โครงการวิจัยนำร่องอุตสาหกรรมการเลี้ยงกุ้งที่ยั่งยืน : เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการเลี้ยงกุ้งระบบปิดครบวงจร

Abstract

โครงการนี้เป็นการวิจัยนำร่องเพื่อการเพาะเลี้ยงกุ้งอย่างยั่งยืน โดยใช้ความรู้ด้านเทคโนโลยีชีวภาพเข้ามาช่วยในการเลี้ยงกุ้งในระบบปิด งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาด้านพันธุศาสตร์และชีววิทยาโมเลกุลของกุ้ง โดยเฉพาะการศึกษายีนในระบบภูมิคุ้มกัน ในสองกลุ่มงานวิจัยหลัก ซึ่งมีหัวข้อวิจัยคือ (1) การวิเคราะห์การทำงานของยีนในระบบโพรฟีนอลออกซิเดสในกุ้ง และ (2) การค้นหายีนที่แสดงออกในการตอบสนองต่อเชื้อโรคโดยวิธี cDNA microarray จากการตรวจสอบหน้าที่ของยีน PmPPAE 2 และ PmLGBP ในระบบโพรฟีนอลออกซิเดสและระบบภูมิคุ้มกันกุ้ง ได้ยับยั้งการแสดงออกของยีนโดยใช้เทคนิค RNA interference พบว่าเมื่อลดการแสดงออกของยีน PmPPAE 2 หรือ PmLGBP ในกุ้ง ส่งผลให้ฟีนอลออกซิเดสแอคติวิตีลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และเมื่อยับยั้งการแสดงออกของยีน PmPPAE 2 พบว่ากุ้งมีอัตราการตายเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ หลังติดเชื้อ Vibrio harveyi ซึ่งมีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของจำนวนแบคทีเรียในเลือดกุ้ง นอกจากนี้ ได้ผลิตโปรตีนในอีโคไล เพื่อศึกษาหน้าที่ทางชีวภาพของโปรตีน PmLGBP พบว่ารีคอมบิแนนท์โปรตีน PmLGBP สามารถจับได้อย่างจำเพาะกับ LPS และ beta-glucan แต่ไม่จับกับ peptidoglycan ผลจากการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ยีน PmPPAE 2 และ PmLGBP เป็นยีนที่มีหน้าที่ในระบบโพรฟีนอลออกซิเดส และเป็นระบบภูมิคุ้มกันที่สำคัญในกุ้ง ในส่วนของการค้นหายีนที่ตอบสนองต่อสภาวะติดเชื้อด้วยเทคนิค cDNA microarray พบยีนของกุ้งกุลาดำ ที่น่าจะเกี่ยวข้องกับการต่อต้านการติดเชื้อไวรัส WSSV ไวรัส YHV และแบคทีเรีย V.harveyi โดยกุ้งติดเชื้อ WSSV มีผลทำให้ยีนมีการแสดงออกเปลี่ยนแปลงไปเป็นจำนวนมากเมื่อเปรียบเทียบกับกุ้งติดเชื้อไวรัส YHV และแบคทีเรีย Vibrio อย่างไรก็ตามยีนที่แสดงออกเพิ่มขึ้นในกุ้งติดเชื้อมีทั้งยีนที่ทำหน้าที่ในการต่อต้านการติดเชื้อ และยีนที่ไวรัสใช้ประโยชน์ในการก่อโรคในกุ้ง การศึกษานี้ช่วยบ่งชี้ยีนที่น่าจะนำไปศึกษาต่อเพื่อให้เข้าใจในกระบวนการต้านไวรัสหรือแบคทีเรียมากยิ่งขึ้น โดยความรู้ที่ได้จากการวิจัยนี้จะเป็นประโยชน์ในการเข้าใจระบบภูมิคุ้มกันของกุ้ง ทำให้สามารถหาแนวทางสำหรับการควบคุมโรคในการเลี้ยงกุ้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