129 จำนวนผู้เข้าชม |
สารกระตุ้นภูมิคุ้มกันในสัตว์น้ำ
ดร.กรทิพย์ กันนิการ์
อาจารย์ประจำหลักสูตรเทคโนโลยีและนวัตกรรมการประมง
คณะเกษตรศาสตร์และทรัพยากรธรรมชาติ มหาวิทยาลัยพะเยา
สารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน (Immunostimulants) ในสัตว์น้ำเป็นสารที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบภูมิคุ้มกัน ทำให้สัตว์น้ำสามารถป้องกันโรคได้ดีขึ้น ลดอัตราการตาย และเพิ่มอัตราการเจริญเติบโต โดยสารเหล่านี้สามารถมาจากธรรมชาติหรือสังเคราะห์ขึ้นเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ
ประเภทของสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันในสัตว์น้ำ
1. สารกระตุ้นภูมิคุ้มกันจากจุลินทรีย์
สารจากจุลินทรีย์มักเป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์ของแบคทีเรียหรือเชื้อราที่ช่วยกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน เช่น
1.1 เบต้า-กลูแคน (β-Glucan) เป็นพอลิแซ็กคาไรด์ชนิดหนึ่งที่พบได้ในผนังเซลล์ของยีสต์ เห็ด รา และธัญพืชบางชนิด มีคุณสมบัติเป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน โดยจะช่วยกระตุ้นการทำงานของเม็ดเลือดขาว เช่น แมคโครฟาจ (Macrophages) และนิวโทรฟิล (Neutrophils) เพิ่มการสร้างแอนติบอดี และกระตุ้นการผลิตสารไซโตไคน์ (Cytokines) ที่ควบคุมการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์น้ำ จากการศึกษางานวิจัยด้านการใช้เบต้า-กลูแคนในสัตว์น้ำ พบว่า สามารถลดอัตราการตายจากการติดเชื้อแบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อรา เช่น Vibrio spp., Aeromonas spp., และไวรัส White Spot Syndrome Virus (WSSV) หรือโรคตัวแดงดวงขาวในกุ้งได้ โดยเกษตรกรผู้เลี้ยงสัตว์น้ำสามารถเสริมในอาหารสำเร็จรูป อัตราส่วน 0.5 – 1.0 กรัม/กิโลกรัมของอาหาร
1.2 ไลโปโพลิแซ็กคาไรด์ (Lipopolysaccharide: LPS) เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์แบคทีเรียแกรมลบ (Gram-negative bacteria) ที่สามารถกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน แต่ก็อาจก่อให้เกิดโรคในสัตว์น้ำได้เช่นกัน โดย LPS ส่วนหนึ่งจะอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกของแบคทีเรียที่มีคุณสมบัติเป็นสารก่อพิษ (Endotoxin) และมีอีกส่วนที่เป็นสายพอลิแซ็กคาไรด์ที่ยื่นออกมาจากพื้นผิวของแบคทีเรีย และมีบทบาทในการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์น้ำ ถึงแม้ LPS จะเป็นมีคุณสมบัติเป็นสารก่อพิษ (Endotoxin) แต่หากใช้ในปริมาณที่เหมาะสมจะสามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันของสัตว์น้ำให้สามารถต้านทานโรคได้ดีขึ้น โดยผ่านกลไกการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันที่มีมาแต่กำเนิด (Innate Immune Response) เช่น เพิ่มการทำงานของเซลล์เม็ดเลือดขาว (Macrophages, Neutrophils) กระตุ้นการหลั่งสารภูมิคุ้มกัน เช่น Lysozyme
