เทคโนโลยีการผลิตอาหารสำเร็จรูปกุ้งตัวตลก (Hymenocera picta)

Abstract

แผนงานวิจัยเทคโนโลยีการผลิตอาหารสำเร็จรูปกุ้งตัวตลก (Hymenocera picta) มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อผลิตอาหารสาเร็จรูปสำหรับเลี้ยงกุ้งตัวตลกเพื่อทดแทนการเลี้ยงด้วยดาวทะเลมีชีวิต มีระยะเวลาการวิจัย 3 ปี (2559-2561) แผนงานวิจัยประกอบไปด้วย 1 แผนงานวิจัยและโครงการวิจัย 3 โครงการ โครงการวิจัยที่ 1คุณค่าอาหารในสัตว์ทะเลกลุ่มเอคไคโนเดิร์ม: แหล่งวัตถุดิบอาหารสำหรับกุ้งตัวตลก (Hymenocera picta) โครงการวิจัยที่ 2 รูปแบบ การสะสมสารสีของสัตว์ทะเลกลุ่มเอคไคโนเดิร์ม และโครงการวิจัยที่ 3 การเลี้ยงกุ้งตัวตลก (Hymenocera picta) ด้วยอาหารสำเร็จรูปที่ผลิตขึ้นทดแทนการเลี้ยงด้วยดาวแดงมีชีวิต (Licnkia multifora) แผนงานวิจัยในปีงบประมาณ พ.ศ. 2559 (ปีแรกของการวิจัย) โครงการวิจัย 2 โครงการ แผนงานวิจัยสองปีต่อมาเป็นโครงการวิจัยปีที่ 3 ผลการดำเนินงานในปีที่ 1 พบว่าแผนงานวิจัยเทคโนโลยีการผลิตอาหารสำเร็จรูปกุ้งตัวตลกประสพผลสำเร็จตามเป้าหมายคือ 1) ได้องค์ความรู้พื้นฐานงานวิจัยด้านสารอาหารในอาหารธรรมชาติของกุ้งตัวตลก และ 2) ได้ข้อมูลสารสีในอาหารธรรมชาติของกุ้งตัวตลก ซึ่งองค์ความรู้เหล่านี้เป็นผลสำเร็จเบื้องต้น (P) ในการนำมาใช้ในการประกอบการคัดเลือกชนิดวัตถุดิบในการผลิตอาหารสาเร็จรูปกุ้งตัวตลกในการวิจัยโครงการที่ 3 ผลการดำเนินงานตามแผนงานวิจัยเทคโนโลยีการผลิตอาหารสำเร็จรูปกุ้งตัวตลกปีที่2 ประสพผลสำเร็จตามเป้าหมายคือได้ข้อมูลชนิดดาวทะเลและสารเคมีที่คาดว่าจะสามารถนำมาใช้ในการผลิตอาหารสำเร็จรูปได้ ซึ่งเป็นผลสำเร็จเบื้องต้น (P) รายละเอียดการดำเนินงานของแต่ละโครงการมีดังนี้ โครงการวิจัยที่ 1 ศึกษาคุณค่าอาหารในดาวทะเล จำนวน 10 ชนิดและปลิงทะเล จำนวน 4 ชนิด พบปริมาณเถ้า ไขมัน โปรตีน ในตัวอย่างดาวทะเลและปลิงทะเล มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยเถ้าพบปริมาณสูงสุดในตัวอย่างดาวทะเลปุ่มใหญ่ Protoreaster nodosus (AS2) ปริมาณเฉลี่ย 52.46% ไขมันพบสูงสุดในตัวอย่างดาวทราย Astropecten polyacanthus (GS2) ปริมาณเฉลี่ย 1.95% และพบโปรตีนสูงสุดในดาวทะเลสีน้ำเงิน Linckia laevigata (AS4) ปริมาณเฉลี่ย 20.77% ส่วนในปลิงทะเลพบปริมาณเถ้าและไขมันสูงสุดในปลิงทะเลหนวดกิ่งไม้สีเขียว Colochirus quadrangularis (GSC4) ปริมาณเฉลี่ย (12.30%) และปริมาณเฉลี่ย 9.63% ตามลาดับ และพบโปรตีนสูงสุดในปลิงทะเลสีดา Holothuria (Mertensiothuria) leucospilota (GSC2) ปริมาณเฉลี่ย 42.94% ชนิดดาวทะเลที่มีโปรตีนสูงกว่าดาวแดง Linckia multiflora (AS1) คือดาวทะเลสีน้ำเงิน Linckia laevigata (AS4) ดาวทราย A. polyacanthus (GS2) ดาวทะเลสีทอง Linckia guildingi (AS5) และดาวหมอนปักเข็มหมุด Culcita