Optimal Quantification and Persistence Study of Lactic Acid Bacteria Suitable for Probiotic Applications in Aquafeeds Enriched with Durian Peel Fiber
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
This research aimed to investigate the optimal quantity of lactic acid bacteria (LAB) and the survivability of LAB used as probiotics in aquaculture feed supplemented with 30% durian peel fiber. The feed containing LAB was stored at three different temperatures: room temperature ( = 31.5 ºC), refrigeration ( = 4.5 ºC), and incubator at 37 ºC over a period of 4 weeks. On the first day, the sprayed feed contained 161.64±5.11 CFU×105/g of LAB. In weeks 1, 3, and 4, the aquaculture feed stored in the refrigerator had the highest LAB survivability, followed by incubator and room temperature, respectively. At the end of the experiment, the LAB count remained at 7.53±2.18, 5.48±3.52, and 3.95±3.09 CFU×105/g for the refrigerated, incubator, and room temperature conditions, respectively.
Regarding the study of the appropriate LAB quantity in aquaculture feed mixed with durian peel fiber, the initial average weight of the Common carps was 8.64±0.54 g, and the initial length was 9.12±0.27 cm. The experiment was conducted over 8 weeks. Overall, the trial group with 108 CFU/g of LAB in the fish feed showed the highest weight gain and length gain, with 10.89±2.69 g and 1.39±0.22 cm, respectively. This was followed by the groups with 106, 107, and 109 CFU/g of LAB, and the control group, with weight gains of 10.50±3.55, 10.41±2.72, 9.40±1.99, and 9.05±1.96 g, respectively. The length gains were 1.28±0.67, 1.15±0.29, 0.94±0.09, and 0.57±3.36 cm, respectively, showing statistically significant differences (p<0.05).
In conclusion, the optimal quantity of LAB in aquaculture feed supplemented with durian peel fiber is 108 CFU/g. Furthermore, it is recommended that aquaculture feed containing probiotics be stored in refrigeration to preserve the viability of the microorganisms and prevent degradation or death, which could lead to a loss of functionality and a reduction in health-promoting efficacy.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
กฤติยา ไชยนอก. (2557). “ทุเรียน..ราชาผลไม้”. บทความเผยแพร่ความรู้สู่ประชาชน. เข้าถึงได้จาก : https://pharmacy.mahidol. ac.th/th/knowledge/article/208/
คณิสร ล้อมเมตตา, สิทธิพัฒน์ แผ้วฉ่ำ, สนธยา กูลกัลยา และอุมารินทร์ มัจฉาเกื้อ. (2559). การใช้เปลือกทุเรียนและเมล็ดทุเรียนบดแห้งทดแทนปลายข้าวในสูตรอาหารเลี้ยงปลาไน. วารสารวิจัยรำไพพรรณี, 10(2) : 109-117.
คึกฤทธิ์ ศิลาลาย. (2561). โพรไบโอติกที่ใช้ประโยชน์ในปศุสัตว์. วารสารเกษตรพระจอมเกล้า, 36(1) : 152-160.
เจตนิพัทธ์ บุณยสวัสดิ์ และจักราวุธ ภู่เสม. (2561). รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์เรื่องการพัฒนาศักยภาพแป้งเปลือกทุเรียน. กรุงเทพฯ : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร.
จักราวุธ ภู่เสม และเจตนิพัทธ์ บุณยสวัสดิ์. (2561). ผลของการใช้เปลือกทุเรียนผงทดแทนแป้งสาลีต่อคุณภาพของแป้งทาร์ต. วารสารวิชาการและวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร, 11(2) : 48-58.
ชาญวิทย์ สุวรรณ์ และชนกันต์ จิตมนัส. (2563). การใช้จุลินทรีย์จีไบโอติกเสริมอาหารปลานิลเพื่อเร่งการเจริญเติบโตและเสริมภูมิคุ้มกัน. วารสารเกษตรพระวรุณ, 17(1) : 63-74.
รัชฎาพร อุ่นศิวิไลย์. (2556). รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์เรื่องการแยกเชื้อโพรไบโอติกจากกากมันสำปะหลัง. นครราชสีมา: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี.
