ประสิทธิภาพการย่อยโปรตีนในวัตถุดิบของเอนไซม์จากกุ้งแชบ๊วย Fenneropenaeus merguiensis (De Man, 1888) วัยอ่อน ด้วยวิธีในหลอดทดลอง

Protein digestibility of ingredients in Banana Shrimp Fenneropenaeus merguiensis (De Man, 1888)

Name: ธนิกานต์ บัวทอง

Organization : กรมประมง.กองวิจัยและพัฒนาอาหารสัตว์น้ำ

Name: ลัดดาวัลย์ ครองพงษ์

Organization : กรมประมง.กองวิจัยและพัฒนาอาหารสัตว์น้ำ

Name: ทิวาวรรณ มีชิน

Organization : ศูนย์วิจัยและพัฒนาอาหารสัตว์น้ำชลบุรี

Name: พิเชต พลายเพชร

Organization : ศูนย์วิจัยและพัฒนาอาหารสัตว์น้ำชลบุรี

Name: จีราพร ฟูวุฒิ

Organization : ศูนย์วิจัยและพัฒนาอาหารสัตว์น้ำชลบุรี

Name: จันทร์สว่าง งามผ่องใส

Organization : ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ

ThaSH: กุ้งแชบ๊วย

ThaSH: กุ้ง -- อาหาร

ThaSH: ทริปซิน

ThaSH: การสลายโปรตีน

Abstract: วัตถุประสงค์และที่มา : กุ้งแชบ๊วยหรือ Banana Shrimp (Fenneropenaeus merguiensis) เป็นกุ้งทะเลท้องถิ่น ชนิดหลักที่สำคัญทางเศรษฐกิจของประเทศไทย แต่การเพาะเลี้ยงกุ้งแชบ๊วยยังไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควร เนื่องจากฐานข้อมูลเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงกุ้งแชบ๊วยยังไม่ครอบคลุม รวมทั้งยังไม่มีอาหารสำเร็จรูปสำหรับการเลี้ยงกุ้งแชบ๊วยโดยเฉพาะ ในการศึกษาครั้งนี้เพื่อทดสอบประสิทธิภาพการย่อยโปรตีนของวัตถุดิบอาหารกุ้งด้วยเทคนิค in vitro ด้วยเอนไซม์สกัดของลูกกุ้งแชบ๊วยตั้งแต่วัยอ่อนระยะโปรโตซูเอี้ย 1 (PZ1) จนถึงระยะโพสต์ลาร์วา 60 (PL60) เพื่อสร้างฐานข้อมูลสำหรับการพัฒนาสูตรอาหารและออกแบบสูตรอาหารที่มีประสิทธิภาพ ตรงกับความต้องการสารอาหารเพื่อใช้ในการเจริญเติบโตและพัฒนาการของกุ้งแชบ๊วย และกุ้งแชบ๊วยสามารถใช้สารอาหารจากอาหารสำเร็จรูปได้มากที่สุด โดยเหลือทิ้งน้อยที่สุดเพื่อลดปัญหาสิ่งแวดล้อม รวมทั้งเป็นการลดต้นทุนและสร้างความคุ้มค่าของการผลิตอาหารสัตว์น้ำสำเร็จรูป เพื่อการเพาะเลี้ยงกุ้งแชบ๊วยอย่างประสบความสำเร็จและยั่งยืนในอนาคตอันใกล้ วิธีดำเนินการวิจัย : นำแม่กุ้งแชบ๊วยไข่แก่จากธรรมชาติมาเพาะฟักในโรงเพาะฟักของ ศูนย์วิจัยและพัฒนาอาหารสัตว์น้ำชลบุรี