การผลิตเม็ดบีดอัลจิเนตที่ห่อหุ้มแบคทีเรีย Burkholderia sp. สายพันธุ์ ARB และประสิทธิภาพในการย่อยสลายสารกาจัดวัชพืชอาทราซีน เปรียบเทียบกับเซลล์อิสระ

Abstract

ในการศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นที่การนาเชื้อแบคทีเรียย่อยสลายสารกาจัดวัชพืชอาทราซีนสายพันธุ์ไทยที่คัดเลือกได้ว่ามีประสิทธิภาพสูงในการย่อยสลายมาตรึงเซลล์ไว้ภายในเม็ดบีดแคลเซียมอัลจิเนตเพื่อให้สามารถเก็บรักษาเชื้อได้เป็นระยะเวลานาน มีอัตราการรอดชีวิตและมีประสิทธิภาพในการย่อยสลายอาทราซีนสูง โดยขั้นตอนแรกเป็นการยืนยันเชื้อแบคทีเรียที่คัดเลือกได้จากการศึกษาปี 2555 โดยการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยา การทดสอบคุณสมบัติทางชีวเคมีและการวิเคราะห์ 16S rDNA ผลที่ได้คือแบคทีเรียทั้ง 7 ไอโซเลท ได้แก่ ARB1-6, ARB1-27, ARB2-2, ARB2-3, ARB2-6, ARB2-8 และ ARB2-16 มีทั้งแกรมลบ (negative) และแกรมบวก (positive) มีลักษณะเซลล์รูปท่อน (rod) และกลม (coccus) และได้ทดสอบคุณสมบัติทางชีวเคมีโดยทาการทดสอบทั้งหมด 7 การทดสอบ จากนั้นนาแบคทีเรีย 7 ไอโซเลทมาสกัด DNA เพื่อใช้เป็นต้นแบบในการสังเคราะห์ชิ้นส่วนของยีน 16S rRNA โดยเทคนิค PCR โดยใช้ไพร์เมอร์ 27F และ 1492R พบว่าสามารถสังเคราะห์ DNA ได้ขนาดประมาณ 1,465 bp. เมื่อนาชิ้นส่วน 16S rDNA ที่สังเคราะห์ได้ไปหาลาดับนิวคลิโอไทด์และนามาเปรียบเทียบกับแบคทีเรียชนิดอื่นๆที่มีรายงานในฐานข้อมูล GeneBank โดยการทา BLAST ผ่านเว็บไซต์ the National Centre for Biotechnology Information (NCBI) Internet site พบว่าลาดับนิวคลีโอไทด์ของแบคทีเรีย ARB1-6 มีเปอร์เซ็นต์ความคล้ายคลึงกับ Pseudomonas aeruginosa มากที่สุดที่ 93.5% แบคทีเรีย ARB1-27 มีเปอร์เซ็นต์ความคล้ายคลึงกับ Enterobacter cloacae มากที่สุดที่ 99.5% แบคทีเรีย ARB2-2 มีเปอร์เซ็นต์ความคล้ายคลึงกับ Bacillus anthracis มากที่สุดที่ 96.9% แบคทีเรีย ARB2-3 มีเปอร์เซ็นต์ความคล้ายคลึงกับ Burkholderia anthina มากที่สุดที่ 99.4% แบคทีเรีย ARB2-6 มีเปอร์เซ็นต์ความคล้ายคลึงกับ Burkholderia cenocepacia มากที่สุดที่ 99.8% แบคทีเรีย ARB2-8 มีเปอร์เซ็นต์ความคล้ายคลึงกับ Bacillus safensis มากที่สุดที่ 99.9% และแบคทีเรีย ARB2-16 มีเปอร์เซ็นต์ความคล้ายคลึงกับ Staphylococcus hominis มากที่สุดที่ 99.8% และจากผลการศึกษาความสัมพันธ์โดยวิเคราะห์ Phylogenetic tree พบว่าแบคทีเรีย ARB1-6, ARB1-27 และ ARB2-16 (3) มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดที่สุดกับ Pseudomonas, Enterobacter และ Staphylococcus ตามลาดับ ในขณะที่ ARB2-2 และ ARB2-8 ถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มที่ใกล้เคียงกับ Bacillus ส่วน ARB2-3 และ ARB2-6 ถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มใกล้เคียงกับ Burkholderia จากข้อมูลต่างๆเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเชื้อแบคทีเรียที่เพาะเลี้ยงได้นี้เป็นชนิดเดียวกับที่ได้เคยศึกษาประสิทธิภาพในการย่อยสลายในปี 2555 จริง จากนั้นจึงได้ทดลองการตรึงเซลล์ในเม็ดบีดแคลเซียมอัลจิเนต พบว่าสามารถตรึงเซลล์ในเม็ดบีดได้ โดยเม็ดบีดแคลเซียมอัลจิเนตมีลีกษณะกลม ขอบเรียบ สีขาวขุ่นมีขนาดใกล้เคียงกันที่เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 2.5-3 มม.