ด้วยการขยายขนาดการเพาะเลี้ยงและการเพิ่มความหนาแน่นของการเพาะเลี้ยง โรคของปลิงทะเลญี่ปุ่น (Apostichopus japonicus) จึงทวีความรุนแรงมากขึ้น ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงต่ออุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ โรคของปลิงทะเลญี่ปุ่นส่วนใหญ่เกิดจากแบคทีเรีย ไวรัส และซีลิเอต โดยโรคเน่าที่ผิวหนังซึ่งเกิดจากเชื้อ Vibrio brilliant นั้นร้ายแรงที่สุด เมื่อโรคกำเริบ ผนังลำตัวของปลิงทะเลญี่ปุ่นจะเกิดแผล มีจุดสีฟ้าและขาว และในที่สุดก็จะสลายตัวและตายไป โดยสลายตัวกลายเป็นเมือกคล้ายคอลลอยด์ ในการป้องกันและรักษาโรคแบบดั้งเดิมนั้นมีการใช้ยาปฏิชีวนะอย่างแพร่หลาย แต่การใช้ยาปฏิชีวนะในระยะยาวไม่เพียงแต่มีอันตรายแฝงจากเชื้อแบคทีเรียดื้อยาและสารตกค้างเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัยของอาหารและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย ดังนั้น การพัฒนาสารเตรียมที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ ไม่ตกค้าง และปลอดภัย เพื่อลดโรคของปลิงทะเล จึงเป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญของการวิจัยในปัจจุบัน

โพแทสเซียมไดฟอร์เมตเป็นผงผลึกสีขาว แห้ง ไม่มีรสชาติ เป็นสารเสริมอาหารที่ไม่ใช่ยาปฏิชีวนะชนิดแรกที่ได้รับการอนุมัติจากสหภาพยุโรปให้ใช้แทนยาปฏิชีวนะ สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของสัตว์เลี้ยง ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่เป็นอันตราย และปรับปรุงสภาพแวดล้อมในลำไส้ โพแทสเซียมไดฟอร์เมตสามารถปรับปรุงการเจริญเติบโตและผลผลิตของสัตว์น้ำได้อย่างมีนัยสำคัญ

1 ผลการทดสอบ

1.1 ผลกระทบของโพแทสเซียมไดฟอร์เมตในอาหารต่อการเจริญเติบโตและการอยู่รอดของแตงกวาทะเล Apostichopus japonicus

อัตราการเจริญเติบโตจำเพาะของ Apostichopus japonicus เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อปริมาณโพแทสเซียมไดฟอร์เมตในอาหารเพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณโพแทสเซียมไดฟอร์เมตในอาหารถึง 0.8% นั่นคือเมื่อปริมาณโพแทสเซียมไดฟอร์เมตในอาหารอยู่ที่ 1.0% และ 1.2% อัตราการเจริญเติบโตจำเพาะของ Apostichopus japonicus สูงกว่ากลุ่มทดลองอื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญ แต่ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ (P > 0.05) (ตารางที่ 2-2) อัตราการรอดชีวิตของปลิงทะเลในทุกกลุ่มอยู่ที่ 100%

1.2 ผลกระทบของโพแทสเซียมไดฟอร์เมตในอาหารต่อดัชนีภูมิคุ้มกันของแตงกวาทะเล Apostichopus japonicus

เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม ระดับของโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตที่แตกต่างกันสามารถปรับปรุงความสามารถในการกลืนกินของเซลล์โคเอโลไซต์และการผลิต O2– ได้ในระดับที่แตกต่างกัน (ตารางที่ 2-3) เมื่อเติมโพแทสเซียมไดฟอร์เมตที่ 1.0% และ 1.2% กิจกรรมการกลืนกินของเซลล์โคเอโลไซต์และการผลิตสารออกซิเจนที่ว่องไว O2– ในแตงทะเลสูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ แต่ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกลุ่มโพแทสเซียมไดฟอร์เมต 1% และ 1.2% หรือระหว่างระดับโพแทสเซียมไดฟอร์เมตอื่นๆ กับกลุ่มควบคุม เมื่อปริมาณโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตในอาหารเพิ่มขึ้น SOD และ NOS ของแตงทะเลก็เพิ่มขึ้นด้วย

