การพัฒนาต้นแบบเครื่องตรวจติดตามเชื้อแบคทีเรีย อุปกรณ์อัจฉริยะเพื่อตรวจการเจริญเติบโตของแบคทีเรียวิบริโอในบ่อเลี้ยงกุ้ง

Main Article Content

บรรพต แซ่โค้ว
สุกัญญา จิตร์ชนะ
วัชราภรณ์ ช่างเก็บ
ศุภนิจ พรธีระภัทร
กัลยาณ์ ศรีธัญญลักษณา
รุ่งกานต์ สืบสิงห์

บทคัดย่อ

เชื้อแบคทีเรียมีความสำคัญในบ่อเลี้ยงกุ้ง ซึ่งมีทั้งเชื้อแบคทีเรียที่มีประโยชน์และเชื้อแบคทีเรียก่อโรค  งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาต้นแบบเครื่องตรวจหาปริมาณของเชื้อแบคทีเรียในบ่อเลี้ยงกุ้ง ที่สามารถตรวจได้โดยเกษตรกร สามารถรู้ผลการตรวจได้อย่างรวดเร็ว เพื่อนำผลการตรวจที่ได้ไปใช้ในการบริหารจัดการบ่อเลี้ยงได้อย่างทันท่วงที การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาต้นแบบการตรวจหาเชื้อแบคทีเรียในกลุ่ม Vibrio ในบ่อเลี้ยงกุ้ง ต้นแบบดังกล่าวเกิดจากจากการพัฒนาอาหารเลี้ยงเชื้อแบบเหลวสำหรับเชื้อแบคทีเรียกลุ่ม Vibrio เรียกว่า modified TCBS (MTCBS) โดยทำการทดสอบความจำเพาะของอาหารเลี้ยงเชื้อแบบเหลว MTCBS ต่อเชื้อ Vibrio พบว่ามีเพียงเชื้อแบคทีเรียในกลุ่ม Vibrio เท่านั้นที่เจริญเติบโตในอาหาร MTCBS ที่พัฒนาขึ้นได้ ร่วมกับการพัฒนาเครื่องตรวจติดตามวัดเชื้อแบคทีเรียอัตโนมัติ bacterial growth tracker (BGT) ซึ่งเป็นระบบอัจฉริยะในการอ่านผลการเพิ่มจำนวนของเชื้อแบคทีเรียด้วยเทคโนโลยีแสง และบันทึกข้อมูลการเพิ่มจำนวนเชื้อแบคทีเรียในอาหารเลี้ยงเชื้อแบบอัตโนมัติ ซึ่งมีส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วนคือ (1) ส่วนที่เป็น incubator shaker ที่มีช่องสำหรับใส่หลอดอาหารเลี้ยงเชื้อ ที่ 30 องศาเซลเซียส และ (2) ส่วนอ่านผลที่เป็นเซ็นเซอร์วัดค่าการส่องผ่านของแสงเพื่อวัดความขุ่นของอาหารเหลว MTCBS ที่เกิดจากการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียในกลุ่ม Vibrio ส่งไปแสดงที่หน้าจอโดยแปลงผลความขุ่นที่ได้เป็นความเข้มข้นของเชื้อที่มีอยู่ สามารถอ่านผลแบบ real time ได้  การศึกษานี้ได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาต้นแบบเครื่อง BGT ในระดับห้องปฏิบัติการ ใช้อาหารเลี้ยงเชื้อ MTCBS ทดสอบการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียกลุ่ม Vibrio ในตัวอย่างน้ำ เปรียบเทียบระหว่างเครื่อง BGT กับการอ่านผลด้วยเครื่อง spectrophotometer ให้ผลการทดสอบไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.01) โดยการศึกษาต่อไปจะนำต้นแบบเครื่อง BGT ไปทดลองใช้ในงานภาคสนาม

Article Details

บท
บทความวิจัย (research article)

References

Baticados, M.C.L., C.R Lavilla-Pitogo, E.R., Cruz-Lacierda, L.D. de la Pena, and N.A. Sunaz. 1990. Studies on the chemical control of luminous bacteria Vibrio harveyi and Vibrio splendidus isolated from diseased Penaeus monodon larvae and rearing water. Diseases of Aquatic Organisms. 9: 133-139.

Dalsgaard, A., and L. Hoi. 1997. Prevalence and characterization of Vibrio vulnificus isolated from shrimp products imported into Denmark. Journal of Food Protection. 60: 1132-1135.

Duetza, W.A., and B. Witholta. 2001. Effectiveness of orbital shaking for the aeration of suspended bacterial cultures in square-deep well microtiter plates. Biochemical Engineering Journal. 7: 113–115.

