Effects of longan by-products as feed supplementation on growth performance, immune response, gene expression and digestive enzymes of nile tilapia (oreochromis niloticus) rear under biofloc system

ผลของการใช้ผลพลอยได้จากลำไยเป็นอาหารเสริมต่อประสิทธิภาพการเจริญเติบโต การตอบสนองของภูมิคุ้มกัน การแสดงออกของยีน และเอนไซม์ย่อยอาหารของปลานิล (Oreochromis niloticus) ที่เลี้ยงภายใต้ระบบไบโอฟลอค

Name: Supreya Wannavijit

LCSH: Nile tilapia -- Feeding and feeds

LCSH: Water quality

LCSH: Longan -- Processing

Abstract: The utilization of agricultural by-products as sustainable feed additives has gained considerable attention in aquaculture, especially under biofloc systems that support efficient nutrient recycling and water quality management. Longan (Dimocarpus longan Lour.) processing generates large amounts of peel and seed by-products that are rich in bioactive compounds with potential benefits for fish growth, immune modulation, and antioxidant activity. To explore these possibilities, this study investigated the effects of fermented longan peel, fermented longan seed, and longan peel powder supplementation on Nile tilapia (Oreochromis niloticus) reared under biofloc conditions. The evaluation focused on growth performance, immune responses, gene expression, and digestive enzyme activities, providing insights into the feasibility of incorporating longan by-products as functional feed ingredients. Fermented longan peel experimentThe present study investigated the effects of fermented longan peel (FLP) supplementation on growth performance, nutrient digestibility, digestive enzyme activity, innate immune responses, and intestinal gene expression of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). A total of 300 fish (average initial weight: 15.0 ± 0.03 g) were randomly assigned to five dietary treatments (0, 5, 10, 20, and 40 g/kg FLP) in triplicate for 8 weeks. Dietary FLP significantly improved final weight, weight gain, and specific growth rate in the FLP20 group compared to control (P 0.05), with polynomial regression analysis indicating optimal inclusion at ~21–22 g/kg (R² = 0.82–0.86). Carbohydrate and protein digestibility were significantly higher in FLP20 (P 0.05), accompanied by enhanced intestinal amylase, protease, and trypsin activities, while lipase activity remained unaffected. Mucosal and serum immune, including lysozyme, peroxidase, and alternative complement activity (ACH50), were significantly elevated in FLP20 and FLP40 (P 0.05). Furthermore, intestinal expression of growth-related (IGF-1, GH, Ghrelin, NPY-α, Galanin), immune-related (TLR-7, TNF-α, NFκB), and antioxidant-related (hsp70, Keap-1, nrf-2, GST-α, Ef-α) genes was significantly upregulated (1.3–2.5 fold, P 0.05) in FLP20–40 groups compared to control. In conclusion, dietary inclusion of FLP at 20 g/kg effectively enhances growth, digestive function, immunity, and gene expression, highlighting its potential as a sustainable functional feed additive for tilapia aquaculture.Fermented longan seed experimentThis study investigated the effects of dietary supplementation with fermented longan seed (FLS) on growth performance, In vitro digestibility, digestive enzyme activity, innate immune responses, and gene expression in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). A total of 300 fish (initial weight: 22.55 ± 0.03 g) were randomly assigned to