โครงการวิจัย
การพัฒนาสิ่งสกัดหยาบที่มีคุณสมบัติ Quorum quenching ทนความร้อนสูงจากของเหลืออุตสาหกรรมการผลิตเอทานอลและการประยุกต์ใช้ในการควบคุมโรค AHPND ในกุ้งขาว
Development of heat-stable crude extract exhibiting quorum quenching from vinasse and application for AHPND control in white shrimp
รายละเอียดโครงการ
| ปีงบประมาณ | 2565 |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ | |
| ลักษณะโครงการ | โครงการต่อเนื่อง |
| ประเภทโครงการ | โครงการเดี่ยว |
| ประเภทงานวิจัย | โครงการประยุกต์ |
| วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 1 ตุลาคม 2564 |
| วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 30 กันยายน 2565 |
| วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) | 1 ธันวาคม 2564 |
| ประเภททุนวิจัย | ทุน ววน. |
| สถานะโครงการ | สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว) |
| เลขที่สัญญา | 12/2565 |
| เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา | ไม่ใช่ |
| เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม | ไม่ใช่ |
| บทคัดย่อโครงการ | การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสกัดสารออกฤทธิ์จากของเสียจากอุตสาหกรรมการผลิตเอทานอล ที่สามารถควบคุมเชื้อแบคทีเรีย V. parahaemolyticus สายพันธุ์ก่อโรค AHPND (VpAHPND) โดยใช้ตัว ท าละลาย 4 ชนิดที่มีขั้วต่างกัน ได้แก่ เฮกเซน ไดคลอโรมีเทน เอทานอล และน้ า หลักจากนั้นน าไปผ่าน ความร้อน 121 oC เป็นเวลา 15 นาทีแล้วทดสอบประสิทธิภาพการยับยั้งเชื้อ VpAHPND ในอาหารเลี้ยง เชื้อที่ผสมสารสกัดแต่ละชนิดที่ความเข้มข้น 2% ผลการทดสอบแสดงรูปแบบการยับยั้งเขื้อแบคทีเรียได้ แตกต่างกัน โดยสารสกัดจากเฮกเซนสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ในขณะที่สารสกัดจากไดคลอโรมีเทน และเอทานอล แสดงฤทธิ์การยับยั้งเชื้อแบบ quorum quenching (QQ) และไม่พบการยับยั้งเชื้อใน สารสกัดจากน้า แต่เนื่องจากผลผลิตจากการสกัดด้วยไดคลอโรมีเทนมีปริมาณน้อยมาก ดังนั้น สารสกัด เอทานอลจึงถูกใช้ส าหรับศึกษาผลของความเข้มข้นต่อการยับยั้งการเจริญเติบโตและการแสดงออกของ ยีนที่เกี่ยวข้องใน quorum sensing (QS) ได้แก่ และยีนปัจจัยก่อความรุนแรง (PirA, PirB และ toxR) จากผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าสารสกัดจากเอทานอลที่ความเข้มข้น 0.2% แสดงการยับยั้งเชื้อ แบคทีเรียแบบ QQ และลดการแสดงออกของยีนทั้ง 2 กลุ่มข้างต้นอย่างมีนัยส าคัญเมื่อเปรียบเทียบกับ ชุดควบคุม ในขณะที่ความเข้มข้นที่ต่าเกินไปไม่สามารถแสดงฤทธิ์การยับยั้งได้ นอกจากนี้ยังได้ทดสอบ ฤทธิ์การยับยั้งเชื้อของสารสกัดเอทานอลหรือสารสกัดจากยีสต์ที่มีฤทธิ์ quorum quenching (yeast- QQ) ในกุ้ง (in vivo test) ที่เลี้ยงระดับห้องปฏิบัติการ พบว่าสารสกัด yeast-QQ ที่ระดับความเข้มข้น 0.2% ให้ผลเชิงบวกกับกุ้ง โดยช่วยกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันในกุ้งที่ได้รับเชื้อ VpAHPND ช่วยฟื้นฟูตับและ ตับอ่อนของกุ้งหลังได้รับเชื้อ VpAHPND รวมถึงลดสัดส่วนเชื้อ Vibrio spp. ในประชากรแบคทีเรียในลาไส้ ของกุ้งขาวหลังได้รับเชื้อ นอกจากนี้ผลการศึกษาประสิทธิภาพของสารสกัด yeast-QQ ต่อการ เจริญเติบโตของกุ้งขาวที่เลี้ยงภายใต้ระบบบ่อขนาดใหญ่ พบว่า การเสริมสารสกัด 0.2% yeast-QQ ใน อาหารกุ้งส่งเสริมการเจริญเติบโตของกุ้งเมื่อเปรียบเทียบกับกุ้งกินอาหารปกติอย่างมีนัยส