โครงการวิจัย
ผลของผลิตภัณฑ์โปรตีนจากน้ำหมัก Biofloc ต่อระบบควอรัมเซนซิง (Quorum sensing) และการแสดงออกของยีนความรุนแรงของเชื้อ Aeromonas veronii ที่แยกได้จากปลานิล (Oreochromis niloticus)
Effect ofProtein from Biofloc Fermentation Mediumon Quorum Sensingand Expression of Virulence-Associated Genes of Aeromonas veronii Isolated from Nile Tilapia (Oreochromis niloticus)
รายละเอียดโครงการ
| ปีงบประมาณ | 2562 |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ | |
| ลักษณะโครงการ | โครงการใหม่ |
| ประเภทโครงการ | โครงการย่อย |
| โครงการหลัก (Master Project) | อุบัติการณ์เชิงฤดูกาลของโรค Motile Aeromonas Septicaemia (MAS) และการพัฒนานวัตกรรมเพื่อการควบคุมเชื้อ Aeromonas spp. ต่อต้านยาปฏิชีวนะกลุ่ม Tetracycline ในการเลี้ยงปลานิล (Oreochromis niloticus) ทางภาคใต้ของไทย |
| ประเภทงานวิจัย | โครงการประยุกต์ |
| วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 1 ตุลาคม 2561 |
| วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 30 กันยายน 2562 |
| วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) | 1 ตุลาคม 2561 |
| ประเภททุนวิจัย | งบประมาณแผ่นดิน |
| สถานะโครงการ | แล้วเสร็จ(ค้างส่งผลผลิต) |
| เลขที่สัญญา | 23291 |
| เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา | ไม่ใช่ |
| เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม | ไม่ใช่ |
| บทคัดย่อโครงการ | ปัจจุบันมีการพัฒนาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพสาหรับควบคุมแบคทีเรียก่อโรค ทั้งที่มีฤทธิ์ฆ่า แบคทีเรียโดยตรง และ/หรือ ขัดขวางการสื่อสารของแบคทีเรียที่เรียกว่า ควอรัมเซนซิง การวิจัยนี้ สนใจศึกษาประสิทธิภาพของน้ าเลี้ยง Biofloc ในการควบคุมแบคทีเรีย Aeromonas veronii ที่แยก ได้จากปลานิลป่วยแสดงอาการโรค Motile Aeromonas Septicemia (MAS) ผ่านทางการควบคุม ระบบควอรัมเซนซิง โดยคัดเลือกโปรตีนจากน้าหมัก Biofloc ที่ผลิตโดยใช้แหล่งคาร์บอนต่างกัน ได้แก่ แป้ง 100%, แป้ง 50% และกากน้าตาล 50% และกากน้าตาล 100% รวมถึงระยะเวลาในการ หมัก Biofloc ที่ต่างกัน พบว่า น้าเลี้ยง Biofloc ที่ผลิตโดยใช้แป้ง 50% และกากน้าตาล 50% เป็น แหล่งคาร์บอนเป็นเวลา 15 วันมีปริมาณโปรตีนสูงสุด และวิธีการ lyophilization เป็นการทาให้ โปรตีนในน้าหมัก Biofloc เข้มข้นขึ้นดีที่สุด เมื่อนาน้าเลี้ยง Biofloc มาศึกษาประสิทธิภาพในการ ควบคุมเชื้อ A. veronii แบบ in vitro พบว่า น้าเลี้ยง Biofloc ที่ความเข้มข้น 5% สามารถควบคุม การเจริญเติบโตของเชื้อ A. veronii ได้เล็กน้อย แต่ลดการแสดงออกของยีนในระบบควอรัมเซนซิง ได้แก่ LuxI, LuxR และ LuxS รวมถึงยีนที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยความรุนแรงของเชื้อ Aeromonas ได้แก่ vpsT และ fleN ซึ่งเป็นยีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการสร้าง biofilm และการเพิ่มจานวน flagella ของแบคทีเรียตามลาดับ อย่างไรก็ตามเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของน้าเลี้ยง Biofloc ผู้วิจัยได้ผสมน้า เลี้ยง Biofloc กับของเหลือจากอุตสาหกรรมผลิตเอทานอลซึ่งมียีสต์เป็นองค์ประกอบหลัก ได้เป็น ผลิตภัณฑ์น้ าหมัก Biofloc (PBFCM) และศึกษาคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์น้ าหมัก Biofloc ในการ ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ A. veronii แบบ in vitro และคุณสมบัติในการดึงดูดการกินและ ตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของปลานิล รวมถึงการต้านทานเชื้อ A. veronii ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า ผลิตภัณฑ์น้าหมัก Biofloc สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ A. veronii แปรผันตรงกับความ เข้มข้นที่ใช้ทดสอบ (2.5%, 5% และ 7.5%) และยังเพิ่มการดึงดูดการกินและความอร่อยให้กับกากถั่ว เหลืองและอาหารปลากินพืช (โปรตีน 25%) ในปลานิล ตามลาดับ นอกจากนี้เมื่อผสมผลิตภัณฑ์น้า หมัก Biofloc ในอาหารสาหรับเลี้ยงปลานิลเป็นเวลา 3 วัน พบว่าระดับการแสดงออกของยีนในระบบ ภูมิคุ้มกันของปลานิล ได้แก่ lysozyme, IL-1β และ heat shock protein 70 (HSP70) เพิ่มสูงกว่า ปลานิลชุดควบคุม (ไม่ได้กินผลิตภัณฑ์น้าหมัก Biofloc) เมื่อฉีดเชื้อ A. veronii เข้าทางช่องท้องของ ปลานิล พบว่าปลานิลที่กินผลิตภัณฑ์น้าหมัก Biofloc มีอัตราการตายต่ากว่าชุดที่ไม่ได้กินผลิตภัณฑ์ น้าหมัก Biofloc อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์น้าหมัก