การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำปัจจุบันยังขาดข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับความต้องการสารอาหารที่แท้จริงและความสามารถในการใช้ประโยชน์จากวัตถุดิบอาหารชนิดต่าง ๆ ทำให้เกิดความสูญเปล่าหากใช้วัตถุดิบอาหารที่สัตว์ไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ โดยเฉพาะสัตว์ในแต่ละวัยมีความต้องการสารอาหารที่แตกต่างกันจึงต้องมีการทดลองเลี้ยงสัตว์เพื่อคัดเลือกวัตถุดิบอาหารและสูตรอาหารที่เหมาะสมซึ่งในทางปฏิบัติแม้เป็นสิ่งจำเป็นแต่มีขั้นตอนวิธีการยุ่งยาก ใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายสูง และที่สำคัญถ้าอาหารที่ใช้เลี้ยงไม่เหมาะสมก็จะส่งผลต่อการพัฒนาไปเป็นตัวเต็มวัย อัตราการรอดตาย และอัตราการเจริญเติบโต ปัจจุบันกลุ่มผู้วิจัยได้พัฒนาเทคนิคทางห้องปฏิบัติการ ได้แก่วิธีการทดสอบประสิทธิภาพการย่อยในหลอดทดลอง ( in vitro digestibility) และการศึกษาด้านพื้นฐานทางชีวเคมีของการย่อยอาหาร โดยศึกษาคุณลักษณะและกิจกรรมจำเพาะของเอนไซม์โดยเฉพาะ Trypsin / chymotrypsin activity ratio และการศึกษาคุณภาพของเนื้อสัตว์ทางชีวเคมี โดยศึกษาความสามารถในการสังเคราะห์โปรตีน ( ปริมาณของRNA, protein /lipid ratio และ RNA/protein ratio ) ในกล้ามเนื้อ ซึ่งสามารถใช้ประเมินคุณภาพของอาหาร ประสิทธิภาพการย่อย ประสิทธิภาพการเปลี่ยนอาหารเป็นเนื้อ และการเจริญเติบโตของสัตว์ ข้อดีของเทคนิคดังกล่าวคือ สะดวก ขั้นตอนไม่ยุ่งยาก ใช้เวลาน้อยและค่าใช้จ่ายไม่แพง ข้อมูลที่ได้สามารถนำไปใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานก่อนการทดลองเลี้ยงจริง ซึ่งเทคนิคดังกล่าวข้างต้นจะนำไปสู่การพัฒนาสูตรอาหารที่เหมาะสมกับศักยภาพการย่อยอาหารและการใช้อาหารของสัตว์ในแต่ละช่วงอายุ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำของประเทศในอนาคต เพื่อช่วยลดต้นทุนการผลิตและลดผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมเติบโตของสัตว์

              ในงานวิจัยนี้กลุ่มผู้วิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากิจกรรมและคุณลักษณะของเอนไซม์อะไมเลส โปรติเนส ไลเปส เซลลูเลส และไฟเตส ซึ่งสกัดจากระบบทางเดินอาหารของสัตว์น้ำ ทั้ง กุ้ง หอย ปู และ ปลา โดย ใช้กุ้งก้ามกราม (Macrobrachium rosenbergii) กุ้งกุลาดำ (Penaeus monodon Fabricius,1798) หอยมุกน้ำจืด (Hyriopsis (Hyriopsis) bialatus) ปูม้า (Portunus pelagicus) และ ปลาสวายหนู (Helicophagus leptorhynchus) และปลาสวยงาม (Nothobrachius patrizii) ช่วงอายุต่างๆ การศึกษาผลการวิจัยทำให้ได้ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับชนิด ปริมาณ และสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการย่อยของเอนไซม์ในสัตว์แต่ละชนิดซึ่งสามารถเปรียบเทียบกับคุณลักษณะของเอนไซม์เหล่านี้ในสัตว์น้ำชนิดอื่น และใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานในการศึกษาศักยภาพการย่อยวัตถุดิบอาหารโดยเทคนิคศึกษาประสิทธิภาพการ ย่อยในหลอดทดสอบ และการพัฒนาสูตรอาหารที่เหมาะสมสำหรับการเลี้ยงกุ้ง หอย ปูและปลา ต่อไป เพื่อลดต้นทุนการผลิต เพิ่มการเจริญเติบโต ซึ่งเป็นแนวทางในการพัฒนาให้เกิดความยั่งยืนในการเลี้ยงสัตว์น้ำอย่างมีคุณภาพ

