การศึกษาโปรตีนที่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพจากแบคทีเรียที่แยกได้จากฟองน้ำทะเล

Abstract

จากการตรวจหาเลคตินในสิ่งสกัดโปรตีนจากฟองน้ำ จำนวน 48 ชนิด พบว่าสิ่งสกัดสามารถทำให้เม็ดเลือดแดงคนและสัตว์เกาะกลุ่มได้จำนวน 33 ชนิด จากตัวอย่าง 33 ชนิด ได้ เลือกสิ่งสกัดจากฟองน้ำที่ให้ค่าการเกาะกลุ่มของเม็ดเลือดแดงคนในสภาพปกติและสภาพที่ปรับปรุงด้วยเอนไซม์ทริปซินหรือปาเปนแล้วเกาะกลุ่มระหว่าง 8-16,384 ไตเตอร์ ไม่ทำให้เม็ดเลือดแดงแตก และเสียโปรตีนสภาพการทำงานเมื่อได้รับความร้อน พบว่าฟองน้ำที่ให้ค่าการเกาะกลุ่มของเม็ดเลือดแดงในระดับสูงและมีปริมาณของฟองน้ำจากธรรมชาติมากเพียงพอสำหรับการใช้สกัดโปรตีนเพื่อแยกเลคตินให้บริสุทธิ์และศึกษาการยับยั้งจุลชีพต่อไปได้ 4 ชนิด ได้แก่ Spheciospongia congenera (LANT 05), Haliclona (Reniera)sp. (LKRK 05), Callyspongia (Euplacella) joubini (LSAB 02), Hyrtios erecta (LNOL 07) และ Chondrilla australiensis (SICA 04) ซึ่งเลคตินในสัตว์ทะเลไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดสามารถยับยั้งแบคทีเรียได้ จากการศึกษาคุณสมบัติบางประการของเลคตินจากฟองน้ำ LANT 05, LNOL 07, LSAB 02, และ SICA 04 พบมีความจำเพาะกับไกลโคโปรตีนมิวซินชนิด porcine stomach mucin และ bovine submaxiilary mucin และเฟตูอิน มากกว่าน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวหรือโมเลกุลคู่ เลคตินจากฟองน้ำ LNOL 07 ต้องการแมกเนเซียมไอออนเพื่อช่วยในการทำให้เม็ดเลือดแดงเกาะกลุ่มได้ดีขึ้น ส่วน LSAB 02 และ SICA 04 ไม่ต้องการโลหะไอออนเพื่อช่วยทำให้เม็ดเลือกแดงเกาะกลุ่ม นอกจากนี้แลคตินจากฟองน้ำ LNOL 07 และ SICA 04 สามารถทำงานได้ดีที่อุณหภูมิ 25-50 องศาเซลเซียส LSAB 02 สามารถทำงานได้ดีที่อุณหภูมิ 25-35 องศาเซลเซียส แต่ไม่พบเลคติน จากน้ำเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียที่ได้แยกได้จากฟองน้ำ LKRK 05, LANT 05, LNOL 07 และ LSAB 02 การทดสอบการมีฤทธิ์ต้านจุลชีพที่ทำให้เกิดโรคในสัตว์น้ำกลุ่มวิบริโอ ได้แก่ Vibrio alginolyticus, V. cholerae, V. fluvialis, V. harveyi, V. mimicus, V. parahaemolyticus พบว่าฟองน้ำ Haliclona (Reniera)sp. สามารถยับยั้งแบคทีเรียกลุ่มวิบริโอได้ดีที่สุด นอกจากนี้ พบว่าโปรตีนในสิ่งสกัดจากแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ร่วมกับฟองน้ำ Spheciospongia congenera ฟองน้ำ Haliclona sp. และฟองน้ำ Hyrtios erecta ทั้งในส่วนที่เซลล์ขับออกมาอยู่ในน้ำเลี้ยงและโปรตีนในเซลล์แบคทีเรียเอง ส่วนใหญ่แล้วสามารถยับยั้งแบคทีเรียกลุ่มวิบริโอที่ทำให้เกิดโรคในสัตว์น้ำได้ดีกว่าแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคในคน The marine sponges were cliiected from Chonburi province in 2005-2006. The some biochemical properties of lectin and antibacterial were examined. In some invertebrate marine animal lectin possess to be antimicrobial propertie. The preliminary screening of the lectin and antibacterial activity in marine sponges and symbiosis marine bacteria were carried out by extraction of the fresh sponges by 0.85% NaCl. It was found that the protein extracts from 33 of 47 sponges species agglutinate human and trypsin or papain treated human A erythrocytes in 8-16,384 titer. However, the protein in only 4 species Sphecios pongia congenera (LANT 05) , Haliclona (Reniera)sp. (LKRK 05), Callyspongia (Euplacella) joubini (LSAB 02), Hyrtios erecta (LNOL 07) and Chondrilla australiensis (SICA 04) were studied in more detail in antibacterial activity after protein purification. Hemagglutination inhibition assays performed with several carbohydrates and glycoproteins. The result showed that the lectin from LANT 05, LNOL 07, LSAB 02, and SICA 04 specifically bound glycoprotein, mucin from porcine stomach and bovine submaxillary. The hemagglutinating activity of lectin from sponge, LNOL 07 could be enhanced by magnesium ion. The hemagglutinating activity of lectin from sponge, LNOL 07 and SICA 04 were stabilized at 25-50' C and LSAB 02 stabilized at 25-35' C. The srude extract from marine bacterium which were isolated from sponges LKRK 05, LANT 05, LNOL 07 และ LSAB 02 were not agglutinated all type of erythrocytes. Antibactrial activity of protein extract form sponge and symbiosis marine bacteria has been observed against various Vibrio spp., Vibrio alginolyticus, V. cholerae, V. fluvialis, V. harveyi, V. momicus, V. parahaemolyticus. The result shoewd that H aliclona (Reniera) sp. exhibited strong antibacterial effect against Vibrio spp. The protein extract from supernatant and bacterial cells of bacterial associate with Spheciospongia congenera Haliclona sp. and Hyrtios erecta exhibiteted strong antibacterial effect against all tested strains of Vibrio spp. and gram positive bacteria, Staphylococus aureus.