1.3 เปปติโดไกลแคน (Peptidoglycan, PGN) เป็นส่วนประกอบหลักของผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมบวก (Gram-positive bacteria) เช่น Bacillus spp., และ Lactobacillus spp. รวมถึงพบในแบคทีเรียแกรมลบ (Gram-negative bacteria) แต่พบในปริมาณที่น้อย โดยเปปติโดไกลแคนมีบทบาททั้งในด้านการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน และกระบวนการก่อโรคของเชื้อแบคทีเรียในสัตว์น้ำ โดยกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันที่มีมาแต่กำเนิด (Innate Immune System) เช่นเดียวกัน ได้แก่ กระตุ้นการทำงานของเซลล์เม็ดเลือดขาว (Macrophages, Neutrophils) กระตุ้นการหลั่งสารภูมิคุ้มกัน เช่น Lysozyme, Complement, และ Cytokines และเพิ่มการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน โดยปัจจุบันการใช้ PGN จากเชื้อแบคทีเรียที่ไม่ก่อโรคสามารถใช้เป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน ได้แก่ Bacillus spp. และ Lactobacillus spp. โดยการใช้เสริมในอาหารสัตว์น้ำ ในอัตรา 0.1-1.0 กรัม/อาหาร 1 กิโลกรัม
2. สารกระตุ้นภูมิคุ้มกันจากพืชและสมุนไพร
ปัจจุบันการใช้พืชและสมุนไพรเพื่อเป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันในสัตว์น้ำกำลังได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากเป็นสารที่ได้จากธรรมชาติ ไม่เป็นวัตถุอันตราย อีกทั้งยังลดการใช้ยาปฏิชีวนะในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ที่อาจจะเกิดการตกค้างในสัตว์น้ำและส่งต่อให้แก่ผู้บริโภคได้
โดยสารออกฤทธิ์ที่อยู่ในพืชและสมุนไพรสามารถช่วยกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันที่มีมาแต่กำเนิด (Innate Immune System) ของสัตว์น้ำ เช่น การเพิ่มจำนวนเซลล์เม็ดเลือดขาว และการหลั่งสารไซโตไคน์ มีฤทธิ์ต้านจุลชีพ (Antimicrobial Activity) ต่อต้านก่อโรค เช่น เชื้อแบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อรา อักทั้งมีสารต้านอนุมูลอิสระ (Antioxidants)
ตารางแสดง ตัวอย่างพืชและสมุนไพรที่ใช้เป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันในสัตว์น้ำ
วิธีการใช้พืชสมุนไพรในสัตว์น้ำได้หลายรูปแบบ เช่น 1) วิธีการกิน โดยผสมสารสกัดสมุนไพรในขั้นตอนการอัดอาหาร โดยปริมาณการใช้ขึ้นอยู่กับชนิดของพืชและสัตว์น้ำ เช่น สารสกัดกระเทียม อัตรา 0.5-2.0% ขมิ้นชัน อัตรา 1-5 กรัมต่ออาหาร 1 กก. ฟ้าทะลายโจร อัตรา 0.1-0.5% 2) วิธีการแช่ โดยนำมาแช่สัตว์น้ำก่อนปล่อยลงบ่อเลี้ยง เช่น ขมิ้นชัน 0.5–1 กรัม/ลิตร หรือฟ้าทะลายโจร 0.1 – 0.3 กรัม/ลิตร เป็นต้น
ข้อควรระวัง : ควรใช้ในปริมาณมากเกินไป เนื่องจากอาจมีสมุนไพรบางชนิดที่มีสารที่มีผลต่อระบบเผาผลาญของสัตว์น้ำ และพืชสมุนไพรที่ใช้ต้องผ่านกระบวนการสกัดที่เหมาะสมเพื่อให้ได้สารสำคัญที่ออกฤทธิ์
3. โปรไบโอติก (Probiotics) และพรีไบโอติกส์ (Prebiotics)
3.1 โปรไบโอติก (Probiotic) หรือจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ เป็นกลุ่มของแบคทีเรียที่สามารถนำมาใช้ในระบบการเลี้ยงสัตว์น้ำเพื่อปรับปรุงสุขภาพ เพิ่มอัตรารอด และลดปัญหาโรค โดยมีบทบาทสำคัญในการช่วยควบคุมเชื้อก่อโรค และเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์น้ำ เช่น Lactobacillus spp. และ Bacillus spp. ช่วยปรับสมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้และเพิ่มภูมิคุ้มกัน
กลไกการทำงานของ Probiotics
1) ช่วยปรับสมดุลจุลินทรีย์ในลำไส้ (Gut microbiota modulation) โดยเพิ่มจำนวนแบคทีเรียที่มีประโยชน์และลดจำนวนแบคทีเรียก่อโรค อีกทั้งช่วยปรับระบบการย่อยอาหารและการดูดซึมสารอาหาร
2) ผลิตสารต้านจุลชีพ (Antimicrobial substances) เช่น Bacteriocins และ Organic Acids ซึ่งจะช่วยลดจำนวนเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในสัตว์น้ำ เช่น Vibrio spp., Aeromonas spp., Edwardsiella spp.
