โครงการวิจัย
อุบัติการณ์เชิงฤดูกาลของโรค Motile Aeromonas Septicaemia (MAS) และการพัฒนานวัตกรรมเพื่อการควบคุมเชื้อ Aeromonas spp. ต่อต้านยาปฏิชีวนะกลุ่ม Tetracycline ในการเลี้ยงปลานิล (Oreochromis niloticus) ทางภาคใต้ของไทย
Seasonal Occurrence of Motile Aeromonas Septicaemia (MAS) and Innovation Development as Control Tool against Tetracycline-Resistant Aeromonas spp. in Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) Cultured in Southern Thailand
รายละเอียดโครงการ
| ปีงบประมาณ | 2561 |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ | |
| ลักษณะโครงการ | โครงการใหม่ |
| ประเภทโครงการ | โครงการชุด |
| ประเภทงานวิจัย | |
| วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 1 มกราคม 2560 |
| วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 1 มกราคม 2562 |
| วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) | 1 มกราคม 2560 |
| ประเภททุนวิจัย | งบประมาณแผ่นดิน |
| สถานะโครงการ | สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว) |
| เลขที่สัญญา | |
| เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา | ไม่ใช่ |
| เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม | ไม่ใช่ |
| บทคัดย่อโครงการ | ชุดโครงการวิจัยนี้ประกอบด้วยโครงการย่อยทั้งหมด 4 โครงการ โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อศึกษาอุบัติการณ์เชิงฤดูกาลของโรค Motile Aeromonas Septicemia (MAS) ในปลานิลที่เลี้ยงในพื้นที่ภาคใต้ของไทย และศึกษารูปแบบปรากฏและยีนที่เกี่ยวข้องกับการต้านทานยาปฏิชีวนะกลุ่ม Tetracycline รวมถึงยีนความรุนแรงในเชื้อแบคทีเรีย Aeromonas spp. ก่อโรค MAS เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ในการควบคุมโรค MAS ในปลานิลทั้งในรูปแบบผลิตภัณฑ์สมุนไพรและผลิตภัณฑ์โปรตีนจากน้ำเลี้ยง Biofloc โดยผลการศึกษาเชิงสำรวจ พบว่าแบคทีเรีย Aeromonas spp. ที่แยกได้จากปลานิลป่วยที่แสดงอาการ MAS ส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียชนิด A. veronii ซึ่งมีระดับการต่อต้านยาปฏิชีวนะกลุ่ม Tetracycline แตกต่างกัน เชื้อที่ทดสอบส่วนใหญ่ต่อต้านยา Oxytetracycline และ Tetracycline (อย่างใดอย่างหนึ่ง) ในขณะที่เชื้อบางไอโซเลทแสดงการต่อต้านยาปฏิชีวนะมากกว่า 1 ชนิด อุณหภูมิน้ำในบ่อเลี้ยงปลานิลมีความแตกต่างกัน 2 รูปแบบ คือ ช่วงอุณหภูมิปกติ (อุณหภูมิน้ำระหว่าง 24-30 องศาเซลเซียส) และช่วงอุณหภูมิผันแปร (อุณหภูมิน้ำระหว่าง 22-33.5 องศาเซลเซียส) ซึ่งพบในช่วงเปลี่ยนฤดูจากฤดูร้อนสู่ฤดูฝน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันส่งผลเล็กน้อยต่อการเจริญเติบโต แต่ลดการแสดงออกของยีนความรุนแรงของเชื้อแบคทีเรีย Aeromonas spp. อย่างชัดเจน รวมถึงส่งผลกระทบต่อระบบภูมิคุ้มกันของปลานิล ทำให้ปลานิลที่เลี้ยงภายใต้ช่วงอุณหภูมิผันแปรอย่างฉับพลันมีความไวต่อการยอมรับเชื้อ A. veronii ได้สูงกว่าปลานิลที่เลี้ยงในช่วงอุณหภูมิปกติ นอกจากนี้ พบว่าสารสกัดสมุนไพร ได้แก่ ฝาง กระเทียม และข่า ซึ่งเป็นสมุนไพรท้องถิ่น สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย A. veronii สายพันธุ์ต่อต้านยาปฏิชีวนะ และเป็นสาเหตุของโรค MAS ได้ โดยสารสกัดที่ได้โดยใช้ 95% เอทานอลเป็นตัวสกัดมีประสิทธิภาพควบคุมเชื้อ Aeromonas spp. ได้ดีกว่าน้ำและน้ำมัน ความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตและความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถฆ่าเชื้อ A. veronii แตกต่างกันขึ้นอยู่กับสมุนไพรและตัวทำละลายที่ใช้ในการสกัด ผู้วิจัยได้พัฒนาสารสกัดสมุนไพรเป็นผลิตภัณฑ์สมุนไพรผสมระหว่างสารสกัดเอทานอลของฝางและกระเทียมในรูป crude extracted bio-nanoparticle และทดลองผสมอาหารให้ปลานิลกิน พบว่า crude extracted bio-nanoparticle ที่เตรียมได้ช่วยทำให้ปลานิลมีความต้านทานต่อเชื้อ A. veronii สายพันธุ์ต่อต้านยาปฏิชีวนะ นอกจากนี้ผู้วิจัยได้พัฒนาผลิตภัณฑ์น้ำหมัก Biofloc ที่เป็นสารผสมระหว่างน้ำเลี้ยง Biofloc กับของเหลือจากอุตสาหกรรมการผลิตไบโอเอทานอลที่มียีสต์เป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย A. veronii ที่ใช้ทดสอบได้ โดยคาดว่าโปรตีนในน้ำเลี้ยง Biofloc สามารถควบคุมระบบควอรัมเซนซิงในการสื่อสารของแบคทีเรียก่อโรค A. veronii ยิ่งไปกว่านั้น ผลิตภัณฑ์น้ำหมัก Biofloc ยังช่วยดึงดูดการกิน กระตุ้นภูมิคุ้มกันและความต้านทานต่อเชื้อ A. veronii ในปลานิล ผลที่ได้จากการศึกษาทั้งหมดในชุดโครงการนี้เป็นองค์ความรู้ที่ช่วยเพิ่มความเข้าใจโรค MAS รวมถึงช่วยเป็นแนวทางให้เกษตรกรเฝ้าระวัง และจัดการกับการเกิดโรค MAS ได้อย่างเหมาะสม หลีกเลี่ยงการใช้ยาปฏิชีวนะ โดยใช้ทางเลือกที่เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากธรรมชาติเพื่อควบคุมเชื้อแบคทีเรียต่อต้านยาปฏิชีวนะ และยังเป็นวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เกษตรกรผู้เลี้ยง