การศึกษาคุณสมบัติของแบคเทอริโอเฟจที่ตรวจพบในอาหารหมักของไทย

ปัญหาหนึ่งของการหมักอาหารโดยใช้แลคติกแอสิดแบคทีเรียเป็นหัวเชื้อคือการที่หัวเชื้อ คือ การที่หัวเชื้อถูกทำลายโดยแบคเทอริโอเฟจ ซึ่งทำให้การหมักล้มเหลว และนำไปสู่การสูญเสียทางเศรษฐกิจ การศึกษาแบคเทอริโอเฟจที่สามารถทำลายแลคติกแอสิดแบคทีเรียได้ในอาหารหมักมีประโยชน์อย่างมากต่อการเลือกแลคติกแอสิดแบคทีเรียที่จะนำไปใช้เป็นหัวเชื้อ ดังนั้นในการศึกษาจึงมีวัตถุประสงค์ที่จะแยกและศึกษาคุณสมบัติของแบคทีริโอเฟจที่สามารถทำลายแลคติกแอสิดแบคทีเรียที่อยู่ในอาหารหมักของไทย การศึกษานี้ได้แยกแบคเทอริโอเฟจที่สามารถทำลายแลคติกแอสิดแบคทีเรียได้จำนวน 5 ไอโซเลต คือ แบคเทอริโอเฟจ AL-2 ซึ่งแยกได้จากผักดอง และสามารถทำลาย Thermobacterium sp. และแบคเทอริโอเฟจ AL-3, แบคเทอริโอเฟจ AL-4, แบคเทอริโอเฟจ AL-5, แบคเทอริโอเฟจ AL-6 ซึ่งแยกได้จากแหนมปลากราย และสามารถทำลาย Leucomostoc spp. เนื่องจากแบคเทอริโอเฟจ AL-2 มีความสามารถในการทำลายที่ไม่คงที่ ดังนั้นจึงไม่ได้นำไปศึกษาต่อไป จากนั้นศึกษาแบบแผนของจีโนมที่ถูกตัดด้วยเอนไซม์ HindIII พบว่า แบคเทอริโอเฟจ AL-3, แบคเทอริโอเฟจ AL-4, แบคเทอริโอเฟจ AL-5 และแบคเทอริโอเฟจ AL-6 เป็นแบคเทอริโอเฟจต่างสายพันธุ์กัน ถึงแม้จะมีจีโนมเป็นแบบดีเอ็นเอสายคู่เช่นเดียวกัน ในการศึกษาคุณสมบัติของแบคเทอริโอเฟจ ได้เลือกศึกษาเฉพาะแบคเทอริโอเฟจ AL-4 เท่านั้น ทั้งนี้ เนื่องจาก แบคเทอริโอเฟจ AL-4 มีคุณสมบัติในการเพิ่มจำนวนได้ดีที่สุด จากการศึกษาพบว่า แบคเทอริโอเฟจ AL-4 เป็นแบคเทอริโอเฟจชนิดที่มีหาง จัดอยู่ในสกุล Siphoviridae และประกอบด้วยโปรตีนโครงสร้างหลักจำนวน 2 ชนิด ซึ่งมีมวลโมเลกุลเท่ากับ 85 และ 45 กิโลดาลตัน แบคเทอริโอเฟจ AL-4 สามารถยึดเกาะที่ผิวของเซลล์แบคทีเรียได้สูงสุด (95%) หลังจากผสมแบคเทอริโอเฟจกับเซลล์แบคทีเรียเป็นเวลา 10 นาที การเพิ่มจำนวนของแบคเทอริโอเฟจ AL-4 มีประสิทธิภาพดีขึ้น เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายแคลเซียมคลอไรด์ จาก 0 เป็น 20 มิลลิโมลาร์ แบคเทอริโอเฟจ AL-4 สามารถทนความร้อนได้สูงถึง 90 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 วินาที จากการศึกษาการเจริญของแบคเทอริโอเฟจ AL-4 พบว่า แบคเทอริโอเฟจดังกล่าวมีค่า latent period และ burst period เท่ากับ 80 และ 135 นาทีตามลำดับ และมีค่า burst size เท่ากับ 85 PFU/เซลล์ที่ติดเชื้อ ผลที่ได้จากการศึกษานี้เป็นข้อมูลที่อาจมีความสำคัญต่อการจัดทำบัญชีของแบคเทอริโอเฟจที่พบในอาหารหมักที่เป็นระบบและสมบูรณ์ ซึ่งบัญชีดังกล่าวจะมีประโยชน์อย่างมากต่อการพัฒนาการหมักของไทยโดยการใช้หัวเชื้อ