าคัญ (P<0.05) ดังนั้น สารสกัด yeast-QQ ที่พัฒนาขึ้นจึงเป็นทางเลือกชีวภัณฑ์ในการจัดการปัญหาโรคกุ้ง จากเชื้อแบคทีเรีย Vibrio spp. คาส าคัญ: ควอรัมเควนชิง, V. parahaemolyticus สายพันธุ์ก่อโรค AHPND (VpAHPND), ของเสียจาก อุตสาหกรรมการผลิตเอทานอล, กุ้งขาว, การเจริญเติบโต, ภูมิคุ้มกัน This research aimed to explore natural substances derived from vinasse to control V. parahaemolyticus causing AHPND strain (VpAHPND). Solvent extraction using 4 solvents of varying polarities, hexane, dichloromethane, ethanol and water, was performed to obtained the extracts of vinasse. All these extracts were autoclave (121 oC) for 15 min and then were tested, at the concentration of 0.2% (w/v), for its ability to control the growth of V. parahaemolyticus. We found the different effects on the control of VpAHPND growth. Hexane showed bacteriocide-like antibacterial activity while and dichloromethane extract and ethanolic extract exhibited quorum quenching (QQ) activity. No inhibitory activity was detected in an aqueous extract of vinasse. However, the yield of dichlorometane was very low. The ethanolic extract was thus selected for further studied for the effect of concentrations on bacterial growth inhibition and expression of quorum sensing (QS) associated gene, luxI, luxS and luxR and virulence genes, PirA, PirB and toxR. The results showed that the extract at 2% was able to inhibit the growth in a kind of QQ and significantly reduce the aforementioned gene expression compared to the control, while too low concentration showed no inhibitory activity. Moreover, the inhibitory activity of the ethanolic extract exhibiting quorum quenching, defined as yeast-QQ, was tested in vivo in the juvenile white shrimp. We found the positive effects of this extract on the shrimp health. It demonstrated that the yeast-QQ extract at the concentration of 0.2% derived from vinasse could enhance the shrimp immunity against the VpAHPND infection, recover the hepatopancreas disorder affected by VpAHPND infection and reduced the proportion of Vibrio spp. in intestine microbial community in the VpAHPND infected shrimp. In addition, the results of pilot scale culture suggested that feed supplementation with 0.2% yeast-QQ extract significantly improved the growth performance compared with that of the control shrimp fed with commercial diet (P<0.05). Therefore, the developed yeast-QQ extract provides an alternative bioproduct for the management of shrimp diseases caused by Vibrio spp |
| รายละเอียดการนำไปใช้งาน | |
| เอกสาร Final Paper(s) |
|
ทีมวิจัย
| ที่ | นักวิจัย | หน่วยงาน | ตำแหน่งในทีม | การมีส่วนร่วม (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ดร. กิตติชนม์ อุเทนะพันธุ์ | คณะเกษตรศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | หัวหน้าโครงการ | 60 |
| 2 | นิอร จิรพงศธรกุล | คณะเกษตรศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | ผู้ร่วมวิจัย | 40 |