Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
ฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรีย, การปกป้องแบบชีวภาพ, สารละลายปราศจากเซลล์, การห่อหุ้มระดับนาโน, โปรไบโอติก
Year (A.D.)
2024
Document Type
Thesis
First Advisor
Nuvee Prapasarakul
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.2024.1403
Abstract
This study evaluates whether the use of cell-free supernatants (CFS) derived from Thai probiotic bacteria as natural preservatives in meat products, provides a safer alternative to chemical preservatives. The objectives include developing a nano-encapsulation technique to enhance the stability and efficacy of CFS, and assessing the effectiveness of nano-encapsulated CFS (Nano-CFS) in maintaining meat safety and quality during storage and evaluating the antibacterial efficacy of CFS and (Nano-CFS) against common foodborne pathogens, determining the minimal inhibitory and bactericidal concentrations (MIC and MBC). The CFS was prepared from the Thai probiotic strains. Antibacterial activity was determined using agar well diffusion and microdilution methods. The nano-encapsulation formulation was developed using medium-chain triglycerides (MCT), modified starch, sodium benzoate, glycosperse S-20, and probiotic-derived CFS. Efficacy in meat products was evaluated by artificially contaminating chicken fillets with pathogens, treating them with Nano-CFS, and measuring microbial counts, pH, color, and ammonia gas levels during storage. Key findings show that CFS and Nano-CFS exhibited strong antibacterial activity against Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes, with MBC as low as 10% (v/v) for Campylobacter spp. and 25% (v/v) for Salmonella spp. and Listeria monocytogenes. This innovative method combines nanotechnology with probiotics, offering a promising solution to enhance food safety, reduce economic losses, and support sustainable practices in the meat industry.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
การศึกษานี้เป็นการประเมินประสิทธิภาพการใช้น้ำเลี้ยงปราศจากเซลล์ (CFS) ที่ได้จากการเลี้ยงแบคทีเรียผลิตกรดแลคติกสายพันธุ์ไทย เพื่อเป็นสารถนอมอาหารแบบชีวภาพเพื่อใช้เป็นทางเลือกทดแทนการใช้งานสารเคมีแบบดั้งเดิม โดยวัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการพัฒนาสารถนอมอาหารจากน้ำเลี้ยงปราศจากเซลล์โดยใช้เทคนิคการห่อหุ้มในระดับนาโนเพื่อเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพของ CFS และการประเมินประสิทธิภาพของการห่อหุ้ม CFS ระดับนาโนเมตร (Nano-CFS) ในการคงความปลอดภัยและคุณภาพของเนื้อสัตว์ระหว่างการเก็บรักษา รวมถึงการประเมินประสิทธิภาพการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อโรคที่สามารถพบบ่อยในอาหาร รวมไปถึง การศึกษาหาความเข้มข้นขั้นต่ำที่ยับยั้งและฆ่าเชื้อได้ (MIC และ MBC) โดยมีการศึกษาการประเมินประสิทธิภาพการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียด้วยวิธี agar well diffusion และ broth microdilution โดยสูตรของการห่อหุ้มในระดับนาโน ถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้ medium-chain triglycerides (MCT), modified starch, sodium benzoate, glycosperse S-20 และ CFS ที่ได้จากโปรไบโอติก หลังจากทำการศึกษาประสิทธิภาพของสารถนอมอาหารที่ผลิตขึ้นเบื้องต้นแล้ว สารถนอมอาหารดังกล่าวจะถูกนำไปทดลองใช้งานจริง โดยมีการเลือกเนื้อไก่เป็นตัวแทนในการศึกษาครั้งนี้ โดยเริ่มการทดสอบการใช้งานจริงโดย ทำการเคลือบเนื้อไก่ด้วยสารถนอมอาหารในรูปแบบการจุ่มเนื้อลงในสารถนอมอาหาร และทำการตรวจวัดจำนวนจุลินทรีย์ ค่า pH, สีของอาหารที่เปลี่ยนแปลงไป, และระดับแอมโมเนียในระหว่างการเก็บรักษา จากผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า CFS และ Nano-CFS มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียอย่างสูง ต่อเชื้อแบคทีเรีย Escherichia coli, Salmonella spp. และ Listeria monocytogenes โดยมีค่า MBC ต่ำสุดที่ 10% (v/v) สำหรับ Campylobacter spp. และ 25% (v/v) สำหรับ Salmonella spp. และ Listeria monocytogenes โดย สารถนอมอาหารในรูปแบบ Nano-CFS มีประสิทธิภาพที่ดีกว่า CFS และ การใช้กรดอินทรีย์ ในด้านการถนอมเนื้อสัตว์ โดยสามารถลดจำนวนแบคทีเรียได้อย่างมีนัยสำคัญ รวมไปถึงยังคงความสามารถในการรักษาความเสถียรของค่า pH และคงความคงที่ของสีและระดับแอมโมเนียระหว่างการเก็บรักษาในอุณหภูมิเย็น (4°C) และอุณหภูมิห้อง (25°C) ท้ายที่สุดนี้นวัตกรรมการถนอมอาหารแบบชีวภาพนี้เป็นการรวมเทคโนโลยีนาโนเข้ากับโปรไบโอติก โดยนำเสนอทางเลือกที่มีศักยภาพในการเพิ่มความปลอดภัยของอาหาร ลดการสูญเสียทางเศรษฐกิจ และสนับสนุนแนวทางปฏิบัติที่ยั่งยืนในอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์ต่อไปในอนาคต
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Soe, Thin Zar, "Efficacy of cell-free supernatants based nano-application from Thai probiotic bacteria as an alternative preservative in meat against foodborne pathogens" (2024). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 75281.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/75281