กลุ่มประชากรและปัจจัยแวดล้อมที่มีผลต่อกลุ่มประชากรไนไตรต์ออกซิไดซิงแบคทีเรียในบ่อเพาะเลี้ยงกุ้ง

Abstract

ปัญหาที่พบในระบบเพาะเลี้ยงกุ้ง คือการควบคุมปริมาณไนโตรเจนโดยปกติแล้วระบบการเพาะเลี้ยงกุ้งจะมีปัญหาในการควบคุมและการกำจัดไนโตรเจนแตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะทางกายภาพของระบบแบบนั้นๆการย่อยสลายทางชีวภาพจะเป็นกลไกหลักในการควบคุมปริมาณไนโตรเจนในระบบเพาะเลี้ยง ซึ่งในกระบวนการนี้มีแบคทีเรียกุล่มหนึ่งที่มีการเจริญเติบโตช้าและมีความอ่อนไหวต่อสภาวะแวดล้อม จากเหตุผลดังกล่าวข้างต้นทำให้เกิดงานวิจัยแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนแรกเป็นการศึกษากลุ่มประชากร NOB จากระบบเพาะเลี้ยงแบบต่างๆ ได้แก่ ระบบเพาะเลี้ยงกุ้งกลางแจ้ง ระบบบำบัดน้ำหมุนเวียนของบ่อเพาะเลี้ยงกุ้ง และระบบบำบัดน้ำในสถานแสดงพันธุ์สัตว์น้ำ ซึ่งแต่ละบ่อมีความหนาแน่นกุ้งและความเค็มแตกต่างกัน ด้วยเทคนิค Specific-PCR-cloning-sequencing ซึ่งในการทดลองนี้ได้รวบรวมไพร์เมอร์จากหลายงานวิจัยแล้วมาทำการทดสอบด้วย ARB program package เพื่อให้ได้ไพร์เมอร์ที่ครอบคลุมกลุ่มประชากร NOB มากที่สุด จากการทดลองส่วนนี้พบกลุ่มประชากร NOB สกุล Nitrospira ในทุกระบบการเพาะเลี้ยง ทั้งนี้เนื่องจากในทุกระบบเพาะเลี้ยงกุ้งมีปริมาณไนตรต์ในช่วง 0.02 - 0.17 มคก.ไนโตรเจน/ล. ซึ่งแบคทีเรียสกุลดังกล่าวสามารถเจริญเติบโตได้ในช่วงปริมาณไนไตรต์ต่ำ (4.9 มล.ไนโตรเจน/ล.) เนื่องจากมี ลักษณะสมบัติแบบ K-strategists และมีการกระจายตัวใน 2 Sublineage คือ SublineageII (Nitrospira moscoviensis lineage) และ SublineageIV (Nitrospira marina lineage) และไม่พบกลุ่มประชากร NOB สกุล Nitrobacter ในทุกระบบการเพาะเลี้ยง เนื่องจากแบคทีเรียสกุลนี้มีลักษณะสมบัติแบบ R-strategists คือเจริญเติบโตได้ดีในสภาวะที่มีออกซิเจนและความเข้มข้นไนไตรต์สูง ดังนั้นหากต้องการประยุกต์ใช้ NOB เพื่อใช้บำบัดน้ำเสียจากระบบเพาะเลี้ยงกุ้ง ควรพัฒนา NOB สกุล Nitrospira marina เนื่องจากเป็น NOB สกุลดังกล่าวพบในทุกระบบการเพาะเลี้ยง ไม่ว่าจะเป็นระบบบ่อดินกลางแจ้งหรือระบบบ่อบ่อในโรงเรือน ทั้งในบ่อที่มีความเค็มสูงและบ่อที่มีความเค็มต่ำ โดยครอบคลุมถึงบ่อที่มีความหนาแน่นกุ้งสูงและบ่อที่มีความหนาแน่นกุ้งต่ำ ส่วนที่ 2 ศึกษาผลกระทบของประเภทของสารประกอบไนโตรเจนต่ออัตราการกำจัดไนไตรต์พบว่าสารประกอบไนโตรเจนประเภทต่างๆที่ใช้เป็นสารเริ่มต้นในการบ่ม ได้แก่ สารประกอบแอมโมเนีย ไนไตรต์ และแอมโมเนียและไนไตรต์ หลังจากนั้นนำตัวกรองที่ผ่านการบ่มด้วยสารประกอบไนโตรเจนข้างต้นมาทำการทดลองการกำจัดไนไตรต์ปริมาณ 10 มล.กไนโตรเจน/ล. พบว่าประเภทของสารประกอบไนโตรเจนที่ใช้เป็นสารเริ่มต้นในการบ่มไม่มีผลต่ออัตราการกำจัดไนไตรต์ หลังจากนั้นศึกษากลุ่มประชากร NOB บนตัวกรองที่ผ่านการบ่มและชุดการทดลองการกำจัดไนไตรต์โดยใช้ตัวกรองที่ผ่านการบ่ม พบว่าประเภทของสารประกอบไนโตรเจนไม่มีผลต่อกลุ่มประชากร NOB คือมีการพบกลุ่มประชากร NOB สกุล Nitrospira กลุ่มSublineageII (Nitrospira moscoviensis lineage) และ SublineageIV (Nitrospira marina lineage) เช่นเดียวกับในระบบเพาะเลี้ยงกุ้ง และไม่พบกลุ่มประชากร NOB สกุล Nitrobacter ในทุกชุดตัวกรอง ดังนั้นถ้าต้องการเลี้ยงกลุ่มประชากร NOB สกุล Nitrospira เพื่อใช้ในการกำจัดไนไตรต์ในระบบเพาะเลี้ยงกุ้ง ใช้สารประกอบไนโตรเจนประเภทใดก็ได้เป็นสารตั้งต้นในการบ่ม แต่ให้มีปริมาณสารตั้งต้นมีปริมาณ เพื่อให้ได้แบคทีเรียกลุ่ม Nitrospira marina ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่พบได้ทั่วไปและเป็นสกุลเด่นที่พบในระบบเพาะเลี้ยงทุกแบบ