เอกสารประกอบจุล ฉบับปรับปรุง

หน่วยที่ 1
บทนาจุลชีววทิ ยา
(Introduction Of Microbiology)

จุลินทรียห์ รือจุลชีพ (Microorganism) เป็นสิ่งมีชีวติ ขนาดเล็ก ส่วนใหญ่มองดว้ ยตาเปล่าไม่
เห็น องคป์ ระกอบทางเคมีคลา้ ยกบั สัตวช์ ้นั สูง สามารถทาใหเ้ กิดปฏิกิริยาทางชีวเคมี ดารงชีวติ โดย
ใชอ้ าหารอยา่ งง่าย ๆ เช่น เกลืออนินทรียอ์ ยา่ งเดียวหรือผสมกบั น้าตาลเฮกโซส (hexose) ทาให้มนั
เจริญเพ่ิมจานวนข้ึนมาไดอ้ ยา่ งรวดเร็ว

จุลินทรียม์ ีหลายชนิด และมีคุณสมบตั ิท่ีแตกต่างกนั เช่น ความแตกต่างขององคป์ ระกอบ
ทางเคมี อตั ราการเพ่มิ จานวน เป็นตน้ ถึงแมว้ า่ จุลินทรียจ์ ะอยใู่ นกลุ่มเดียวกนั กย็ งั มีความแตกตา่ งกนั

1.1 ความหมายและขอบข่ายของจุลชีววทิ ยา
จุลชีววทิ ยา (Microbiology) เป็นวชิ าที่ศึกษาเกี่ยวกบั สิ่งมีชีวติ ขนาดเล็ก ซ่ึงมองดว้ ยตาเปล่า

ไม่เห็น ตอ้ งมองดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์ สิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ เหล่าน้ีในอดีตรวมเรียกวา่ “จุลชีวนั ” ปัจจุบนั
เรียกว่า จุลินทรีย์ ประกอบดว้ ยส่ิงมีชีวิต 5 กลุ่ม คือ แบคทีเรีย (Bacteria) ไวรัส (Virus) ฟังไจ
(Fungi) โพรโตซวั (Protozoa) และสาหร่าย (Algae)

เนื่องจากวชิ าจุลชีววทิ ยาเก่ียวขอ้ งกบั การศึกษาจุลินทรีย์ ท้งั แบคทีเรีย ฟังไจ ไวรัส สาหร่าย
และโพรโตซวั ดงั น้นั จึงแบ่งไดห้ ลายสาขาดงั น้ี

1.1.1 การศึกษาจุลชีววิทยาเฉพาะกลุ่ม เป็ นการศึกษาที่มุ่งเนน้ เฉพาะจุลินทรียช์ นิดใดชนิด
หน่ึงเทา่ น้นั ไดแ้ ก่

1.1.1.1 แบคทีเรียวทิ ยาหรือวิทยาแบคทีเรีย (Bacteriology) เป็ นการศึกษาเก่ียวกบั
แบคทีเรีย

1.1.1.2 สาหร่ายวทิ ยา (pHycology) เป็นการศึกษาเก่ียวกบั สาหร่าย
1.1.1.3 ราวทิ ยา (Mycology) เป็นวธิ ีการศึกษาเกี่ยวกบั ฟังไจ ไดแ้ ก่ เห็ด รา ยสี ต์
1.1.1.4 ไวรัสวิทยา (Virology) เป็ นการศึกษาเกี่ยวกบั ไวรัส รวมท้งั การศึกษา
เก่ียวกบั ไวรอยด์ (Viroid) ดว้ ย
1.1.1.5 โพรโตซวั วิทยาหรือวทิ ยาสัตวเ์ ซลล์เดียว (Protozoology) เป็ นการศึกษา
เกี่ยวกบั โพรโตซวั

1.1.2 การศึกษาจุลชีววทิ ยาในด้านทจ่ี ะนาไปใช้ประโยชน์

2

การศึกษาในดา้ นน้ีมุ่งเนน้ ท่ีจะไปใชป้ ระโยชน์ต่าง ๆ เป็ นประการสาคญั สามารถแบ่งออก
ไดห้ ลายสาขา ดงั น้ี

1.1.2.1 จุลชีววทิ ยาทางดิน (Soil Microbiology) เป็นการศึกษาเกี่ยวกบั บทบาทและ
กิจกรรมของจุลินทรียใ์ นดิน จุลินทรียท์ ี่เก่ียวขอ้ งกบั กระบวนการเปล่ียนแปลงทางชีวเคมีในดิน เช่น
การเปลี่ยนแปลงของวฏั จกั รไนโตรเจนและวฏั จกั รคาร์บอน เป็นตน้

1.1.2.2 จุลชีววิทยาทางน้า (Aquatic Microbiology) เป็ นการศึกษาเกี่ยวกบั บทบาท
และกิจกรรมของจุลินทรียใ์ นน้า ท้งั น้าจืด น้าเค็ม น้าฝน แม่น้า ลาคลอง หนอง และบึง รวมท้งั น้า
โสโครก โดยศึกษาถึงโครงสร้าง การจาแนกบทบาทต่อสิ่งแวดลอ้ ม ทาให้เกิดวฏั จกั รต่าง ๆ ของ
ธาตุในน้าและโคลน รวมท้งั ความสัมพนั ระหวา่ ง พืชน้า สัตวน์ ้า การแพร่ระบาด ของจุลินทรียท์ ่ีทา
ใหเ้ กิดโรค การก่อใหเ้ กิดน้าเสีย และการแกไ้ ขปัญหาน้าเสียดว้ ยจุลินทรีย์ เป็นตน้

