การใช้ Probiotic ในอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อมUse of probiotic in the industry and the environment

การผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีโปรไบโอติกส์มาเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางอุตสาหกรรมอาจทำให้ความสามารถและประสิทธิภาพของสายพันธุ์นั้นถูกลดลงไป จึงจำเป็นต้องมีการรักษาคุณภาพของสายพันธุ์โปรไบโอติกส์นั้นไว้เพื่อให้คงอยู่ไว้ซึ่งประสิทธิภาพที่ดี ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ มีความรู้ที่ได้จากศึกษาพื้นฐานของโมเลกุลของความทนทานต่อความเครียดของโปรไบโอติกส์ได้เพิ่มความเข้าใจของเราในการตอบสนองต่อความเครียดในอุตสาหกรรมการผลิต ความรู้เกี่ยวกับการตอบสนองต่อความเครียดนี้อาจถูกนำมาใช้ในการคัดเลือกสายพันธุ์ที่ดีที่สุดและสภาพอุตสาหกรรมในแง่ของความเป็นโปรไบโอติกส์ในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การเพิ่มความทนทานต่อความเครียดของสายพันธุ์โปรไบโอติกส์ให้ทนต่อกระบวนการทางอุตสาหกรรม

            ความอดทนต่อความเครียดภายในสายพันธุ์ของโปรไบโอติกส์นั้น จะเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้การผลิตและการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์โปรไบโอติกส์โดยรวมเกิดผลกระทบตามมาได้ ดังนั้นนอกเหนือจากเทคโนโลยีที่แตกต่างกันแล้วการเสริมสร้างขีดความสามารถที่อยู่ภายในเป็นผลประโยชน์ทางอุตสาหกรรมจะมีผลดีต่อการผลิตได้มากเป็นอย่างยิ่ง  ซึ่งสามารถแบ่งออกป็น 3 ประเภท ได้แก่ หลักคือการเลือกสายพันธุ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติการปรับตัวของความเครียดจากสายพันธุ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและการดัดแปลงพันธุกรรมของสายพันธุ์ สองวิธีแรกใช้ความหลากหลายและศักยภาพทางพันธุกรรมที่มีอยู่แล้วในขณะที่ประเภทสุดท้ายจะหมายถึงการจัดการทางพันธุกรรมที่นำไปสู่สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (GMO)

การคัดเลือกสายพันธุ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่เหมาะสมที่สุดกับการอุตสาหกรรม

                สายพันธุ์ที่แตกต่างกันแสดงถึงความแตกต่างกันในความสามารถในการรับมือกับสภาวะการผลิตและการจัดเก็บที่แตกต่างกันของโปรไบโอติกส์ ดังนั้นการตรวจคัดกรองโปรไบโอติกส์ครั้งแรกและการเลือกสายพันธุ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่แสดงคุณสมบัติที่ดีขึ้นจึงเป็นเป้าหมายหลักในการเสริมสร้างความสามารถในผลิตภัณฑ์ของโปรไบโอติกที่ดีได้ ในบรรดาผลิตภัณฑ์โปรไบโอติกส์ที่แตกต่างกันอย่างโยเกิร์ตและนมหมักที่ถูกผลิตขึ้นมาให้ตรงกับความต้องการของตลาดนั้น จำเป็นต้องรักษาดูแลต่อความไวของโปรไบโอติกส์ต่อปัจจัยทางสภาพแวดล้อมทั่วไปที่มีอยู่ในนมหมัก เช่น ออกซิเจนและกรดต่างๆ ซึ่งเป็นตัวแปรในการผลิตที่พบและเกิดขึ้นอยู่บ่อย ๆมีผลต่อความเป็นอยู่ของโปรไบโอติกในผลิตภัณฑ์เหล่านั้น การทำให้เป็นโมเลกุลหรือการผลิตกรดโดยสายพันธุ์เริ่มต้นในระหว่างการเก็บรักษาในห้องเย็น ตัวเลือกในการลดตัวแปรที่พบนี้คือการคัดเลือกสายพันธุ์ที่ไม่มีความสามารถในการทำให้เป็นโมเลกุล อีกตัวอย่างหนึ่งคือความอดทนต่อออกซิเจน สภาพแอโรบิคมีอยู่ในระหว่างกระบวนการผลิตและจัดเก็บผลิตภัณฑ์โปรไบโอติกส์และทำให้อากาศเป็นลักษณะที่พึงประสงค์สำหรับสายพันธุ์อุตสาหกรรม ด้วยเหตุนี้สายพันธุ์ bifidobacterium animalis subsp. Lactis มีความทนทานต่อปัจจัยความเครียดรวมทั้งออกซิเจนมากกว่าเชื้อ Bifidobacterium ชนิดอื่น ๆ ที่ถูกใช้บ่อยที่สุด นอกจากนี้ยังมีข้อเสนอแนะว่า exopolysaccharide (EPS) - สายพันธุ์ที่ผลิตอาจแสดงความอดทนต่อความเครียดได้ดีขึ้นและดังนั้นจึงสามารถเลือกสายพันธุ์ที่ผลิต EPS ได้ในขั้นต้น

