EFFICACY OF DIETARY HERBAL EXTRACT AND NANO-QUERCETIN ON GROWTH, INNATE IMMUNE RESPONSES, ANTIOXIDANT AND RESISTANCE OF NILE TILAPIA (Oreochromis niloticus) AGAINST Streptococcus agalactiae INFECTION

Abstract

This research aimed to determine the effects of herbal extract and Nano-Quercetin on growth performances and disease resistance against Streptococcus agalactiae in tilapia. The experiment was divided into 2 steps. The first experiment, the commercial herbal extract (Otwo flavomol, World Grow Co., Ltd.) was dietary applied to investigate its effects on growth performances and disease resistance against S. agalactiae. Tilapia (40 grams, 20 fish/m3) were divided into 5 groups before being fed for 8 weeks with Herbal extract 0 (Control), herbal extract 0.1, 0.2, 0.3 and 0.4 mL/1 kg feed. The feeding rate was 4-5 % body weight per day; feeding was applied twice a day. The results showed that weight gain of fish fed with herbal extract 0.1, 0.2, 0.3 and 0.4 mL additive feeds enhanced significantly (P<0.05) when compared with control. But average daily gain feed intake and survival were not significantly different (P>0.05). After challenge with S. agalactiae, the survival rates of fish fed with herbal extract additive feeds were less than a control group; the higher herbal extract feeding, the greater survival rates were noticed. The second experiment, the effects of herbal extract with Nano-Quercetin dietary supplementation on growth performances, immune responses, and resistance of Nile tilapia against S. agalactiae were investigated. Fish (40 grams, 20 fish/m3) were divided into 4 groups before being fed for 8 weeks with Herbal extract 0 (Control), herbal extract 0.1 mL+25 mg Nano-Quercetin, herbal extract 0.1 mL +50 mg Nano-Quercetin and herbal extract 0.1 mL+75 mg Nano-Quercetin. Fish were fed experimental diets at a rate of 4-5 %body weight/day. The results showed that weight gain, average daily gain, and survival rate were not significantly different (P>0.05). However, feed intake and FCR of tilapia fed with herbal extract 0.1+ Nano-Quercetin group decreased significantly (P<0.05) when compared with control. The serum lysozyme activities of tilapia fed with herbal extract + 25, 50 and 75 mg of Nano-Quercetin enhanced significantly (P<0.05) when compared with control after the 6th to 8th week of the experiment. While phagocytosis activity and respiratory burst activity was not significantly different (P>0.05). Malondialdehyde of fish before and after feeding herbal extract 0.1+ Nano-Quercetin did not significantly decrease (P>0.05). But tilapia fed with herbal extract 0.1+ Nano-Quercetin showed a highly significant difference in glutathione (P<0.05). After challenge with S. agalactiae, the survival rates in groups fed with herbal extract 0.1+ 75 mg Nano-Quercetin were 96.67%, herbal extract 0.1 + 50 mg Nano-Quercetin were 90.00%, and herbal extract 0.1 25 were 83.33% mg Nano-Quercetin. In this experiment group herbal extract 0.1+ 25 mg Nano-Quercetin can enhance growth performances, decrease FCR, stimulate the lysozyme activity, increase the amount of glutathione, and reduce the amount of malondialdehyde of tilapia.