schmideliana (AS7) ปลิงทะเลที่มีโปรตีนสูงกว่าในดาวแดงคือปลิงหินหนาม Stichopus horrens (GSC1) ปลิงทะเลดา H. leucospilota (GSC2) และปลิงทะเลหนวดกิ่งไม้สีเขียว C. quadrangularis (GSC4) นอกจากนี้ ดาวทะเลที่มีไขมันสูงกว่าดาวแดง ได้แก่ ดาวทราย A. polyacanthus (GS2) (ประมาณ 2%) ส่วนดาวทะเลสีส้ม Anthenea pentagonula (GS1) และดาวหมอนปักเข็มหมุด C. schmideliana (AS7) มีไขมันใกล้เคียงกับดาวแดง L. multiflora (AS1) (ประมาณ 1%) ในดาวทะเลพบปริมาณกรดไขมันอิ่มตัว (SFAs), กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงเดี่ยว (MUFAs) กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (PUFAs) และกรดไขมันจำเป็น C18:2n6, C18:3n6, C20:4n6 และ C20:5n3 มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยกรดไขมันชนิด SFAs พบสูงสุดในดาวทะเลสีทอง Linckia guildingi (AS5) ประมาณ 57.51%ของกรดไขมันทั้งหมดต่อน้ำหนักแห้ง (TFA dry wt.) กรดไขมันMUFAs พบสูงสุดในดาวทะเลสีทอง L. guildingi (AS5) เช่นกันประมาณ 10.85%TFA dry wt. กรดไขมัน PUFAs พบสูงสุดในดาวทะเลปุ่มใหญ่ Protoreaster nodosus (AS2) ประมาณ 19.68%TFA กรดไขมัน จำเป็นที่ ARA (C20:4n6) พบในดาวแสงอาทิตย์ Luidia maculata (GS3) ปริมาณสูงสุด 14.51%TFA; 423.82 mg/ g dry wt. กรดไขมันจำเป็น EPA พบในดาวทราย Astropecten polyacanthus (GS2) ปริมาณสูงสุด 9.48%TFA; 422.87mg/ g dry wt. เฉพาะดาวแสงอาทิตย์ L. maculata (GS3) และดาวทราย A. polyacanthus (GS2) ที่มีกรดไขมันจำเป็น DHA เป็นองค์ประกอบในปริมาณ 1-2 % TFA. ในปลิงทะเลพบปริมาณกรดไขมันชนิดอิ่มตัว (SFAs) กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงเดี่ยว (MUFAs) กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (PUFAs) และกรดไขมันจำเป็น C20:4n6 และ C20:5n3 มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยพบกรดไขมัน SFAs สูงสุดในปลิงทะเลหนวดกิ่งไม้สีเขียว Colochirus quadrangularis (GSC4) ในปริมาณ 26.95%TFA dry wt., พบ MUFAs สูงสุดในปลิงทะเลหนวดกิ่งไม้สีชมพูเหลือง Cercodemas anceps (GSC3) ในปริมาณ 22.25%TFA dry wt. และพบ PUFAs สูงสุดในปลิงทะเลสีดำ Holothuria (Mertensiothuria) leucospilota (GSC2) ในปริมาณ 24.27%TFA โดยพบ C20:4n6 สูงสุดในปลิงหินหนาม Stichopus horrens (GSC1) ในปริมาณ 20.11%; 179.45 mg/ g dry wt. และพบ C20:5n3 สูงสุดในปลิงทะเลหนวดกิ่งไม้สีเขียว Colochirus quadrangularis GSC4 ในปริมาณ 8.85%; 306.72 mg/ g dry wt. ปลิงทะเลมีกรดไขมันไม่อิ่มตัวจำเป็น DHA 29-62 mg/g dry wt. ในดาวทะเลพบว่ามีกรดอมิโนเป็นองค์ประกอบปริมาณต่างกัน ดาวทะเลสีน้ำเงิน Linckia laevigata (AS4) มีปริมาณกรดอะมิโนชนิดต่าง ๆ ในสูงกว่าดาวทะเลชนิดอื่น