The PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG LỢI KHUẨN LACTOBACILLUS TIỀM NĂNG KHÁNG MỘT SỐ VI KHUẨN GRAM ÂM GÂY TIÊU CHẢY TRÊN GÀ
Tập 133 Số 3C (2024), Nghiên Cứu
Tập 133 Số 3C (2024)

The PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG LỢI KHUẨN LACTOBACILLUS TIỀM NĂNG KHÁNG MỘT SỐ VI KHUẨN GRAM ÂM GÂY TIÊU CHẢY TRÊN GÀ

Nghiên Cứu
https://doi.org/10.26459/hueunijard.v133i3C.7611
Đã xuất bản 2024-09-30
Hoàng Thị Anh Phương
Trường Đại học Tây Nguyên, 567 Lê Duẩn, Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk, Việt Nam
Phan Vũ Hải
Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế, 102 Phùng Hưng, Huế, Việt Nam
Lê Thị Kiều Giang
Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế, 102 Phùng Hưng, Huế, Việt Nam
Lê Minh Đức
Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế, 102 Phùng Hưng, Huế, Việt Nam
Nguyễn Đinh Thùy Khương
Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế, 102 Phùng Hưng, Huế, Việt Nam
Nguyễn Xuân Hòa
Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế, 102 Phùng Hưng, Huế, Việt Nam

Từ khóa

probiotic
kháng kháng sinh
Lactobacillus
E. coli
Salmonella antibiotic resistance
Lactobacillus
E. coli
probiotic
Salmonella spp.

Tóm tắt

Nghiên cứu này nhằm phân lập và lựa chọn các chủng Lactobacillus từ phân gà bản địa tại những khu vực nông thôn quanh thành phố Huế, có khả năng chống lại vi khuẩn Escherichia coli FG31-1 và Salmonella typhimurium FC13827 gây bệnh tiêu chảy ở gà. Trong số 67 Lactobacillus spp. phân lập được, 7 chủng được lựa chọn dựa trên hoạt tính kháng khuẩn cao với cả 2 mầm bệnh được chọn. Sau khi khẳng định tính an toàn (không có hoạt tính dung huyết và không tiềm ẩn chứa gene mã hoá kháng kháng sinh), 5 chủng đã được định danh bằng giải trình tự 16S rRNA để khẳng định từ chi Lactobacillus. Kết quả 5 chủng được định danh gồm LA8 (L. plantarum 1582), LA3 (L. plantarum JDM1), LA18 (L. acidophilus NCFM), LA5 (L. agilis DSM 20509), LA36 (L. agilis La3). Trong đó, chủng có tiềm năng được lựa chọn là L. plantarum 1582 dựa trên các đặc tính probiotic vượt trội như khả năng sinh enzyme ngoại bào (amylase và protease), khả năng bám dính vào niêm mạc ruột (tính kị nước, khả năng tự/đồng kết tụ), khả năng chống chịu axit và muối mật của đường tiêu hóa gà. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở khoa học cho việc sử dụng chế phẩm sinh học từ Lactobacillus như một giải pháp thay thế kháng sinh tiềm năng chống lại vi khuẩn gây bệnh đường tiêu hóa trong chăn nuôi gà.

