ขอมลจลนทรยอเอมเชงวชาการ ผศ. จารณ มจย สถาบนวจยเทคโนโลยเกษตร

ทมาของบทความวชาการนเนองมาจาก ไดดรายการทวทอออกอากาศทางสถานทว NATION

CHANEL ในชวงหวค า ราวตนเดอนพฤศจกายน 2554 น ซงมการเสวนาเกยวกบเชอจลนทรยอเอม วาใชประโยชนทางเกษตรและสงแวดลอมไดจรงหรอไม โดยมการถกกนสามฝายสามมมคอ ฝายแรกนกวชาการดานวศวกรรมสงแวดลอมจากมหาวทยาลยแหงหนง ฝายทสองนกวชาการดานจลชววทยาจากมหาวทยาลยอกแหงหนง และฝายทสามผเชยวชาญประจ ามลนธดานเกษตรธรรมชาตและดานปฏบตฟนฟระบบนเวศชายฝงทะเลไทย โดยฝายแรกอธบายวา ไมนาจะใชประโยชนไดนก โดยเฉพาะอยางยงกรณใชกบการบ าบดน า เพราะอเอมมน าตาลและร าใสลงไปจะเปนการเพมอนทรยสารใหน าและท าใหน าเสยเพมขน สวนฝายทสองอธบายวาใชประโยชนไดเพราะมจลนทรยกลมสงเคราะหแสง และกลมอนๆทท าหนาทได สวนฝายทสามไดปฏบตจนเหนเหนผลประจกษโดยเฉพาะอยางยงไดทดลองฟนฟนเวศตามชายฝงทะเลแถบภาคใตตอนบนหลายจงหวด จนเหนผล การเสวนาไดถกกนถงประเดนการใชประโยชนอยางถกวธ ประเดนวธการผลตอเอมบอล และสดทายยอนมาถงประเดนการท าหวเชอทจะน ามาใชในการท าอเอมบอลวามนประกอบไปดวยเชอจลนทรยชนดใดบาง และท าอยางไร และใชประโยชนไดมากนอยแคไหน และการท ามหลากหลายสตรหลายส านก จะรไดอยางไรอนไหนดหรอไมด มขอมลทางวชาการรองรบหรอไม

ผลสรปสดทายของการเสวนากยงไมชดเจนนก ในฐานะทเปนนกวชาการคนหนงและเคยศกษาเกยวกบชนดของเชอจลนทรยและการผลตหวเชออเอมกลมส าหรบการใชในการเกษตรน จงอยางจะแชรในเรองดงกลาว โดยเฉพาะอยางยงในภาวะวกฤตของบานเมอง ทสงคมถามหาความร ถามหาเหตผลและค าอธบาย อยางนอยเพอเปนสวนหนงของแหลงขอมลประกอบการตดสนใจ

หวเชอจลนทรยอเอมทผลตเปนการคา ดหรอไม จากการทดลองเปรยบเทยบคณสมบตหวเชอจลนทรยอเอม ส าหรบใชในทางการเกษตรทผลตขายเปน

การคาหลายแหลงเปรยบเทยบเทยบกบหวเชออเอมทผลตขนเอง หวเชอทมคณภาพดทผเขยนแนะน าใหใชไดแก หวเชอจากบรษทเอมโรเอเชย

หวเชอจลนทรยอเอมผลตเองไดหรอไม ในทางปฏบตประชาชนสามารถผลตหวเชอจลนทรยอเอมเองได แตในบางสภาวะ เชน ในสงคมคน

เมองหลวง หรอในภาวะวกฤต ประชาชนคงไมสามารถผลตหวเชอเองไดเอง คงจ าเปนตองซอ แตหากตองผลตหวเชอจลนทรยอเอมเอง ตดตอขอสตรไดทเบอรอเมล siriporn.chaooy@gmail.com

เกดอะไรขนในถงหมกหวเชอจลนทรยอเอมทเราเตรยมเอง (ดภาพประกอบ) ในกรณทผลตหวเชอจลนทรยอเอมเองเอง ผเขยนมค าอธบายในเรองชนดของจลนทรยในหวเชอ ซง

ความรดงกลาวมาจากการทดลองวจยของผเขยนเอง โดยอาศยขอมลความรทบรณาการจากศาสตรของจลชววทยา ชวเคมและการหมก (fermentation)

รปภาพ แสดงกจกรรมของกลมจลนทรยในชวงเวลาการหมกในถงหมกหวเชอจลนทรยอเอม

Substrate: กากน าตาล+แกลบ+ร าขาว+น า+ดนปาสมบรณ

ผลผลต: หวเชอจลนทรยอเอม+สารทมประโยชน

Fermentation Time Course

Endospore forming bact.

