Diversity of marine microorganism in Thai sea at microplastic contaminated sites

ปัญหาสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน เช่น ปัญหาขยะ น้ำเสียจากเกษตรกรรมและอุตสาหกรรมมีผลกระทบต่อคุณภาพชีวิตของมนุษย์และความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต เช่น สัตว์ พืช รวมทั้งเชื้อจุลินทรีย์ที่ทำหน้าที่เป็นผู้ย่อยสลายในระบบนิเวศ มีการคาดการณ์ว่ามีปริมาณพลาสติกมากกว่า 4.8 ล้านตันต่อปี ถูกทิ้งลงทะเล (Boucher & Friots, 2016) และพบไมโครพลาสติกหรือพลาสติกที่มีขนาดเล็กกว่า 5 มิลลิเมตร สะสมในสัตว์น้ำและระบบนิเวศใกล้เคียง เช่น หอยแครงและหอยสองฝาในบริเวณชายฝั่งตะวันออกของประเทศไทย (ปิติพงษ์ ธาระมนต์ และคณะ, 2559) ชายหาดที่จังหวัดภูเก็ต (เพ็ญศิริ เอกจิตต์ และ สิริวรรณ รวมแก้ว, 2559) รวมทั้งทะเลและมหาสมุทร (Boucher & Friots, 2016) การสะสมของไมโครพลาสติกในสัตว์น้ำและแหล่งน้ำแสดงถึงการปนเปื้อนไมโครพลาสติกในระบบนิเวศและห่วงโซ่อาหาร ซึ่งอาจส่งกระทบต่อสุขภาพของสัตว์น้ำ สุขอนามัยของมนุษย์ซึ่งเป็นผู้บริโภค รวมถึงการเปลี่ยนแปลงในระดับยีนและสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต (สุทธิรัตน์ กิตติพงษ์วิเศษและคณะ, 2562) เนื่องจากสารพิษที่สะสมตกค้างในไมโครพลาสติก เช่น สารกลุ่มพอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) พอลิคลอริเนตไบฟีนิล (PCBs) ดีดีที (DDT) และไดออกซิน เป็นต้น นอกจากนี้สารบางกลุ่มจัดว่ามีคุณสมบัติก่อมะเร็งในมนุษย์ (สถาบันวิจัยและพัฒนาทรัพยากรทางทะเลและป่าชายเลน และ คณะเทคโนโลยีทางทะเลมหาวิทยาลัยบูรพา, 2017) ถึงแม้จะยังไม่มีงานวิจัยที่ชี้ชัดถึงผลของไมโครพลาสติกถึงสุขภาพของมนุษย์ แต่การเฝ้าระวังถึงสถานการณ์การปนเปื้อนของไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำและสัตว์น้ำจึงมีความสำคัญ

หนึ่งในการแก้ปัญหาไมโครพลาสติกคือการบำบัดทางชีวภาพ (Bioremediation) โดยใช้เชื้อจุลินทรีย์ย่อยสลายพลาสติกจนกระทั่งได้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ โดยเชื้อจุลินทรีย์ในทะเลบางชนิดมีคุณสมบัติในการผลิตเอนไซม์เพื่อย่อยพลาสติก เช่น  Ideonella sakaiensis 201-F6 ที่มีคุณสมบัติย่อย polyethylene terephthalate (PET) จนเป็นกรดเทเรพธาลิกและเอธิลีนไกลคอล ซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (Yoshida et al., 2016; Palm et al., 2019) รวมทั้งเชื้อกลุ่มแอคติโนแบคทีเรียที่สามารถย่อย Polylactic Acid (PLA) (Butbunchu & Pathom-Aree, 2019).

ดังนั้นผู้วิจัยจึงเห็นความสำคัญในการศึกษาความหลากหลายของเชื้อจุลินทรีย์ที่บริเวณมีการปนเปื้อนของไมโครพลาสติกโดยเก็บตัวอย่างดินและตะกอนจากทะเลไทยน้ำลึก จำนวน 7 ตัวอย่าง และดินและตะกอนจากแถบชายฝั่งป่าชายเลน ณ สถานตากอากาศบางปู ตำบลบางปูใหม่ จังหวัดสมุทรปราการ (13°51'13"N 100°64'92"E) จำนวน 21 ตัวอย่าง สามารถคัดแยกเชื้อแบคทีเรียได้ทั้งหมดประมาณ 137 สายพันธุ์โดยใช้อาหารเลี้ยงเชื้อ Actinomyces isolation agar และ Starch casein agar ขณะนี้อยู่ระหว่างการทดสอบคุณสมบัติการย่อยพลาสติก Polypropylene และ Polyethylene ในระดับแลปปฏิบัติการการศึกษา โดยจะวางแผนศึกษาความหลากหลายของเชื้อจุลินทรีย์ที่บริเวณสภาวะแวดล้อมที่ปนเปื้อนไมโครพลาสติก เช่น ชายหาด และโรงงานผลิตพลาสติก โดยจะศึกษา Microbiome ของเชื้อโปรคาริโอตโดยวิเคราะห์ที่บริเวณ 16S rRNA และเชื้อยูคาริโอต โดยวิเคราะห์ที่บริเวณ 18S rRNA และบริเวณ ITS นอกจากนี้ในกรณีที่เชื้อจุลินทรีย์นั้นไม่สามารถเจริญเติบโตได้ในสภาวะห้องทดลอง การศึกษากลุ่มยีนจากเชื้อจุลินทรีย์ในตัวอย่างธรรมชาติเพื่อวิเคราะห์หายีนที่สามารถสร้างเอนไซม์ย่อยพลาสติกโดยศึกษา Metagenomic จะนำมาซึ่งการแสดงออกของยีนดังกล่าวในเชื้อจุลินทรีย์เพื่อผลิตเอนไซม์ย่อยพลาสติกที่น่าสนใจต่อไป ผู้วิจัยคาดหวังว่าการค้นพบดังกล่าวจะนำมาสู่การประยุกต์ใช้เชื้อจุลินทรีย์หรือเอนไซม์เพื่อลดปริมาณไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำและแหล่งธรรมชาติอย่างปลอดภัยและยั่งยืน