1.3 ผลของโพแทสเซียมไดฟอร์เมตในอาหารต่อความต้านทานของแตงกวาทะเลต่อการติดเชื้อแบคทีเรีย Vibrio brilliant

1.4 วันหลังจากการทดลอง อัตราการตายสะสมของปลิงทะเลในกลุ่มควบคุมอยู่ที่ 46.67% ซึ่งสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มที่ได้รับโพแทสเซียมไดฟอร์เมตความเข้มข้น 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1.0% และ 1.2% (26.67%, 26.67%, 30%, 30% และ 23.33%) แต่ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญกับกลุ่มที่ได้รับการรักษาด้วยความเข้มข้น 0.2% (38.33%) อัตราการตายของปลิงทะเลในกลุ่มที่ได้รับโพแทสเซียมไดฟอร์เมตความเข้มข้น 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1.0% และ 1.2% ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ

2. การอภิปราย

2.1 ผลของโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตต่อการเจริญเติบโตของแตงกวาทะเล Apostichopus japonicus

ในสัตว์ กลไกการออกฤทธิ์ของโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตส่วนใหญ่คือการเข้าสู่ระบบทางเดินอาหาร ปรับปรุงสภาพแวดล้อมในทางเดินอาหาร ควบคุมค่า pH และฆ่าแบคทีเรียที่เป็นอันตราย (Ramli และ Sunanto, 2005) นอกจากนี้ โพแทสเซียมไดฟอร์เมตยังสามารถส่งเสริมการดูดซึมสารอาหารในอาหารและปรับปรุงการย่อยและการใช้ประโยชน์ของสัตว์ที่เลี้ยงได้อีกด้วย ในการประยุกต์ใช้กับสัตว์น้ำ การทดลองแสดงให้เห็นว่าโพแทสเซียมไดฟอร์เมตสามารถปรับปรุงอัตราการเจริญเติบโตและอัตราการรอดชีวิตของกุ้งได้อย่างมีนัยสำคัญ (He Suxu, Zhou Zhigang และคณะ, 2006) ในการศึกษานี้ การเจริญเติบโตของแตงกวาทะเล (Apostichopus japonicus) ได้รับการส่งเสริมโดยการเติมโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตลงในอาหาร ซึ่งสอดคล้องกับผลการใช้โพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตในลูกสุกรและสุกรขุนที่รายงานโดย Verland, M (2000)

2.2 ผลของโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตต่อภูมิคุ้มกันของแตงกวาทะเล Apostichopus japonicus

Apostichopus japonicus มีกลไกการป้องกันตัวเช่นเดียวกับสัตว์ทะเลกลุ่มเอคิโนเดอร์มอื่นๆ ซึ่งประกอบด้วยการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันทั้งแบบเซลล์และแบบไม่ใช้เซลล์ (ภูมิคุ้มกันของเหลวในร่างกาย) โดยส่วนใหญ่ใช้ในการระบุและกำจัดสิ่งแปลกปลอมที่เข้าสู่ร่างกายสัตว์ หรือเปลี่ยนสิ่งแปลกปลอมให้เป็นสารที่ไม่เป็นอันตราย และซ่อมแซมบาดแผล การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบเซลล์ของเอคิโนเดอร์มนั้นประกอบด้วยเซลล์โคเอโลไซต์หลายชนิด ซึ่งเป็นส่วนประกอบของระบบป้องกันตัวของเอคิโนเดอร์ม หน้าที่หลักของเซลล์เหล่านี้ ได้แก่ การกลืนกินสิ่งแปลกปลอม การสร้างสารพิษต่อเซลล์ และการผลิตสารต้านแบคทีเรียในระดับการแข็งตัวของเลือด (Kudriavtsev, 2000) ในกระบวนการกลืนกินสิ่งแปลกปลอม เซลล์โคเอโลไซต์สามารถถูกกระตุ้นโดยแบคทีเรียหรือส่วนประกอบของผนังเซลล์แบคทีเรียให้ผลิตสารอนุมูลอิสระ (ROS) ได้แก่ NO, H2O2, OH และ O2- ในการทดลองนี้ การเติมโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลต 1.0% และ 1.2% ลงในอาหาร ส่งผลให้กิจกรรมการกลืนกินสิ่งแปลกปลอมของเซลล์โคเอโลไซต์และการผลิตสารอนุมูลอิสระเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม กลไกที่โพแทสเซียมไดฟอร์เมตเพิ่มกิจกรรมการกลืนกินของเซลล์และการผลิต O2– นั้น จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม

