ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การศึกษาชนิดประชากรของแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาดำและการพัฒนาชุดตรวจจำแนกชนิดแบคทีเรียในลำไส้กุ้งที่สภาวะหลากหลาย

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การศึกษาชนิดประชากรของแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาดำและการพัฒนาชุดตรวจจำแนกชนิดแบคทีเรียในลำไส้กุ้งที่สภาวะหลากหลาย
นักวิจัย : นิศรา การุณอุทัยศิริ
คำค้น : 16S rRNA sequencing , Bacteria population , black tiger shrimp , DGGE , Penaeus monodon , Pyrosequencing , การถอดลำดับ เบสของ 16S rRNA , กุ้งกุลาดำ , ประชากรแบคทีเรีย
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2557
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=DBG5380030 , http://research.trf.or.th/node/7356
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

เป็นทีท ราบกันอย่างดีว่าแบคทีเรียในลำไส้ของสง ิ มีชีวิตนัน@ มีความสำคัญต่อสุขภาพของสง ิ มีชีวิต นัน@ ๆ โดยทีแ บคทีเรียพวกนี@สามารถช่วยย่อยอาหารช่วยแย่งพืน@ ทีอ ยู่ในลำไส้จากแบคทีเรียทีก ่อโรค หรือช่วย สร้างสารทีม ีฤทธิทางชีวภาพในการฆ่าหรือยับยัง@ การเจริญเติบโตของแบคทีเรียทีก ่อโรคเป็นต้น ถึงแม้ว่าจะมี การนำแบคทีเรียทีป ระโยชน์มาใช้เพื อป้องกันโรคหรือเป็นอาหารเสริมมาใช้ในสง ิ มีชีวิตต่างๆแล้ว แต่ความรู้ เรื องแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาดำนัน@ ยังมีจำกัดเกินกว่าทีจ ะนำไปสู่การประยุกต์หาแบคทีเรียทีอ าจสามารถ นำไปใช้ในการทำเป็นอาหารหรืออาหารเสริมป้องกันโรคได้ ดังนัน@ เป้าหมายสูงสุดของโครงการวิจัยนี@คือการศึกษาแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาดำทีจ ะเป็นจุดเรม ิ ต้น ในการแผนงานวิจัยเกีย วกับการนำแบคทีเรียทีก ่อประโยชน์ต่อสุขภาพกุ้งไปใช้เพื ออุตสาหกรรมเลีย@ งกุ้งที ยัง ยืน การทีจ ะบรรลุจุดมุ่งหมายนี@ได้จำเป็นต้องจัดตัง@ เครื องมือในการวิจัยทีม ีประสิทธิภาพทีจ ะนำไปใช้ศึกษา ลำไส้กุ้งจำนวนมาก สามวิธีทีไ ด้นำมาใช้คือ การทำการหาลำดับเบสแบบ Sanger การใช้denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) และการนำเทคโนโลยีpyrosequencing มาใช้เพื อหาลำดับเบสของ 16s rRNA ซึง จะช่วยจำแนกได้ว่ามีประชากรแบคทีเรียตัวไหนบ้างในตัวอย่าง หลังจากทีส ามารถปรับปรุงวิธีการทัง@ สามจนสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพแล้วก็ได้นำวิธี เหล่านี@มาศึกษาแบคทีเรียในลำไส้กุ้งทีส ภาวะต่างกันเพื อสร้างองค์ความรู้พืน@ ฐานของชนิดและการ เปลีย นแปลงของแบคทีเรียทีไ ด้รับผลจาก i)ฟาร์มกุ้ง juvenile จากสถานทีต ่างๆii) ระยะการเจริญเติบโตต่าง (post larvae อายุ15 วัน, กุ้งอายุ 1เดือน 2 เดือน และ 3เดือนiii) สภาวะอยู่ตามธรรมชาติหรือจากบ่อเลีย@ งใน กุ้งเต็มวัย ซึง จากผลการทดลองทัง@ หมดเราพอสามารถคาดได้ว่ากุ้งกุลาดำน่าจะมีแบคทีเรียทีเ ป็น core community คือไม่ว่าจะใช้ตัวอย่างจากสภาะเช่นไรและวัยอะไรก็จะพบแบคทีเรียพวกนี@ อาทีเช่นแบคทีเรียใน phyla Bacteroides, FirmicutesและProteobacteriaปรากฏในลำไส้กุ้งในทุกการศึกษาในโครงการนี@ ทัง@ นี@ ยังคงต้องมีการศึกษาเพม ิ เติมจากตัวอย่างทีม ากขึน@ และต้องใช้ตัวอย่างทีม าจากสภาวะทีต ่างกันมากขึน@ ไปอีก จึงจะสรุปได้อย่างแน่นอนว่ากุ้งกุลาดำมี core bacteria community หรือไม่ นอกจากการเจอแบคทีเรียมีอยู่ในทุกตัวอย่างแล้ว เรายังสนใจทีแ บคทีเรียทีเ จอเฉพาะในกุ้ง ธรรมชาติเพราะเป็นทีร ู้กันดีอยู่ว่ากุ้งธรรมชาติสามารถอยู่รอดในสภาวะแวดล้อมทีเ ปลีย นแปลงและรุนแรงใน 3 ธรรมชาติได้ดีกว่ากุ้งเลีย@ ง ดังนัน@ จึงเป็นไปได้ทีแ บคทีเรียในลำไส้ของกุ้งธรรมชาตินัน@ มีส่วนช่วยกับในสุขภาพ ทีด ีกว่าและการเจริญเติบโตทีด ีกว่า เราพบว่ามีแบคทีเรีย 17 species ทีเ จอแค่ในกุ้งธรรมชาติและไม่เจอใน กุ้งเลีย@ งเลย