และอนุบาลลูกกุ้งแชบ๊วยตั้งแต่ระยะนอเพลียสจนถึงระยะโพสต์ลาร์วา 60 เก็บตัวอย่างลูกกุ้งแชบ๊วยระยะโปรโตซูเอี้ย 1-3 ไมซิส 1-3 โพสต์ลาร์วา 1, 20, 30, 40, 50 และ 60 เก็บตัวอย่างที่ -80 องศาเซลเซียส จนกระทั่งนำไปวิเคราะห์ จากนั้นนำไปสกัดเอนไซม์โดยใช้ 50 mM Tris-HCl buffer pH 8 สารสกัดเอนไซม์จะถูกเก็บที่ -80 องศาเซลเซียส เพื่อนำไปวิเคราะห์ต่อไป วัตถุดิบที่นำมาทดสอบประสิทธิภาพการย่อยโปรตีน 10 ชนิด ได้แก่ อาร์ทีเมีย กากถั่วเหลือง กากถั่วเหลืองไฮโดรไลเสต หัวกุ้งป่น หมึกป่น ปลาป่น คริล ยีสต์ สไปรูลินา และโปรตีนไฮโดรไลเสตจากเศษปลาทะเล สำหรับประสิทธิภาพการย่อยโปรตีนศึกษาโดยการวัด Trinitrobenzene sulphonic acid (TNBS) ที่ได้จากการย่อยวัตถุดิบอาหารสัตว์กับเอนไซม์สกัดจากลูกกุ้ง เปรียบเทียบกับกราฟมาตรฐานของ DL-alanine คำนวณค่าประสิทธิภาพการย่อยโปรตีนในหน่วย µmol DL-alanine ต่อปริมาณวัตถุดิบ (กรัม) ต่อกิจกรรมจำเพาะของทริปซิน วัดกิจกรรมจำเพาะของทริปซินโดยใช้ 1.25 mM bensoyl-L-arginine-p-nitroanilide (BAPNA) เป็นซับสเตรต (substrate) และใช้กราฟมาตราฐานของ p-Nitroaniline สำหรับปริมาณโปรตีนในเอนไซม์วัดตามวิธีของBradford โดยใช้ bovine serum albumin (BSA) เป็นสารละลายโปรตีนมาตรฐาน จากนั้นนำผลวิเคราะห์ประสิทธิภาพการย่อยโปรตีนในวัตถุดิบมาหาความแปรปรวนแบบทางเดียว (One-way ANOVA) และเปรียบเทียบความแตกต่างทางสถิติด้วยวิธีของ Duncan's New Multiple Range test ที่ระดับความเชื่อมั่น 95% (p<0.05) ผลการวิจัย : กุ้งแชบ๊วยวัยอ่อนระยะโปรโตซูเอี้ย 1 ถึง โพสต์ลาร์วา 60 มีประสิทธิภาพการย่อยโปรตีนไฮโดรไลเสตจากเศษปลาทะเลได้ดีที่สุด อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) อันดับถัดมามีความแตกต่างกันในกุ้งแชบ๊วยแต่ละระยะ ในทางกลับกัน ประสิทธิภาพการย่อย กากถั่วเหลืองไฮโดรไลเสต และกากถั่วเหลือง ของกุ้งแชบ๊วยวัยอ่อนระยะโปรโตซูเอี้ย 1 ถึง โพสต์ลาร์วา 60 มีค่าต่ำสุด เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพการย่อยของโปรตีนไฮโดรไลเสตจากเศษปลาทะเลกับปลาป่นซึ่งเป็นวัตถุดิบโปรตีนหลักจากสัตว์ที่ใช้ในการผลิตอาหารกุ้งในปัจจุบัน พบว่า มีประสิทธิภาพสูงกว่า 1.64-2.85 เท่า ในทุกระยะของกุ้งแชบ๊วย (PZ1-PL60) และมีประสิทธิภาพสูงยิ่งขึ้นไปอีกเมื่อเทียบกับ กากถั่วเหลือง