https://doi.org/10.26459/hueunijard.v133i3C.7611

Tài liệu tham khảo

  1. Newman, D. M., Barbieri, N. L., de Oliveira, A. L., Willis, D., Nolan, L. K. and Logue, C. M. (2021), Characterizing avian pathogenic Escherichia coli (APEC) from Colibacillosis cases, 2018. PeerJ, 9, e11025.
  2. Zhu, D., Zhang, Y., Wang, Z., Dai, J., & Zhuge, X. (2024), Exploiting membrane vesicles derived from avian pathogenic Escherichia coli as a cross-protective subunit vaccine candidate against avian colibacillosis, Poultry Science, 103(10), 104148.
  3. Farhat, M., Khayi, S., Berrada, J., Mouahid, M., Ameur, N., El-Adawy, H. and Fellahi, S. (2023), Salmonella enterica serovar gallinarum biovars pullorum and gallinarum in poultry: review of pathogenesis, antibiotic resistance, diagnosis and control in the genomic era, Antibiotics (Basel), 13(1), 1–20.
  4. Shim, Y. H., Ingale, S. L., Kim, J. S., Kim, K. H., Seo, D. K., Lee, S. C., Chae, B. J. and Kwon, I. K. (2012), A multi-microbe probiotic formulation processed at low and high drying temperatures: Effects on growth performance, nutrient retention and caecal microbiology of broilers. British Poultry Science, 53(4), 482–90.
  5. Mountzouris, K. C., Balaskas, C., Xanthakos, I., Tzivinikou, A. and Fegeros, K. (2009), Effects of a multi-species probiotic on biomarkers of competitive exclusion efficacy in broilers challenged with Salmonella enteritidis, British Poultry Science, 50(4), 467–78.
  6. Thomas, C. M. and Versalovic, J. (2010), Probiotics-host communication, Gut Microbes, 1(3), 148–163.
  7. Medellin-Peña, M. J., Wang, H., Johnson, R., Anand, S. and Griffiths, M. W. (2007), Probiotics affect virulence-related gene expression in Escherichia coli O157:H7, Applied Environment Microbiology, 73(13), 4259–4267.
  8. Kazemi, S. A., Ahmadi, H. and Karimi Torshizi, M. A. (2019), Evaluating two multistrain probiotics on growth performance, intestinal morphology, lipid oxidation and ileal microflora in chickens, Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 103(5), 1399–1407.
  9. Hung, A., Lin, S.-Y., Yang, T.-Y., Chou, C.-K., Liu, H.-C., Lu, J.-J., Wang, B., Chen, S.-Y. and Lien, T.-F. (2012), Effects of Bacillus coagulants ATCC 7050 on growth performance, intestinal morphology, and microflora composition in broiler chickens, Animal Production Science, 52, 874–879.
  10. Xin, J., Zeng, D., Wang, H., Sun, N., Zhao, Y., Dan, Y., Pan, K., Jing, B. and Ni, X. (2020), Probiotic Lactobacillus johnsonian bs15 promotes growth performance, intestinal immunity, and gut microbiota in piglets, Probiotics Antimicrobe Proteins, 12(1), 184–193.
  11. Jeong, J. S. and Kim, I. H. (2014), Effect of Bacillus subtilis C-3102 spores as a probiotic feed supplement on growth performance, noxious gas emission, and intestinal microflora in broilers, Poultry Science, 93(12), 3097–3103.
  12. Peng, Q., Zeng, X. F., Zhu, J. L., Wang, S., Liu, X. T., Hou, C. L., Thacker, P. A. and Qiao, S. Y. (2016), Effects of dietary Lactobacillus plantarum B1 on growth performance, intestinal microbiota, and short chain fatty acid profiles in broiler chickens, Poultry Science, 95(4), 893–900.
  13. Chiang, M. L., Chen, H. C., Chen, K. N., Lin, Y. C., Lin, Y. T. and Chen, M. J. (2015), Optimizing production of two potential probiotic Lactobacilli strains isolated from piglet feces as feed additives for weaned piglets, Asian-Australas Journal Animal Science, 28(8), 1163–1170.
  14. Dowarah, R., Verma, A. K. and Agarwal, N. (2017), The use of Lactobacillus as an alternative of antibiotic growth promoters in pigs: A review, Animal Nutrition, 3(1), 1–6.