1.1.2.3 จุลชีววิทยาทางอากาศ (Aeromicrobiology) เป็ นการศึกษาบทบาทและ
กิจกรรมของจุลินทรียใ์ นอากาศ เช่น การแพร่กระจายของจุลินทรียท์ ่ีปลิวติดไปกับผงฝ่ ุน และ
ละอองน้าในอากาศ ในสถานที่ชุมชนแออดั เช่น ในเมือง โรงเรียน โรงพยาบาล ตลาด และโรง
ภาพยนตร์ เช้ือจุลินทรียท์ ี่แพร่กระจายในอากาศก่อให้เกิดโรคต่าง ๆ มากมาย โดยเฉพาะโรคท่ี
เกี่ยวกบั ทางเดินหายใจ

1.1.2.4 จุลชีววิทยาทางอาหาร (Food Microbiology) เป็ นการศึกษาเกี่ยวกบั
บทบาทและกิจกรรมของจุลินทรียใ์ นอาหาร เช่น จุลินทรียท์ ่ีเป็ นสาเหตุให้อาหารเน่าเสีย จุลินทรีย์
ควบคุมและป้ องกนั การเน่าเสียของอาหาร และถนอมอาหาร เป็นตน้

1.1.2.5 จุลชีววทิ ยาทางนม (Dairy Microbiology) เป็ นการศึกษาเกี่ยวกบั บทบาท
และกิจกรรมของจุลินทรียใ์ นนมและผลิตภณั ฑ์นม เช่น จุลินทรียท์ ่ีเป็ นสาเหตุของการทาใหน้ มบูด
นมเป็ นเมือกหรือมีรสเปร้ียว และการป้ องกนั จุลินทรียท์ ี่เป็ นเช้ือโรคในนม โดยปนเป้ื อนมาจาก
ผลิตภณั ฑน์ มดิบ เป็นตน้

1.1.2.6 จุลชีววิทยาทางอุตสาหกรรม (Industrial Microbiology) เป็ นการศึกษา
เก่ียวกับวิธีการนาจุลินทรียไ์ ปใช้การทาอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น การผลิตโปรตีน การผลิตยา
ปฏิชีวนะ การผลิตแอลกอฮอล์ การหมกั ซีอ๊ิว และเตา้ เจ้ียว การผลิตกรดต่าง ๆ ตลอดจนการหมกั
ดองอาหารต่าง ๆ

1.1.2.7 จุลชีววิทยาทางสาธารณสุข (Sanitary Microbiology) เป็ นการศึกษา
เก่ียวกบั จุลินทรียท์ ่ีเป็ นเช้ือโรคในแหล่งน้า ตลอดจนวิธีทาให้น้าบริสุทธ์ิปราศจากเช้ือโรค กลิ่น
และรสอนั ไม่พึงประสงค์ การควบคุมมาตรฐานความสะอาดของอาหาร เครื่องดื่ม และเครื่อง
อุปโภคบริโภคต่าง ๆ เป็นตน้

3

1.1.3 การศึกษาจุลชีววทิ ยาในด้านวทิ ยาศาสตร์บริสุทธ์ิ
การศึกษาจุลินทรียใ์ นดา้ นน้ีมุง่ เนน้ รวบรวมขอ้ มลู ต่าง ๆ เพือ่ ใชใ้ นการศึกษาเก่ียวกบั
จุลินทรียด์ า้ นอ่ืน ๆ ต่อไป แบง่ ออกไดห้ ลายสาขา ดงั น้ี

1.1.3.1 จุลินทรียว์ ทิ ยาพ้ืนฐาน (Basic Microbiology) เป็ นการศึกษากระบวนการ
พ้นื ฐานทางชีววทิ ยาของจุลินทรียก์ ลุ่มต่าง ๆ ไดแ้ ก่ แบคทีเรีย ฟังไจ โพรโตซวั สาหร่าย และไวรัส
ซ่ึงแยกไดห้ ลายสาขาตามกลุ่มของจุลินทรีย์ เช่น วิทยาแบคทีเรีย (Basic Microbiology) วิทยาเห็ด
และรา (Mycology) วิทยาสาหร่าย (pHycology) วิทยาสัตวเ์ ซลล์เดียว (Protozoology) และวิทยา
ไวรัส (Virology)

1.1.3.2 จุลินทรียว์ ทิ ยาบรู ณาการ (Integrative Microbiology) เป็นการศึกษา
จุลินทรียใ์ นดา้ นต่าง ๆ เช่น รูปร่าง ขนาด พนั ธุกรรม สรีรวิทยา นิเวศวิทยา และการจดั หมวดหมู่
เป็ นการศึกษาจุลินทรียแ์ ต่ละดา้ นความสาคญั โดยส่วนรวม ไม่แยกศึกษาเป็ นรายกลุ่ม เช่น ศึกษา
รูปร่างของจุลินทรีย์ (Microbial Morphology) สรีรวิทยาของจุลินทรีย์ (Microbial physiology)
อนุกรมวิธานของจุลินทรีย์ (Microbial Taxonomy) พนั ธุกรรมของจุลินทรีย์ (Microbial Genetics)
และนิเวศวทิ ยาของจุลินทรีย์ (Microbial Ecology)

