ที่มาและความสำคัญ

ปลาป่น (fish meal) เป็นแหล่งโปรตีนที่สำคัญในอุตสาหกรรมผลิตอาหารกุ้ง ปลาป่นได้มาการลากอวนปลาเล็กปลาน้อยจากทะเลซึ่งเป็นการทำลายระบบนิเวศอย่างมาก ดังนั้นการหาแหล่งโปรตีนคุณภาพดีเพื่อทดแทนปลาป่นจึงมีความจำเป็นอย่างเร่งด่วน งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณค่าทางโภชนาการในตะกอนชีวภาพ (bioflocs) การใช้ตะกอนชีวภาพทดแทนปลาป่นในอาหารกุ้ง และผลของตะกอนชีวภาพต่อการเจริญเติบโตและภูมิคุ้มกันของกุ้ง ตะกอนชีวภาพได้จากการเก็บเกี่ยวจากบ่อเลี้ยงกุ้ง (C:N ratio > 12:1) ที่ Shrimp Village อำเภอไชยา จังหวัดสุราษฎร์ธานี ผลการทดลองพบว่าโปรตีนและลิปิดในตะกอนชีวภาพมีค่าเท่ากับ 48% และ 5% ตามลำดับ ปริมาณกรดอะมิโนและกรดไขมันที่จำเป็นในตะกอนชีวภาพมีค่าใกล้เคียงกับปลาป่น เมื่อให้กุ้งกินอาหารที่ใช้ตะกอนชีวภาพแทนปลาป่นในปริมาณแตกต่างกัน (25, 50, 75 และ 100%) เป็นเวลา 42 วัน พบว่าผลของการเจริญเติบโตของกุ้ง (น้ำหนักที่เพิ่มขึ้น ความเฉพาะเจาะจงของการเจริญเติบโตและอัตราแลกเนื้อ) ในกลุ่มกินอาหารที่ใช้ตะกอนชีวภาพแทนปลาป่นไม่มีความแตกต่างจากอาหารปกติ นอกจากนี้ยังพบว่าอัตราการรอด ระดับของภูมิคุ้มกัน และการแสดงออกของยีน (proPO-I, PEN-4 and dicer) สูงขึ้นในกุ้งทุกกลุ่มที่กินอาหารตะกอนชีวภาพแทนปลาป่น และเมื่อให้กุ้งติดเชื้อVibrio parahaemolyticus กุ้งกลุ่มที่กินอาหารตะกอนชีวภาพแทนปลาป่น 25 และ 50% มีระดับของภูมิคุ้มกันและอัตราการรอดหลังจากการติดเชื้อV. parahaemolyticus) สูงกว่ากุ้งที่กินอาหารปกติอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าตะกอนชีวภาพที่คุณค่าโปรตีนเทียบเท่าปลาป่น นำไปใช้ทดแทนปลาป่นในอาหารกุ้งได้ และยังเพิ่มภูมิคุ้มกันในกุ้ง

Abstract

Fishmeal is the main source of protein in the shrimp feed industry and is normally derived from trash fish. As such, the production of fishmeal has an adverse effect on the marine environment by taking away small and juvenile fish, leading to depletion of marine species. There is a need for alternative sources of protein which will substitute fishmeal in the aquaculture industry. This study evaluated the components and nutritional efficacy of bioflocs, which were used to substitute fishmeal protein. The effect of bioflocs diets on growth performance, survival rate, and immune response in shrimp compared to normal fishmeal feed were determined. Bioflocs were harvested from the shrimp ponds (C:N ratio >12:1) at Shrimp Village, Chaiya district, Surat Thani, Thailand. The total protein in bioflocs was about 48% and the total lipid was about 5% (dried weight) and the percentages of essential amino acids (EAA) and fatty acids (EFA) in bioflocs were similar to those of fishmeal feed. Shrimp fed with the different dietary bioflocs feed regimens [% to replace fishmeal; 0% (B0), 25% (B25), 50% (B50), 75% (B75), and 100% (B100)] for 42 days revealed that all growth parameters were almost similar to those of the control shrimp (shrimp fed with normal fishmeal, B0) including final body weight, weight gain, specific growth rate, and feed conversion ratio. Remarkably, the survival rates, the levels of immune parameters, and expression of immune genes (proPO-I, PEN-4 and dicer) were significantly higher in bioflocs fed shrimp, especially in B25 and B50 shrimp. Moreover, B25 and B50 bioflocs fed shrimp showed notably increased survival rates following Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) infection. In conclusion, the present study demonstrates that shrimp survival and immunity are enhanced by biofiocs substituted fishmeal. Significantly, the bioflocs diets activated the immune response to prevent V. parahaemolyticus infection.