3) ช่วยกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน (Immune system enhancement) เช่น กระตุ้นการทำงานของเซลล์เม็ดเลือดขาวและการผลิตสารภูมิคุ้มกัน และลดความรุนแรงของโรคติดเชื้อ
4) ช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำ (Water quality improvement) หากเติมลงไปในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ โปรไบโอติกสามารถช่วยย่อยสลายของเสีย เช่น แอมโมเนีย ไนไตรท์ และไนเตรท และลดการสะสมของอินทรียสารและก๊าซพิษในบ่อเลี้ยงได้
5) เพิ่มอัตราการรอดชีวิตและการเจริญเติบโต (Growth performance improvement) ของสัตว์น้ำ ทำให้ค่าอัตราการแลกเนื้อลดต่ำลง
ตารางแสดง ตัวอย่าง Probiotics ที่ใช้ในสัตว์น้ำ
วิธีการใช้โปรไบโอติกในสัตว์น้ำทำได้หลายรูปแบบ ได้แก่ 1) การผสมในอาหารสำเร็จรูป (Pellet Feed) ปริมาณที่แนะนำ เช่น Bacillus spp. ที่ระดับความเข้มข้น 1×106–1×109 CFU/g อาหาร, Lactobacillus spp. ที่ระดับ 1×107–1×109 CFU/g อาหาร, Saccharomyces cerevisiae 0.5 – 2.0% 2) เติมโปรไบโอติกในน้ำ กรณีนี้ใช้สำหรับปรับปรุงคุณภาพน้ำและลดปริมาณสารอินทรีย์ในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ เช่น เติม Bacillus spp. ที่ระดับ 1×106–1×108 CFU/L หรือ Nitrosomonas spp., Nitrobacter spp. ที่ระดับ 1×105–1×107 CFU/L
ข้อควรระวัง : จะต้องเลือกใช้สายพันธุ์ของเชื้อโปรไบโอติกที่ดีและใช้ในปริมาณที่เหมาะสม ควรมีผลการวิจัยรองรับว่าสามารถใช้ได้ในสัตว์น้ำ และระหว่างการใช้โปรไบติกโดยเฉพาะในน้ำควรงดการใช้ยาปฏิชีวนะหรือสารเคมี จะช่วยให้การเลี้ยงสัตว์น้ำมีประสิทธิภาพมากขึ้นและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
3.2 พรีไบโอติก (Prebiotic) คือ สารอาหารที่ไม่ถูกย่อยในระบบทางเดินอาหารของสัตว์น้ำ แต่สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่มีประโยชน์ในลำไส้ของสัตว์น้ำ เช่น Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp., และ Bacillus spp. โดยจะช่วยปรับสมดุลจุลินทรีย์ในลำไส้ (Gut Microbiota) และกระตุ้นภูมิคุ้มกันของสัตว์น้ำให้เพิ่มขึ้นได้ การเลือกใช้ Prebiotics ที่เหมาะสมและใช้ในปริมาณที่ถูกต้อง จะช่วยให้สัตว์น้ำแข็งแรง โตเร็ว และลดความจำเป็นในการใช้ยาปฏิชีวนะในฟาร์มเลี้ยงสัตว์น้ำ สารอาหารที่กล่าวมานี้ เช่น ฟรุกโตโอลิโกแซ็กคาไรด์ (FOS) แมนแนนโอลิโกแซ็กคาไรด์ (MOS) ไคโตซาน (Chitosan) เป็นต้น
การทำงานของ Prebiotics นอกจากเป็นแหล่งอาหารสำหรับแบคทีเรียที่มีประโยชน์ในลำไส้แล้ว ยังส่งผลทำให้ปริมาณแบคทีเรียก่อโรคลดลงอีกด้วย อีกทั้งสามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์น้ำ โดยการกระตุ้นการสร้างสารภูมิคุ้มกัน เช่น ไซโตไคน์ (Cytokines) และสารต้านจุลชีพ (Antimicrobial peptides) รวมถึงการกระตุ้นการทำงานของเซลล์เม็ดเลือดขาวให้เพิ่มสูงขึ้น ข้อดีอีกประการคือ Prebiotics ยังช่วยย่อยอาหารและเพิ่มการดูดซึมสารอาหาร โดยกระตุ้นการผลิตเอนไซม์ในระบบทางเดินอาหาร เช่น อะไมเลส (Amylase) และโปรตีเอส (Protease) ด้วย
ตารางแสดง ตัวอย่าง Prebiotics ที่ใช้ในสัตว์น้ำ