2.3 ผลของโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ของแตงกวาทะเล Apostichopus japonicus

โพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตสามารถสลายตัวเป็นกรดฟอร์มิกและฟอร์เมตในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอ่อนๆ และเข้าสู่เซลล์จุลินทรีย์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ มันสามารถเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมการดำรงชีวิตของจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย เช่น เอสเชอริเชีย โคไล และซัลโมเนลลา โดยการเปลี่ยนแปลงค่า pH ภายในเซลล์และป้องกันการสืบพันธุ์ของพวกมัน เพื่อควบคุมสมดุลของระบบนิเวศจุลินทรีย์ในลำไส้ (Eidelsburger, 1998) ผลของโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ ในระดับมหภาค H+ ที่เกิดจากการสลายตัวของโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตจะลดค่า pH ในลำไส้และยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในลำไส้ ในระดับจุลภาค H+ จะเข้าสู่เซลล์แบคทีเรียผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ทำลายการทำงานของเอนไซม์ภายในเซลล์โดยตรง ส่งผลต่อการเผาผลาญโปรตีนและกรดนิวคลีอิกของจุลินทรีย์ และมีบทบาทในการฆ่าเชื้อ (Roth, 1998) ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าโพแทสเซียมไดฟอร์เมตมีผลกระทบต่อแบคทีเรียในลำไส้ของแตงทะเลโดยรวมเพียงเล็กน้อย แต่สามารถยับยั้งจำนวนแบคทีเรียสกุล Vibrio ได้อย่างมีนัยสำคัญ

2.4 ผลของโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตต่อความต้านทานโรคของแตงกวาทะเล Apostichopus japonicus

Vibrio splendens เป็นแบคทีเรียก่อโรคที่ทำให้เกิดโรคเน่าผิวของแตงกวาทะเล ซึ่งเป็นอันตรายต่อการผลิตและการเพาะเลี้ยงแตงกวาทะเล การทดลองนี้พิสูจน์แล้วว่าการเติมโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตลงในอาหารช่วยลดอัตราการตายของแตงกวาทะเลที่ติดเชื้อ Vibrio splendens ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับฤทธิ์ยับยั้งของโพแทสเซียมไดฟอร์เมตต่อเชื้อ Vibrio

3. บทสรุป

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า โพแทสเซียมไดฟอร์เมตในอาหารมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อการเจริญเติบโตของปลิงทะเลญี่ปุ่น (Apostichopus japonicus) มีผลดีต่อภูมิคุ้มกันแบบไม่จำเพาะของปลิงทะเลญี่ปุ่น และช่วยเสริมสร้างภูมิคุ้มกันทั้งแบบฮิวโมรัลและเซลลูลาร์ การเติมโพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตในอาหารช่วยลดจำนวนแบคทีเรียที่เป็นอันตรายในลำไส้ของปลิงทะเลได้อย่างมีนัยสำคัญ และเพิ่มความต้านทานโรคของปลิงทะเลที่ติดเชื้อ Vibrio brilliant สรุปได้ว่า โพแทสเซียมไดคาร์บอกซิเลตสามารถใช้เป็นสารเสริมภูมิคุ้มกันในอาหารปลิงทะเลได้ และปริมาณที่เหมาะสมคือ 1.0%