KEYWORDS: Bioflocs, Fishmeal protein, Shrimp feed, Growth, Immune parameters

Citation: Phennapa Promthale, Pattira Pongtippatee, Boonsirm Withyachumnarnkul, Kanokpan Wongprasert,
Bioflocs substituted fishmeal feed stimulates immune response and protects shrimp from Vibrio parahaemolyticus infection, Fish & Shellfish Immunology, Volume 93, 2019, Pages 1067-1075, ISSN 1050-4648,
https://doi.org/10.1016/j.fsi.2019.07.084.

RELATED SDGs:

12. RESPONSIBLE CONSUMPTION AND PRODUCTION

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: เพ็ญนภา พรมทะเล
แหล่งทุนวิจัย: Thailand Research Fund (TRF) through the Research Career Development Grant (RSA5980043) and Research and Researchers for Industries (RRi) (PHD58I0094), Thai-Union Feedmill Co., Ltd. (TUF), and Faculty of Science, Mahidol University.

ที่มาและความสำคัญ

การเหนี่ยวนำการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ประสาทของเซลล์ต้นกำเนิดปลายรากฟันมนุษย์โดยสารเรสเวอราทรอลได้ผลดีในการเพิ่มปริมาณเซลล์ประสาทของเซลล์ต้นกำเนิดเพื่อจะใช้ประโยชน์เป็นเซลล์บำบัดในการรักษาโรคความผิดปกติระบบประสาทส่วนกลาง สารนี้ช่วยเพิ่มปริมาณเซลล์ตั้งต้นเซลล์ประสาทสำหรับการปลูกถ่ายเซลล์ประสาท เพื่อประยุกต์ใช้ในการรักษาโรคต่างที่เกี่ยวกับระบบประสาท เช่น Sensorineural hearing loss (SNHL), Parkinson ‘s disease, Alzheimer’s disease

Abstract

Introduction
Stem cell transplantation of exogenous neural progenitor cells (NPCs) derived from mesenchymal stem cells (MSCs) has emerged as a promising approach for neurodegenerative disease. Human stem cells from apical papilla (hSCAPs) are derived from migratory neural crest stem cells and exhibit a potential of neuronal differentiation. However, their neuronal differentiation is low and unpredictable. Resveratrol has been described as a sirtuin 1 (SIRT1) activator which plays an important role in enhancing neuronal differentiation. In this study, we investigate the potential of resveratrol as an enhancer on neuronal differentiation through NPCs induction of hSCAPs.

Methods
Stem cells were isolated from human apical papilla and characterized as MSCs. The cellular toxicity of resveratrol treatment to the characterized hSCAPs was investigated by MTT assay. The non-cellular toxicity concentrations of resveratrol were assessed with various pre-treatment times to select the optimal condition that highly expressed the neural progenitor gene, NES. Consequently, the optimal condition of resveratrol pre-treatment was synergistically performed with a neuronal induction medium to trigger neuronal differentiation. The differentiated cells were visualized, the genes profiling was quantified, and the percentage of neuronal differentiation was calculated. Moreover, the intracellular calcium oscillation was demonstrated.

Results
The cellular toxicity of resveratrol was not observed for up to 50 μM for 12 h. Interestingly, hSCAPs pre-treated with 10 μM resveratrol for 12 h (RSV-hSCAPs) significantly expressed NES, which is determined as the optimal condition. Under neuronal induction, both of hSCAPs and RSV-hSCAPs were differentiated (d-hSCAPs and RSV-d-hSCAPs) as they exhibited neuronal-like appearances with Nissl substance staining. The highest expression of NES and SOX1 was observed in RSV-d-hSCAPs. Additionally, the percentage of neuronal differentiation of RSV-d-hSCAPs was significantly higher than d-hSCAPs for 4 times. Importantly, the neuronal-like cells exhibited slightly increasing pattern of calcium intensity.

Conclusion
This study demonstrated that pre-treatment of resveratrol strongly induces neural progenitor marker gene expression which synergistically enhances neural progenitor-like cells’ induction with neuronal induction medium.

KEYWORDS: Resveratrol, Neural progenitor-like cells, Human stem cells from apical papilla

Citation: Songsaad, A., Gonmanee, T., Ruangsawasdi, N. et al. Potential of resveratrol in enrichment of neural progenitor-like cell induction of human stem cells from apical papilla. Stem Cell Res Ther11, 542 (2020).
https://doi.org/10.1186/s13287-020-02069-9

RELATED SDGs: 3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.เจริญศรี ธนบุญสมบัติ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.เจริญศรี ธนบุญสมบัติ
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: นายอนุพงศ์ สงค์สะอาด
แหล่งทุนวิจัย: Science Achievement Scholarship of Thailand (SAST), partially supported by Central Instrument Facilities (CIF) Faculty of Science, Mahidol University, Thailand.