รวมถึงผู้บริโภค ซึ่งเป็นทางเลือกหนึ่งในการควบคุมโรค MAS ด้วยชีววิธี และส่งเสริมการเลี้ยงสัตว์น้ำอย่างยั่งยืน คำสำคัญ: การต่อต้านยาปฏิชีวนะ, ควอรัมเซนซิง, น้ำเลี้ยงไบโอฟลอค, แบคทีเรีย Aeromonas spp., แบคทีเรีย Aeromonas veronii, ปลานิล, โรค Motile Aeromonas Septicemia (MAS), สมุนไพร, อุบัติการณ์เชิงฤดูกาล Abstract This research program consists of 4 research projects with an ultimate goal of studying the seasonal occurrence of Motile Aeromonas Septicemia (MAS) disease in Nile tilapia cultured in Southern Thailand. Antibiotic-resistant phenotype and genes involving in antibiotic resistance against Tetracycline group as well as virulence genes in MAS-causing Aeromonas spp. was focused. We also aimed to develop the products, herbal extracts and protein from biofloc fermentation medium that were able to control the MAS disease. Based on the survey, dominant species isolated from MAS-expressing Nile tilapia was A. veronii. The degrees of antibiotic Tetracycline resistance were varied among the obtained Aeromonas isolates. Most of them resisted against either Oxytetracycline or Tetracycline while some isolates expressed multi-antibiotic resistance. The data observed from the rearing tilapia pond suggested there were two different temperature ranges; normal range (24-30oC) and fluctuating temperature range (22-33.5oC) which could be found during season changes (summer to rainy season). An abrupt temperature change slightly affected the growth of Aeromonas spp., conversely, it could obviously reduce the expression of virulence genes of these pathogenic bacterial isolates as well as influenced the immune system of Nile tilapia. Consequently, the susceptibility to A. veronii was higher in tilapia fish reared under the abrupt temperature change than those cultured under normal temperature range. In addition, herbal extracts obtained from local herbal plants including sappan (Caesalpinia sappan), garlic (Allium sativum) and galangal (Alpinia galanga) were able to inhibit the growth of antibiotic resistant A. veronii which was a causing agent of MAS. Ethanolic herbal extracts exhibited stronger inhibitory effect than aqueous and oil-extracted substances. The values of minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) were varied among the herbs and extraction solvents. A mixture of ethanolic extracts of sappan and garlic, in a ratio of 1:1, was further developed in a form of crude extracted bio-nanoparticle and tested for its efficiency in Nile tilapia through oral administration. The results suggested that the produced crude extracted bio-nanoparticle could enhance the disease resistance of tilapia against antibiotic resistant A. veronii. Moreover, the biofloc medium product (PBFCM) was produced by mixing biofloc fermentation medium with vinasse, residues from bioethanol production of which a major component is yeast. PBFCM was able to inhibit the growth of test A. veronii. Its ability was presumably due to the protein within the fermentation medium could control quorum sensing, a communication system between the pathogenic A. veronii cells. Furthermore, PBFCM could increase diet attractability, stimulate the immunity and enhance disease resistance of Nile tilapia against A. veronii. The obtained results altogether from all research projects in this program are knowledge that increase understanding of MAS disease and provide the surveillance concern and practices to suitably manage this disease. Our results also provide the alternative biological substances to control the antibiotic resistant bacteria and avoid using antibiotic. These biological based procedures are environmentally friendly, safe for farmers and customers which enhance sustainability of aquaculture. Keywords: Antibiotic resistance, Quorum sensing, Biofloc fermentation medium, Aeromonas spp., Aeromonas veronii, Nile tilapia (Orechromis niloticus), Motile Aeromonas Septicemia (MAS), Herbs, seasonal occurrence |
| รายละเอียดการนำไปใช้งาน | |
| เอกสาร Final Paper(s) |
|
ทีมวิจัย
| ที่ | นักวิจัย | หน่วยงาน | ตำแหน่งในทีม | การมีส่วนร่วม (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ดร. กิตติชนม์ อุเทนะพันธุ์ | คณะเกษตรศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | หัวหน้าโครงการ | 100 |