การคัดเลือกเชื้อราเพื่อใช้ในการฟอกสีของน้ำกากส่า

Abstract

ทำการแยกแยะและตรวจสอบหาเชื้อราที่มีความสามารถในการฟอกสีกากน้ำตาลจากดินและน้ำในประเทศไทย โดยเฉพาะจากโรงงานสุรา รวมทั้งเชื้อราสายพันธ์ต่าง ๆ ที่เก็บไว้ที่ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มีจำนวนทั้งสิ้น 228 สายพันธุ์พบว่ามี 9 สายพันธุ์ มีความสามารถในการฟอกสีกากน้ำตาลได้ตั้งแต่ 50% นอกจากนี้ยังพบว่า เชื้อราเหล่านี้มีความต้องการแหล่งอาหารไนโตรเจน ปริมาณน้ำตาลกลูโคส และความเป็นกรดเป็นด่างแตกต่างกัน โดยเฉพาะเชื้อราที่แยกได้ D90 สามารถเจริญเติบโตและฟอกสีกากน้ำตาลได้ดีที่สุด เมื่อเติมน้ำตาลกลูโคส 2.5% และผงยีสต์สกัด 0.2% เพื่อเป็นแหล่งอาหารไนโตรเจน ปรับสภาวะความเป็นกรดเป็นด่าง 6.0 ปริมาณเชื้อเริ่มต้นที่ใช้ไม่ควรต่ำกว่า 0.15% ซึ่งสามารถฟอกน้ำตาลได้สูงถึง 93% ในเวลา 10 วัน การเลี้ยงเชื้อราที่แยกได้ D90 ในน้ำกากส่าที่เก็บจากจุดต่าง ๆ ของระบบกำจัดน้ำเสีย เช่น น้ำกากส่าสด น้ำกากส่าหลังผ่านระบบกำจัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ และน้ำกากส่าหลังผ่านระบบกำจัดน้ำเสียแบบให้อากาศ พบว่า น้ำกากส่าสดเหมาะสมที่สุดสำหรับเชื้อรา D90 ในการฟอกสีน้ำกากส่า คือ สามารถฟอกสีน้ำกากส่า ได้ถึง 91.0% ในเวลา 10 วัน ทั้งยังลดระดับ บี.โอ.ดี. ได้ถึง 81.0% ในเวลา 12 วัน ในขณะที่น้ำกากส่าหลังผ่านระบบกำจัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ และระบบกำจัดน้ำเสียแบบให้อากาศ ถูกฟอกสีน้ำกากส่าได้เพียง 65.0% และ 60.0% ตามลำดับ และลดระดับ บี.โอ.ดี. ได้ 95.5% และ 93.4% ตามลำดับ สำหรับผลของอาหารเสริมที่เติมลงในน้ำกากส่าลดต่อการฟอกสีน้ำกากส่านั้น พบว่าอาหารเสริมทุกชนิดที่เติมลงในน้ำกากส่าสด มีผลช่วยให้การฟอกสีน้ำกากส่าดีขึ้นกว่าไม่เติมอาหารเสริม คือ ถ้าไม่เติมชนิดใดชนิดหนึ่ง เช่น กลูโคส โซเดียมไนเตรต โปแคสเซียมไดโฮไตรเจนฟอสเฟต แมกนีเซียมซัลเฟตหรือไม่ หรือไม่เติมอาหารเสริมทุกตัว จะได้ผลการฟอกสีน้ำกากส่าตามลำดับดังนี้ 22.5% 87.5% 85.0% 82.5% และ 17.5% การศึกษาการฟอกสีน้ำกากส่าที่เก็บจากจุดต่าง ๆ ของระบบกำจัดน้ำเสีย เช่น น้ำกากส่าสด น้ำกากส่าหลังผ่านระบบกำจัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ และน้ำกากส่าหลังผ่านระบบกำจัดน้ำเสียแบบให้อากาศ โดยเชื้อราที่แยกได้ D90 ในสภาพไม่ปลอดเชื้อ เปรียบเทียบกับการไม่เติมเชื้อราดังกล่าว พบว่า กรณีที่เติมเชื้อราที่แยกได้ D90 