การศึกษาฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียของส่วนประกอบเลือดจากตัวเงินตัวทอง (Varanus salvator)

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Study of antibacterial activity of the blood components of monitor lizard (Varanus salvator)

Author

นันทวัฒน์ โฆษา, คณะสหเวชศาสตร์

Year (A.D.)

2019

Document Type

Thesis

First Advisor

เขมาภรณ์ บุญบำรุง

Faculty/College

Faculty of Allied Health Sciences (คณะสหเวชศาสตร์)

Department (if any)

Department of Transfusion Medicine and Clinical Microbiology (ภาควิชาเวชศาสตร์การธนาคารเลือดและจุลชีววิทยาคลินิก)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิทยาศาสตร์ระดับโมเลกุลทางจุลชีววิทยาทางการแพทย์และวิทยาภูมิคุ้มกัน

DOI

10.58837/CHULA.THE.2019.1154

Abstract

สถานการณ์การดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียเป็นปัญหาใหญ่ที่ส่งผลกระทบไปทั่วโลก จึงจำเป็นต้องศึกษาเพื่อพัฒนาสารทดแทนยาปฏิชีวนะ ตัวเงินตัวทอง (Varanus salvator) เป็นสัตว์เลื้อยคลานมีความสามารถในการอยู่รอดจากสภาวะที่เสี่ยงต่อการติดเชื้อ อาจเนื่องจากสัตว์เหล่านี้มีระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดซึ่งมีวิวัฒนาการมาแต่โบราณจึงเป็นจุดเด่นที่น่าศึกษาวิจัย งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียขององค์ประกอบเลือดจากตัวเงินตัวทองและโปรตีนหรือเปปไทด์ที่มีคุณสมบัติต้านจุลชีพ ซึ่งข้อมูลของลำดับกรดอะมิโนของตัวเงินตัวทองที่ได้ในการศึกษาวิจัยครั้งนี้จะเป็นพื้นฐานที่สำคัญใน โดยนำพลาสมาและซีรัมจากตัวเงินตัวทองมาทดสอบคุณสมบัติการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคด้วยเทคนิค agar diffusion พบว่าพลาสมาสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียได้ดีที่สุดมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของวงใสยับยั้งเชื้อ (inhibition zone) เท่ากับ 17-20 มิลลิเมตร เมื่อทำการทดสอบหาค่าความเข้มข้นต่ำสุดของพลาสมาและซีรัมที่สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย (minimal inhibitory concentration, MIC) ด้วยวิธี broth dilution พบว่าสารสกัดหยาบพลาสมาให้ผลการทดสอบกับเชื้อได้ดีที่สุดโดยมีค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย (MIC) เท่ากับ 125 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร จากผลของการแยกบริสุทธิ์บางส่วนของพลาสมาและซีรัมโดยเทคนิค ion exchange chromatography ด้วย Q - sepharose คอลัมน์ พบว่าทั้งพลาสมาและซีรัมสามารถแยกโปรตีนแฟรคชันได้ 5 แฟรคชันเท่ากัน เมื่อวิเคราะห์ด้วยเทคนิค sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) พบขนาดโมเลกุลอยู่ระหว่าง 16 – 200 กิโลดัลตัน แต่เมื่อทดสอบคุณสมบัติการต้านเชื้อ พบบางแฟรกชันจากพลาสมา (P) และซีรั่ม (S) ซึ่งกำหนดเป็น P1 / P2 / P5 และ S1 / S2 / S4 ตามลำดับ ที่แสดงฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรีย เมื่อวิเคราะห์องค์ประกอบของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพด้วยเทคนิค liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) สามารถระบุชนิดโปรตีนได้ทั้งหมด 33 ชนิดและพบโปรตีนที่มีศักยภาพเป็นเปปไทด์ต้านจุลชีพ 15 ชนิด มีเพียง 3 ชนิด จากส่วนของพลาสมา (P1) 2 ชนิด และ (P2) 1 ชนิด ที่มีโครงสร้างเป็น α-helical peptide ซึ่งเป็นคุณสมบัติของเปปไทด์ต้านจุลชีพ เปปไทด์ที่พบในการศึกษานี้มีศักยภาพในการพัฒนาเป็นสารต้านการติดเชื้อและมีคุณค่าต่อการรักษาโรคติดเชื้อ งานวิจัยนี้เป็นการรายงานครั้งแรกถึงประสิทธิภาพการต้านเชื้อจุลชีพจากเปปไทด์ที่แยกได้จากพลาสมาและซีรัมของตัวเงินตัวทอง ซึ่งควรมีการศึกษาเพิ่มเติมถึงโครงสร้าง กลไกการออกฤทธิ์ของเปปไทด์เหล่านี้เพื่อพัฒนาเป็นยาต้านจุลชีพชนิดใหม่

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The water monitor (Varanus salvator) is a large varanid lizard. Water monitor lizard has a challenge with an opportunistic bacterial infection but no evidence for adverse effects. These animals have an evolutionarily ancient innate immune system which a great part of the research. The purposes of this research were to study antibacterial activities of the blood components from the water monitor lizard and to identify protein and antimicrobial peptides. This study generated an initial database of the related protein involved with the water monitor lizard immune system that could lead to developing the newly antimicrobial peptides in the future. Both plasma and serum were evaluated their inhibitory effect against pathogenic bacteria by agar well diffusion technique. The result showed that crude plasma could inhibit against all tested bacteria strains with the inhibition zone of 17-20 mm. The minimal inhibitory concentration (MIC) of plasma and serum were tested by broth microdilution technique. The MIC of the plasma is presented by 125 ug/ul. The crude plasma serum was purified by anion exchange column chromatography with Q – sepharose. Five peaks of the purified plasma and serum were determined to 16 and 200 kDa by Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel (SDS-PAGE). The protein fraction from plasma (P) and serum (S), defined as P1/ P2/ P5 and S1/S2/S4, showed antibacterial activity against tested bacteria strains. The protein fraction, based on the proteomics approach, found 33 proteins with revealed 15 interesting proteins as potential antimicrobial peptides. Additionally, the structure of α-helical peptide was found in plasma fraction by two peptides (P1) and one peptide (P2) which was shown as a property of the antimicrobial peptides. These peptides with the greatest potential for development into a therapeutically valuable anti-infective agent. This research is the first report of antimicrobial efficacy from peptides which isolated from plasma and serum of the water monitor lizard. This should be further studied in the structure and mechanism of these peptides to develop into novel antimicrobial agents.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.

Recommended Citation

โฆษา, นันทวัฒน์, "การศึกษาฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียของส่วนประกอบเลือดจากตัวเงินตัวทอง (Varanus salvator)" (2019). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 9530.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/9530