การคัดแยกราย่อยสลายพาราควอตและเอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง

Abstract

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ การคัดแยกราที่มีความสามารถในการย่อยสลายพาราควอต โดยเก็บตัวอย่างราจากดิน เศษไม้ หรือตัวอย่างเห็ด ผลการทดลองสามารถคัดแยกราได้ทั้งหมด 79 ไอโซเลต เมื่อพิจารณาความสามารถในการเจริญบนอาหารแข็งที่มีส่วนผสมของพาราควอต 0.3 เปอร์เซ็นต์ ร่วมกับความสามารถในการผลิตเอนไซม์ในกลุ่มลิกนิโนไลติก อันได้แก่ ลิกนินเปอร์ออกซิเดส แมงกานีสเปอร์ออกซิเดส และแลคเคส บนอาหารแข็งที่มีสารทดสอบที่บ่งบอกถึงชนิดของเอนไซม์ที่ราผลิตแล้ว พบว่ารา 17 ไอโซเลตมีความสามารถเหล่านี้ นำรากลุ่มนี้มาทดสอบโดยการเพิ่มความเข้มข้นของพาราควอตให้มากขึ้นเป็น 0.4, 0.5 และ 0.6 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งพบว่ามีรา 5 ไอโซเลตที่มีความสามารถในการทนพาราควอตได้สูงถึง 0.6 เปอร์เซ็นต์ จากการพิสูจน์เอกลักษณ์โดยอาศัยการเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์บริเวณ ITS พบว่าราที่แยกได้ ได้แก่ PQ3, PQ5, PQ6, A319 และ P279 มีความคล้ายคลึงกับราต่างๆ ได้แก่ Nodulisporium sp., Neosartorya fischeri, Hypoxylon fragiforme, Phoma sp. และ Setosphaeria rostrate ตามลำดับ ที่ระดับความเหมือน 99-100 เปอร์เซ็นต์ รา 2 ไอโซเลตที่แยกได้ แสดงความสามารถในการย่อยสลายพาราควอตในอาหารเหลวได้ดีที่สุด นั่นคือ ราไอโซเลต PQ5 ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไป 30 วัน ราสามารถย่อยสลายพาราควอตได้ประมาณ 37 เปอร์เซ็นต์ ในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีพาราควอตเข้มข้น 0.02 เปอร์เซ็นต์ โดยพบกิจกรรมของแมงกานีสเปอร์ออกซิเดสและแลคเคสสูงที่สุดที่ 34.28 และ 22.39 ยูนิต/ลิตร ตามลำดับ ไอโซเลต A319 สามารถย่อยสลายพาราควอตได้ประมาณ 37 เปอร์เซ็นต์ ในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีพาราควอตเข้มข้น 0.01 เปอร์เซ็นต์ และพบกิจกรรมของแมงกานีสเปอร์ออกซิเดสและแลคเคสสูงที่สุดที่ 117.76 และ 214.52 ยูนิต/ลิตร ตามลำดับ เมื่อตรวจสอบการย่อยสลายพาราควอตในดินพบว่า ไอโซเลต A319 สามารถเจริญในดินทดสอบที่มีพาราควอตได้ แต่ไม่พบการลดลงของพาราควอตในดิน ส่วนไอโซเลต PQ5 สามารถย่อยพาราควอตที่ความเข้มข้น 250 ppm ในดินปลอดเชื้อได้ 12.25 เปอร์เซ็นต์ แต่ราและกิจกรรมในการย่อยสลายพาราควอตอาจถูกยับยั้งโดยจุลินทรีย์ในธรรมชาติที่มีอยู่ในดิน Neosartorya fischeri PQ5 ที่แยกได้ซึ่งมีศักยภาพในการลดปริมาณพาราควอตได้ดีควรมีการศึกษากลไกการย่อยสลายพาราควอตเพิ่มเติมเพื่อหาภาวะที่เหมาะสมในการย่อยสลายพาราควอตในสภาพธรรมชาติต่อไป