1.1.3.3 จุลินทรียว์ ิทยาศาสตร์ประยุกต์ (Applied Microbiology) จุลินทรีย์
วทิ ยาศาสตร์อาจจาแนกเป็ นสาขายอ่ ย โดยยึดหลกั การประยุกตใ์ ชเ้ ป็ นเกณฑส์ าคญั เช่น จุลินทรีย์
วทิ ยาในดิน (Soil Microbiology) จุลินทรียว์ ิทยาของแหล่งน้า (Aquatic Microbiology) จุลินทรีย์
วิทยาของอาหารและนม (Food and Dairy Microbiology) จุลชีววิทยาในโรงงานอุตสาหกรรม
(Industrial Microbilogy) จุลินทรียว์ ิทยาในอุตสาหกรรมการเกษตรและส่ิงแวดลอ้ ม (Microbiology
in Industry Agriculture and Environment) และจุลินทรียว์ ิทยาด้านการแพทย์ (Medical
Microbiology)

1.2 ประวตั ิจุลชีววทิ ยา
การคน้ พบจุลินทรียไ์ ด้สาเร็จจนกระทงั่ ใน ค.ศ.1675 Anton Van Leeuwenhoek ได้

ประดิษฐเ์ ลนส์และกลอ้ งจุลทรรศน์ ซ่ึงเป็นเครื่องมือช่วยใหม้ องเห็นจุลินทรีย์ ซ่ึงเป็ นสิ่งมีชีวติ เซลล์
เดียวขนาดเลก็ มีขนาดเส้นผา่ ศนู ยก์ ลางนอ้ ยกวา่ 0.1 มิลลิเมตร จึงไม่สามารถมองเห็นดว้ ยตาเปล่า

โรเจอร์ เบคอล (Roger Bacon, ค.ศ. 1214-1294) ชาวองั กฤษ ผไู้ ดร้ ับการยกยอ่ งวา่ เป็ นคน
แรกท่ีประดิษฐก์ ลอ้ งจุลทรรศน์แบบเลนลเ์ ดียว

ซาคาเรียส ยานเซน (Zacharias Janssen, ค.ศ. 1580-1638) ชาวฮอลนั ดาผปู้ ระดิษฐก์ ลอ้ ง
จุลทรรศน์แบบเลนส์ประกอบ

4

อนั ตนั แวน เลเวนฮุค (Anton Van Leeuwenhoek, ค.ศ. 1632-1723) ชาวฮอลนั ดาได้
ประดิษฐก์ ลอ้ งจุลทรรศน์เลนส์เดียว มีกาลงั ขยาย 200-300 เท่า นาไปส่องดูน้าฝน น้าในสระ และ
หยดน้าจากคลอง บึง และแม่น้าต่าง ๆ เขาได้พบสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ และต้งั ชื่อว่า “แอนนิมอลคูล
(Animalcules)”

ภาพท่ี 1.1 แสดงภาพอนั ตนั แวน เลเวนฮุค (ซา้ ย) และกลอ้ งจุลทรรศน์ของเลเวนฮุค (ขวา)
(ท่ีมา: Madigan, 2003)

ภาพที่ 1.2 กลอ้ งจุลทรรศนข์ องโรเบิร์ต ฮุค (ซา้ ย) และเซลลไ์ มค้ อร์กท่ีตายแลว้ (ขวา)
(ที่มา: Madigan, 2003)

ปี ค.ศ. 1674-1723 เลเวนฮุคไดใ้ ชก้ ลอ้ งจุลทรรศน์แบบเลนลเ์ ดียวน้ี สังเกตจุลินทรียห์ ลาย
ชนิด โดยได้วาดภาพไวพ้ ร้อมท้งั เขียนจดหมายรายงานการค้นพบจุลินทรีย์ไปยงั สมาคมแห่ง

5

ลอนดอน จนเป็ นที่ยอมรับอยา่ งกวา้ งขวางในหมู่นกั วิทยาศาสตร์ จดหมายบรรจุภาพวาดจุลินทรีย์
ที่เลเวนฮุดรวบรวมส่งไปกรุงลอนดอนมากกว่า 300 ฉบบั และไดร้ ับการตีพิมพเ์ ป็ นภาษาองั กฤษ
นบั เป็นตาราจุลินทรียเ์ ล่มแรกของโลก และเลเวนฮุคไดร้ ับการยกยอ่ งวา่ เป็นคนแรกท่ีคน้ พบ
จุลินทรียโ์ ดยใชก้ ลอ้ งจุลทรรศน์

ภาพที่ 1.3 แสดงภาพวาดแบคทีเรียในปากมนุษย์ ซ่ึงเลเวนฮุค วาดไว้ในปี ค.ศ. 1683
(ท่ีมา: Madigan, 2003)