น าตาล กรดอนทรย

(1-2 วน) (3-5 วน) (5-7 วน)

0 1 2 3 4 5 6 7 วน

แบคทเรยตรงไนโตรเจน Predominant: Azospirillum แบคทเรยสงเคราะแสง

Non-sulfur purple bacteria ผสราง

ตรงไนโตรเจนและสงเคราะหสารจ าเปน วตามน

และเอนไซม

แบคทเรยกรดแลคตค Predominant: lactobacilli

Fermentative yeast, fission yeast

Predominant: Schizosaccharomyces

สรางกรด ลดพเอช ถนอมผลตภณฑ ฆาเชอโรค

Budding yeast Predominant: Candide ehanolice

เกบกวาดและปกปอง ใชสารทไมใชสารประกอบหลกของผลตภณฑ เปนแหลงพลงงาน เชน ethanol เจรญเปนฝาทผวหนาเพอปองกนออกซเดชน

(1-7 วน) Endospore forming bacteria, bacilli, clostridium

*****จลนทรยกลมอนๆ ทยงไมไดศกษา (ยงมอก) ******

Fermentation tank

การผลตหวเชอสามารถท าเองได ในการหมก 7 วน โดยไมตองใชเครองมอฆาเชอ หวเชออเอมสามารถเตรยมไดเองจากการหมกน าตาลซโครสจากกากน าตาล เปนหลก มร าและแกลบเลกนอย กบดนปาสมบรณทเปนแหลงของเชอจลนทรยทมประโยชน ผลสดทายของการหมก น าตาลซโครสและสารอนทรยอนๆจากร าจะถกเปลยนรปไป เปนกรดอนทรยและสารอยางอนหลากหลายชนด ดงนนการทเราใชจลนทรยอเอมไมใชการเตมน าตาลลงไปในตนไมหรอในแหลงน าอยางทเราไดยนกนในทว เพราะมนถกจลนทรยเปลยนรปไปแลว

กลบมาถงเรองการหมกหวเชอจลนทรยอเอม ในระหวางการหมกน าตาลกบดนสมบรณ น าตาลทวานจะเปนอาหารเลยงเชอจลนทรยนนเอง แตไมใชอาหารเลยงเชอธรรมดา แตเปนอาหารทภาษาทางจลชววทยาเรยกวา selective media เนองจาก ในอาหารเลยงเชอทมแหลงคารบอนเปนหลกและไมมแหลงไนโตรเจนหรอมเพยงเลกนอยเทานนภายใตสภาวะมอากาศนอย จากการศกษาวจยของผเขยน จลนทรยชดแรกทจะเจรญไดใน 1-3 วนแรกจะตองตรงไนโตรเจนจากอากาศได (แหลงของเชอมาจากดนปาสมบรณ) นนคอกลมแบคทเรยตรงไนโตรเจนและแบคทเรยสงเคราะหแสงทตรงไนโตรเจนไดดวยเปนหลก (เสนกราฟสน าเงน) หากสองกลองจลทรรศนด จะเหนกลมแบคทเรยพวกนจะเคลอนทเรวมาก กลมแรกรปรางเปน spiral เคลอนทเรว ลกษณะการเคลอนทเหมอนลกน ายง อกพวกเปนทอนสน เคลอนทเรว ทงสองกลมนเปนพวกแบคทเรยตรงไนโตรเจน พรโดมแนนทคอ Azospirillum และแบคทเรยสงเคราะหแสงพวก non sulfur purple bacteria จะเจรญไปพรอมๆกน และตอมาจะลดปรมาณลงอยางรวดเรวอยในสภาพพกตว (แบคทเรยกลมนหากตองการแยกเชอบรสทธในหองปฏบตการสามารถแยกไดโดยอาหาร N-deficient ทใช malate เปนแหลงคารบอน แตเมอแยกเปนเชอบรสทธแลวความมชวตรอดจะไมนานนก ดงนนการแยกเชอบรสทธจะท าเพอการศกษาวจยการนบจ านวนเทานน)

ในชวงวนท 3-5 ของการหมก จะมจลนทรยอกชดเจรญขนมาคอ จลนทรยชดนจะท าหนาทเปลยนน าตาลเปนกรดอนทรย (เสนกราฟสแดง) มสองชนดหลก คอ แบคทเรย lactobacilli และ fission yeast Schizosaccharomyces และจะเจรญควบคไปดวยกน โดยจะเปลยนน าตาลเปนกรดแลตค (จลนทรยกลมนหากตองการแยกเชอบรสทธเพอศกษา จะใชอาหาร MRS ทมกลโคสเปนแหลงคารบอน แตในรปเชอบรสทธจะมความมชวตรอดสนมาก) จากนนจะลดจ านวนลงอยางรวดเรว ตกตะกอน และเขาสระยะพกตว

ในชวงสดทาย ของการหมก ในวนท 5-7 จลนทรยชดสดทาย คอ budding yeast ทเจรญแบบตองการอากาศ เปนฝาหนาเพอปกปองใหหวเชออยในสภาพรดว ปองกนการออกซเดชน (เสนกราฟสเขยว) เชอจลนทรยกลมนจะใชสารอนทรยทไมใชผลผลตหลก (ผลผลตหลกคอกรดแลคตก) ของผลตภณฑเปนแหลงพลงงานของการเจรญเตบโต พรโดมแนนททพบมากคอ Candida ethanolica จะใชสารอนทรยบางอยาง เชน เอทานอล เปนแหลงพลงงาน

