Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
ผลการยับยั้งในหลอดทดลองของสารสกัดขมิ้นต่อการสร้างไบโอฟิล์มและความรุนแรงของเชื้อฟลาโวแบคทีเรียม โอริโอโครมิส
Year (A.D.)
2022
Document Type
Thesis
First Advisor
Channarong Rodkhum
Second Advisor
Chumporn Soowannayan
Faculty/College
Faculty of Veterinary Science (คณะสัตวแพทยศาสตร์)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Veterinary Science and Technology
DOI
10.58837/CHULA.THE.2022.375
Abstract
Flavobacterium oreochromis is an opportunistic bacteria and causative agent of columnaris disease that affects freshwater fish worldwide. To initiate infection, the bacteria are required to attach and form biofilm on the fish's skin. The bacteria cells in the biofilm then produce toxins that can degrade fish connective tissue, resulting in lesions and ulcers. This study aimed to evaluate the efficacy of turmeric (Curcuma longa L.) extract by three organic solvents (hexane, ethanol, and methanol) in biofilm inhibition and modulation of biofilm-associated genes of F. oreochromis. Turmeric extracts by three different organic solvents were tested for their ability to inhibit the growth and biofilm formations of F. oreochromis. The results showed that the hexane extract of turmeric was the most potent inhibitor of the growth and biofilm formation of F. oreochromis. To determine the effect of hexane extract of turmeric on biofilm-associate genes in F. oreochromis isolate no. 15, the qPCR method was used. To do this minimal inhibition concentration (MIC) and minimal biofilm inhibition concentration (MBIC) of this extract were determined for this bacterial isolate, and the concentration of extract that inhibited the bacterial biofilm but not the growth was used (1 µg/ml). The obtained results showed that turmeric extract strongly downregulated the expression of genes in the iron acquisition, type 9 secretion, and quorum sensing (luxR) systems in F. oreochromis isolate number 15 at all three-time points (24h, 48h, 72h) studied. In summary, turmeric extract inhibited biofilm formation of F. Oreochromis through the downregulations of genes in the iron acquisition (alcB, rhbC, sido, tonB), type 9 secretion (gldL, sprA. porV) and quorum sensing (luxR) systems.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
Flavobacterium oreochromis เป็นแบคทีเรียฉวยโอกาศที่เป็นสาเหตุของโรคคอลัมนาริสในปลาน้ำจืด การเกิดโรคคอลัมนาริสนั้นแบคทีเรียชนิดนี้จะลงเกาะและสร้างไบโอฟิล์มบนผิวหนังของปลา แบคทีเรียในไบโอฟิล์ม จะผลิตและปล่อยเอนไซม์ที่ทำลายเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและเนื้อเยื่อบริเวณอื่นๆ ซึ่งส่งผลให้เกิดแผลบนผิวปลาที่ติดเชื้อ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของสารสกัดขมิ้นที่สกัดโดยใช้ตัวทำละลายสามชนิดคือ เฮกเซน เอทานอล และเมทานอล ในการการยับยั้งการสร้างไบโอฟิล์มและการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องในการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อ F. oreochromis โดยนำสารสกัดจากขมิ้นจากทั้งสามตัวทำละลายมาทดสอบประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตและการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อแบคทีเรีย F. oreochromis จากการทดสอบพบว่าสารสกัดขมิ้นโดยตัวทำละลายเฮกเซนมีประสิทธิภาพมากสุดในการยับยั้งการเจริญเติบโตและการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อ F. oreochromis ทั้ง 17 isolate จากนั้นก็ทำการทดสอบเพื่อหาค่า MIC และ MBIC ของสารสกัดขมิ้นที่ใช่เฮกเซนเป็นตัวทำละลาย ก่อนจะเลือกความเข้มข้นที่ยับยั้งการสร้างไบโอฟิล์มแต่ที่ไม่ส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบของเชื้อแบคทีเรีย (1 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร) ไปทดสอบเพื่อดูการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อ F. oreochromis สายพันธุ์ที่ 15 ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่สร้างไบโอฟิล์มได้หนาและมีความรุนแรงในการก่อโรคต่อปลานิล โดยการศึกษาการแสดงออกของยีนใช้วิธี quantitative real-time PCR ซึ่งพบว่าการแสดงออกยีนที่เกี่ยวข้องกับ iron acquisition, type IX secretion, และ quorum sensing (luxR) systems ในไบโอฟิล์มของเชื้อ F. oreochromis ที่ได้รับสารสกัดมีการแสดงออกลดลงทั้งสามเวลา (24 ชั่วโมง, 48 ชั่วโมง, 78 ชั่วโมง) หลังการบ่ม โดยสรุปสารสกัดขมิ้นโดยตัวทำละลายเฮกเซนมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อ F. oreochromis โดยการไปลดการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างไบโอฟิล์มเช่น iron acquisition (alcB, rhbC, sido, tonB), type IX secretion system (gldL, sprA, porV), และ luxR
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Ngernson, Sirawich, "In vitro inhibitory effects of turmeric extracts against biofilm formation and virulence of flavobacterium oreochromis" (2022). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 6086.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/6086