  15. Man, J., Rogosa, M. A. and Sharpe, M. (2008), A medium for the cultivation of Lactobacilli, Journal of Applied Microbiology, 23(1), 130–135.
  16. Aujoulat, F., Lebreton, F., Romano, S., Delage, M., Marchandin, H., Brabet, M., Bricard, F., Godreuil, S., Parer, S. and Jumas-Bilak, E. (2011), Comparative diffusion assay to assess efficacy of topical antimicrobial agents against Pseudomonas aeruginosa in burns care, Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, 10, 1–10.
  17. Georgieva, R., Yocheva, L., Tserovska, L., Zhelezova, G., Stefanova, N., Atanasova, A., Danguleva, A., Ivanova, G., Karapetkov, N., Rumyan, N. and Karaivanova, E. (2015), Antimicrobial activity and antibiotic susceptibility of Lactobacillus and Bifidobacterium spp. intended for use as starter and probiotic cultures, Biotechnology & Biotechnological Equipment, 29(1), 84–91.
  18. Benbara, T., Lalouche, S., Drider, D. and Bendali, F. (2020). Lactobacillus plantarum S27 from chicken faeces as a potential probiotic to replace antibiotics: in vivo evidence, Beneficial Microbes, 11(2), 163–173.
  19. Shokryazdan, P., Kalavathy, R., Sieo, C., Alitheen, N., Liang, J., Jahromi, M. and Ho, Y. (2014), Isolation and characterization of Lactobacillus strains as potential probiotics for chickens, Tropical Agricultural Science, 37(1), 141–157.
  20. Taheri, A., Robinson, S., Parkin, I. and Gruber, M. (2012), Revised selection criteria for candidate restriction enzymes in genome walking, PloS One, 7(4), e35117.
  21. Thapa, N., Pal, J., Tamang, J. P. J. W. J. o. M. and Biotechnology (2004), Microbial diversity in Ngari, Hentak and Tungtap, fermented fish products of North-East India, World Journal of Microbiology and Biotechnology, 20, 599–607.
  22. Mallappa, R. H., Singh, D. K., Rokana, N., Pradhan, D., Batish, V. K. and Grover, S. (2019), Screening and selection of probiotic Lactobacillus strains of Indian gut origin based on assessment of desired probiotic attributes combined with principal component and heatmap analysis, Lwt, 105, 272–281.
  23. Paul, S. S., Chatterjee, R. N., Raju, M., Prakash, B., Rama Rao, S. V., Yadav, S. P. and Kannan, A. (2021), Gut microbial composition differs extensively among Indian native chicken breeds originated in different geographical locations and a commercial broiler line, but breed-specific, as well as across-breed core microbiomes, are found, Microorganisms, 9(2), 1–21.
  24. Kannaki, T. R., Priyanka, E. and Haunshi, S. (2021), Research Note: Disease tolerance/resistance and host immune response to experimental infection with Pasteurella multocida A:1 isolate in Indian native Nicobari chicken breed, Poultry Science, 100(8), 1–5.
  25. Arimah, B. D., Ogunlowo, O., Adebayo, M. A. and Jesumirhewe, C. (2014), Identification of lactic acid bacteria isolated from selected Nigerian foods and comparison of their bacteriocins activities, International Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, 6, 20–26.
  26. Mulaw, G., Muleta, D., Tesfaye, A. and Sisay, T. J. I. J. O. M. (2020), Protective effect of potential probiotic strains from fermented Ethiopian food against Salmonella typhimurium DT104 in mice, International Journal of Microbiology, 2020(1), 1–8.
  27. O'Shea, E. F., Cotter, P. D., Stanton, C., Ross, R. P. and Hill, C. (2012), Production of bioactive substances by intestinal bacteria as a basis for explaining probiotic mechanisms: Bacteriocins and conjugated linoleic acid, International Journal of Food Microbiology, 152(3), 189–205.
  28. Alvarez-Sieiro, P., Montalbán-López, M., Mu, D. and Kuipers, O. P. (2016), Bacteriocins of lactic acid bacteria: extending the family, Applied Microbiology and Biotechnology, 100(7), 2939–2951.