โครงการวิจัยที่ 2 ศึกษาสารสีแคโรทีนอยด์ (astaxanthin, beta-carotene, cantaxanthin, echineneone, zeaxanthin & lutein) และสารสีแอนโทไซยานินรวมในดาวทะเลจำนวน 9 ชนิดและปลิงทะเล จำนวน 3 ชนิด พบว่าสารสีในกลุ่มสารสีแคโรทีนอยด์ที่เป็นองค์ประกอบหลัก ของดาวทะเลและปลิงทะเลที่ศึกษาคือ astaxanthin and zeaxanthin & lutein ดาวแดง L. multiflora (AS1) มีสารสี astaxanthin ปริมาณ 1156.70 μg/g ของน้ำหนักเปียก ดาวทะเลที่พบสารสี astaxanthin มากกว่าที่พบในดาวแดง L. multiflora (AS1) คือดาวทะเลสีน้ำเงิน Linckia laevigata (AS4) และดาวทะเล Protoreaster nodosus (AS2) มีปริมาณเท่ากับ 27882 μg/g และ 1801.57 μg/g ของน้ำหนักเปียก ตามลำดับ สารสีชนิด zeaxanthin & lutein พบมากสุดในดาวแดง L. multiflora (AS1) ประมาณ 41.74 μg/g ของน้ำหนักเปียก สารสีแอนโทไซยานินรวมพบมากสุดในดาวทะเลหมอนปักเข็มหมุด Culcita schmideliana (AS7) ประมาณ 4.49 μg/g ของน้ำหนักเปียกแต่ไม่พบสารสีกลุ่มนี้ในดาวแดง L. ในแผนงานวิจัยนี้ได้ศึกษาปริมาณความเข้มข้นและชนิดกรดอมิโนที่มีผลในการกระตุ้นให้สัตว์น้ำตอบสนองต่อสารเคมีในอาหาร พบว่ากรดอมิโนในดาวทะเลแตกต่างจากกรดอมิโนวัตถุดิบอาหารสัตว์ที่ใช้ในอาหารกุ้งทั่วไป ในดาวทะเลมีกรดอมิโน glycine ปริมาณมากสุด รองลงมาได้แก่ glutamic proline alanine aspartic arginine ในขณะที่ในเนื้อปลาสด อวัยวะภายในของปลาคุณภาพดีและสาหร่ายซากัสซั่มมีกรดอมิโน glutamic และ aspartic เป็นองค์ประกอบหลักแต่มีกรดอมิโน glycine น้อย ความแตกต่างของกรดอมิโนในตัวอย่างเหล่านี้จะนำไปศึกษาในโครงการวิจัยที่ 3 ต่อไป โครงการวิจัยที่ 3 ศึกษาพฤติกรรมการตอบสนองของกุ้งตัวตลกต่อดางทะเลและสารเคมีที่เป็นองค์ประกอบในดาวทะเล ในระดับความเข้มข้นต่างกัน ผลการทดลองพอสรุปได้ดังนี้ รายงานวิจัยนี้เป็นรายงานการวิจัยระยะที่ 1 ศึกษาพฤติกรรมการตอบสนองของกุ้งตัวตลก (H. picta) ต่อกลิ่นสารเคมีในดาวทะเลและสารเคมีบางชนิดที่เป็นองค์ประกอบหลักของดาวทะเล ทดสอบกุ้งตัวตลก (H. picta) จำนวน 198 ตัว ขนาดน้ำหนัก 0.5-1.0 กรัมและความยาว 1.50-2.55 เซ็นติเมตร กับสารเคมีทดลองแต่ละทรีตเมนต์ในอุปกรณ์ Y-shaped choice chamber ด้านบนของปลายทั้งสองข้างของ Y-shaped choice chamber มีกล่องปริมาตร 2 ลิตรข้างละ 1 กล่องซึ่งข้างหนึ่งใส่สารละลายสำหรับทดลองและอีกข้างหนึ่งใส่น้ำทะเลความเค็มประมาณ 33 พีพีที อัตราการปล่อยสารละลายทั้งสองข้างประมาณ 14-15 มิลลิลิตรต่อนาที ทรีตเมนต์ทดลองทั้งหมด 23 ทรีตเมนต์และแต่ละทรีตเมนต์ทดลองเป็นระยะเวลา 15 นาที ทรีตเมนต์ทดลองประกอบด้วย 1) น้ำทะเล (ชุดควบคุม); 2) ดาวแดงมีชีวิต (Linckia multifora) 1 ตัว น้ำหนัก 16.59 กรัมต่อลิตรน้ำทะเล; 3) ดาวแดงมีชีวิต (Linckia multifora) 10 ตัว น้าหนัก 116.24 กรัมต่อลิตร; 