วิธีการใช้พรีไบโอติกในสัตว์น้ำ : 1) ผสมในอาหารเม็ด (Pellet Feed) เช่น MOS (Mannan-oligosaccharides) อัตรา 1-5 กรัม/อาหาร 1 กก. FOS (Fructo-oligosaccharides) อัตรา 0.5-2% และ beta-glucan อัตรา 0.2-1.0% 2) เติมพรีไบโอติกในน้ำ เช่น เติมไคโตซาน ปริมาณ 0.1-0.5 กรัม/ลิตร 3) การใช้ Prebiotic ร่วมกับ Probiotics (หรือที่เรียกว่า Synbiotics เพิ่มเสริมประสิทธิภาพการทำงานร่วมกัน) เช่น การใช้ Lactobacillus spp. ร่วมกับ MOS หรือการใช้ Bacillus spp. ร่วมกับ beta-glucan เป็นต้น
สรุป
สารกระตุ้นภูมิคุ้มกันมีบทบาทสำคัญในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ โดยช่วยเพิ่มความต้านทานต่อโรค ลดอัตราการติดเชื้อจากเชื้อแบคทีเรีย ไวรัส และปรสิต ลดการใช้ยาปฏิชีวนะ และส่งเสริมการเติบโตของสัตว์น้ำ เพิ่มประสิทธิภาพของระบบย่อยอาหาร จะเห็นได้ว่าปัจจุบันมีสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันมีหลากหลายชนิดที่สามารถใช้ได้ในสัตว์น้ำ ฉะนั้นการเลือกใช้สารกระตุ้นภูมิคุ้มกันให้เหมาะสมกับชนิดของสัตว์น้ำและสภาพแวดล้อมการเลี้ยงจะช่วยให้การเลี้ยงสัตว์น้ำมีประสิทธิภาพมากขึ้นและลดความสูญเสียจากโรคได้ทำให้เกษตรกรผู้เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำประสบความสำเร็จในการทำธุรกิจ
เอกสารอ้างอิง
1. ชนกันต์ จิตต์มนัส. 2013. ผลของผลิตภัณฑ์จากพืชสมุนไพรต่อภูมิคุ้มกันสัตว์น้ำ. KKU Res. J. 18: 257-269.
2. นิตยา ยิ้มเจริญ, นนทวิทย์ อารีย์ชน, ชุมพล ศรีทอง, และ นิติ ชูเชิด. 2549. การใช้จุลินทรีย์โปรไบโอติกในการเลี้ยงกุ้งกุลาดำ (Penaeus monodon Fabricius). น. 214-228. ใน: การประชุมวิชาการมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 44 สาขาประมง 30 ม.ค.-2 ก.พ. 2549. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
3. มลฤดี สนธิ. 2559. การใช้สารกระตุ้นภูมิคุ้มกันในกุ้งทะเล. แก่นเกษตร 44(2): 373-382.
4. Barman, D., P. Nen, S. C. Mandal, and V. kumar. 2013. Immunostimulants for aquaculture health management. J Marine Sci Res Dev. 3: 134. doi: 10.4172/2155-9910.1000134.
5. Hai, V.N. 2015. The use of medicinal plants immunostimulants in aquaculture: A review. Aquaculture. 446: 88-96.
6. Harikrishnan, R., C. Balasundaram, and M-S.Heo. 2011. Impact of plant products on innate and adaptive immune system of cultured finfish and shellfish. Aquaculture. 317: 1-15.
7. Mastan, S.A. 2015. Use of Immunostimulants in aquaculture disease management. International Journal of Fisheries and Aquatic Studies 2(4): 277-280.
8. Raa J (2016) The use of immunostimulatory substances in fish and shellfish farming. Revision and Fisheries Science, 4: 229-88.
9. Sakai, M., 1999. Current research status of fish immunostimulants. Aquaculture 172, 63–92.
10. Vijayaram, S., Ringø, E., Zuorro, A., Van Doan, H. and Sun, Y. 2024. Beneficial roles of nutrients as immunostimulants in aquaculture: A review. Aquaculture and Fisheries 9(5): 707-720. https://doi.org/10.1016/j.aaf.2023.02.001.
