โพรโพรไบโอตกิส์ไบโอตกิส์

1

วรรณพ วิเศษสงวนศูนยพันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแหงชาติ

wonnop@biotec.or.th

โพรโพรอย่างไรอย่างไร

“โพร

ร่างกายได้”

2

“โพร

ร่างกายได้”

จุลินทรีย์จุลินทรีย์โพรโพรไบโอตกิส์ดีต่อสุขภาพอย่างไรไบโอตกิส์ดีต่อสุขภาพอย่างไร

โพรไบโอตกิส์

3

“ปรับสมดุลของจลุินทรีย กระตุนภูมิคุมกันทําใหสุขภาพดีขึ้น”

โพรไบโอตกิส์

จุลินทรีย์จุลินทรีย์โพรโพรไบโอตกิส์ดีต่อสุขภาพอย่างไรไบโอตกิส์ดีต่อสุขภาพอย่างไร

โพรไ

บโอต

กิส์

จุลินท

รีย์ก่อ

โรค

4

โพรไ

บโอต

กิส์

จุลินท

รีย์ก่อ

โรค

พรีไบโอตกิส์ อาหารของโพรไบโอตกิส์ไฟเบอร์ FOS MOS GOS

Key facilities:Solid state fermentor: 500 kgSubmerged fermentor 200 L

Complete upstream-to-downstream production

Bio-collection discoveryplatform

Systems bio-processingplatform

Integrated food qualityand safety platform

Design new process &technology ensuring quality

and safety of product

Screening of candidatemicrobes and enzymes

Food and Feed Innovation CenterFood and Feed Innovation CenterTo use Thai bioresource to create innovative solution that can increasecompetitiveness and sustainability of Thai food and feed industries

5

•Process optimization•Scalable processing•Techno-economic assessment

Genomic-based

Strainimprovement

Key facilities:Solid state fermentor: 500 kgSubmerged fermentor 200 L

Activity-based Enzymes

Microbialproducts

Functionalmicrobes

Innovativesolutions

Functional microbes @ glance

Starter Culture

Fermented Foods•Meat•Vegetable•Milk

Biopreservation andQuality enhancement

Control of spoilage bacteria(under low salt concentration)

•Vinegar•Nata de coco•Mangosteen

Animal silage/ PUFA-enrichedfeed ingredients

6

SafeAntimicrobial

Reduction of dosage ofantibiotics

Control of spoilage bacteria(under low salt concentration)

Control of spoilage andpoisoning bacteria

Probiotics

Food Risk Reduction Important Food RisksHistamine, Mycotoxins:Aflatoxin B1 and Zealarenone

Probiotic platformIs

olat

ion

Scre

enin

g

Dow

nstr

eam

proc

essin

g

Scal

e-up

Form

ulat

ion

Fiel

d tr

ial

Regi

stra

tion

7

Genomic-basedStrain

improvement

Activity-based

Pre-pilot/ Pilot production

CollectionProductprototype

เปาหมาย• Probiotic cultures จาก local sources ที่สามารถใชเปนอาหารเสริมสุขภาพไดทั้งในสตัวและคน• กระบวนการคัดเลือกหาเช้ือ probiotic ที่มปีระสิทธิภาพและรวดเร็ว• ระบบการทดสอบคุณสมบัติของ probiotic ในสัตวและคน

2559

2560High throughputscreening system

Evaluation system in vivo

การทดสอบคุณสมบัตดิานการกระตุนระบบภูมิคุมกันและการแขงขันกับจุลินทรียกอโรคใน cell line system

qPCR for intestinalmicrobial compositionanalysis

งานวิจัยดานโปรไบโอติกส

82555

2556

2557

2558

Systematic approach forscreening of novelbacteriocins

Databases ofpotential probiotic

DGGE system foranalysis of microbialcomposition

Screening techniquesbased on biochemicaland key gene regions

Comparative genomicapproaches for findingnovel markers

Novel probioticmarkers

การพัฒนา high throughputscreening systemจาก marker genes

การทดสอบคุณสมบัตดิานการกระตุนระบบภูมิคุมกันและการแขงขันกับจุลินทรียกอโรคใน cell line system

qPCR for intestinalmicrobial compositionanalysis

Probiotic collection

งานวิจัยดานโปรไบโอติกส

อาหารเสริมคน

ผลที่ผานมา• เชื้อจุลินทรียในกลุม Lactobacillus ประมาณ 40 สายพันธุมีความสามารถทนกรด ทนเกลือนํ้าดี และมียีนที่มีศักยภาพในการบงชี้คุณสมบัติเปนโปรไบโอติกส•เชื้อแบคทีเรียกลุมแลคติคที่แยกไดจากตัวอยางนมแม อุจจาระเด็กออนและนมหมักจากตางประเทศจํานวน 172 ไอโซเลทมีคุณสมบัติในการสรางเอนไซมบีตา-กาแลคโตไซเดส เพ่ือเปนขอมูลสําหรับอุตสาหกรรมนม