Biofloc ที่สูงเกินไปส่งผลให้การ ตายของปลานิลเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจเกิดจากความเครียดหรือการได้รับการกระตุ้นที่สูงเกินไป ผลการ ศึกษาวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถของผลิตภัณฑ์น้ าหมัก Biofloc ในการควบคุมเชื้อก่อโรคผ่าน ทางการควบคุมระบบควอรัมเซนซิง และกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของปลานิล ซึ่งใช้เป็นทางเลือกในการ ควบคุมโรคแบคทีเรียด้วยชีววิธีในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ า ค้าส้าคัญ: ปลานิล, ควอรัมเซนซิง, ไบโอฟลอค, เชื้อแบคทีเรีย Aeromonas veronii, ปัจจัยความ รุนแรง ง Abstract Nowadays diverse biological substances have been developed for control pathogenic bacteria by mean of exhibiting bactericidal activity and/or interfering with a communication between bacterial cells termed quorum sensing. This research work focused on the determination of a bacterial inhibitory efficiency of the biofloc fermentation medium on Aeromonas veronii, which was isolated from Motile Aeromonas Septicemia (MAS)-expressing Nile tilapia, through the control of quorum sensing. Protein from biofloc fermentation medium produced using different carbon sources (100% starch, a combination of 50% starch and 50% molasses and 100% molasses) and different fermentation times was analyzed and the highest amount was selected. The highest protein amount was found in the biofloc fermentation medium using 50% starch and 50% molasses as carbon source and fermented for 15 days. Lyophilization is the most suitable method to concentrate the protein in biofloc fermentation medium. The inhibitory efficiency of the biofloc fermentation medium was verify via in vitro A. veronii culture, the result showed that biofloc fermentation medium at a concentration of 5% slightly inhibited the growth of A. veronii. The expression levels of genes involving in quorum sensing, LuxI, LuxR and LuxS, as well as genes associated with the production of virulence factors, biofilm (vpsT) and flagella (fleN), were reduced in A. veronii treated with 5% biofloc fermentation medium. To improve the inhibitory ability and other biological activities, 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. The in vitro bacterial inhibitory activity, attractibility, immunostimulant, and disease resistance enhancement in Nile tilapia against A. veronii of PBFCM were elucidated. PBFCM exhibited the inhibitory effect on the growth of A. veronii in a dose dependent manner within the concentrations tested (2.5%, 5% and 7.5%). In addition, PBFCM could increase attractability and palatability of soybean meal and herbivorous fish feed (25% protein) in Nile tilapia. The expression level of immune-related genes, lysozyme, IL-1β and heat shock protein 70 (HSP70) was higher in the fish fed with PBFCM supplemented diet for 3 days compared to those in the control group (fed with 0% PBFCM). Intraperitoneal injection of A. veronii into the fish fed with different amount of PBFCM showed that the mortality of fish fed with PBFCM was lower than the control treatment. However, higher dose of PBFCM could increase the mortality which may be due to too much stresses or activation. Our results revealed the ability of PBFCM in the control of pathogenic bacteria through quorum sensing inhibition and stimulate จ immune system of Nile tilapia. This provided an alternative tool to biologically control bacteria in aquaculture. Keywords: Nile Tilapia, Quarum sensing, Biofloc, Aeromonas veronii, Virulence factors |
| รายละเอียดการนำไปใช้งาน | |
| เอกสารประกอบโครงการ |
|
ทีมวิจัย
| ที่ | นักวิจัย | หน่วยงาน | ตำแหน่งในทีม | การมีส่วนร่วม (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ดร. กิตติชนม์ อุเทนะพันธุ์ | คณะเกษตรศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | หัวหน้าโครงการ | 90 |
| 2 | นิอร จิรพงศธรกุล | คณะเกษตรศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | ผู้ร่วมวิจัย | 10 |