สุบัณฑิต นิ่มรัตน์, ประพัตร์ แก้วมณี, ไตรมาศ บุญไทย และวีรพงศ์ วุฒิพันธุ์ชัย. (2552). การสำรวจการใช้โพรไบโอติกในการเลี้ยงกุ้งขาวแปซิฟิกในจังหวัดระยอง. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 14(1) : 56-69
หยาดรุ้ง สุวรรณรัตน์ และจิรพร สวัสดิการ. (2561). ปริมาณใยอาหารและคุณสมบัติการต้านแบคทีเรียของใยอาหารจากเปลือกทุเรียน ที่ผ่านการทำแห้งแบบลมร้อนและแบบแช่เยือกแข็ง. วารสารวิจัยรำไพพรรณี, 2(1): 178-185.
หยาดรุ้ง สุวรรณรัตน์, ปุญญิศา วัฒนะชัย และสราวุธ แสงสว่างโชติ. (2565). การคัดแยกแบคทีเรียแลคติกจากอาหารหมักพื้นบ้านเพื่อใช้เป็นโพรไบโอติกในอาหารสัตว์น้ำที่ผสมใยอาหารจากเปลือกทุเรียน. PSRU Journal of Science and Technology, 7(2) : 57-72.
อรวรรณ ละอองคำ. (2562). โพรไบโอติก : จุลินทรีย์คัดสรรเพื่อสุขภาพ. วารสารอาหาร, 49(4) : 29-38.
Ahmad, N., Ibrahim, H., & Salim, N. (2020). Durian peel fiber as a dietary supplement in catfish farming : Effects on growth and water quality. Aquaculture Science, 52(3) : 104-112.
Almeida, J., Costa, P., & Santos, R. (2019). Shelf life extension of probiotic products through cold storage : A comprehensive review. International Journal of Dairy Technology, 38(2) : 152-161.
Arias, M., Sandoval, C., & Ortega, R. (2020). The impact of temperature on probiotic viability : A comparative study of refrigerated and non-refrigerated storage. Journal of Food Science and Technology, 45(6) : 234-245.
FAO/WHO. (2001). Health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with live lactic acid bacteria (5th ed.), from http://www.fao.org/3/a-a0512e.pdf.
Fuentes-Alventosa, J.M., Rodríguez-Gutiérrez, G., Jaramillo-Carmona, S., Espejo-Calvo, J.A., Rodríguez-Arcos, R., Fernández-Bolaños, J., Guillén-Bejarano, R., & Jiménez-Araujo, A. (2009). Effect of extraction method on chemical composition and functional characteristics of high dietary fibre powders obtained from asparagus by-products. Food Chemistry, 113(2) : 665-671.
Fuller, R. (1989). Probiotics in man and animals. Journal of Applied Bacteriology, 66(5) : 365-378.
Dunne, C., O’Mahony, L., Murphy, L., Thornton, G., Morrissey, D., Morrisseym D., O’Halloran, S., Feeney, M., Flynn, S., Fitzgerald, G., Daly, C., Kiely, B., O’Sullivan, G.C., Shanahan, & F., Collins J.K. (2001). In vitro selection criteria for probiotic bacteria of human origin: Correlation with in vivo findings. The American Journal of Clinical Nutrition, 73(2) : 386S-392S.
González, P., Molina, M., & Fernández, R. (2021). Papaya (Carica papaya) fiber as a prebiotic: Its role in enhancing digestive health and modulating gut microbiota in animal models. International Journal of
Food Sciences and Nutrition, 72(1) : 64-74.
Hijova, E., & Chmelarova, A. (2007). Short chain fatty acid and colonic health. Bratislava Medical Journal, 108(8) : 354-358.
Hill, C., Guarner, F., Reid, G., Gibson, G.R., Merenstein, D.J., Pot, B., Morelli, L., Canani, R.B., Flint, H.J., Salminen, S., Calder, P.C., & Sanders, M.E. (2014). The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology, 11(8) : 506-514.
Holzapfel, W. H., & Schillinger, U. (2002). Introduction to pre and probiotics. Food Research International, 35 : 109-116.
Holzapfel, W.H., & Wood, B.J.B. (1995). Lactic acid bacteria in contemporary perspective. In B. J. B. Wood (Ed.), The genera of lactic acid bacteria (pp. 1-6). Springer, Boston, MA.