Harry, E., L. Monahan, and L. Thompson. 2006. Bacterial cell division: the mechanism and its precision. International Review of Cytology. 253: 27-94.

Joshi, J., J. Srisala, V.H. Truong, I.T. Chen, B. Nuangsaeng, O. Suthienkul, C.F. Lo, T.W. Flegel, K. Sritunyalucksana, and S. Thitamadee. 2014. Variation in Vibrio parahaemolyticus isolates from single Thai shrimp farm experiencing an outbreak of acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND). Aquaculture. 428-429: 297–302.

Neter, J., M.H. Kutner, C.J. Nachtsheim, and W. Wasserman. 1996. Applied Linear Statistical Models. 4th Edition. McGraw-Hill, Chicago, IL.

Otta, S.K., I. Karunasagar, and I. Karunasagar. 1999. Bacterial flora associated with shrimp culture ponds growing Penaeus monodon in India. Journal of Aquaculture in Tropics. 14: 309–318.

Prachumwat, A., P. Wechprasit, J. Srisala, R. Kriangsaksri, T.W. Flegel, S. Thitamadee, and K. Sritunyalucksana. 2020. Shewanella khirikhana sp. Nov. – a shrimp pathogen isolated from a cultivation pond exhibiting early mortality syndrome. Microbial Biotechnology. 13: 781–795.

Prayitno, S.B., and J. W. Latchford. 1995. Experimental infections of crustacean with luminous bacteria related to Photobacterium and Vibrio effect of salinity and pH on infectiosity. Aquaculture. 132: 105–112.

Ratkowsky, D.A., J. Olley, T.A. McMeekin, and A. Ball. 1982. Relationship between temperature and growth rate of bacterial cultures. Journal of Bacteriology. 149(1): 1-5.

Rattanama, P., K. Srinitiwarawong, J.R. Thompson, R. Pomwised, K. Supamattaya, and V. Vuddhakul. Shrimp pathogenicity, hemolysis, and the presence of hemolysis and TTSS genes in Vibrio harveyi isolated from Thailand. Diseases of Aquatic Organisms. 86: 113–122.

Raungpan, L., R. Tabkaew, and K., Sangrungruang. 1995. Bacterial flora of ponds with different stocking densities of black tiger shrimp, Penaeus monodon. p. 141–149. In: M. Shariff, J.R. Arthur and R.P. Subasinghe. Diseases in Asian Aquaculture II Fish Health Section, Asian Fisheries Society, Manila.

Robert-Pillot, A., S. Copin, M. Gay, P. Malle, and M.L. Quilici. 2010. Total and pathogenic Vibrio parahaemolyticus in shrimp: fast and reliable quantification by real-time PCR. International Journal of Food Microbiology. 143: 190-197.

Ruangpan, L., and T. Kitao. 1991. Vibrio bacteria isolated from black tiger shrimp, Penaeus monodon Fabricus. Journal of Fish Diseases. 14: 383–388.

Simidu, U., and K. Tsukamoto. 1980. A method of the selective isolation and enumeration of marine Vibrionaceae. Microbial Ecology. 6: 181-184.

Sritunyalucksana, K., W. Gangnonngiw, S. Archakunakorn, D. Fegan, and T.W. Flegel. 2005. Bacterial clearance rate and new differential hemocyte staining method to assess immunostimulant activity in shrimp. Diseases of Aquatic Organisms. 63: 89–94.

Sung, H.H., H.L. Ching, M. Tsai, Y.Y. Ting, and W.L. Chao. 1999. Changes in the composition of Vibrio communities in pond water during tiger shrimp (Penaeus monodon) cultivation of Vibrio communities in pond water during tiger shrimp (Penaeus monodon) cultivation and in the hepatopancreas of healthy and diseased shrimp. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 236: 261–271.

Sung, H.H., S.F. Hsu, C.K. Chen, Y.Y. Ting, and W.L. Chao. 2001. Relationship between disease outbreak in culture shrimp (Penaeus monodon) and the composition of Vibrio communities in pond water and shrimp hepatopancreases during cultivation. Aquaculture. 192L: 101–110.

Thaithongnum, S., P. Ratanama, K. Weeradechapol, A. Sukhoom, and V. Vuddhakul. 2006. Detection of V. harveyi shrimp postlarvae and hatchery tank water by the most probable number technique with PCR. Aquaculture. 261: 1–9.

Vandenberghe, I., F.L. Thompson, B. Gomez-Gill, and J. Swings. 2003. Phenotypic diversity amongst Vibrio isolates from marine aquaculture systems. Aquaculture. 219: 9-20.