การปรับตัวของสายพันธุ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ

สายพันธุ์โปรไบโอติกส์จะสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะเครียดได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตามความสามารถในการปรับตัวของโปรไบติกถูกจำกัดด้วยองค์ประกอบของจีโนม แบคทีเรียกรดแลคติกได้ปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยสารอาหารผ่านวิวัฒนาการ ในระหว่างกระบวนการนี้พวกจุลินทรีย์เหล่านี้ได้สูญเสียยีนจำนวนมากซึ่งส่งผลให้เกิด genomes ขนาดเล็ก เป็นการลดวิวัฒนาการของศักยภาพของจีโนมของจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตามมีหลักฐานว่าสายพันธุ์ที่เลือกสามารถปรับให้เข้ากับความเครียดได้ และการปรับตัวของความเครียดได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง

Probiotic products relating to industrial process may minimize the ability and efficiency of such probiotic type. Therefore, the quality of such probiotic type must be maintained to ensure its consistent efficiency. During the past few years, the study concerning stress-resistance of probiotic’s molecules has facilitated our understanding in responding to the tension resulting from manufacturing industry. The knowledge gained relating to its ability to respond to stress can be utilized in selecting the highest quality probiotic and to identify the manufacturing condition of its final product.

Enhancing stress-resistance quality of probiotic in response to industrial procedures

            Probiotic response to stress is one factor that may impact an overall production and maintenance of such probiotic. Apart from employing different technologies, promoting its inherent capacity will render industrial advantages which in turn may benefit the manufacturing process. Such technologies include: selection of probiotic type that is generated in nature, adaptation to stress and genetic modification. The first two technologies employ genetic variety and capacity that have already existed while the third technology refers to genetic management that will ultimately lead to GMO.

Selection of naturally generated probiotic most suitable for industrial purpose

            Different probiotic types also mean differences in their capacity to respond to manufacturing condition and maintenance. Consequently, the first screening of probiotic, coupled with the selection of naturally generated probiotic with good qualities must be our main objective in promoting probiotic’s efficiency. Among various probiotic products such as yogurt and fermented milk produced in response to the market requirement, their speed of self-adaptation to the constant change of environmental condition is a prerequisite. Oxygen and acids which are considered a production variable most commonly found have a direct impact on the existence of probiotic of such product as well as molecule and acidity production by the start-up probiotic during its cold storage. The alternative in reducing this variable is to select probiotic type with its inability to become molecule and its oxygen resistance. Aerobic condition can be found during the production procedure and storage of probiotic product as well as to ensure that the weather condition will be favorable to this industrial probiotic type. Therefore, Bifidobacterium animals subsp. Lactis has been proved for its ability to tolerate stress since it contains higher oxygen level compared to another Bifidobacterium most frequently used. Besides, exopolysaccharide (EPS) has been proved to tolerate tension more effectively and therefore, it shall be employed in generating EPS at the initial stage.

 

Adaptation of naturally generated probiotic

            Probiotic can adapt itself to stress even more efficiently; however, its ability to adapt may be limited by genome. Lactic acid can also adapt itself to the environment filled with nutrients through the evolution process. During such process, these microorganisms may lose some of their genes, resulting in small genomes with less efficiency. Nonetheless, there has been an evidence that probiotic type that has been selected can adapt itself to stress and such ability to adapt has been widely accepted.