การผลิตเอนไซม์ตรึงรูปที่มีศักยภาพในการสลายสารปนเปื้อนกลุ่มเอไมด์และไนไตร์ล

Abstract

ความสนใจในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สืบเนื่องมาจากการปนเป็นของสารเคมีเป็นสิ่งที่กำลังได้รับความนิยมเพิ่มสูงขึ้นและนำไปสู่การค้นหากระบวนการควบคุมแบบยั่งยืนที่ไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม การสลายทางชีวภาพเป็นหนึ่งในวิธีที่นิยมใช้ในการกำจัดสารอินทรีย์ ปนเป็อนที่ไม่พึงประสงค์ ให้อยู่ในระดับความเข้มข้นที่ไม่สามารถตรวจสอบได้หรือต่ำกว่าค่าอันตรายที่กำหนด แต่ก็ยังมีหลักที่จะต้องพิจารณาคือศักยภาพในการสลายและการค้นหาสิ่งมีชีวิตที่มีประสิทธิภาพที่จะนำมาใช้ในการสลายได้อะคริลาไมด์ เป็นสารเคมีในรูปผลึกของแข็งที่ไม่มีสีไม่มีกลิ่นที่มีการใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและมีกำลังการผลิตต่อปีสูงถึงประมาณสองแสนตัน จากการใช้อย่างแพร่หลายนำมาสู่การปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมที่มาจากสองช่องทางหลักคือ จากผลิตภัณฑ์ อาหารที่ผ่านการปรุงแต่งที่อุณหภูมิสูงมากกว่า 120 องศาเซลเซียส และเป็นของเสียตกค้างในระดับอุตสาหกรรม ซึ่งเคยพบรายงานการปนเปื้อนของอะคริลาไมด ์ในสิ่งแวดล้อมสูงถึง 200-500 ppm และเนื่องจากมีรายงานยืนยันว่าอะคริลาไมด์ เป็นสารพิษที่ส่งผลต่อระบบประสาทและมีแนวโน้มสูงที่จะเป็นสารก่อมะเร็งในคน การสลายทางชีวภาพของสารอะคริลาไมด์ เป็นสารที่มีอันตรายน้อยลงจึงเป็นสิ่งที่กำลังพิจารณามาใช้ในการลดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นจากสารชนิดนี้จากข้อเท็จจริงที่ว่าจุลินทรีย์ ที่อาศัยอยู่ในทะเลมีลักษณะพิเศษในการเปลี่ยนแปลงตัวเองเพื่อการดำรงชีวิตและเจริญในสภาวะสิ่งแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลง และเคยมีรายงานถึงการใช้ประโยชน ์สารอินทรีย หลายชนิดโดยจุลินทรีย์ ในทะเล แต่ทั้งนี้ยังไม่เคยมีรายงานถึงการสลายสารพิษจากจุลินทรีย์ ในทะเล ในโครงการวิจัยนี้คณะผู้วิจัยได้ค้นพบ Bacillus cereus ซึ่งแบคทีเรียสลายอะคริลาไมด ์ชนิดใหม่ที่คัดแยกได้จากตะกอนทะเลจากเกาะจานแสมสาร ที่ระดับความลึก 18 เมตร แบคทีเรียสามารถเจริญได้ดีในสภาวะที่มีอะคริลาไมด์ ความเข้มข้นสูงถึงร้อยละ 0.8 น้ำหนักต่อปริมาตร ในสภาวะที่มีค่าพีเอชช่วงกว้าง ระหว่าง 6.0-9.0 และอุณหภูมิ 25-30 องศาเซลเซียส โดยสามารถตรวจพบการสลายของอะคริลาไมด เป็นกรดอะคริลิกภายหลังการเลี้ยงแบคทีเรียเป็นเวลา 3 ชั่วโมง และตรวจพบการสลายสูงที่สุดที่เวลา 24 ชั่วโมง ผลการทดลองที่ได้แสดงให้เห็นถึงความน่าสนใจของแบคทีเรียใต้ทะเลที่จะเป็นแหล่งผลิตสิ่งมีชีวิตที่สามารถสลายอะคริลาไมด์ แหล่งใหม่ได้