ฟรานซิสโก เรดิ (Francesco Redi, ค.ศ. 1626-1697) แพทยช์ าวอิตาลีเป็ นคนแรกท่ีคดั คา้ น
ทฤษฏีสปอนเตเนียส เจนเนอเรชัน (The theory of spontaneous generation) หรืออะไบโอเจนเนซีส
(Abiogenesis) ที่ต้งั ข้ึนโดย อริสโตเติล (Arittotle, 384-322 B.C.) โดยทาการทดลองให้เห็นว่า
หนอนไมไ่ ดเ้ กิดจากเน้ือเน่า แตเ่ กิดจากไขท่ ่ีแมลงวนั วางไวบ้ นกอ้ นเน้ือ เป็ นการคดั คา้ นทฤษฏีความ
เชื่อท่ีวา่ หนอนและแมลงเกิดข้ึนไดเ้ องจากเน้ือเน่า

6

ภาพที่ 1.4 แสดงภาพวาดของฟรานซิสโก เรดิ (ที่มา: Madigan, 2003)

ภาพที่ 1.5 แสดงการทดลองของเรดิ โดยการทดลองวางชิ้นเน้ือในขวดเปิ ดฝา ขวดปิ ดฝาสนิท และ
ขวดท่ีคลุมดว้ ยตาขา่ ย (ที่มา: Madigan, 2003)

หลุยส์ โจโมลท์ (Louis Jomolt, ค.ศ. 1711) ชาวฝร่ังเศสไดท้ ดลองพบวา่ เม่ือปิ ดขวดน้าตม้
ฟางใหแ้ น่นทนั ทีหลงั จากตม้ น้าเดือดแลว้ จะไม่มีจุลินทรียเ์ กิดข้ึน แต่เมื่อเปิ ดขวดใหอ้ ากาศเขา้ ไปได้
จะมีจุลินทรียเ์ กิดข้ึน

จอห์น นีดแฮม (John Needham, ค.ศ. 1713-1781) บาทหลวงชาวองั กฤษไดท้ าการทดลอง
นาน้าตม้ เน้ือเทลงในขวดแกว้ แลว้ ปิ ดปากขวดดว้ ยไมค้ อร์ก หลงั จากน้นั 2-3 วนั พบวา่ น้าตม้ เน้ือ
เต็มไปดว้ ยจุลินทรียจ์ านวนมาก เมื่อเปลี่ยนไปใช้น้าตม้ เมล็ดขา้ วโพด ไดผ้ ลเช่นเดิม ดงั น้นั นีดแอม
จึงสรุปวา่ “จุลินทรียเ์ กิดข้ึนไดเ้ องจากพลงั ชีวติ ในน้าตม้ เน้ือ”

ลาซซาโร สปอลแลนซานิ (Lazzalo Spollanzani, ค.ศ. 1729-1779) นกั ชีววิทยาชาวอิตาลี
ไดท้ าการทดลองตามแบบวิธีของนีดแฮม แต่สปอลแลนซานิให้ความร้อนแก่น้าตม้ เน้ือนานถึง 1

7

ชวั่ โมง แลว้ ปิ ดปากขวดให้สนิท ต้งั ทิ้งไวน้ านระยะหน่ึงน้าตม้ เน้ือยงั ไม่ขุ่น และนามาส่องดูดว้ ย
กลอ้ งจุลทรรศน์ก็ไม่พบจุลินทรีย์ การทดลองซ้าหลาย ๆ คร้ังผลปรากฏเช่นเดิม ผลการทดลองน้ี
ขดั แยง้ กบั ของนีดแฮม นีดแฮมไดแ้ ยง้ วา่ การตม้ เน้ือนาน ๆ ไดท้ าลายสิ่งมีชีวติ ในน้าตม้ เน้ือจนหมด
สิ้น จุลินทรียจ์ ึงเกิดข้ึนไมไ่ ด้ ต่อมาสปอลแลนซานิ ไดท้ าการเปิ ดฝา ปิ ดพอให้อากาศภายนอกเขา้ ไป
สัมผสั กบั น้าตม้ เน้ือ หลงั จากน้นั ไม่นาน น้าตม้ เน้ือในขวดเร่ิมข่นุ ขาวมีจุลินทรียเ์ กิดข้ึน หากวางทิ้ง
ไวน้ าน เป็นการสนบั สนุนใหจ้ ุลินทรียเ์ กิดข้ึนได้ ดงั น้นั สปอลแลนซานิ จึงสรุปวา่ จุลินทรียท์ ี่เกิดใน
น้าตม้ เน้ือมาจากจุลินทรียใ์ นอากาศนน่ั เองและการตม้ ใหเ้ ดือดสามารถฆ่าจุลินทรียไ์ ดเ้ ป็ นท่ีมาของ
การศึกษาของหลุย ปาสเตอร์ในเวลาตอ่ มา

ภาพท่ี 1.6 แสดงภาพวาด Lazzaro Spallanzani และการทดลองน้าตม้ เน้ือ (ที่มา: Madigan, 2003)
อองตวน โลรอง ลาววั ซิเอ (Antoine Lauresnt Lavoisier, ค.ศ. 1743-1794) ไดส้ าธิตใหเ้ ห็น