นอกเหนอจากน ตลอดระยะเวลาหมกจะมแบคทเรยกลมหนงคอ พวกแบคทเรยทสรางเอนโดสปอร ไดแก bacilli จะมปรมาณคงทอยตลอดระยะเวลาการหมก (เสนกราฟสมวง) พวกนถาสองกลองจลทรรศนดจะไมพบ เนองจากจะอยในรปของเอนโดสปอร (หากตองแยกเชอบรสทธ หรอนบจ านวนตองใชอาหารเลยงเชอ และวธการทเหมาะสม)

อยางไรจงจะเรยกวาหวเชอ

หวเชอจลนทรยอเอมทเตรยมเองโดยการหมกดวยวธการหมกแบบธรรมชาตนน เราจะถอวาเปนหวเชอตอเมอ ในการหมกนนมแหลงตนตอของจลนทรยทดเตมลงไปดวย นนกคอดนปาสมบรณนนเอง เปรยบเหมอนเราผลตเชอและเลยงเชอเองในหองปฏบตการ เพยงแตเราไมตองใชอปกรณเครองมอทางวทยาศาสตร

การท าหวเชอจลนทรยอเอมทกครง เหมอนกนทกครงหรอไม

การท าหวเชอจลนทรยอเอมโดยการหมกตามกรรมวธแบบธรรมชาต ทกครงจะมคณสมบตอยางเดมทกครง ความหมายของค าวา คณสมบตอยางเดมหมายความวา มแบบแผนของการเจรญของกลมจลนทรยกลมหลกเปนประเภทเดมอยางทเหนในรปกราฟ เพยงแตมรายละเอยดของชนดยอยของจลนทรยตางไปแลวแต แหลงของดนปาสมบรณ เหตผลทการหมกหวเชอมการเจรญของจลนทรยในแบบแผนอยางเดมทกครงเนองจาก เมอเราใชกากน าตาล เลยงเชอจลนทรย น าตาลจะท าหนาทเปน selective media ของเชอจลนทรย เปรยบเทยบเชนเดยวกบการทเราท าผกดอง ทตองใชน าเกลอและน าซาวขาว เมอเราใสผกกาดเขยวปลลงในน าเกลอ น าเกลอกจะเปน selective media ของเชอจลนทรย และน าซาวขาวกจะเปนแหลงของจลนทรย ดงนนทกครงเรากจะไดผกกาดดอง

น าหมกชวภาพจากพชตางกบหวเชอจลนทรยอเอมอยางไร น าหมกชวภาพจากพช จะมแบบการเจรญของจลนทรยเหมอนกบการหมกหวเชอจลนทรยอเอม แตขอ

แตกตางทส าคญมาก คอ ในการหมกน าหมกชวภาพจากพช จะมกลมจลนทรยชดแรก คอจลนทรยตรงไนโตรเจและจลนทรยสงเคราะหแสงนอยมากเมอเทยบกบหวเชอ (ดภาพประกอบ) สวนใหญจะเปนจลนทรยชดทสองและชดทสาม

น าหมกชวภาพจากพชน ามาท าเปนหวเชอจลนทรยอเอมไดหรอ น าหมกชวภาพจากพชไมสามารถน ามาท าเปนหวเชอจลนทรยอเอมได ดงกลาวแลววา เนองจากมกลม

จลนทรยชดทหนงนอย นนคอมชนดของจลนทรยทมประโยชนนอยชนดกวาหวเชอจลนทรยอเอม จลนทรยอเอมใชบ าบดน าเสยไดหรอไม

ในงานวจยทผเขยนด าเนนงานอยนน เนนการศกษาวจยในเรองเกยวกบจลนทรยดานการเกษตร ดงนนประสบการณตรงจะเปนการใชหวเชอจลนทรยอเอมในการเกษตรเปนหลก แตจากการทไดท าการทดลองเกยวของกบเชอจลนทรยมานาน คาดการณไดวาอเอมบอลหากท าอยางถกวธ เชน ใชหวเชอทมคณภาพ และตองบมอเอมบอลเพอใหกากน าตาลและร าเปลยนรปโดยเอนไซมจากหวเชอจลนทรยอเอมกอน และใชอยางถกวธ มองในพนฐานเชงทางวชาการแลว สามารถใชประโยชนในการบ าบดน าเสยได

เอกสารอางอง จารณ มจย และ สมาฬ พรหมรกขชาต. 2550. การใชเชอแบคทเรย Rhodopseudomonas และ Azospirillum

เปนปยชวภาพส าหรบขาว. รายงานวจยฉบบสมบรณสถาบนวจยและฝกอบรมการเกษตรล าปาง.