แบคทีเรียกลุ่มแลกติกนอกจากจะผลิตกรดแลกติกออก มาทำให้อาหารหมักมีรสเปรี้ยวแล้ว ยังสามารถช่วยเพิ่มคุณค่าของอาหารหมักในด้านความปลอดภัยและอายุการเก็บรักษา ได้ เนื่องจากแบคทีเรียกลุ่มนี้สร้างสารที่เรียกว่า แบคทีริโอซิน (bacteriocin) ออกมาด้วย แล้วแบคทีริโอซินจะมีศักยภาพในการเป็นสารถนอมอาหารทางเลือกที่ปลอดภัยได้หรือไม่ อย่างไร เราจะได้ศึกษาต่อไป

แบคทีริโอซิน เป็นสารที่มีโครงสร้างทางเคมีเป็นโปรตีนหรือเปปไตด์ซึ่งแบคทีเรียหลายชนิดสร้างขึ้น และหลั่งออกมาฆ่าแบคทีเรียชนิดอื่นโดยเฉพาะแบคทีเรียที่มีความใกล้ชิดกันทางพันธุกรรม มีความต้องการทางชีวภาพคล้ายๆ กัน เช่น อาหาร หรือแหล่งที่อยู่อาศัย เพื่อให้ตัวเองสามารถมีชีวิตอยู่รอดได้หรือใช้สารอาหารได้ดีขึ้น

แบคทีริโอซินมีคุณสมบัติแตกต่างจากสารปฏิชีวนะ (antibiotic) ในแง่ที่ออกฤทธิ์อย่างจำเพาะเจาะจงกับแบคทีเรียเป้าหมาย ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่คล้ายคลึงกับเชื้อที่สร้างสารดังกล่าวเป็นส่วนใหญ่ และเนื่องจากแบคทีริโอซินมีโครงสร้างทางเคมีเป็นโปรตีนหรือเปปไตด์์ แบคทีริโอซินจึงถูกย่อยสลายได้ด้วยเอนไซม์ เช่น ทริปซิน (trypsin) หรือ แอลฟา ไคโมทริปซิน (α-chymotrypsin) ได้ในระบบย่อยอาหารของมนุษย์ นอกจากนี้ แบคทีริโอซินออกฤทธิ์ได้ภายใต้สภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ค่าความเป็นกรด (pH) ช่วงหนึ่งเท่านั้น แบคทีริโอซินจึงได้รับการจัดจำแนกอยู่ในกลุ่มสารที่ปลอดภัย (GRAS, generally recognized as safe)

แบคทีเรียสร้างแบคทีริโอซินออกมาในรูปที่ยังไม่ออกฤทธิ์ จากนั้นจะมีการส่งแบคทีริโอซินออกจากเซลล์แบคทีเรียผู้สร้างพร้อมกับการตัด โครงสร้างบางอย่างออก เพื่อให้เป็นแบคทีริโอซินที่พร้อมจะออกฤทธิ์ทำลายแบคทีเรียเป้าหมาย แต่จะถูกทำให้ไม่ออกฤทธิ์ต่อแบคทีเรียผู้สร้างเอง แบคทีริโอซินสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียโดยการทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเป็นสาเหตุให้เซลล์สูญเสียไอออน และแรงขับเคลื่อนประจุ ทำให้เซลล์ตายในที่สุด

โดยปกตินักวิจัยจะทำการทดลองเื่พื่อคัดเลือกหาแบคทีเรียกลุ่มแลกติกที่สร้าง แบคทีริโอซินจากอาหารหมักด้วยวิธีการทดสอบทางจุลชีววิทยา โดยการราดเชื้อตัวทดสอบลงบนโคโลนีของ แบคทีเรียกลุ่มแลกติกที่แยกมาจากอาหารหมักแล้วสังเกต clear zone ซึ่งเป็นการทดสอบเบื้องต้นเพื่อสังเกตกิจกรรมที่แบคทีริโอซินฆ่าแบคทีเรีย เป้าหมาย

เนื่อง จากแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ที่ใช้ในการหมักอาหารเพื่อให้เกิดความเปรี้ยวใน อาหารหลายชนิดที่เราบริโภคในชีวิตประจำวันมักเป็นเชื้อในกลุ่มแลกติก และในกลุ่มนี้หลายสกุลจะสร้างแบคทีริโอซิน เช่น แบคทีเรียในสกุล Lactobacillus, Pediococcus และ Lactococcus ดังกล่าวข้่างต้น จึงสามารถนำมาใช้เป็นประโยชน์ในการควบคุมทางชีวภาพ เช่น มีการประยุกต์ใช้แบคทีริโอซินในอุตสาหกรรมอาหารโดยการผสมแบคทีริโอซิน หรือเชื้อที่สร้างแบคทีริโอซินในอาหารเพื่อฆ่าเชื้อที่ไม่ต้องการที่อาจปน เปื้อนมาและทำให้อาหารบูดเน่า และยังสามารถใช้ฆ่าเชื้อก่อโรคที่มักพบในอาหารนั้น

แบคทีริโอซินที่นำมาใช้ทางการค้า คือ ไนซิน (nisin) และเพดดิโอซิน (pediocin PA-1) ซึ่งมีจำหน่ายโดยใช้ชื่อว่า Nisaplin^TM (สร้างจาก Lactococcus lactis) และ ALTA^TM 2431 (สร้างจาก Pediococcus acidilactici) ตามลำดับ ไนซินมีการใช้แพร่หลายมากกว่า 48 ประเทศ โดยองค์การอาหารและยา (FDA) ได้ยอมรับว่า Nisaplin^TM สามารถจำหน่ายในรูปของสารป้องกันการเน่าเสียที่มาจากธรรมชาติ ไนซินมีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรียกลุ่มแกรมบวกได้หลายสปีชีส์ รวมทั้ง Listeria monocytogenes ซึ่งมักก่อโรคในอาหารกระป๋องและผลิตภัณฑ์นม นอกจาก Nisaplin^TM แล้วยังมีผลิตภัณฑ์ของแบคทีริโอซินที่นำมาใช้ทางการค้า เช่น lacticin 3147 และ lacticin 481 ซึ่งมีประสิทธิภาพในการใช้ถนอมอาหาร รวมทั้งช่วยเพิ่มรสชาติด้วย ดังนั้น แบคทีริโอซินจึงน่าจะมีศักยภาพในการเป็นสารถนอมอาหารทางเลือกที่ปลอดภัย

 ขอบคุณครับที่เข้ามาดู เชิญ ติชม ด้วยน่ะครับ