ศักยภาพของสารสกัดจากไซยาโนแบคทีเรียเพื่อใช้เป็นสารกำจัดวัชพืชชีวภาพ
Allelochemical Potential from Cyanobacteria as Bioherbicide

          

           การศึกษาปัจจัยทางด้านสูตรอาหารที่เหมาะสมต่อการเติบโตของ Hapalosiphon sp. โดยการเลี้ยงในอาหารเหลวสูตร BG-11 และ BGA พบว่า อาหารสูตร BG-11 ทำให้ Hapalosiphon sp. เติบโตได้ดีกว่าอาหารสูตร BGA และพบว่า Hapalosiphon sp. เติบโตได้ดีที่สุดเมื่อเลี้ยงในอาหารที่ระดับ pH 9   จากผลการวิจัยเบื้องต้นดังกล่าวจึงได้ทำการทดลองเพาะเลี้ยง Hapalosiphon sp. ในบ่อขนาด 180 ลิตร ที่บรรจุอาหารสูตร BG-11  pH 9 ปริมาตร 60 ลิตร ในห้องปฏิบัติการโดยควบคุมความเข้มแสงโดยใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ ภายใต้อุณหภูมิห้อง พบว่า ระบบการให้อากาศแบบแท่งทรายเหมาะสมต่อการเพาะเลี้ยง Hapalosiphon sp. มากกว่าการให้อากาศแบบปั๊มพ่นอากาศ  และจากการเพาะเลี้ยง Hapalosiphon sp. ในบ่อพลาสติกและวางในเรือนเพาะชำโดยให้ได้รับความเข้มแสงและอุณหภูมิตามธรรมชาติ พบว่า มีการเจริญเติบโตได้ดีกว่า Hapalosiphon sp.  ที่เพาะเลี้ยงโดยได้รับแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ ภายใต้อุณหภูมิห้องภายในห้องปฏิบัติการ

           การศึกษาผลของสารสกัดจาก Hapalosiphon sp. ที่เลี้ยงเป็นเวลา 24 วันและสกัดด้วยน้ำต่อการเจริญเติบโตของผักยาง พบว่า สารสกัดหยาบจาก Hapalosiphon sp. ที่ความเข้มข้น 30 และ 60 กรัมน้ำหนักแห้งเซลล์ต่อน้ำ 1 ลิตร  มีผลทำให้ผักยางมีลักษณะใบผิดปกติ โดยมีเปอร์เซ็นต์ต้นผิดปกติ เป็น 16.0 และ 16.8 เมื่อเปรียบเทียบกับชุดควบคุมที่ไม่มีการฉีดพ่นสาร แต่การฉีดพ่นสารดังกล่าวไม่มีผลต่อความยาวยอดและน้ำหนักแห้งของผักยาง และการฉีดพ่นสารสกัดจาก Hapalosiphon sp ที่ผักยางอายุ 3 – 5 วันหลังงอกทำให้ผักยางเกิดความผิดปกติของต้นได้ โดยมีเปอร์เซ็นต์ต้นผิดปกติเท่ากับ 0, 34.32, 62.30 และ 68.29 เมื่อฉีดพ่นสารสกัดด้วย น้ำกลั่น ฉีดพ่นก่อนงอก ฉีดพ่นที่ 3 วันหลังงอก และฉีดพ่นที่ 5 วันหลังงอก ตามลำดับ อย่างไรก็ตามการฉีดพ่นสารก็ยังไม่สามารถไปยับยั้งการเติบโตของผักยางทั้งในด้านความสูงและน้ำหนักแห้งได้

           การศึกษาผลของสารสกัดจาก Hapalosiphon sp. ต่อการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนในกระบวนการสังเคราะห์แสงพบว่า สารสกัดที่สกัดด้วยน้ำและสารที่สกัดด้วยเมทานอล รวมทั้งสารที่ Hapalosiphon sp. ปลดปล่อยออกมาในอาหารที่ใช้เลี้ยงสามารถยับยั้งการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนได้ 100%  การที่สารสกัดยับยั้งการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชทดสอบเนื่องจากทำให้พืชมีการสังเคราะห์แสงลดลง
การศึกษาผลของสารสกัดจาก Hapalosiphon fontinalis ต่อกระบวนการต่างๆ พบว่า สารสกัดจาก H.  fontinalis มีผลยับยั้งการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสที่ปลายรากหอม (Allium ascalonicum L.)  การที่สารสกัดยับยั้งการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสที่ปลายรากเป็นสาเหตุที่ทำให้ความยาวรากของต้นกล้าพืชทดสอบลดลง

