degradation activity for the intracellular extract. However, AFB1 could not degraded by either culture supernatant or cellular extract from both of the microorganisms. Hence, the AFB1 detoxification mechanism may be due to a non-enzymatic mechanism.         School of Food Technology   Student’s Signature      Academic Year 2007   Advisor’s Signature       Advisor’s Signature        Co-advisor’s Signature          AWANWEE PETCHKONGKAEW : REDUCTION DU NIVEAU DE MYCOTOXINES PAR BACILLUS spp. ISOLE DE SOJA FERMENTÉ THAÏLANDAIS (THUA-NAO).   DIRECTEUR DE THESE : PROF. PATRICIA TAILLANDIER, Ph.D. 208 PP.   Aflatoxin/ Ochratoxin A/ Biodegradation/ Bacillus spp./ Aspergillus/ Thua-Nao.  Cette étude traite de la réduction du niveau de contamination en mycotoxines Bacillus spp. isolé de Thaï fermenté produit (produit alimentaire thaïlandais appelé Thua-Nao). En marge de ce travail, l’isolement et la caractérisation de la capacité à produire de  l’ochratoxine A (OTA) a été évaluée chez des champignons toxinogènes isolés de raisins français destinés à la vinification. Les résultats de cette partie ont montré que Aspergillus carbonarius et Aspergillus niger sont les champignons les plus producteurs en France. Cependant, Aspergillus japonicus peut aussi être à l’origine de faibles quantités d’ochratoxine A au niveau des raisins. En ce qui concerne la principale partie de ce travail, 23 isolats de Bacillus spp. ont été obtenus à partir de Thua-Nao thaïlandais. Une souche d’Aspergillus flavus productrice d’aflatoxine a aussi été isolée de Thua-Nao tandis qu’une souche d’Aspergillus westerdijkiae (ex ochraceus) a été choisie comme référence d’Aspergillus producteur d’OTA. Les objectifs étaient de trouver des souches de Bacillus efficaces pour: inhiber la croissance d’Aspergillus flavus et Aspergillus westerdijkiae NRRL 3174, limiter la production d’aflatoxine B1, et détoxifier le milieu en diminuant la teneur en  mycotoxines : aflatoxine B1 (AFB1) et ochratoxine A (OTA). Parmi les résultats principaux, Bacillus CM 21, ensuite identifiée comme Bacillus licheniformis par séquençage des ITS, a montré la meilleure capacité à inhiber la croissance        des 2 souches d’Aspergillus ainsi que la meilleure capacité détoxifiante (diminution de 74% d’AFB1 et 92.5% d’OTA). Une autre souche de Bacillus, MHS 13, capable à la fois d’inhiber la croissance des 2 souches d’Aspergillus et de diminuer de  85% la teneur en AFB1 a été identifiée comme Bacillus subtilis. Finalement, le surnageant de culture et l’extrait cellulaire des 2 souches de Bacillus ont été testés pour la dégradation de l’AFB1 et de l’OTA afin de mieux comprendre les mécanismes de la détoxification. Les conditions optimales de la dégradation ont aussi été étudiées. Les résultats montrent que l’OTA était significativement degradée par le surnageant de Bacillus licheniformis CM 21 (p<0.0001) en OTalpha. Le pourcentage de dégradation d’OTA a été de 97.5% et les conditions optimales d’activités étaient : pH 7.0,  37°C, 24 h de croissance de la bactérie et 2 heures d’incubation avec la solution d’OTA. De même, l’OTA a été degradée à 69% par le surnageant de Bacillus subtilis MHS 13 (p<0.0017) à pH 5.0, 37°C, 48 h de croissance de la bactérie et 2 heures d’incubation avec la solution d’OTA. Le mécanisme de dégradation proposé est donc la présence d’une carboxypeptidase A extracellulaire. En effet, le contenu intracellulaire des 2 bactéries n’a montré aucune activité détoxifiante. Par ailleurs l’AFB1 n’a été dégradée ni par le surnageant de culture, ni par le contenu extracellulaire des 2 bactéries. On peut donc supposer que le mécanisme de détoxification pour l’AFB1 n’est pas de nature enzymatique.    School of Food Technology  Student’s Signature      Academic Year 2007  Advisor’s Signature      Advisor’s Signature       Co-advisor’s Signature    

การลดระดับการปนเปื้อนของสารพิษจากเชื้อราโดยเชื้อบาซิลลัสที่คัดแยกได้จากผลิตภัณฑ์ถั่วเหลืองหมัก (ถั่วเน่า)

http://sutir.sut.ac.th:8080/jspui/bitstream/123456789/2976/1/Awanwee_Abst.pdf

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Suranaree University of Technology Intellectual Repository