สามารถฟอกสีน้ำกากส่าที่เก็บจากจุดต่าง ๆ ได้ดีกว่า และสามารถฟอกสีน้ำกากส่าสดได้ดีที่สุด คือ สามารถฟอกสีน้ำกากส่าได้ 70.0% ในเวลา 11 วัน ทั้งยังลดระดับ ได้ถึง 90.4% ในเวลา 18 วัน การฟอกสีกากน้ำตาลแบบกึ่งต่อเนื่อง โดยเชื้อราที่แยกได้ D90 พบว่าได้ผลดีกล่าวคือ การฟอกสีกกน้ำตาลครั้งที่ 1 สามารถฟอกสีกากน้ำตาลได้ 80.0% ปริมาณเซลที่เกิดขึ้น 1.15 กรัม/100 มิลลิลิตร ในเวลา 10 วัน ครั้งที่ 2 หลังจากเทอาหารเลี้ยงเชื้อเก่าออกครึ่งหนึ่งและเดินอาหารเลี้ยงเชื่อใหม่แทน สามารถฟอกสีกากน้ำตาลได้ 78.0% ปริมาณเซลเกิดขึ้นเป็น 1.19 กรัม/100 มิลลิลิตร ในเวลา 6 วัน ครั้งที่ 3 หลังจากเทอาหารเลี้ยงเชื้อเก่าออกครึ่งหนึ่งและเติมอาหารเลี้ยงเชื่อใหม่แทน สามารถฟอกสีกากน้ำตาลได้ 78.6% ปริมาณเซลเกิดขึ้นเป็น 1.40 กรัม/100 มิลลิตร ในเวลา 7 วัน การฟอกสี้น้ำกากส่าสดแบบกึ่งต่อเนื่องโดยเชื้อราที่แยกได้ D90 พบว่าเชื้อราดังกล่าวสามารถสามารถฟอกสีน้ำกากส่าในแต่ละครั้งได้ดีเช่นเดียวกับการทดลองใช้สีกากน้ำตาล กล่าวคือ การฟอกสีน้ำกากส่าครั้งที่ 1 สามารถฟอกสีน้ำกากส่าได้ 80% ลดระดับ บี.โอ.ดี. ได้ 74.23% ในเวลา 9 วัน ครั้งที่ 2 หลัง เทอาหารเลี้ยงเชื้อเก่าออกครึ่งหนึ่งและเติมอาหารเลี้ยงเชื้อใหม่แทน สามารถฟอกสีน้ำกากส่าได้ 78% ลดระดับ บี.โอ.ดี. ได้ 75% ในเวลา 7 วัน ครั้งที่ 3 หลังเทอาหารเลี้ยงเชื้อเก่าออกครึ่งหนึ่งและเติมอาหารเลี้ยงเชื้อใหม่แทน สามารถฟอกสีน้ำกากส่า ได้ 78.6% ลดระดับ บี.โอ.ดี. ได้ 65.88% ในเวลา 7 วัน จากการจำแนกชนิดของเชื้อราที่แยกได้ D90 พบว่าอยู่ในกลุ่ม Deuteromycates เนื่องจากมีลักษณะเป็นเส้นใยสีขาว มีผนังกั้นแต่ละเซล ไม่พบการสร้างสปอร์ และ แคลมป์คอนเนคชั่น ถึงแม้จะเจริญอาหารเลี้ยงเชื้อชนิดต่าง ๆ การศึกษาลักษณะโครงสร้างภายในของเชื้อราที่แยกได้ D90 ที่เลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีสีกากน้ำตาลและไม่มี ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนแบบสำแดงผ่านตัวอย่าง พบว่าลักษณะโครงสร้างภายในของเส้นใยที่เลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีสีกากน้ำตาล จะมีสารทึมอิเลคตรอน เป็นกลุ่ม ๆ กระจายทั่วไซโดรพลาสซึ่ม ในขณะที่โครงสร้างภายในของเส้นใย เยื่อเลี้ยงในโพเตโต เดกซโตรส บรอท จะไม่พบลักษณะนี้ สารทึมอิเลคตรอนนี้อาจจะเป็นสีกากน้ำตาลซึ่งเชื้อราดูดซับเข้าไปในเซล ทั้งอาจเป็นวิธีการฟอกสีของกากน้ำตาลของเชื้อราชนิดนี้เมื่อสีกากน้ำตาลที่ดูดซึมเข้าไปในเซตและไปสะสมอยู่