กรรมวิธีการผลิตชีวมวลของโปรไบโอติกสที่มีศักยภาพและมีตนทุนถูก (รวมกับภาคเอกชน)

Probiotic collection-Genus Bifidobacteriumและ lactobacillus

แผนป 2558

เปาหมาย• Probiotic cultures จาก local sources ที่สามารถใชเปนอาหารเสริมสุขภาพไดทั้งในสัตวและคน

9

ผลที่ผานมา• เชื้อจุลินทรียในกลุม Lactobacillus ประมาณ 40 สายพันธุมีความสามารถทนกรด ทนเกลือนํ้าดี และมียีนที่มีศักยภาพในการบงชี้คุณสมบัติเปนโปรไบโอติกส•เชื้อแบคทีเรียกลุมแลคติคที่แยกไดจากตัวอยางนมแม อุจจาระเด็กออนและนมหมักจากตางประเทศจํานวน 172 ไอโซเลทมีคุณสมบัติในการสรางเอนไซมบีตา-กาแลคโตไซเดส เพ่ือเปนขอมูลสําหรับอุตสาหกรรมนม

กรรมวิธีการผลิตชีวมวลของโปรไบโอติกสที่มีศักยภาพและมีตนทุนถูก (รวมกับภาคเอกชน)

Probiotic collection-Genus Bifidobacteriumและ lactobacillus

งานวิจัยดานโปรไบโอติกส (อาหารเสริมสุกร)

เปาหมายเปาหมาย

2560

ขอมลูความสัมพันธระหวางแบคทีเรียในมูลลูกสุกรกับอาหารทีม่ีสวนผสมของโปรไบโอติกสและพรีไบโอติก(สกว.)

ผลการใชจุลินทรียโปรไบโอติกสควบคูกับสารพรีไบโอติก ตอmicrobiota ของมูลสุกร (สกว.)

255925582557

จุลินทรียโปรไบโอติกสที่มีศักยภาพในการยับย้ังเชื้อจุลินทรียรวมกับการใชพรีไบโอติก (สกว.)

เชื้อแบคทเีรียกรดแลคติกจากมูลสุกรที่มีศักยภาพ 3 สายพันธุเพ่ือเปนอาหารเสริมสุกร (รวมเอกชน)

ไดเชื้อแบคทีเรียกรดแลกติกจากมูลสุกรที่มีคุณสมบัติการเปนโปรไบโอติกส เพ่ือเปนอาหารเสริมสําหรับสุกร

10

ขอมลูความสัมพันธระหวางแบคทีเรียในมูลลูกสุกรกับอาหารทีม่ีสวนผสมของโปรไบโอติกสและพรีไบโอติก(สกว.)

ผลการใชจุลินทรียโปรไบโอติกสควบคูกับสารพรีไบโอติก ตอmicrobiota ของมูลสุกร (สกว.)

จุลินทรียโปรไบโอติกสที่มีศักยภาพในการยับย้ังเชื้อจุลินทรียรวมกับการใชพรีไบโอติก (สกว.)

เชื้อแบคทเีรียกรดแลคติกจากมูลสุกรที่มีศักยภาพ 3 สายพันธุเพ่ือเปนอาหารเสริมสุกร (รวมเอกชน)

แผนป 2558การตรวจสอบศักยภาพการเปนเชื้อโปรไบโอติกสของเชื้อแบคทีเรียกลุมLactobacillus spp. จาก BCC เพ่ือใชเปนอาหารเสริมสําหรับสัตวเลี้ยงในฟารม (ทุน Ri)

ไดเชื้อ Lactobacillus spp. ที่มีคุณสมบัติเดนที่มีความเปนเชื้อโปรไบโอตกิส

ฐานขอมูลเพ่ือนําไปประยุกตใชเปนอาหารเสริมสุขภาพ

ผลป 2558 คัดแยกแบคทีเรียกรดแลคติกจากตัวอยางมูลสุกร ปจจุบันอยูระหวางการตรวจสอบสปชีสของเช้ือแบคทีเรียกรดแลคติกโดยใชซอฟแวร BioTyper

การผลิตอนุภาคสตารชผลึกนาโนจากมันสําปะหลังเพ่ือใชเปนสารหอหุมสําหรับนําสงเซลลโปรไบโอติกสผานระบบทางเดินอาหาร (ทุน วช.)