ถึงความสาคญั ของออกซิเจนต่อส่ิงมีชีวิต ผทู้ ี่เช่ือถือทฤษฏีสปอนเตเนียส เจนเนอเรชัน ไดว้ ิจารณ์
การทดลองของสปอนแลนซานิว่าการปิ ดปากขวดน้าต้มเน้ือจนสนิทเป็ นการขดั ขวางไม่ให้
ออกซิเจนเขา้ ไปในขวดน้นั ยอ่ มมีผลตอ่ การเจริญของจุลินทรีย์

8

ฟรังซ์ ชุลซ์ (Franz Schulze, ค.ศ. 1815-1873) ไดท้ ดลองใหอ้ ากาศผา่ นกรดกามะถนั เขม้ ขน้
และโปรแตสเซียมไฮดรอกไซดเ์ ขา้ สู่น้าตม้ เน้ือท่ีฆ่าเช้ือแลว้ เม่ือทิ้งไวส้ ักระยะหน่ึง นาน้าตม้ เน้ือมา
ตรวจดูไม่มีเช้ือจุลินทรีย์

เทโอดอร์ ชวานน์ (Theodor Schwann, ค.ศ. 1810-1882) ไดท้ าการทดลองให้อากาศผา่ น
ขดลวดที่ร้อนแดงเขา้ สู่น้าตม้ เน้ือในขวดแกว้ ผลปรากฏออกมาเช่นเดียวกบั การทดลองของชุลซ์ คือ
ไม่ปรากฏจุลินทรียใ์ นน้าตม้ เน้ือเช่นกนั แต่เมื่ออากาศผา่ นหลอดแกว้ ท่ีอุณหภูมิปกติก็พบวา่ มีจุลินรีย์
เกิดข้ึนในน้าตม้ เน้ือ

ภาพที่ 1.7 แสดงภาพชวานน์ (ที่มา : Volk, 1973)
ซารอเดอร์ (Schoeder) และฟอน ดุสซ์ (Von dusch) (ค.ศ.1850) ทาการทดลองใชส้ าลีกรอง

อากาศก่อนท่ีผ่านเขา้ สู่น้าตม้ เน้ือ เม่ือทิ้งไวร้ ะยะหน่ึง นามาตรวจสอบไม่พบจุลินทรีย์ เพราะ
จุลินทรียจ์ ะถูกกรองไวท้ ี่สาลี วิธีน้ีจึงป้ องกนั การปนเป้ื อนและเป็ นจุดเริ่มตน้ ของเทคนิคการอุดจุก
สาลีในหอ้ งปฏิบตั ิการ

หลุยส์ ปาสเตอร์ (Louis Pasteur, ค.ศ. 1822-1895) นกั เคมีชาวฝร่ังเศส และเป็ นคนแรกที่
พสิ ูจนว์ า่ สิ่งมีชีวิตมาจากส่ิงมีชีวติ โดยสามารถลม้ ลา้ งความคิดเร่ือง Abiogenesis ไดส้ าเร็จ จากการ
ทดลองตม้ อาหารในขวดแกว้ รูปคอห่านทียืดยาวจนโคง้ งอเป็ นเวลานานและต้งั ทิ้งไวอ้ าหารในขวด
แก้วไม่เสีย แสดงให้เห็นว่าจุลินทรียใ์ นอาหารไม่ไดเ้ กิดข้ึนเอง แต่มีอยู่ทวั่ ไปท้งั ในอากาศและ
อาหาร การตม้ ทาให้จุลินทรียต์ ายลง เป็ นการคน้ พบวิธีการฆ่าเช้ือจุลินทรียโ์ ดยการนามาตม้ หรือ
เรียกวา่ “พาสเจอร์ไรเซชนั (Pasteurization)”

9

ภาพที่ 1.8 แสดงภาพหลุยส์ ปาสเตอร์ และการทดลองของหลุยส์ ปาสเตอร์กบั ขวดแกว้ รูปคอห่าน
(ที่มา: Madigan, 2003)

จอห์น ทินดอลล์ (John Tyldall, ค.ศ. 1820-1893) นักวิทยาศาสตร์ชาวองั กฤษ พบว่า
แบคทีเรียสามารถสร้างสปอร์ได้ แบ่งได้ 2 แบบ คือ รูปแบบที่ไม่ทนความร้อน (Thermolabile
form) และรูปแบบที่ทนต่อความร้อน (Thermostable form)

Ehrenberg ค.ศ. 1823 เป็ นคนแรกที่นาคาภาษากรีกวา่ Bacterium แปลวา่ small droplet มา
ใช้

เฟอร์ดินานด์ โคน (Ferdinand cohn) นกั จุลชีววทิ ยาชาวเยอรมนั ผคู้ น้ พบโครงสร้างท่ีทน
ความร้อนของแบคทีเรีย เรียกวา่ “สปอร์ (spore)”