five diets containing 0, 5, 10, 20, and 40 g/kg FLS in triplicate for 8 weeks. Growth performance significantly improved in the FLS 5 group, which achieved the highest final weight (99.46 ± 0.43 g), weight gain (76.89 ± 0.48 g), and SGR (2.47 ± 0.01%/day) compared with the control (P 0.05). Feed efficiency was enhanced, with FCR reduced to 0.83 ± 0.01 in FLS 5 and 0.80 ± 0.01 in FLS 40 at week 8 (P 0.05). In vitro digestibility of carbohydrate (2.80 μmol maltose/g feed/amylase activity) and protein (26.97 μmol DL-alanine/g feed/trypsin activity) was significantly higher in FLS 20-40 groups than in the control (P 0.05). Intestinal protease and trypsin activities were significantly elevated across all FLS treatments (P 0.05), while amylase peaked at FLS10 (51.76 ± 0.33 μmol maltose/hr/mg protein), and lipase activity remained unaffected (P > ; 0.05). Mucosal immunity was enhanced after 8 weeks, with skin lysozyme peaking at FLS20 (1.06 ± 0.03 μg/mL) and peroxidase at FLS5 (0.15 ± 0.01 μg/mL) (P 0.05). Serum immune responses were similarly improved, with significantly higher lysozyme (7.29 ± 0.17 μg/mL), peroxidase (0.18 ± 0.01 μg/mL), and ACH50 (342.10 ± 37.53) in FLS5 compared to the control (P 0.05). Gene expression analysis revealed significant upregulation of growth-related (IGF-1, GH, EF-α), orexigenic (ghrelin, NPY-α, galanin), antioxidant (nrf-2, GST-α), and immune-related (TNF-α, NFκB) genes in FLS10–20 groups (P 0.05), while Keap-1 was suppressed and hsp70 was reduced at moderate FLS levels. These findings indicate that moderate dietary inclusion of FLS (5–20 g/kg) optimally enhances growth, digestive efficiency, innate immunity, and antioxidant capacity in Nile tilapia, supporting its use as a functional and sustainable feed additive in aquaculture.Longan peel powder experimentThis study investigated the effects of dietary inclusion of longan peel (LP) powder on growth performance, immune responses, digestibility, and immune-antioxidant related gene expressions in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) reared under biofloc conditions. A total of 300 healthy fish (average initial weight: 13.70 ± 0.06 g) were randomly assigned into five dietary treatment groups: 0 g kg⁻¹ (LP0), 10 g kg⁻¹ (LP10), 20 g kg⁻¹ (LP20), 40 g kg⁻¹ (LP40), and 80 g kg⁻¹ (LP80), with three replicates each, for 60 days. Results demonstrated that LP supplementation significantly improved weight gain (WG), specific growth rate (SGR), feed conversion ratio (FCR), and enhanced nutrient digestibility, with carbohydrate digestibility increasing by 88–108% and protein digestibility showing a significant dose-dependent improvement, peaking at 40 g/kg inclusion (P 0.05), compared to the control group. Skin mucus and serum immune parameters (lysozyme and peroxidase activities) were markedly enhanced in LP-fed groups at both 4 and 8 weeks (P 0.05). Similarly, mRNA transcript analysis revealed significant upregulation of immune-related genes (IL-1, IL-8, and LBP) and antioxidant-related genes (GST-α, GPX, and GSR) (P 0.05). Polynomial regression analysis indicated that the optimal inclusion level of LP powder ranged between 45–48 g kg⁻¹ for maximizing growth, immunity, digestibility, and immune-antioxidant gene expressions. Collectively, the findings confirm that longan peel powder is a promising functional feed additive for Nile tilapia aquaculture.