  29. Hertzberger, R., Arents, J., Dekker, H. L., Pridmore, R. D., Gysler, C., Kleerebezem, M. and Mattos, M. J. T. d. (2014), Production in species of the Lactobacillus acidophilus group: a central role for a novel NADH-dependent flavin reductase, Applied and Environmental Microbiology Journal, 80(7), 2229–2239.
  30. Makras, L. and De Vuyst, L. (2006), The in vitro inhibition of Gram-negative pathogenic bacteria by bifidobacteria is caused by the production of organic acids, International Dairy Journal, 16(9), 1049–1057.
  31. Argyri, A. A., Zoumpopoulou, G., Karatzas, K.-A. G., Tsakalidou, E., Nychas, G.-J. E., Panagou, E. Z. and Tassou, C. C. (2013), Selection of potential probiotic lactic acid bacteria from fermented olives by in vitro tests, Food Microbiology, 33(2), 282–291.
  32. Reuben, R. C., Roy, P. C., Sarkar, S. L., Alam, R.-U. and Jahid, I. K. (2019), Isolation, characterization, and assessment of lactic acid bacteria toward their selection as poultry probiotics, BMC Microbiology, 19(1), 253.
  33. Doron, S. and Snydman, D. R. (2015), Risk and safety of probiotics, Clinical Infectious Diseases, 60 Suppl 2(Suppl 2), S129–S134.
  34. Campedelli, I., Mathur, H., Salvetti, E., Clarke, S., Rea, M. C., Torriani, S., Ross, R. P., Hill, C. and O'Toole, P. W. (2019), Genus-wide assessment of antibiotic resistance in Lactobacillus spp., Applied and Environmental Microbiology Journal, 85(1), 1–21.
  35. Divya, J. B., Varsha, K. K. and Nampoothiri, K. M. (2012), Newly isolated lactic acid bacteria with probiotic features for potential application in food industry, Applied Biochemistry and Biotechnology, 167, 1314–1324.
  36. Gueimonde, M., Sánchez, B., G. de los Reyes-Gavilán, C. and Margolles, A. (2013), Antibiotic resistance in probiotic bacteria, Frontiers in Microbiology, 4, 1–6.
  37. Lee, H., Gilliland, S. and Carter, S. (2001), Amylolytic cultures of Lactobacillus acidophilus: potential probiotics to improve dietary starch utilization, Journal of Food Science, 66(2), 338–344.
  38. Kim, S.-H., Kim, D.-W., Park, S.-Y., Kim, J.-H., Kang, G.-H., Kang, H.-K., Yu, D.-J., Na, J.-C. and Lee, S.-J. (2008). Characterization of Lactobacilli isolated from chicken ceca as probiotics, Journal of Animal Science and Technology, 50, 509–518.
  39. Sanni, A., Morlon-Guyot, J. and Guyot, J. (2002), New efficient amylase-producing strains of Lactobacillus plantarum and L. fermentum isolated from different Nigerian traditional fermented foods, International Journal of Food Microbiology, 72(1-2), 53–62.
  40. Sánchez-Ortiz, A., Luna, A., Campa-Córdova, Á., Escamilla-Montes, R., Flores Miranda, M. D. C. and Mazón-Suástegui, J. M. (2015), Isolation and characterization of potential probiotic bacteria from Pustulose ark (Anadara tuberculosa) suitable for shrimp farming, Latin American Journal of Aquatic Research, 43, 123–136.
  41. Bouchard, D. S., Seridan, B., Saraoui, T., Rault, L., Germon, P., Gonzalez-Moreno, C., Nader-Macias, F. M., Baud, D., François, P. and Chuat, V. J. P. o. (2015), Lactic acid bacteria isolated from bovine mammary microbiota: potential allies against bovine mastitis, PloS One, 10(12), 1–18.
  42. Sidira, M., Kourkoutas, Y., Kanellaki, M. and Charalampopoulos, D. (2015), In vitro study on the cell adhesion ability of immobilized Lactobacilli on natural supports, Food Research International, 76, 532–539.
  43. Scanes, C. G. (2021), Preface. Sturkie's Avian Physiology, Academic Press.
  44. Prabhurajeshwar, C. and Chandrakanth, R. K. J. B. J. (2017), Probiotic potential of Lactobacilli with antagonistic activity against pathogenic strains: An in vitro validation for the production of inhibitory substances, Biomedical Journal, 40(5), 270–283.