ซึ่งเป็นวัตถุดิบโปรตีนหลักอีกชนิดหนึ่งจากพืชที่ใช้ผลิตอาหารกุ้ง พบว่า โปรตีนไฮโดรไลเสตจากเศษปลาทะเลมีประสิทธิภาพการย่อยสูงกว่าถึง 11-22 เท่า และ 45-67 เท่า ในระยะโปรโตซูเอี้ย 1 ถึง โพสต์ลาร์วา 1 และในระยะโพสต์ลาร์วา 20-60 ตามลำดับ สำหรับ กิจกรรมจำเพาะของทริปซินในลูกกุ้งแชบ๊วยมีค่าสูงสุดในระยะโปรโตซูเอี้ย 2 และลดลงเล็กน้อยในระยะโปรโตซูเอี้ย 3 แต่โดยรวมแล้วกิจกรรมจำเพาะ ทริปซินในระยะโปรโตซูเอี้ยมีค่าสูงกว่าระยะไมซิสและระยะต่อๆ ไป โดยเริ่มลดลงเมื่อลูกกุ้งพัฒนาเข้าสู่ระยะไมซิส 1 และลดลงอย่างต่อเนื่องในระยะ ไมซิส 2 และ ไมซิส 3 เมื่อลูกกุ้งเปลี่ยนเข้าสู่ระยะโพสต์ลาร์วา 1 ค่ากิจกรรมจำเพาะของทริปซินเพิ่มขึ้นอีกครั้ง เนื่องจากค่ากิจกรรมจำเพาะของเอนไซม์ทริปซินคิดเป็นค่าต่อหน่วยโปรตีน ดังนั้นเมื่อลูกกุ้งมีขนาดใหญ่ขึ้นก็จะมีค่ากิจกรรมทริปซินน้อยลงจากระยะโพสต์ลาร์วา 20 ถึงโพสต์ลาร์วา 60 สรุปผลการวิจัย : กุ้งแชบ๊วยในระยะโปรโตซูเอี้ย 1 ถึงโพสต์ลาร์วา 60 มีประสิทธิภาพในการย่อยโปรตีนไฮโดรไลเสตจากเศษปลาทะเลได้ดีที่สุด อันดับถัดมามีความแตกต่างกันในกุ้งแชบ๊วยแต่ละระยะ โดยที่ ยีสต์ ปลาป่น หมึกป่น และสไปรูลิน่า จัดเป็นวัตถุดิบโปรตีนที่ย่อยได้ง่าย ตามมาด้วย หัวกุ้งป่น คริล และ อาร์ทีเมีย ในขณะที่ประสิทธิภาพการย่อย กากถั่วเหลืองไฮโดรไลเสต และกากถั่วเหลือง ของกุ้งแชบ๊วยวัยอ่อนระยะโปรโตซูเอี้ย 1 ถึง โพสต์ลาร์วา 60 มีค่าต่ำสุด ส่วนโปรตีนไฮโดรไลเสตจากเศษปลาทะเลมีศักยภาพที่จะนำมาใช้เป็นวัตถุดิบอาหารสัตว์ทางเลือก โดยเฉพาะการทดแทนปลาป่นในระดับที่เหมาะสม เป็นการใช้เศษของเหลือให้มีคุณค่า ลดของเสีย และนำมาเพิ่มคุณค่าทางอาหารได้ สำหรับระดับกิจกรรมจำเพาะของเอนไซม์ทริปซินในกุ้งแชบ๊วยวัยอ่อน แสดงให้เห็นถึงการกินอาหารที่เหมาะสมกับกุ้งแชบ๊วยวัยอ่อนในแต่ละระยะได้แก่ ระยะโปรโตซูเอี้ยกินแพลงก์ตอนพืช (herbivores) ระยะไมซิสกินทั้งแพลงก์ตอนพืชและสัตว์ (omnivores) และระยะโพสต์ลาร์วากินแพลงก์ตอนสัตว์ (carnivores) ตามลำดับ จากผลของการศึกษาประสิทธิภาพการย่อยโปรตีนในวัตถุดิบอาหารสัตว์และกิจกรรมจำเพาะของทริปซินในครั้งนี้สามารถใช้เป็นแนวทางในการสร้างสูตรอาหารสำเร็จรูปที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการเพาะเลี้ยงกุ้งแชบ๊วยในอนาคต