ในปี ค.ศ. 1675 จากการคน้ พบจุลินทรียเ์ ป็ นคร้ังแรกของเลเวนฮุค นกั วทิ ยาศาสตร์ใชเ้ วลา
กวา่ 200 ปี ทาการศึกษาและคน้ ควา้ เพื่อตอบคาถามเก่ียวกบั การกาเนิดของจุลินทรีย์ ในปี ค.ศ. 1860
หลุยส์ ปาสเตอร์ไดล้ บลา้ งความเชื่อท่ีวา่ จุลินทรียเ์ กิดข้ึนไดเ้ องจากสิ่งไม่มีชีวติ ไดส้ าเร็จ และในปี
ค.ศ. 1877 ทฤษฏีสปอนเตเนียส เจอเนอเรชนั กถ็ ูกคดั คา้ นโดยสิ้นเชิง ปัจจุบนั นกั วทิ ยาศาสตร์เช่ือวา่
ชีวติ กาเนิดมาจากส่ิงมีชีวติ (Biogenesis) เท่าน้นั

10

1.3 ทฤษฏีการเกดิ โรคจากจุลชีววทิ ยา
ในอดีตคนโบราณเชื่อกนั ว่าโรคท่ีเกิดกับร่างกายมาจากการกระทาของภูตผีปี ศาจหรือ

อานาจลึกลบั เมื่อมีความเจริญทางดา้ นวทิ ยาการตา่ ง ๆ ทาใหแ้ นวความคิดเหล่าน้ีมีการเปลี่ยนแปลง
นกั วทิ ยาศาสตร์ไดม้ ีการศึกษาความสัมพนั ธ์ระหวา่ งจุลินทรียก์ บั โรคไว้ ดงั น้ี

Aristotle กล่าวไวว้ า่ โรคตา่ ง ๆ ติดตอ่ กนั ไดโ้ ดยการสมั ผสั
จิโรลาโม ฟราคาสโตโร (Girolamo Fracastoro, ค.ศ. 1485-1553) แพทยช์ าวอิตาเลียนได้
ตีพิมพผ์ ลงานเผยแพร่ลงในหนงั สือ De Contagione ในปี ค.ศ. 1546 โดยกล่าววา่ โรคต่าง ๆ สามารถ
ติดต่อไดท้ ้งั ทางอากาศ การสัมผสั กบั ผปู้ ่ วยโดยตรง และการใชส้ ิ่งของร่วมกบั ผปู้ ่ วย
แอนตอน ฟอน เฟลนซีซ (Anton Von Plenciz, ค.ศ. 1705-1788) แพทยช์ าวฝร่ังเศส ได้
พมิ พบ์ ทความสนบั สนุนความเชื่อของ จิโรลาโม ฟราคาสโตโร แตย่ งั ไมม่ ีการพิสูจน์ท่ีแน่ชดั
Marc Antony von Plenciz ไดก้ ล่าวสรุปผลการศึกษาของเขาในปี ค.ศ. 1762 วา่ โรคต่าง ๆ
เกิดเนื่องจากสิ่งมีชีวติ เล็ก ๆ โดยแต่ละชนิดเป็นสาเหตุของโรคท่ีแตกตา่ งกนั
Klenke (ค.ศ. 1843) ไดท้ ดลองสนบั สนุนวา่ จุลินทรียเ์ ป็ นสาเหตุของโรคต่าง ๆ โดยนาเช้ือ
วณั โรคไปฉีดใหก้ ระตา่ ยจะทาใหก้ ระต่ายเป็นโรคได้
Eichstedt (ค.ศ. 1846) ไดพ้ บเช้ือราที่เป็นสาเหตุของโรคผวิ หนงั ในมนุษย์
Rayer และ Davaine (ค.ศ.1850) พบวา่ สัตวท์ ่ีตายดว้ ยโรคแอนแทรกซ์ พบเลือดของสัตวท์ ่ี
ตายมีแบคทีเรียรูปทอ่ นอยดู่ ว้ ย ต่อมา Davaine พบวา่ เช้ือชนิดน้ีสามารถถ่ายทอดไปสู่สัตวอ์ ื่น ๆ ทาง
เลือดไดเ้ ช่นกนั
โจเซฟ ลิสเตอร์ (JosepH Lister, ค.ศ. 1827-1912) ศลั ยแพทยช์ าวองั กฤษเริ่มใชส้ ารพินอล
(เกรด คาร์โบลิค) ฆ่าเช้ือในห้องผ่าตดั เส้ือผา้ ของแพทย์ และพยาบาล ทาให้ลดอตั ราการติดเช้ือ
ระหวา่ งการผา่ ตดั ลงได้
โรเบิร์ต คอคซ์ (Robert Koch, ค.ศ. 1843-1910) แพทยช์ าวเยอรมนั ไดศ้ ึกษาเกี่ยวกบั โรค
แอนแทรกซ์ ซ่ึงเป็ นโรคที่เกิดในสัตวก์ ีบ เช่น ววั ควาย โดยพบแบคทีเรียรูปท่อนในเลือดของคน
และสัตวท์ ี่ตาย ปัจจุบนั พบวา่ แบคทีเรียดงั กล่าวคือ บาซิลลสั แอนทราซีส (Bacillus anthracis) เม่ือ
นาเลือดท่ีมีแบคทีเรียน้ีฉีดเขา้ สัตวอ์ ื่น ๆ เช่น กระต่าย แกะ หรือหนูตะเภา พบวา่ สัตวเ์ หล่าน้ีจะตาย
ภายใน 20-30 ชว่ั โมง และ นอกจากน้ีโรเบิร์ต คอคซ์ ยงั คน้ พบการเพาะเล้ียงจุลินทรีย์ แลว้ นาไป
ปลูกถ่ายเขา้ สู่สัตวป์ กติ จนกระทง่ั สัตวท์ ดลองแสดงอาการออกมา คอคซ์ไดแ้ ยกเช้ือจุลินทรียจ์ าก
สัตวท์ ดลองที่ตาย นาไปเปรียบเทียบกบั เช้ือท่ีพบคร้ังก่อน นอกเหนือจากโรคแอนแทรกซ์แลว้ ยงั พบ
โรคอหิวาตกโรค และวณั โรคพบวา่ เช้ือจุลินทรียม์ ีความจาเพาะเจาะจงกบั โรค เขาเป็ นคนแรกที่ได้

