KMITL Expo 2026 LogoKMITL 66th Anniversary Logo

Genomic analysis, Bacteriocin dynamic production of putatively novel bacteriocin DCR3-2 inhibiting Listeria monocytogenes synthesized by Lactococcus lactis subsp. hordinae DCR3-2 isolated from Thai pickled crab (Pu-dong)

Abstract

Listeriosis is a severe foodborne illness characterized by a fatality rate exceeding 30%, attributed to the pathogen Listeria monocytogenes. This study evaluated 160 lactic acid bacteria (LAB) isolated from Thai pickled crabs for their potential as agents against L. monocytogenes and for their probiotic properties and probiogenomic characteristics. Among these strains, strain DRC3-2 exhibited activity through the synthesis of bacteriocin DRC3-2, which significantly inhibited L. monocytogenes ATCC 19115 in spot-on-lawn assays. Phenotypic and whole-genome analyses revealed that strain DRC3-2 thrived in environments with 2-6% NaCl, pH values ranging from 3 to 9, and temperatures between 25 and 45°C. Based on average nucleotide identity (ANI) and digital DNA‒DNA hybridization (dDDH) values, strain DRC3-2 was taxonomically classified as Lactococcus lactis subsp. hordinae. The production of bacteriocin DRC3-2 peaked during the late stationary phase, following its synthesis in the early exponential growth phase. BAGEL4 analysis identified the putative novel bacteriocin DRC3-2 as lactococcin A and B, with respective bit-scores of 40.05 and 36.58. In silico safety assessments confirmed the nonpathogenic nature of strain DRC3-2 in humans, highlighting its absence of antibiotic resistance genes. Finally, this investigation underscores the novel bacteriocin DRC3-2 for application in the prevention and treatment of L. monocytogenes infections.

Objective

Listeria monocytogenes เป็นเชื้อก่อโรคที่มักพบในอาหารที่มีการปนเปื้อน สามารถอยู่รอดในสภาวะที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิต่ำ ความเป็นกรดสูง ความเข้มข้นของเกลือสูง ซึ่งทำให้มีความเสี่ยงอย่างมากในระบบย่อยอาหารของมนุษย์ ดังนั้นจึงศึกษาแบคทีเรียกรดแลคติกที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมอาหารและยาเนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นโพรไบโอติก และแบคทีเรียกรดแลคติกบางชนิดที่สามารถผลิตแบคเทอริโอซินหรือเปปไทด์ต้านจุลชีพที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ และแบคเทอริโอซินที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรียก่อโรค ซึ่งถือว่าเป็นทางเลือกที่น่าสนใจแทนการใช้ยาปฎิชีวนะแบบดั้งเดิม เนื่องจากช่วยลดการพัฒนาการดื้อยาของแบคทีเรีย นอกจากนี้แบคเทอริโอซินยังมีความเสถียรสูง สามารถทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรงและสภาวะเป็นกรดได้ อีกทั้งยังไม่เป็นพิษต่อเซลล์มนุษย์ การศึกษานี้จึงมุ่งหมายเพื่อศึกษาแบคเทอริโอซินชนิดใหม่จาก Lactococcus lactis subsp. hordinae DCR3-2 ซึ่งแยกได้จากปูดอง เพื่อประเมินฤทธิ์การต้านจุลชีพของแบคทีเรียชนิดนี้ และการวิเคราะห์ทางbioinformatics เพื่อยืนยันว่าสายพันธุ์ DCR3-2 มีความปลอดภัยสำหรับมนุษย์และมีคุณสมบัติโพรไบโอติก

Other Innovations

Development of the intelligent indicator label for monitoring rancidity of deep fried foods

คณะวิศวกรรมศาสตร์

Development of the intelligent indicator label for monitoring rancidity of deep fried foods

The production process of the food rancidity indicator label consists of three main steps: 1) preparation of the indicator solution, 2) preparation of the cellulose solution, and 3) formation of the sheet. The indicator solution includes bromothymol blue and methyl red, which act as indicators. The cellulose solution consists of hydroxypropyl methylcellulose, carboxymethyl cellulose, sodium hydroxide, polyethylene glycol 400, and the indicator solution. For the sheet formation, the cellulose solution was mixed with natural latex to increase flexibility and impart hydrophobic properties. After drying, the invention appears as a thin, dark blue label. When exposed to volatile compounds from rancid food, the label changes color from dark blue to green, and then to yellow, corresponding to the increasing amount of volatile compounds from the rancid food.

Read more
Natural Herbicide Products as a Substitute for Paraquat

คณะเทคโนโลยีการเกษตร

Natural Herbicide Products as a Substitute for Paraquat

The use of chemical herbicides in agriculture has raised concerns due to its adverse effects on farmers' health, environmental sustainability, and consumer safety. Paraquat, a widely used herbicide, has been banned in Thailand. In response to this issue, this research focused on the development of natural herbicide products as an alternative to conventional chemical herbicides. The study involved the extraction of bioactive compounds from selected plants with potential herbicidal properties and evaluating their effectiveness in controlling target weeds. The results indicated that the developed natural herbicide demonstrates significant weed control efficiency. Additionally, this product can be applied to organic farming systems, reducing reliance on hazardous chemicals and promoting sustainable agricultural practices. The development of this natural herbicide served as an essential step toward environmentally friendly and safe agricultural solutions.

Read more
Innovation in commercial vertical set of golden apple snails  as environmentally friendly using an aquaponics system

คณะเทคโนโลยีการเกษตร

Innovation in commercial vertical set of golden apple snails as environmentally friendly using an aquaponics system

The innovation of the vertical aquaponics system for rearing golden apple snails integrating with vegetable cultivation by using substrates to water treatment. The system aims to maximize the use of vertical space, save water, and produce safe vegetables for consumption or commercial purposes, and to support living things. The golden apple snail excretes wastes/leftover food scraps that are filtered on the substrates used for water treatment. Meanwhile, natural bacteria help change these wastes into nutrients that plants can use. Therefore, the system is environmentally friendly.

Read more