4) ดาวแดงทำแห้งด้วยการ freeze-dried น้ำหนัก 150 กรัมต่อลิตร; 5) ดาวทรายมีชีวิต (Astropecten indicus) 10 ตัว น้ำหนัก 117.90 กรัมต่อลิตร; 6) ดาวแสงอาทิตย์มีชีวิต (Luidia maculata) 1 ตัว น้ำหนัก 159.51 กรัมต่อลิตร; 7) ดาวทะเล 5 แฉกมีชีวิต (Pentaceraster gracilis) 1 ตัว น้ำหนัก 48.92 กรัมต่อลิตร; 8) สารละลายซาโปนินความเข้นข้น 0.1% ละลายในน้ำทะเล 5 นาทีก่อนทดลอง; 9) สารละลายซาโปนินความเข้นข้น 0.1% ละลายในน้ำทะเล 30 นาทีก่อนทดลอง; 10) สารละลายซาโปนินความเข้นข้น 0.2% ละลายในน้ำทะเล 5 นาทีก่อนทดลอง; 11) สารละลายซาโปนินความเข้นข้น 0.2% ละลายในน้ำทะเล 30 นาทีก่อนทดลอง;12) สารละลาย L-aspartic ความเข้มข้น 0.1%ละลายในน้ำทะเลก่อนทดลอง 5 นาที; 13) สารละลาย L-aspartic ความเข้มข้น 0.2% ละลายในน้าทะเลก่อนทดลอง 5 นาที; 14) สารละลาย L-aspartic ความเข้มข้น 0.3% ละลายในน้าทะเลก่อนทดลอง 5 นาที; 15) สารละลาย glycine ความเข้มข้น 0.1% ละลายในน้าทะเลก่อนทดลอง 5 นาที; 16) สารละลาย glycine ความเข้มข้น 0.2% ละลายในน้ำทะเลก่อนทดลอง 5 นาที; 17) สารละลาย glycine ความเข้มข้น 0.3% ละลายในน้ำทะเลก่อนทดลอง 5 นาที; 18) สารละลาย monosodium glutamate (MSG) ความเข้มข้น 0.1% ละลายในน้ำทะเลก่อนทดลอง 5 นาที 19) สารละลาย MSG ความเข้มข้น 0.2% ละลายในน้ำทะเลก่อนทดลอง 5 นาที 20) สารละลาย MSG ความเข้มข้น 0.3% ละลายในน้ำทะเลก่อนทดลอง 5 นาที 21) สารละลาย MSG ความเข้มข้น 0.1% ละลายในน้ำทะเลก่อนทดลอง 30 นาที 22) สารละลาย MSG ความเข้มข้น 0.2% ละลายในน้าทะเลก่อนทดลอง 30 นาที; 23) สารละลาย MSG ความเข้มข้น 0.3% ละลายในน้ำทะเลก่อนทดลอง 30 นาที ผลการทดลองพบว่ากุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับน้ำทะเลไม่มีพฤติกรรมลังเลหรือหยุดเดินตลอดการทดลองและเดินสลับกันระหว่างจุดเริ่มต้นและแขนทั้งสองข้างของอุปกรณ์ กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับดาวแดงมีชีวิต จานวน 1 ตัวและ10 /ลิตรน้ำทะเล ไม่ลังเลหรือหยุดเดิน พฤติกรรมการเลือกข้างของกุ้งตัวตลกชัดเจนในกุ้งที่ทดสอบกับดาวแดงมีชีวิต 10 ตัวเนื่องจากกุ้งตัวตลก (H. picta) เดินอยู่ระหว่างจุดเริ่มต้นกับปลายที่มีดาวแดง กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับดาวแดงแดง (L. multiflora) ทาแห้งด้วยการ freeze-dried และกุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับดาวแสงอาทิตย์มีชีวิต (L. maculata) เดินสลับกันระหว่างจุดเริ่มต้นและปลายทั้งสองข้างไม่มีรูปแบบการเดินระหว่างข้างใดข้างหนึ่งที่ชัดเจน กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับดาวทรายมีชีวิต (A. indicus) ไม่ลังเลเมื่อเดินเข้าไปทางที่มีดาวทรายมีชีวิตและบางตัวมีพฤติกรรมเดินกลับเข้าไปที่ปลายข้างเดิมที่มีดาวทรายหลังและอยู่ที่ปลายข้างที่มีดาวทรายเป็นเวลานาน กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับดาวดาวทะเล 5 แฉก (P. gracilis) ลังเลหรือหยุดเดินเและมีแนวโน้มเดินไปทางที่มีกล่องบรรจุน้ำทะเลมากกว่าเดินไปทางที่มีดาวทะเลห้าแฉก กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับสารละลายซาโปนินในระดับความเข้มข้น 0.1% และ 0.2% มีพฤติกรรมลังเลในการเดินหรือหยุดเดินและการกระโดด ที่ระดับความเข้มข้นของซาโปนิน 0.1% กุ้งตัวตลก (H. picta) มีพฤติกรรมเดินและเดินกลับเข้าไปที่ปลายทั้งสองข้างที่มีและไม่มีสารละลายซาโปนิน แต่ที่ระดับความเข้มข้น 0.2% กุ้งตัวตลก (H. picta) เดินอยู่ระหว่างจุดเริ่มต้นและปลายข้างที่ไม่มีสารละลายซาโปนิน 0.2% มากกว่า กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับ L-aspartic ที่ระดับความเข้มข้น 0.1%-0.3% มีพฤติกรรมการลังเลหยุดเดินและมีแนวโน้มเลือกเดินไปปลายข้างที่มีน้ำทะเล กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับ glycine ความเข้มข้น 0.1% และ 0.2% ไม่ลังเลในการเดินและไม่มีรูปแบบการเดินอยู่บริเวณใดบริเวณหนึ่งที่ชัดเจน แต่ที่ระดับความเข้มข้น 0.3% กุ้งตัวตลก (H. picta) บางตัวมีพฤติกรรมเดินออกและเดินกลับเข้าไปทางปลายข้างที่มีน้ำทะเล กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับ MSG ความเข้มข้น 0.1% มีพฤติกรรมการหยุดเดินแต่ไม่มีรูปแบบการเดินอยู่บริเวณใดบริเวณหนึ่งที่ชัดเจน กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบ MSG 0.2% และ 0.3% มีพฤติกรรมเหมือนกันคือการหยุดเดิน กระโดดหรือกางก้าม กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับ MSG ความเข้มข้น 0.2% (5 นาที) มีแนวโน้มเดินอยู่ระหว่างจุดเริ่มต้นกับปลายข้างที่มีน้ำทะเลแต่กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับ MSG 0.2% (30 นาที) มีแนวโน้มอยู่ระหว่างจุดเริ่มต้นกับปลายข้างที่มี MSG 0.2% กุ้งตัวตลก (H. picta) ที่ทดสอบกับ MSG 0.3% (5 นาทีและ 30 นาที) มีพฤติกรรมเดินกลับเข้าไปซ้ำ ๆ ที่ปลายข้างเดิมและมีแนวโน้มเดินอยู่ระหว่างจุดเริ่มต้นกับปลายทั้งสองข้างที่มีและไม่มี MSG 0.3% โดยสรุป ดาวทรายมีองค์ประกอบทางเคมีสามารถดึงดูดกุ้งตัวตลกให้เข้าหาอาหารได้ดีกว่าดาวทะเลชนิดอื่น ๆ กุ้งตัวตลก (H. picta) ตอบสนองต่อดาวแดงแห้ง (freeze-dried) ยังอยู่ในระดับที่สามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบอาหารชนิดหนึ่งในการผลิตอาหารสำเร็จรูปกุ้งตัวตลก (H. picta) แต่ควรเพิ่มสารเคมีที่ดึงดูดให้กุ้งตัวตลกเข้าหาอาหาร การศึกษาในระยะต่อไปเป็นการผลิตอาหารทดลองให้กุ้งตัวตลกกินโดยคัดเลือกสารเคมีทีดึงดูดให้กุ้งตัวตลกเข้ามาที่อาหาร เช่น MSG หรือ ซาโปนินแต่ทั้งนี้ต้องคำนึงถึงระดับความเข้มข้นที่เหมาะสมในการใช้