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของสารสกัดสมุนไพรและนาโน-เคอร์ซิตินต่อการเจริญเติบโตและการสร้างภูมิคุ้มกันต่อเชื้อ Streptococcus agalactiae ในปลานิล โดยแบ่งการทดสอบเป็น 2 ขั้นตอน ขั้นตอนแรกทดสอบผลของสารสกัดจากสมุนไพรไทย โอทู-ฟลาโวมอล (บริษัท เวิลด์ โกรว์ จำกัด) ต่อการเจริญเติบโตและภูมิคุ้มกันต่อเชื้อ S. agalactiae โดยใช้ปลานิลขนาด 40±10 กรัม จำนวน 20 ตัว ปล่อยในกระชังขนาด 1 ตารางเมตร ทดลองให้อาหาร 5 สูตร คือ อาหารควบคุม อาหารผสมสารสกัด 0.1, 0.2, 0.3 และ 0.4 มิลลิลิตรต่ออาหาร 1 กิโลกรัม ให้อาหาร 4-5 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักตัว วันละ 2 มื้อ ทดลอง 8 สัปดาห์ พบว่า ปลานิลในกลุ่มที่ได้รับอาหารผสมสารสกัด 0.1, 0.2, 0.3 และ 0.4 มิลลิลิตรต่ออาหาร 1 กิโลกรัมมีน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P<0.05) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม โดยพบว่ากลุ่มที่ได้รับสารสกัด 0.1 มิลลิลิตรต่ออาหาร 1 กิโลกรัมนั้นมีน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นมากกว่ากลุ่มอื่น ๆ ในส่วนของน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นต่อวัน อัตราการแลกเปลี่ยนเนื้อ อาหารที่ปลากิน และอัตรารอด ไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ (P>0.05) หลังการทดสอบฉีดเชื้อ S. agalactiae 1 x 108 CFU ต่อมิลลิลิตรต่อตัว 10 วัน พบว่า กลุ่มควบคุมมีอัตราการตายสูงที่สุด รองลงมาคือกลุ่มที่ได้รับสารสกัด 0.1 มิลลิลิตรและแนวโน้มการตายลดลงตามระดับที่เพิ่มขึ้นของสารสกัด ในขั้นตอนที่ 2 ทดสอบใช้ผลิตภัณฑ์นาโน-เคอร์ซิตินร่วมกับสารสกัดจากสมุนไพรไทย โอทู-ฟลาโวมอล ผสมอาหารเพื่อเสริมการเจริญเติบโตและเสริมภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อ S. agalactiae โดยปล่อยปลานิลขนาดเริ่มต้น 40±10 กรัม จำนวน 20 ตัว ลงในกระชังขนาด 1 ตารางเมตร ทดลองให้อาหาร 4 สูตรคือ อาหารควบคุม อาหารผสมสารสกัด 0.1 มิลลิลิตรร่วมกับนาโน-เคอร์ซิติน 25, 50 และ 75 มิลลิกรัมต่ออาหาร 1 กิโลกรัม ให้อาหาร 4-5 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักตัว วันละ 2 มื้อ ทดลอง 8 สัปดาห์ พบว่า อัตราการเจริญเติบโตของปลานิลทั้ง 4 กลุ่มทดลองไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ (P>0.05) แต่น้ำหนักของกลุ่มที่ได้รับสารสกัด 0.1 มิลลิลิตรผสมนาโน-เคอร์ซิตินที่ 25 และ 75 มิลลิกรัมต่ออาหาร 1 กิโลกรัมนั้นมีแนวโน้มการเจริญเติบโตที่ดีกว่ากลุ่มอื่น ในส่วนของอัตราการแลกเปลี่ยนอาหารเป็นเนื้อ กลุ่มสารสกัด 0.1 มิลลิลิตรผสมนาโน-เคอร์ซิตินที่ 25, 50 และ 75 มิลลิกรัมต่ออาหาร 1 กิโลกรัมมีความแตกต่างกันทางสถิติ (P<0.05) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ในส่วนของอาหารที่ปลากิน กลุ่มทดลองที่ได้รับสารสกัด 0.1 มิลลิลิตรผสมนาโน-เคอร์ซิตินที่ 50 มิลลิกรัมต่ออาหาร 1 กิโลกรัมมีความแตกต่างกันทางสถิติ (P<0.05) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม อัตรารอดตายไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ (P>0.05) กิจกรรมไลโซไซม์มีความแตกต่างกันทางสถิติระหว่างกลุ่มที่ได้รับสารสกัดร่วมกับนาโน-เคอร์ซิตินกับกลุ่มควบคุม (P<0.05) เมื่อเข้าสัปดาห์ที่ 6 และ 8 กิจกรรมกระบวนการผลิตซุปเปอร์ออกไซด์แอนไอออนและกิจกรรมการจับกินสิ่งแปลกปลอมพบว่าไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ (P>0.05) ค่ากลูตาไธโอนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P<0.05) เมื่อเปรียบเทียบกันระหว่างก่อนทดลองและหลังการทดลอง และค่ามาลอนไดอัลดีไฮด์พบว่าก่อนการทดลองและหลังการทดลองไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ (P>0.05) แต่เมื่อแนวโน้มของค่ามาลอนไดอัลดีไฮด์ลดลงตามระดับที่ได้รับสารสกัดร่วมกับนาโน-เคอร์ซิติน และการทดสอบฉีดเชื้อ S. agalactiae 1 x 108 CFU ต่อมิลลิลิตรต่อตัว พบว่าใน 10 วันกลุ่มควบคุมได้มีอัตราการตายสูงที่สุด รองลงมาคือกลุ่มที่ได้รับสารสกัดร่วมกับนาโน-เคอร์ซิติน 25 จากการศึกษาพบว่าควรใช้สารสกัด 0.1 มิลลิลิตรและนาโน-เคอร์ซิตินที่ 25 มิลลิกรัมต่ออาหาร 1 กิโลกรัม จะสามารถช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโต ลดปริมาณการใช้อาหาร กระตุ้นการทำงานของกิจกรรมไลโซไซม์ เพิ่มปริมาณสารกลูตาไธโอนและลดปริมาณของสารมาลอนไดอัลดีไฮด์