Pengenalpastian bakteria asid laktik daripada kicap premium tempatan, penghasilan asid amino butirik-gama, potensi probiotik dan kerintangan antibiotik

Abstract

Asid aminobutirik-gama (GABA) mendapat perhatian yang meluas kerana mempunyai pelbagai fungsi fisiologi yang bermanfaat untuk manusia dan berpotensi sebagai komponen bioaktif dalam makanan dan farmaseutikal. Namun, kandungan GABA dalam sumber semula jadi adalah sangat rendah, malah GABA yang dihasilkan melalui sintesis kimia adalah dilarang daripada ditambah ke dalam makanan. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk menentukan kebolehan bakteria asid laktik (LAB) daripada kicap premium tempatan untuk menghasilkan GABA, penilaian ciri-ciri probiotik dan kerintangan antibiotik. Pemencilan LAB dilakukan dengan menggunakan kaedah piring curahan dan koloni-koloni yang menunjukkan ciri-ciri LAB berdasarkan morfologi di atas agar MRS di pilih untuk saringan pencirian LAB menggunakan ujian biokimia, pewarnaan Gram dan ujian fermentasi karbohidrat. Secara umumnya, anggaran LAB boleh hidup dalam kicap yang difermentasi pada minggu yang berbeza mempunyai julat daripada 2.77 × 10³ hingga 1.42 × 10⁵ CFU/mL. Daripada 110 pencilan andaian LAB yang didapati daripada 36 sampel, hanya 58 pencilan yang dapat hidup selepas tiga proses sub-kultur secara berturutan. Berdasarkan ujian biokimia, 29 daripada 58 pencilan menunjukkan keputusan negatif dalam ujian oksidase dan katalase. Manakala, ujian fermentasi karbohidrat menunjukkan 14 pencilan sebagai homofermentatif obligat, lima pencilan sebagai heterofermentatif obligat dan 10 pencilan sebagai heterofermentatif fakultatif. Kesemua 29 pencilan menunjukkan keupayaan menghasilkan GABA melalui penyaringan awal menggunakan kromatografi lapisan nipis (TLC). Analisis kromatografi cecair lapisan nipis (HPLC) menunjukkan julat kandungan GABA adalah daripada 10.23 mg/L hingga 817.64 mg/L. Terdapat tiga pencilan yang menghasilkan GABA tertinggi iaitu S39, S43 dan S47 masing-masing dengan kandungan GABA 114.28 mg/L, 658.02 mg/L dan 817.64 mg/L. Penggunaan ANOVA menunjukkan terdapat perbezaan penghasilan GABA yang signifikan (p ≤ 0.05) antara 29 pencilan LAB. Analisis lanjutan menggunakan perbezaan signifikan terkecil (LSD) menunjukkan terdapat perbezaan kepekatan GABA yang signifikan (p ≤ 0.05) bagi ketiga-tiga pencilan LAB yang menghasilkan GABA yang tertinggi. Analisis jujukan gen 16S rRNA telah mengenalpasti spesies ketiga-tiga pencilan tersebut sebagai Enterococcus faecium. E. faecium juga merupakan pencilan yang paling kerap dikenalpasti hadir pada setiap minggu fermentasi. Ketiga-tiga LAB-penghasil GABA tertinggi ini dipilih untuk dinilai ciri-ciri probiotik dan kerintangan antibiotik. Hasil ujian-ujian probiotik menunjukkan ketiga-tiga pencilan E. fecium dapat bertoleransi selama tiga jam pada persekitaran asidik pH 3 dan pH 4 serta pada pelbagai kepekatan garam hempedu daripada 0.2% sehingga 2% (b/i) dengan kadar kemandirian melebihi 50%. Ujian toleransi terhadap natrium klorida (NaCl) menunjukkan kiraan bakteria yang tinggi yang mana purata bacaan bagi ketiga-tiga pencilan ialah log 6.5 CFU/mL selepas didedahkan kepada kepelbagaian kepekatan NaCl daripada 2% sehingga 10% (b/i) selama 24 jam. Ujian kerintangan antibiotik menunjukkan ketiga-tiga LAB hanya rintang kepada streptomisin, klindamisin dan kanamisin, manakala rentan kepada lima antibiotik (ampisilin, vankomisin, gentamisin, tetrasikilin dan kloramfenikol. Ini menunjukkan bahawa ketiga-tiga E. faecium mempunyai profil keselamatan yang baik terhadap penggunaan ke dalam makanan dan boleh diaplikasikan sebagai makanan tambahan. Kesimpulannya, pencilan LAB daripada kicap premium yang difermentasi secara tradisional mampu menghasilkan GABA yang tinggi dengan keupayaan untuk bertahan dalam pelbagai keadaan tekanan dan dipercayai mempunyai potensi untuk diaplikasikan sebagai komponen bioaktif dalam makanan.