Transcript Strain of E.coli

Seminar group 8
อาจารย์ทป
ี่ รึกษา อ.น.สพ.ณั ฐพงศ ์ อัคริมาจิรโชติ
ทาไมต ้อง polyphenols ?
ี สร ้างความเสย
ี หายให ้แก่
การตายของลูกสุกรเนือ
่ งจากท ้องเสย
ี หายทางเศรษฐกิจ
ฟาร์มเลีย
้ งสุกร
สง่ ผลเสย
้
เกษตรกรแก ้ไขโดยการใชยาปฏิ
ชวี นะเพือ
่ ป้ องกัน
สารตกค ้างในผลิตภัณฑ์
ั ว์แบบปลอดสารเคมีโดยใช ้ feed additive ทีม
ผลิตสต
่ าจากธรรมชาติ
้
ั ว์เพือ
ใชสาร
polyphenols ทดแทนยาปฏิชวี นะในการเลีย
้ งสต
่ ลดปริมาณ
ื้ ก่อโรคในลาไสและไม่
้
เชอ
มส
ี ารตกค ้างทีท
่ าอันตรายต่อผู ้บริโภค
Diarrhea is the condition of having three or more loose
or liquid bowel movements per day




Osmotic diarrhea
Secretory diarrhea
Altered permeability (exudative) diarrhea
Altered mobility diarrhea
*Strain of E.coli
*Enterotoxigenic E.coli
(ETEC)
*Enteropathogenic E.coli
(EPEC)
*Enterohemorrhagic E.coli
(EHEC)
enterotoxin
BFP
A/E lesion
hemolysin
shiga toxin
*Enteroaggregative E.coli
*Enteroinvasive E.coli
(EAEC)
(EIEC)
mucus
biofilm
invasion & lateral spread
to adjacent cell
*Diffusely Adherent E.coli
(DAEC)
finger-like projections
Polyphenols
secondary metabolite
phenolic compounds
โครงสร ้างประกอบด ้วย hydroxyl group เกาะอยูก
่ บ
ั วงแหวน aromatic
- antioxidant
- antiviral activity
- antibacterial activity
- anticancer
- antifungal activity
- antiinflammation
Polyphenols
Flavonoids
Stilbenes
Diferuloylmethane
Anthocyanins
Anthoxanthins
Tannins
Phenolic acids
Hydrolysable tannins
Flavones
Condensed tannins
Flavan
Isoflavones
Flavonols
Flavanols
Catechins
Dietary polyphenols
glycosylated form
stomach
small intestine
Flavonoids
glucoside form
SGLT1
hydrolyze
β-glucosidase
conjugation
methylation,sulfation,
glucuronidation
Brush
border
glucosidase
aglycone
liver
Elimination
Metabolites of polyphenols
large conjugated metabolites
biliary route
bile
conjugated metabolites
small conjugated metabolites
urinary route
hydrolyze
free aglycones
reabsorb
enterohepatic cycling
HIDROX ™
ื่ การค ้าของสาร hydroxytyrosol
: เป็ นชอ
ซงึ่ เป็ นสาร polyphenols ตามธรรมชาติ
OmniVin 10R
: มี polyphenols เป็ นองค์ประกอบ 75%
โดยสกัดมาจากเมล็ดองุน
่
ALSOK DAB7
: เป็ น hydrolysable tannin
Solaray Grapenol : มี polyphenols เป็ นองค์ประกอบ 95%
ี ทีเ่ กิด
Polyphenols มีฤทธิใ์ นการต ้านอาการท ้องเสย
ื้ E.coli ได ้อย่างไร
จากเชอ
-
ยับยัง้ ETEC enterotoxin
ยับยัง้ lipopolysaccharide (LPS)
ยับยัง้ การทางานของเอนไซม์ ATP synthase
ทาลายเยือ
่ หุ ้มเซลล์แบคทีเรีย
ยับยัง้ การจับของ ETEC กับ receptor
ยับยัง้ การสงั เคราะห์ nucleic acid
ยับยัง้ การเกิด biofilm
Antidiarrheal activity from ETEC enterotoxins
Enterotoxins
Structure of enterotoxins
Enterotoxigenic E.coli (ETEC)
produced Enterotoxin 2 type
1. heat-labile (LT)
2. heat-stable(STa and STb)
Debeuil, 2013
* Antidiarrheal mechanism of flavonoids
• Activated cystic fibrosis
transmembrane conductance
regulator (CFTR)
• Epithelial Na+ channel
(EnaC) and Cl- channel
are controlled by CFTR
• Na+ , Cl- , H2O  diarrhea
• Flavonoids  LT-polyphenols
Croxen and Finlay, 2010
กลไกของ polyphenols ในการยับยัง้
lipopolysaccharide (LPS) ของแบคทีเรียแกรมลบ
LPS = ENDOTOXINS
ประกอบด ้วย
*Lipid A
*Core polysaccharide
*O-antigen
http://www.microbialcellfactories.com/content/5/1/13/figure/F1?highres=y
ความสามารถของ LPS
ในการกระตุ ้นภูมค
ิ ุ ้มกัน
กลไกของระบบภูมค
ิ ุ ้มกัน
ในการกาจัด LPS
กระตุ ้นการอักเสบในลาไส ้