           สารสกัดที่สกัดด้วยน้ำจาก H.  fontinalis ทำให้เกิด lipid peroxidation มากกว่าสารที่สกัดด้วยเทานอล  โดยพบว่าสารที่สกัดด้วยน้ำมีผลทำให้เกิด lipid peroxidation ทั้งในส่วนของยอดและรากของไมยราบยักษ์  หญ้ายาง  หญ้ารังนก และผักกาดขาวปลี  แต่ทั้งสารที่สกัดด้วยน้ำและเมทานอลไม่ทำให้เกิด lipid peroxidation ทั้งในส่วนของยอดและรากของถั่วเหลืองและข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105  แสดงว่า ถั่วเหลืองและข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 มีความต้านทานต่อสารสกัด

           สารสกัดด้วยน้ำจาก H.  fontinalis มีผลทำให้ปริมาณคลอโรฟิลล์ของไมยราบยักษ์  หญ้ายาง ผักกาดเขียวปลี และข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ลดลง  ส่วนสารสกัดด้วยเมทานอลมีแนวโน้มทำให้ปริมาณคลอโรฟิลล์ของผักกาดเขียวปลี และปริมาณแคโรทีนอยด์ของไมยราบยักษ์ ผักกาดเขียวปลี และถั่วเหลืองลดลง  การที่มีปริมาณคลอโรฟิลล์ลดลงจะทำให้พืชมีการสังเคราะห์แสงลดลง และการที่มีปริมาณแคโรทีนอยด์ซึ่งเป็นสารที่ป้องกันการเกิด photooxidation ลดลง เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้พืชมีปริมาณคลอโรฟิลล์ลดลง

           สารสกัดด้วยน้ำจาก H.  fontinalis ทำให้เกิดการสะสมแอมโมเนียในลำต้นและรากของไมยราบยักษ์ หญ้ายางและหญ้ารังนกเพิ่มขึ้น ส่วนสารสกัดด้วยเมทานอลมีผลทำให้ปริมาณแอมโมเนียของรากไมยราบยักษ์เพิ่มขึ้น  การที่มีแอมโมเนียสะสมในเซลล์ปริมาณมากเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้พืชตาย เนื่องจากแอมโมเนียเป็นสารที่ยับยั้งการสังเคราะห์ ATP

จากการศึกษาวิจัยดังกล่าว จะเห็นว่า สารสกัดจาก Hapalosiphon sp. และ Hapalosiphon fontinalis มีศักยภาพที่จะนำไปพัฒนาเพื่อใช้ในการควบคุมวัชพืช

11
11

a) ผักยางต้นที่มีลักษณะปกติ เปรียบเทียบกับ b) c) และ d) ลักษณะ ต้นผิดปกติ ที่ฉีดพ่นด้วย Hapalosiphon sp 60 กรัมน้ำหนักแห้งเซลล์ต่อน้ำ 1 ลิตร

ปริมาณคลอโรฟิลล์ เอของ Hapalosiphon sp. ในอาหารเหลวสูตร BG-11 และ  BGA

ปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ ของ Hapalosiphon sp. .ในอาหารสูตร BG-11 ที่ระดับ pH 5-11

1
ไซยาโนแบคทีเรียที่เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ

1
ไซยาโนแบคทีเรียที่เพาะเลี้ยงในเรือนเพาะชำ

การเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนของสารสกัดจาก Hapalosiphon sp. (อายุ 5 สัปดาห์)

ต้นไมยราบยักษ์ที่ได้รับสารสกัดจาก Hapalosiphon fontinalis ความเข้มข้นต่างๆ

   
คณะผู้วิจัย :
ศรีสม สุวรรณวงศ์, ลิลลี่ กาวีต๊ะ, สุรียา ตันติวิวัฒน์, สรัญญา วัชโรทัย, ณัฐฎา เสนีวาส, มาลี ณ นคร,
รวีวรรณ ตัณฑวณิช, ณรงค์ วงศ์กันทรากร, อินทิรา ขูดแก้ว, พุฒิตา พันจี, กัญญพิสุทธิ์ ไชยชะลอ และ เสาวพรรณ จันทน์โรจน์
หน่วยงาน :
ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ 
โทร. 0-2562-5555