                 จากผลงานการทดลองในหอยกาบน้ำจืด H.(H.) bialatus ซึ่งเสร็จสมบูรณ์แล้ว พบว่า เอนไซม์อะไมเลสและโปรติเนสของหอยกาบน้ำจืดระยะจูวีไนล์อายุ 30 วัน, 130 วัน และหอยตัวเต็มวัย มีคุณลักษณะคล้ายกัน (Fig 1) แต่มีปริมาณและค่ากิจกรรมจำเพาะแตกต่างกันคือ มีค่าต่ำ ในสัตว์วัยอ่อนและเพิ่มขึ้นจนถึงตัวเต็มวัย และเมื่อทดสอบความสามารถในการย่อยสาหร่ายสีเขียว 10 ชนิด พบว่าเอนไซม์จากลูกหอยระยะต่างๆและตัวเต็มวัย มีความสามารถในการย่อยสาหร่ายแต่ละชนิดได้ไม่เท่ากัน และพบว่าสาหร่ายที่เอนไซม์จากลูกหอยระยะจูวีไนล์ย่อยได้ดี 2 ลำดับแรก คือ Chlorella sp.2 และ Kirchneriella incuruata อายุ 7 วัน (Fig 2) เมื่อนำสาหร่ายสีเขียวทั้ง 2 ชนิดในอัตราส่วน 1:1 ไปทดลองเลี้ยงลูกหอยระยะจูวีไนล์ตั้งแต่ 0-60 วัน พบว่าสามารถเลี้ยงลูกหอยได้เจริญเติบโตได้ดี มีอัตรารอดตายสูง คือ เฉลี่ย 95 % ในลูกหอยระยะจูวีไนล์ 0-30 วัน และ 84 % ในลูกหอยจูวีไนล์อายุ 30-60 วัน ในขณะที่การเลี้ยงด้วยสาหร่ายผสม 10 ชนิด ในอัตราส่วน 1:1:1:1:1:1:1:1:1:1 ให้อัตราการรอดตายเพียง 29 % ในลูกหอยอายุ 0-30 วัน และ 6.25 % ในลูกหอยอายุ 30-130 วัน แสดงว่าการให้อาหารที่เหมาะสมต่อการย่อยโดยเอนไซม์ในตัวสัตว์จะทำให้สัตว์สามารถใช้ประโยชน์จากอาหารได้เต็มที่ ทำให้มีการเจริญเติบโตดี สุขภาพแข็งแรง มีความต้านทานสูง ซึ่งส่งผลโดยตรงต่ออัตราการรอดตายของตัวอ่อน และการพัฒนาเป็นตัวเต็มวัยที่มีคุณภาพดี

                 สำหรับสัตว์น้ำชนิดอื่นๆคือ กุ้งก้ามกราม กุ้งกุลาดำ ปูม้า ปลาสวายหนู และปลากัด ได้ทำการศึกษากิจกรรมและคุณลักษณะของเอนไซม์ตั้งแต่ระยะวัยอ่อนจนถึงตัวเต็มวัย และความสามารถในการย่อยอาหารสำเร็จรูปและวัตถุดิบอาหารที่มีใช้ทั่วไปแล้ว และอยู่ในขั้นตอนการเตรียมการทดลองเลี้ยง ซึ่งคาดว่าได้ผลดีเช่นเดียวกับการเลี้ยงหอยกาบน้ำจืด ซึ่งจะมีการรายงานตีพิมพ์ผลการทดลองต่อไป

Figure 1 รูปของ กุ้ง หอย ปู ปลา และ สายพันธ์ที่ใช้ในงานวิจัย

Fig. 2. Profiles of amylase specific activity (U/mg protein) at various stages of development (n = 3).
(A) At room temperature and various pHs; (B) At pH 7 and various temperatures.

Fig. 3. Profiles of proteinase specific activity (U/mg protein) at various stages of development (n = 3).
(A) At room temperature and various pHs; (B) At pH 5 and various temperatures;
(C) At pH 8 and various temperatures.

Fig. 4. In vitro digestibility for carbohydrate (?g maltose/mg plankton) and protein (?g DL-alanine equivalent/mg plankton) of ten algal species at 3 and 7 day-old, using crude enzyme extracts from: (A and D) 30 day-old juveniles; (B and E) 130 day-old juveniles; (C and F) adult H. (H.) bialatus. Phytoplankton species: (1) Ankistrodesmus sp.; (2) Chlamydomonas sp.; (3) Chlorella sp.1; (4) Chlorella sp.2; (5) Chlorococcum sp.; (6) Coccomyxa sp.; (7) Kirchneriella incurvata; (8) Monoraphidium sp.; (9) Scenedesmus sp.; (10) Stichococcum sp., and the bars with asterisk (*) indicate significant differences in the in vitro digestibility values between the 3 and 7 day-old phytoplanktons