ถึงแม้ว่าทีผ ่านมายังไม่มีการศึกษาว่าแบคทีเรียเหล่านี@มีผลต่อสุขภาพทีด ีกว่าของกุ้งธรรมชาติ หรือไม่อย่างไร แต่แบคทีเรียบางกลุ่มนี@บางตัวเช่นVibrio alginolyticus ได้มีรายงานว่าสามารถออกฤทธิ ต่อต้านเชือ@ ก่อโรคในทะเลได้ ซึง ผลการวิจัยนี@อาจสามารถนำไปสู่การพัฒนาอาหารเสริม probiotics ให้กุ้ง กุลาดำในอนาคตได้ นอกจากการใช้เทคนิคทีอ าศัยลำดับนิวคลีโอไทด์ดังกล่าวแล้ว เรายังใช้เทคนิค a scanning electron microscope (SEM) มาศึกษาลักษณะแบคทีเรียทีอ าศัยของลำไส้กุ้ง โดยจากการวิเคราะห์ผลจาก SEM ของ กุ้งตัวเต็มวัย จะเห็นได้ว่าผนังลำใส้มีส่วนท้าย (hindgut) จะมีแบคทีเรียพบอยู่มากกว่า ผนังลำไส้ส่วนกลาง นอกจากนี@มีแบคทีเรียอยู่น้อยมากทีผ นังของกระเพาะอาหาร แสดงให้เห็นว่าประชากรแบคทีเรียในลำไส้มักจะ colonize มากทีล ำไส้ส่วนปลาย และส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นแท่ง (rod-shape) ซึง จากลักษณะรูปร่างของ แบคทีเรียนัน@ น่าจะเป็นกลุ่ม Vibrionaceae เช่น Vibrio spp. และ Photobacterium spp. ทีว ่าเป็นแบคทีเรีย กลุ่มหลักจากผลของการศึกษาชนิดประชากรของแบคทีเรียในลำไส้กุ้ง จากผลของการศึกโดยสรุป เราได้ พัฒนาและนำเทคนิคทีอ าศัยการหาลำดับเบสของ16s rRNA มาใช้ในการหาแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาได้สำเร็จ โดยทัง@ สามวิธีนี@ โดยเฉพาะวิธี pyrosequencing ได้ถูกวิสูจน์แล้ว่ามีประโยชน์และใช้งานได้เป็นอย่างดีต่อการ นำมาเพิ มความรู้ความเข้าใจของแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาดำ มากไปกว่านั@น ผลการทดลองทีไ ด้จากการศึกษาภายในโครงการนี@จะเป็นจุดเรม ิ ต้นในการสร้างความเข้าใจอย่าง ท่องแท้เพื องานเชิงประยุกต์ของการพัฒนาผลิตอาหารแบบ probiotics เพื อช่วยป้องกันการสูนเสียทาง เศรษฐกิจทีม ีผลมาจากโรคระบาด ซึง ก็จะทำให้อุตสาหกรรมการเลีย@ งกุ้งกุลาดำในประเทศของเรานัน@ ยัง ยืน It is widely accepted that intestinal bacteria community in gut of an animal plays important roles on animal health whether by help digesting some nutrients, competing with pathogenic bacteria, or even generating secondary metabolites to kill harmone bacteria. Although the concept of using beneficial bacteria as a preventive medicine or health supplements has been widely executed in various organisms, the knowledge of interstinal bacteria in an economically important black tiger shrimp is still too limited to ultilize this natural and promising alternative in development of probiotics for the shrimp feed. Therefore, the ultimate goal of this project was to identify gut bacteria in the shrimp to initiate a research program for utilizing beneficial bacteria in healthy and sustainable farming practice. To achieve the ultimate goal, it is very important to establish effective tools to study large amonths of shrimp guts. Sanger sequencing, denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and next generation pyrosequencing analysis were employed to decipher 16s rRNA sequences which helped revealing the bacteria identity. Upon a successful optimization of these aforementioned methods, they were employed to study different shrimp gut samples to provide the fundamental knowledge on the identity and dynamic of bacteria community structures as a function of i) farm locations for juvenile shrimp, ii) developmental stages (15-day post larvae, 1-, 2-, and 3-month-old juveniles), iii) habitats in aldult shrimp (wild and domestication). From these obtained results, we are now able to postulate a possible core intestinal bacteria community of the black tiger