ศึกษาการใชเทคนคิการหอหุมเซลลโดยใชสารอัลจิเนตรวมกับอนุภาคสตารชผลึกนาโน เพ่ือเพ่ิมการรอดชีวิตของโปรไบโอติกสในทางเดินอาหาร รวมทั้งการศึกษาการทนตอกรดและเกลือน้ําดีและปจจัยที่มีผลตอเซลลที่ถูกหอหุม และศึกษาประสิทธิภาพการปลดปลอยของเซลลออกจากเม็ดเจล และการ

รอดชีวิตของโปรไบโอติกสที่ผานการหอหุมเม่ือนําไปประยุกตใชในผลิตภัณฑอาหาร

ความรวมมือระหวางคณะผูวิจัย ศูนยนาโนเทคโนโลยีแหงชาติ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ และหนวยวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพอาหาร

11

25592558

ตนแบบการใชแคปซูลโปรไบโอติกสในผลิตภัณฑอาหาร 1 ชนิด

• กระบวนการผลิตแคปซูลโปรไบโอติกสจากแอลจิเนตผสมอนุภาคสตารชผลึกนาโน จากมันสําปะหลัง

• ตนแบบการผลิตแคปซูลโปรไบโอติกสดวยแอลจิเนตเสริมแรงดวยอนุภาคสตารชผลึกนาโน

Probiotic platformIs

olat

ion

Scre

enin

g

Dow

nstr

eam

proc

essin

g

Scal

e-up

Form

ulat

ion

Fiel

d tr

ial

Regi

stra

tion

12

Genomic-basedStrain

improvement

Activity-based

Pre-pilot/ Pilot production

CollectionProductprototype

13

Bบิฟิโดแบคทเีรียม

14

Lแลก็โทบาซิลลสั

15

16

Stain identification

SafetyFunction

17

Human study

Labeling and claims

18

19

20

2121

Probiotic platformIs

olat

ion

Scre

enin

g

Dow

nstr

eam

proc

essin

g

Scal

e-up

Form

ulat

ion

Fiel

d tr

ial

Regi

stra

tion

22

Cost Viability Reliability

24

สรุป• โพรไบโอตกิเปนจุลินทรียท่ีมีประโยชนตอสุขภาพ

• รักษาสมดุลของจุลินทรียในรางกาย• กีดกันและทําลายจลุินทรียที่กอโรค• เสริมการทํางานของระบบภูมิตานทาน

• ความเปนโพรไบโอติกขึน้อยูกับสายพันธุซ่ึงตองทําการคัดเลือกและทดสอบเปนอยางดท้ัีงในสัตวและคน (L และ B)• เทคโนโลยีใหมๆ จะทําใหสามารถคัดเลือก เขาใจกลไกการทํางาน

การตอบสนองในระดับเซลล การใชประโยชนมากยิ่งขั้น25

• โพรไบโอตกิเปนจุลินทรียท่ีมีประโยชนตอสุขภาพ• รักษาสมดุลของจุลินทรียในรางกาย• กีดกันและทําลายจลุินทรียที่กอโรค• เสริมการทํางานของระบบภูมิตานทาน

• ความเปนโพรไบโอติกขึน้อยูกับสายพันธุซ่ึงตองทําการคัดเลือกและทดสอบเปนอยางดท้ัีงในสัตวและคน (L และ B)• เทคโนโลยีใหมๆ จะทําใหสามารถคัดเลือก เขาใจกลไกการทํางาน

การตอบสนองในระดับเซลล การใชประโยชนมากยิ่งขั้น

Food and Feed Innovation Center

Deliverability

CompetitivenessSustainability

Bioresources

Expertise

Technology

• Starter Culture Technology• Enzyme Discovery

Technology• Gene Discovery Technology• Omics Technology• Strain ImprovementMicrobe bank

Specialized andFunctionalmicrobes

•Efficient and reliableprocess•New products•Improved productperformance•Technological andeconomical feasibility•Innovative solutions

• Activity-based andFunctional GenomicScreenings

• Systematic Bioprocessing• Food Safety• Functional property of

food proteins• By-product Utilization

Thank you

2727

Thank you