การตรวจติดตาม Escherichia coli และ Listeria monocytogenes ที่ถูกกระทำด้วยไนซินและเซทิลไพริดิเนียมคลอไรด์โดยเทคนิค Atomic force microscopy และ Raman spectroscopy

Abstract

การทำงานร่วมกันของไนซินและเซทิลไพริดิเนียมคลอไรด์ (CPC) ในการยับยั้งการเจริญของ E. coli และ L. monocytogenes ศึกษาได้จากการเปลี่ยนแปลงของผิวเซลล์โดยเทคนิค Atomic force microscopy (AFM) ซึ่งมีความละเอียดสูงอีกทั้งยังสามารถเห็นภาพของแบคทีเรียที่ยังมีชีวิตได้ และเทคนิค Raman spectroscopy ที่สามารถศึกษาในระดับหมู่ฟังก์ชันและแสดงตำแหน่งของสารออกฤทธิ์ได้ ผลจากการทดลองพบว่าค่าความเข้มข้นที่ต่ำสุด (Minimum inhibitory concentration, MIC) ของไนซินและ CPC ต่อการออกฤทธิ์ยับยั้ง L. monocytogenes คือ 125 IU/มิลลิลิตร และ 0.75 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร ตามลำดับ ในขณะที่การยับยั้ง E. coli คือ 30,000 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร และ 3.175 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร ตามลำดับ ซึ่งผลจากการศึกษาการทำงานร่วมกันแสดงให้เห็นว่าไม่มีความแตกต่างระหว่างการทำงานเชิงเดี่ยวหรือทำงานร่วมกัน อย่างไรก็ตามผลจาก AFM แสดงถึงผลการออกฤทธิ์ทำลายเซลล์โดยละเอียดซึ่งแสดงให้เห็นว่าการทำงานร่วมกันของไนซินและ CPC ในการยับยั้ง E. coli และ L. monocytogenes สามารถส่งผลให้เซลล์เกิดความเสียหายรุนแรงอย่างมากเมื่อเปรียบเทียบกับการทำงานเชิงเดี่ยว ในขณะที่ผลจากการศึกษาด้วยเทคนิค Raman spectroscopy พบว่าเกิดการกระเจิงแสงในรูปแบบที่แตกต่างกันโดยไนซิน, CPC และเซลล์ E. coli แสดงพีครามานที่ 3090 cm-1, 1652 cm-1 และ 2934 cm-1 ตามลำดับ นอกจากนี้ผลจากการทำแผนที่รามานแสดงให้เห็นถึงตำแหน่งการทำงานของสารออกฤทธิ์ที่กระจายตัวอยู่ในรูปแบบสุ่มบนผิวเซลล์ทั้งไนซินและ CPC แต่บริเวณรอบเซลล์นั้นพบว่าสารทั้งสองชนิดมีการกระจายตัวที่แยกออกจากกัน จึงสามารถสรุปได้ว่าเทคนิคทั้งสองชนิดนี้มีประโยชน์อย่างมากในการศึกษาการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียด้วยสารชีวโมเลกุล และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการพัฒนาสารถนอมอาหารที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