Abstract: การใช้ผลพลอยได้ทางการเกษตรเป็นสารเสริมอาหารสัตว์น้ำได้รับความสนใจมากขึ้น โดยเฉพาะในระบบไบโอฟลอคที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการหมุนเวียนสารอาหารและการจัดการคุณภาพน้ำ การแปรรูปลำไย (Dimocarpus longan Lour.) ก่อให้เกิดผลพลอยได้จำนวนมาก เช่น เปลือกและเมล็ด ซึ่งอุดมไปด้วยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่อาจมีประโยชน์ต่อการเจริญเติบโต การปรับภูมิคุ้มกัน และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของปลา งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาผลของการเสริมเปลือกลำไยหมัก เมล็ดลำไยหมัก และผงเปลือกลำไยในอาหารปลานิล (Oreochromis niloticus) ที่เลี้ยงในระบบไบโอฟลอค โดยประเมินในด้านการเจริญเติบโต การตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน การแสดงออกของยีน และกิจกรรมเอนไซม์ย่อยอาหาร เพื่อแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการนำผลพลอยได้จากลำไยมาใช้เป็นสารเสริม การทดลองเปลือกลำไยหมักการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลของการเสริมเปลือกลำไยหมัก (FLP) ต่อการเจริญเติบโต กิจกรรมเอนไซม์ย่อยอาหาร การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันไม่จำเพาะ และการแสดงออกของยีนในลำไส้ของปลานิล (Oreochromis niloticus) โดยใช้ปลาจำนวน 300 ตัว (น้ำหนักเริ่มต้นเฉลี่ย 15.0 ± 0.03 กรัม) การวางแผนการทดลองแบบสุ่มโดยมีทั้งหมด 5 ชุดการทดลอง ได้แก่ (0, 5, 10, 20 และ 40 กรัม/กิโลกรัม FLP) ชุดละ 3 ซ้ำ เลี้ยงเป็นเวลา 8 สัปดาห์ ผลการทดลองพบว่า กลุ่ม FLP20 มีน้ำหนักสุดท้าย น้ำหนักที่เพิ่มขั้น และอัตราการเจริญเติบโตจำเพาะสูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (P 0.05) โดยวิเคราะห์ด้วยสมการกำลังสองพบว่าระดับที่เหมาะสมอยู่ที่ประมาณ 21–22 กรัม/กิโลกรัม (R² = 0.82–0.86) ความสามารถในการย่อยคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (P 0.05) พร้อมทั้งมีกิจกรรมเอนไซม์ amylase, protease และ trypsin สูงขึ้น ขณะที่ lipase ไม่แตกต่าง (P 0.05) นอกจากนี้ ค่าภูมิคุ้มกันไม่จำเพาะในเมือกผิวหนังและซีรั่ม ได้แก่ lysozyme, peroxidase และค่า alternative complement activity (ACH50) สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่ม FLP20 และ FLP40 (P 0.05) การแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโต (IGF-1, GH, Ghrelin, NPY-α, Galanin) ภูมิคุ้มกัน (TLR-7, TNF-α, NFκB) และสารต้านอนุมูลอิสระ (hsp70, Keap-1, nrf-2, GST-α, Ef-α) มีการกระตุ้นเพิ่มขึ้น 1.3–2.5 เท่า (P 0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม สรุปได้ว่าการเสริม FLP ที่ระดับ 20 กรัม/กิโลกรัม สามารถเพิ่มการเจริญเติบโต การใช้ประโยชน์อาหาร ภูมิคุ้มกัน และการแสดงออกของยีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ แสดงถึงศักยภาพของ FLP ในการเป็นสารเสริมอาหารที่ยั่งยืนสำหรับการเพาะเลี้ยงปลานิล การทดลองเมล็ดลำไยหมักการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลของการเสริมเมล็ดลำไยหมัก (Fermented Longan Seed ; FLS) ต่อการเจริญเติบโต กิจกรรมเอนไซม์ย่อยอาหาร การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันไม่จำเพาะ และการแสดงออกของยีนในปลานิล (Oreochromis niloticus) โดยใช้ปลาทั้งหมด 300 ตัว (น้ำหนักเริ่มต้นเฉลี่ย 22.55 ± 0.03 กรัม) ) การวางแผนการทดลองแบบสุ่มโดยมีทั้งหมด 5 ชุดการทดลอง ได้แก่ 0, 5, 10, 20 และ 40 กรัม/กิโลกรัม FLS ชุดละ 3 ซ้ำ เป็นเวลา 8 สัปดาห์ ผลการทดลองพบว่า กลุ่ม FLS5 มีการเจริญเติบโตสูงสุด โดยมีน้ำหนักสุดท้าย (99.46 ± 0.43 กรัม) น้ำหนักที่เพิ่มขึ้น (76.89 ± 0.48 กรัม) และอัตราการเจริญเติบโตจำเพาะ (2.47 ± 0.01%/วัน) สูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (P 0.05) ค่า FCR ลดลงเหลือ 0.83 ± 0.01 ใน FLS5 และ 0.80 ± 0.01 ใน FLS40 (P 0.05) ความสามารถในการย่อยคาร์โบไฮเดรต (2.80 μmol maltose/g feed/amylase activity) และโปรตีน (26.97 μmol DL-alanine/g feed/trypsin activity) สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่ม FLS20–40 เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม (P 