11

พิสูจน์ให้เห็นวา่ จุลินทรียเ์ ป็ นสาเหตุการเกิดโรคในสัตวไ์ ด้ จึงไดต้ ้งั เป็ นสมมติฐานท่ีเก่ียวขอ้ งกบั
การเกิดโรคท่ีเรียกวา่ “สมมติฐานของคอคซ์ (Koch’s Postulates)” ซ่ึงมีใจความ ดงั น้ี

ภาพท่ี 1.9 แสดงสมมติฐานของคอคซ์ (ท่ีมา : Tortora, 2001)

12

1. ตอ้ งพบจุลินทรียใ์ นสตั วห์ รือส่ิงมีชีวติ ที่ป่ วยเป็นโรค
2. สามารถแยกเช้ือจุลินทรียท์ ่ีก่อโรค ทาใหเ้ ป็นเช้ือบริสุทธ์ิในหอ้ งปฏิบตั ิการได้
3. เมื่อนาเช้ือบริสุทธ์ิไปฉีดใหก้ บั สัตวท์ ่ีออ่ นแอ ทาใหส้ ตั วเ์ ป็นโรคได้
4. สามารถแยกเช้ือจุลินทรียจ์ ากสัตวท์ ี่เป็นโรคและนาไปทาใหเ้ ช้ือบริสุทธ์ิได้ (ภาพท่ี 1.9)
ในปี ค.ศ. 1881 คอคซ์ไดพ้ ฒั นาวิธีการเล้ียงเช้ือจุลินทรียโ์ ดยใชเ้ จลาติน และวนุ้ ที่สกดั จาก
สาหร่ายสีแดงผสมลงในอาหาร เพอื่ ใหอ้ าหารแขง็ ตวั
ต่อมาในศตวรรษท่ี 19 ความเจริญทางด้านวิทยาการสูงข้ึน ทาให้มีการศึกษาคน้ ควา้
ทางดา้ นจุลชีววทิ ยาอยา่ งกวา้ งขวาง จึงคน้ พบสาเหตุของโรคตา่ ง ๆ ท่ียงั ไมท่ ราบอีกมากมาย

1.4 การศึกษาชนิดของจุลนิ ทรีย์
จุลินทรียม์ ีคุณสมบตั ิของสิ่งมีชีวติ ท้งั ทางดา้ นสรีรวทิ ยา พนั ธุศาสตร์ และชีวเคมี ซ่ึงเป็ นพ้ืนฐาน

ของส่ิงมีชีวติ และเน่ืองจากเป็ นสิ่งมีชีวิตท่ีมีขนาดเล็กมาก และมีกระบวนการเมตาบอลิซึมท่ีมีแบบ
แผนเดียวกบั สิ่งมีชีวติ ช้นั สูง

1.4.1 ลกั ษณะทส่ี าคญั ของจุลนิ ทรีย์
จุลินทรียม์ ีลกั ษณะท่ีสาคญั ซ่ึงก่อใหเ้ กิดประโยชนแ์ ละมีคุณค่าในการนาไปใช้ ดงั น้ี

1.4.1.1 จุลนิ ทรีย์เป็ นสิ่งมีชีวติ ขนาดเล็ก แบคทีเรียมีขนาด 0.5-4.0 ไมครอน เส้น
ใยของเช้ือรามีขนาดความกวา้ ง 4-20 ไมครอน เนื่องจากมีขนาดเล็ก ทาให้สะดวกในการเล้ียงใช้
พ้ืนท่ีนอ้ ย

1.4.1.2 จุลินทรีย์ใช้เวลาในการเพ่ิมจานวนส้ัน โดยแบคทีเรียและยีสต์ใช้เวลา
ประมาณ 20-120 นาที ในการเพิ่มจานวน

1.4.1.3 จุลินทรีย์สามารถสร้างเอนไซม์ได้หลายร้อยชนิดในเซลล์ ทาให้มี
ความสามารถท่ีหลากหลาย