http://micro.digitalproteus.com/pathogenesis1.php
Lu et al.,2008
Proinflammatory cytokine
กระตุ ้นให ้เกิดการแสดงออก adhesion molecules
ICAM-1 & VCAM-1
Leukocyte มารวมกลุม
่ กันมากขึน
้ ทีล
่ าไส ้
ลาไสอั้ กเสบมากขึน
้
Diarrhea
กลไกของ polyphenols ในการยับยัง้ LPS
ลดลาไสอั้ กเสบ
DIARRHEA
Yang and Seki, 2012
F1
F0
ึ
โครงสร ้างของเอนไซม์ F1F0 ATP synthase ตาแหน่งของ F1ในไซโตพลาสซม
ทีม
่ ก
ี ารสร ้าง ATP โดยการขนสง่ โปรตอนผ่านทางรู F0 และเข ้ามาในเซลล์
www.pnas.org
โครงสร ้างทีแ
่ ตกต่างกันของ สาร resveratrol, piceatannol และ quercetin
Dadi et al., 2009
- ETEC จับกับ enterocyte ในสาไส ้
ื้ ใช ้ fimbriae จับกับ
เล็ก โดยเชอ
receptor ทีจ
่ าเพาะบน enterocyte
้
- สร ้างโคโลนีภายในลาไสและปล่
อย
ี
สารพิษทีท
่ าให ้เกิดการท ้องเสย
ออกมา
Nataro and kapper, 1998
http://cmr.asm.org/content/11/1/142/F3.expansion.html
การทาลายเยือ
่ หุ ้มเซลล์แบคทีเรีย
Catechin-Cu(II) complex เข ้าจับและทาลายเยือ
่ หุ ้มเซลล์แบคทีเรียแกรมลบได ้ดี
Catechin เข ้าจับกับเยือ
่ หุ ้มเซลล์
แบคทีเรียแกรมบวก S.aureus ได ้
ดีกว่าจับกับแบคทีเรียแกรมลบ E.coli
Catechin-Cu(II) complex จับกับเยือ
่
หุ ้มเซลล์แบคทีเรียแกรมบวก S.aureus
ได ้ไม่ดเี ท่า จับกับแบคทีเรียแกรมลบ
E.coli
Vatansever et al.,2013
การเจริญเติบโตของแบคทีเรียต ้องอาศัย nucleic acid ซงึ่
้
แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด คือ DNA และ RNA เพือ
่ ใชในการถ่
ายทอด
พันธุกรรม
มีการค ้นคว ้าวิจัยเกีย
่ วกับ flavonoids ในการออกฤทธิย
์ ับยัง้
แบคทีเรีย และพบว่า flavonoids สามารถยับยัง้ DNA replication
ของแบคทีเรีย
http://en.citizendium.org/images/thumb/6/68/DNAreplicationFORK.jpg/400px-DNAreplicationFORK.jpg
http://www.nature.com/nrm/journal/v12/n12/fig_tab/nrm3228_F3.html
ั อยูร่ วมกัน โดยจุลน
Biofilm คือ กลุม
่ ของจุลน
ิ ทรียท
์ อ
ี่ าศย
ิ ทรีย ์
จะมีการสร ้างสารเมือกและปล่อยออกมานอกเซลล์ เพือ
่ ทาหน ้าทีใ่ น
การปกป้ องและสร ้างสภาวะทีเ่ หมาะแก่การเจริญของแบคทีเรีย
http://woundsinternational.files.wordpress.com/2011/02/schematic-representation-of-polymicrobial-biofilm-formation.jpg
ื่ สารระหว่างเซลล์ของE.coli ทีใ่ ช ้
Quorum sensing เป็ นการสอ
ในการสร ้าง biofilm โดยเริม
่ จากการเกิด autoinduction
https://www.bio.cmu.edu/courses/03441/TermPapers/99TermPapers/Quorum/autoinduction2.gif
Li, 2007
ึ ธาตุเหล็กจะลดลง
1. ดูดซม
ึ folate
2. ขัดขวางการดูดซม
ี่ งต่อการเกิด
3. ยับยัง้ การทางานของเอนไซม์ deiodinase อาจเสย
โรคคอพอก
4. Flavonoids drug interactions
ิ ธิภาพการทางานของเอนไซม์ α-amylase, pepsin,
5. ลดประสท
trypsin และ lipase
6. การได ้รับ polyphenols ในปริมาณทีม
่ ากเกินไป กลายเป็ นอนุมล
ู -
อิสระหรือสง่ เสริมให ้เกิดอนุมล
ู อิสระ เรียกว่า pro-oxidant
ลูกสุกร
20 ตัว
Non-infected
Group
40 ตัว
อาหาร
หมายเหตุ
Omnivin
ALSOK
Omnicoa
อาหาร control
เก็บ rectal fecal
sample ไปตรวจ
Omnivin
20 ตัว
ALSOK
Infected group Omnicoa
อาหาร control
** สายพันธุ์ E.coli ทีใ่ ชคื้ อ E.coli O149K91
** ระยะเวลาการทาการทดลอง 13 วัน โดยวันที่ 1-5 ให ้อาหารทัง้ 4 ชนิดและน้ า
วันที่ 6 ให ้แค่น้ า (งดอาหาร)
** ทาการเก็บ rectal fecal sample ไปตรวจ ตัง้ แต่วน
ั ที่ 6 -13
ื้ ETEC
แสดงปริมาณเชอ
Dry matter
ADG
Verhelst et al., 2013
*Conclusion
• สาร polyphenols มีความหลากหลายทางลักษณะ
โครงสร ้าง
คุณสมบัตแ
ิ ตกต่างกัน
• การเลือกใช ้
วัตถุประสงค์
ผลข ้างเคียง
ิ ธิภาพในการให ้ผลทางการรักษาของสาร
• ประสท
polyphenols บางชนิดยังเป็ นผลทีไ่ ด ้จากห ้องปฏิบต
ั ก
ิ าร
ึ ษาวิจัยเพือ
ั เจนต่อไป
ต ้องศก
่ ให ้ทราบผลชด
Thank you for your attention