0.05) กิจกรรมเอนไซม์ protease และ trypsin สูงขึ้นในทุกกลุ่มที่เสริม FLS (P 0.05) ขณะที่ amylase สูงสุดใน FLS10 (51.76 ± 0.33 μmol maltose/hr/mg protein) ส่วน lipase ไม่แตกต่าง (P > ; 0.05) ด้านภูมิคุ้มกัน พบว่า กิจกรรม lysozyme ในเมือกผิวหนังสูงสุดที่ FLS20 (1.06 ± 0.03 μg/mL) และ peroxidase สูงสุดที่ FLS5 (0.15 ± 0.01 μg/mL) (P 0.05) ขณะที่ภูมิคุ้มกันในซีรั่มพบ lysozyme (7.29 ± 0.17 μg/mL), peroxidase (0.18 ± 0.01 μg/mL) และค่า ACH50 (342.10 ± 37.53) สูงขึ้นใน FLS5 อย่างมีนัยสำคัญ (P 0.05) การแสดงออกของยีนพบว่ากลุ่ม FLS10–20 มีการกระตุ้นยีนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโต (IGF-1, GH, EF-α), การควบคุมความอยากอาหาร (ghrelin, NPY-α, galanin), สารต้านอนุมูลอิสระ (nrf-2, GST-α) และภูมิคุ้มกัน (TNF-α, NFκB) สูงขึ้น (P 0.05) ขณะที่ Keap-1 ถูกกดการทำงาน และ hsp70 ลดลงในระดับปานกลางของ FLS สรุปได้ว่า การเสริม FLS ในระดับ 5–20 กรัม/กิโลกรัม มีประสิทธิภาพสูงสุดในการเพิ่มการเจริญเติบโต ประสิทธิภาพการย่อยอาหาร ภูมิคุ้มกัน และความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของปลานิล สนับสนุนการใช้ FLS เป็นสารเสริมอาหารที่มีศักยภาพและยั่งยืนสำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำการทดลองผงเปลือกลำไยการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลของการเสริมผงเปลือกลำไย (LP) ในอาหารต่อประสิทธิภาพการเจริญเติบโต การตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน การย่อยได้ และการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันและสารต้านอนุมูลอิสระในปลานิล (Oreochromis niloticus) ที่เลี้ยงในระบบไบโอฟลอค โดยใช้ปลาที่มีสุขภาพดีจำนวน 300 ตัว (น้ำหนักเริ่มต้นเฉลี่ย 13.70 ± 0.06 กรัม) ) การวางแผนการทดลองแบบสุ่มโดยมีทั้งหมด 5 ชุดการทดลอง ได้แก่ 0 กรัม/กก. (LP0), 10 กรัม/กก. (LP10), 20 กรัม/กก. (LP20), 40 กรัม/กก. (LP40) และ 80 กรัม/กก. (LP80) โดยแต่ละกลุ่มมี 3 ซ้ำ ระยะเวลาเลี้ยง 60 วัน ผลการทดลองพบว่า การเสริม LP ช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตอย่างมีนัยสำคัญ ทั้งในด้านน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น (WG) อัตราการเจริญเติบโตจำเพาะ (SGR) และอัตราการเปลี่ยนอาหารเป็นเนื้อ (FCR) รวมถึงเพิ่มการย่อยได้ของสารอาหาร โดยการย่อยได้ของคาร์โบไฮเดรตสูงขึ้น 88–108% และการย่อยได้ของโปรตีนมีการปรับตัวดีขึ้นตามปริมาณที่เสริม โดยให้ค่าสูงสุดที่ระดับ 40 กรัม/กก. (P 0.05) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม นอกจากนี้ ค่าพารามิเตอร์ทางภูมิคุ้มกันในเมือกผิวหนังและซีรัม (lysozyme และ peroxidase) พบว่ามีการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มที่ได้รับ LP ทั้งในสัปดาห์ที่ 4 และสัปดาห์ที่ 8 (P 0.05) ขณะเดียวกัน การวิเคราะห์การแสดงออกของยีนพบว่ามีการกระตุ้นการถอดรหัสของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน (IL-1, IL-8 และ LBP) และยีนที่เกี่ยวข้องกับสารต้านอนุมูลอิสระ (GSTa, GPX และ GSR) อย่างมีนัยสำคัญ (P 0.05) จากการวิเคราะห์สมการถดถอยพหุนาม (polynomial regression) พบว่าระดับการเสริม LP ที่เหมาะสมอยู่ที่ช่วง 45–48 กรัม/กก. ดังนั้นการเสริมผงเปลือกลำไยที่ระดับ 45–48 กรัม/กก. ช่วยเพิ่มการเจริญเติบโต การย่อยได้ ภูมิคุ้มกัน และการแสดงออกของยีน พร้อมทั้งลดค่า FCR อย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลเชิงอุตสาหกรรมด้านต้นทุนอาหารต่อหน่วยผลผลิตและรอบเลี้ยงที่ลดลง ขณะเดียวกันยังช่วยสนับสนุนความยั่งยืนผ่านการเพิ่มมูลค่าของผลพลอยได้จากลำไย ลดของเสีย และลดการพึ่งพาสารเคมี/ยาปฏิชีวนะ เหมาะต่อการประยุกต์ใช้ในฟาร์มและการผลิตอาหารปลาเชิงพาณิชย์

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Hien Van Doan

Role: Advisor

Name: Sudaporn Tongsiri

Role: Advisor

Name: Napatsorn Montha

Role: Advisor

Created: 2568

Modified: 2025-12-24

Issued: 2025-12-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Animal Science

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	650851021.pdf	2.3 MB

ใช้เวลา

0.048692 วินาที