CHARACTERIZATION OF PROBIOTIC LACTIC ACID BACTERIA WITH CHOLESTEROL-LOWERING POTENTIAL IN VITRO AND IN VIVO AND THEIR APPLICATION IN DAIRY PRODUCT

Abstract

Hyperlipidemia or high cholesterol increases the risk of developing heart disease, coronary artery disease and artherosclerosis, In addition to using drugs and controlling food. Specific strains of probiotic lactic acid bacteria have been studied for beneficial of heath. One of specific probiotic properties is able to reduce serum cholesterol. Seventy-five strains of lactic acid bacteria were isolated from traditional fermented Thai food products of Thailand are screened for bile salt hydrolase activity.Two bacteria strains (F1-1 and F23-5) which exhibit higher bile salt hydrolase activity were identified based on phenotypic and 16s rDNA gene sequence analysis.

The F1-1 strain was identified as Lactobacillus pentosus DSM 20314T and F23-3 was Enterococcus faecium CGMCC 1.2136T. Characterization and identification of acid and bile tolerance of selected strain had survived and viability at pH 3.0, pH 4.0, bile acid concentration of 0.3%, 0.8%, and did not survive at pH 2.0. F1-1. F23-5 isolates were selected to determine their serum lipid profile in high-fat fed rat. The group of rat fed high-fat with the F23-5 isolate group exhibited total cholesterol level 48.2 mg/dl, the significant lower total cholesterol level in blood sample compare with rat fed high-fat group was 92 mg/dl . Intestinal microbiota analysis of exhibited that pre-treatment and after-treatment were only minor changes of viable bacteria count but similar bacterial type in the intestinal. F23-5 isolate was abile to decrease total cholesterol level in rat fed high fat, therefor it was selected to use fermentation of milk product. This fermentation milk product by F23-5 (enterococcus faecium ) were investigated of their quality parameters, the result showed that they exhibited good quality similar to commercial fermented milk product.

ภาวะที่ร่างกายมีปริมาณคลอเลสเตอรอลสูง(hyperlipidemia)หรือมากเกินไป เป็นปัจจัยเสี่ยงที่ทำให้เกิดโรคหัวใจและหลอดเลือดทำให้เกิดเส้นเลือดแข็งตัว และการตีบตันของหลอดเลือดได้ในอนาคตซึ่งเป็นอันตรายต่อชีวิตได้ นอกจากใช้ยาและควบคุมอาหารแล้ว การนำโพรไบโอติกที่มีคุณสมบัติในการลดคลอเลสเตอรอทอาจเป็นอีกหนึ่งทางเลือกในการช่วยลดปริมาณคลอเลสเตอรอลสูงได้ แบคทีเรียกรดแลคติกทั้งหมด 75 สายพันธุ์ที่คัดแยกได้จากผลิตภัณฑ์อาหารหมักดองหลากหลายชนิดจากท้องถิ่นในประเทศไทย นำมาศึกษาและคัดกรองคุณสมบัติในการสร้างและหลั่งเอนไซม์ไบซอลไฮโดรเลส ซึ่งคัดเลือกแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์ที่มีคุณสมบัติในการสร้างและหลั่งเอนไซม์ไบซอลไฮโดรเลสได้ดีที่สุดคือ F1-1 และ F23-5 เมื่อพิสูจน์เอกลักษณ์โดยลักษณะทางฟีโนไทป์ และการวิเคราะห์ลำดับเบสช่วง 16s rDNA สามารถพิสูจน์ได้ว่าสายพันธุ์ F1-1คือ Lactobacillus pentosus DSM 20314T และ สายพันธ์ F23-5 คือ Enterococcus feacium CGMCC 1.2136T การวิเคราะห์ความสามารถในการเป็นโพรไบโอติกของ 2 สายพันธุ์ที่คัดเลือกมาโดยการประเมินความสามาถในการทนต่อสภาวะของระบบทางเดินอาหารนั้นคือการทนกรดและกรดน้ำดี ทั้งสองสายพันธ์สามารถทนและมีการรอดชีวิตภายใต้สภาวะกรดที่พีเอช 3.0 และ 4.0 และสภาวะกรดน้ำดีความเข้มข้น 0.3 และ 0.8 เปอร์เซ็นต์ การลดปริมาณระดับคลอเลสเตอรอลในสัตว์ทดลองโดยวัดระดับไขมันในเลือดของหนู พบว่าหนูกลุ่มที่ได้รับอาหารที่ไขมันสูงร่วมกับโพรไบโอติกสายพันธ์ F23-5 ปริมาณ 1 มิลลิลิตร มีระดับคลอเลสเตอรอลรวม (Total Cholesterol) ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับหนูกลุ่มที่ได้รับอาหารที่ไขมันสูงเพียงอย่างเดียว และเมื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงชนิดและปริมาณจุลินทรีย์ในลำไส้ในอุจจาระของหนูเมื่อได้รับอาหารที่ไขมันสูง และ โพรไบโอติกทั้ง 2 สายพันธุ์พบว่า ทั้งก่อนและหลังการได้รับอาหารไขมันสูงและโพรไบโอติกมีการเปลี่ยนเพียงปริมาณของจุลินทรีย์แต่ไม่เปลี่ยงแปลงชนิดของจุลินทรีย์ โพรไบโอติกสายพันธ์ F23-5 ถูกคัดเลือกมาประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์นมโดยใช้เป็นแบคทีเรียตั้งต้นในการหมักนม และ ผลิตภัณฑ์นมหมักที่ได้ ถูกประเมินคุณลักษณะที่ดีของผลิตภัณฑ์นมหมักซึ่งพบว่าผลิตภัณฑ์นมหมักที่ได้มีคุณลักษณะที่ดีของการเป็นผลิตภัณฑ์นมหมัก เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์นมหมักโดยทั่วไป