shrimp. For instance, bacteria in the phyla Bacteroides, Firmicutes and Proteobacteria were commonly found in shrimp intestines throughout all studies in this project.However, further evidence with more samples with various types of farming condition is still needed to draw a final conclusion on the core bacteria community in the shrimp gut. Beside the shared groups of bacteria, we were also interested to bacteria found uniquely in the wild-caught shrimp as it has been known that the wild shrimp tend to be able maintain their health in very harsh condition better and their unique bacteria groups may contribute to their superior health and growth. We found 17 bacteria species unique in intestines of wild P. monodon group. Although the molecular mechanism of these bacterial species as whether and/or how they contribute to the better health of the wild shrimp is still unknown, some, such as Vibrio alginolyticus,were demonstrated in other aquatic animals for their antagonistic activity against several aquatic pathogens. These results could lead to a successful development of probiotics in the black tiger shrimp in the future. In addition to nucleotide-based study, we employed a scanning electron microscope (SEM) to examine the physiology of the shrimp intestines. SEM images of the intestines from the adult shrimp showed bacterial colonization on the hindgut area, and only few or none were found on the midgut or stomach regions. The unique rod-shaped bacteria adhering to intestine lining resemble the 2 shape of the bacteria belong in Vibrionaceae such as Vibrio spp., and Photobacterium spp., which were the dominant bacterial group from intestinal microbiota analysis. In summary, we have successfully established several 16s rRNA-based methods to help characterizing intestinal bacteria in the black tiger shrimp. These methods, especially pyrosequencing, have been proven to be extremely useful and instrumental in understanding the structure of bacterial community in the shrimp gut. The SEM images also help providing in situ detection of bacterial microflora resides within this environment. Moreover, the results obtained from these studies supported within this project have provide an initial insight on future probiotics application to prevent or reduce the economic loss due to disease outbreak, which in turn will sustain the important shrimp industry of our country.

บรรณานุกรม :
นิศรา การุณอุทัยศิริ . (2557). การศึกษาชนิดประชากรของแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาดำและการพัฒนาชุดตรวจจำแนกชนิดแบคทีเรียในลำไส้กุ้งที่สภาวะหลากหลาย.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
นิศรา การุณอุทัยศิริ . 2557. "การศึกษาชนิดประชากรของแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาดำและการพัฒนาชุดตรวจจำแนกชนิดแบคทีเรียในลำไส้กุ้งที่สภาวะหลากหลาย".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
นิศรา การุณอุทัยศิริ . "การศึกษาชนิดประชากรของแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาดำและการพัฒนาชุดตรวจจำแนกชนิดแบคทีเรียในลำไส้กุ้งที่สภาวะหลากหลาย."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2557. Print.
นิศรา การุณอุทัยศิริ . การศึกษาชนิดประชากรของแบคทีเรียในลำไส้กุ้งกุลาดำและการพัฒนาชุดตรวจจำแนกชนิดแบคทีเรียในลำไส้กุ้งที่สภาวะหลากหลาย. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2557.