Abstract: Background and Objectives : Banana Shrimp (Fenneropenaeus merguiensis) is one of the economically important domestic species of marine shrimp in Thailand. Banana Shrimp culture has not been succeeded since the lack of basic knowledge, including the specific shrimp feed for Banana Shrimp has not been successfully formulated. This study aimed to determine the protein digestibility of shrimp feed raw materials using in vitro technique with crude enzyme extract of shrimp larvae from protozoeal 1 (PZ1) to postlarval 60 (PL60) stages, in order to establish the data base for Banana Shrimp feed development and formulate the efficient shrimp feeds, which meet the shrimp nutrition requirements for growth and stage development, with the highest feed utilization and the least of waste to reduce the environmental problems, as well as cost saving and cost effectiveness of formulated diet for successfully and sustainably Banana Shrimp culture in the near future. Methodology : Banana Shrimp gravid females from the wild were transferred to the hatchery in Chonburi Aquatic Animal Feed Research and Development Center. Shrimp larvae were hatched and nursed and larval samples were collected at protozoeal (PZ) 1-3, mysis (M) 1-3, postlarval (PL) 1, 20, 30, 40, 50 and 60 stages and then stored at -80 °C until analyzed. Then crude enzyme was extracted using 50 mM Tris-HCl buffer, pH 8, then the supernatant was collected and stored at -80 °C for further analysis. There were 10 feed ingredients tested: - Artemia, soybean meal, soybean meal hydrolysate, shrimp head meal, squid meal, fish meal, krill, yeast, Spirulina and marine fish waste protein hydrolysate. For in vitro digestibility, Trinitrobenzene sulphonic acid (TNBS) was determined in the feed ingredients which were digested with crude enzyme from Banana Shrimp, compared to DL-alanine standard curve as µmol DL-alanine per g feed per trypsin specific activity. Trypsin specific activity (µmol p-Nitroaniline) was measured using 1.25 mM bensoyl-L-arginine-p-nitroanilide (BAPNA) as substrate and p-Nitroaniline as a standard. For total protein was determined followed the method of Bradford and bovine serum albumin (BSA) was used as a standard. The protein digestibility of feed ingredient data were subjected to Analysis of variance (One-way ANOVA) and Duncan's New Multiple Range test at 95% confidence interval (p < 0.05). Main Results : It was found that for all stages of Banana Shrimp larvae (PZ1- PL60), the significantly (p<0.05) highest protein digestibility was marine fish waste protein hydrolysate (MFH). The following ranks differed among the stages of shrimp. On the other hand, soybean meal and soybean meal hydrolysate had the significantly (p<0.05) lowest digestibility in all stages (PZ1- PL60) of Banana Shrimp. When compared the protein digestibility of MFH and fish meal, which is the main protein raw material from animal in shrimp feed, the digestibility of MFH was 1.64-2.85 times higher than those of fish meal in every stage of tested Banana shrimp larva. It was even higher when compared to the protein digestibility of soybean meal, which is the main protein raw material from plant in shrimp feed, the digestibility of MFH was 11-22 times and 45-67 times higher than those of soybean meal in PZ1 to PL1 and PL20-60 stages, respectively. For trypsin activity of Banana Shrimp larvae, it was peaked at PZ2 and slightly declined in PZ3, but the average trypsin in PZ stages were higher than those of Mysis and the later stages. The activity dropped, when the larvae developed into M1 stage, and continued decreasing through M2 and M3. When the larvae metamorphosed into PL1, trypsin activity increased again. As the activity defined per protein unit, therefore, the bigger the size of larvae, the smaller the trypsin activity from PL20-PL60 stages. Conclusions : Banana Shrimp, from PZ1 to PL60 stages, had the highest efficiency for MFH protein digestibility. The following ranks differed among the stages of shrimp. Yeast, fish meal, squid meal and Spirulina were in high digestible protein ingredients group, followed by shrimp head meal, krill and Artemia. While the digestibility efficiency of hydrolyzed soybean meal and soybean meal of the PZ1 to PL60 stages of the shrimp was the lowest. MFH- marine fish waste protein hydrolysate has the potential to be used as an alternative shrimp feed ingredient, especially to replace fish meal at an appropriate level. It is a valuable use of waste, reduces waste, and increases nutritional value. For the specific trypsin activity in Banana Shrimp, it showed the suitable feeding for juvenile shrimp in each stage: - protozoa stage feeding on phytoplankton (herbivores), mysis stage feeding on both phytoplankton and zooplankton (omnivores) and postlarval stage feeding on zooplankton (carnivores), respectively. From the results of the efficiency of protein digestibility of shrimp feed raw materials and trypsin activity in Banana Shrimp from PZ1-PL60 stages could be the guidelines for formulating the feed formula for Banana Shrimp culture in the future.

มหาวิทยาลัยบูรพา. สำนักหอสมุด

Address: ชลบุรี

Email: buulibrary@buu.ac.th

Created: 2568

Modified: 2568-06-26

Issued: 2568-06-26

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา. ปีที่ 30, ฉบับที่ 1 (ม.ค.-เม.ย. 2568), หน้า 390-407

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยบูรพา

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	sci30n1p390-407.pdf	478.16 KB

ใช้เวลา

0.041746 วินาที