Hwanhlem, N., Watthanasakphuban, N., Riebroy, S., Benjakul, S., H‐
Kittikun, A., & Maneerat, S. (2010). Probiotic lactic acid bacteria from Kung-Som: Isolation screening, inhibition of pathogenic bacteria. International Journal of Food Science and Technology, 45(3) : 594-601.
Kaur, A.P., Bhardwaj, S., Dhanjal, D.S., Nepovimova, E., Cruz-Martins, N., Kuča, K., Chopra, C., Singh, R., Kumar, H., Sen, F., Kumar, V., Verma, R., & Kumar, D. (2021). Plant prebiotics and their role in the amelioration of diseases. Biomolecules, 11(3) : 1-25.
Larrauri, J. A., Ruperez, P., & Saura-Calixto, F. (1997). Mango peel fibres with antioxidant activity. Zeitschrift Fur Lebensmittel-Untersuchung Und-Forschung, 205 : 39-42.
Lilley, D.M. & Stillwell, R.H. (1965). Probiotics: growth-promoting factors produced by microorganisms. Science, 147(36-59): 747–748.
Manshor, M.R., Anuar, H., Nur Aimi, M.N., Ahmad Fitrie, M.I., Wan Nazri, W.B., Sapuan, S.M., El-Shekeil, Y.A., & Wahit, M.U. (2014). Mechanical, thermal and morphological properties of durian skin fibre reinforced PLA biocomposites. Materials and Design, 59 : 279-286.
Mountzouris, K.C., Tsitrsikos, P., Palamidi, I., Arvaniti, A., Mohnl, M., Schatzmayr, G., & Fegeros, K. (2010). Effects of probiotic inclusion levels in broiler nutrition on growth performance, nutrient digestibility, plasma immunoglobulins, and cecal microflora composition. Poultry Science, 89(1) : 58–67.
Oliveira, F., Ferreira, C., & Santos, M. (2021). Soybean meal as a dietary fiber in aquaculture systems: Impact on fish growth and water quality parameters. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 69(8) : 2334-2340.
Pérez-Sánchez, T., Ruiz, P., & Vargas-Chacoff, L. (2020). Probiotic use in shrimp aquaculture: A study on Penaeus monodon immunity and growth response to probiotic supplementation. Journal of Aquaculture Nutrition, 36(5) : 344-356.
Plaza-Diaz, J., Ruiz-Ojeda, F.J., Gil-Campos, M., & Gil, A. (2019). Mechanisms of Action of Probiotics. Advances in Nutrition, 10 : S49–66. https://doi.org/10.1093/advances/nmy063.
Rahman, A., Abdullah, N., & Osman, A. (2019). Prebiotic potential of banana fiber and its impact on gut microbiota composition. Food and Nutrition Research, 63(2) : 215-227.
Rodriguez, R., Jiménez, A., Fernández-Bolaños, J., Guillén, R., & Heredia, A. (2006). Dietary fibre from vegetable products as a source of functional ingredients. Trends in Food Science and Technology, 17(1) : 3-15.
Tan, J., Lim, S., & Wong, P. (2020). Durian fiber as a prebiotic: Effects on gut microbiota and short-chain fatty acid production in rats. Journal of Functional Foods, 68 : 103-115.
Toledo, N., Ferrer, J., & Bórquez, R. (2010). Drying and storage stability of a probiotic strain incorporated into a fish feed formulation. Drying Technology: An International Journal, 28(4) : 508-516.
Vasiljevic, T., & Shah, N.P. (2008). Probiotics from Metchnikoff to bioactives. International Dairy Journal, 18(7): 714-728.
Wang, Y., Li, J., Lin, H., & Zhang, X. (2019). Effects of dietary probiotic supplementation on growth performance and immune response in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture Research, 50(3) : 745-754.
Zhang, L., Wang, Y., & Liu, J. (2018). Coconut husk fiber as a prebiotic in aquaculture: Benefits for fish growth and water quality maintenance. Aquaculture Research, 49(6) : 745-753.
Zhou, X., Wang, Y., & Zheng, X. (2021). Suboptimal levels of probiotic supplementation fail to enhance growth and immune parameters in fish. International Journal of Fisheries and Aquaculture, 52(1) : 189-196.