1.4.1.4 จุลินทรีย์มีลักษณะการดาเนินชีวิตแบบไม่คงที่ สามารถเปลี่ยนแปลงได้
ง่ายและรวดเร็วมาก กล่าวคือสามารถเจริญได้รวดเร็วและตายลงรวดเร็วเช่นกัน ในระหว่าง
เจริญเติบโต จุลินทรียจ์ ะดูดซึมอาหารไปใชใ้ นกระบวนการทางชีวเคมีภายในเซลลอ์ อกมา จะทาให้
สภาพแวดล้อมเปล่ียนแปลงไม่มากก็น้อย เช่น อุณหภูมิ pH ชนิด และสารเคมีต่าง ๆ การ
เปลี่ยนแปลงเหล่าน้ีมีผลโดยตรงต่อการเจริญหรือตายของจุลินทรีย์ โดยอตั ราการเจริญของจุลินทรีย์
แตกต่างกนั ในสภาพแวดล้อมแตกต่างกนั จุลินทรียบ์ างชนิดสามารถสร้างสปอร์ได้หากอยู่ใน
สภาพแวดลอ้ มท่ีเปล่ียนแปลงมากมนั จะอยใู่ นสภาพเซลลป์ กติ

13

1.4.1.5 จุลินทรีย์มีความสามารถในการปรับตัว ปกติจุลินทรียจ์ ะมีโอกาสท่ีจะ
ปรับตวั แปรสภาพเปลี่ยนไปจากเซลล์แม่ตามธรรมชาติ ไดบ้ า้ ง เช่น ในแง่การทนและเจริญไดใ้ น
สภาวะอุณหภูมิสูง การใชส้ ารเคมีบางอยา่ งทดแทนสารเดิมที่เป็ นแหล่งอาหาร พลงั งานหรือโปรตีน
สาหรับตวั มนั เช่น การใชก้ ลีเซอรีนทดแทนน้าตาลกลูโคส

1.4.1.6 คุณสมบัติทางพันธุกรรมของจุลินทรีย์ จุลินทรียม์ ีความสามารถในการ
ถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรม และอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบตั ิทางพนั ธุกรรมได้ ทาใหเ้ รา
สามารถปรับปรุงสายพนั ธุ์ของจุลินทรียไ์ ด้

1.4.2 การเจริญเติบโตของจุลนิ ทรีย์
การเจริญเติบโตของจุลินทรียห์ มายถึงปฏิกิริยาระหวา่ งจุลินทรียก์ บั ส่ิงแวดลอ้ มอนั ไดแ้ ก่
อุณหภูมิ pH ความเขม้ ขน้ ของสารอาหาร เป็ นตน้ อีกในแง่หน่ึงการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
หมายถึงการเจริญเติบโต หรือการให้สารอาหารแก่จุลินทรีย์แต่ละเซลล์ อนั เป็ นขบวนการท่ี
สลับซับซ้อน และได้มาจากผลรวมของเมแทบอลิซึมของเซลล์ โดยทวั่ ไปเมื่อจุลินทรียม์ ีการ
เจริญเติบโตจะมีการเปล่ียนแปลงของแต่ละเซลล์ โดยเซลล์จะเพ่ิมขนาดข้ึนมาก่อน จากน้ันจะ
แบ่งตวั ออกเป็น 2 เซลล์ (binary fission) (ภาพท่ี 1.10)

อตั ราการเจริญเติบโตของจุลินทรียโ์ ดยปกติจะอยใู่ นรูปซิกมอยดเ์ คิร์พ (sigmoid curve
หรือ S-shape) เช่นเดียวกบั สิ่งมีชีวติ อื่น ๆ อตั ราการเจริญเติบโตสูงสุดของจุลินทรียจ์ ะอยทู่ ี่จุด เมื่อ
เซลล์มีขนาดประมาณ 3 ใน 4 ของเซลล์ท่ีโตเตม็ ที่ เราสามารถแบ่งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
ออกไดเ้ ป็น 4 ระยะดงั น้ี

1. ระยะ Lag phase เป็ นระยะที่แบคทีเรียปรับตวั ให้เขา้ กบั สภาพแวดลอ้ มใหม่
แบคทีเรียยงั ไม่มีการแบ่งเซลล์ เซลล์จะสังเคราะห์โพรโทพลาสซึมใหม่ สังเคราะห์ เอ็นไซม์
DNA RNA ขนาดของเซลลจ์ ะเพิ่มข้ึนส่วนมากจะเพิ่มตามความยาว ระยะเวลาในการปรับตวั ของ
แบคทีเรียในระยะน้ีจะชา้ หรือเร็วข้ึนอยกู่ บั อาหารและสภาพแวดลอ้ มท่ีเหมาะสมกบั แบคทีเรียน้นั ๆ

2. ระยะ Log phase, Exponential phase หรือ Logarithmic phase เป็ นระยะท่ี
แบคทีเรียแบ่งตวั อยา่ งรวดเร็วในอตั ราคงท่ี คือการแบ่งเซลล์แต่ละคร้ังจะใช้เวลาเท่าๆกนั ระยะน้ี
อตั ราการเจริญจะมากท่ีสุด เซลล์จะวอ่ งไวท่ีสุด สารอาหารจะถูกนาไปใชอ้ ยา่ งมากและรวดเร็ว
การแบ่งเซลล์จะสัมพนั ธ์กบั การสังเคราะห์โพรโทพลาสซึม จานวนแบคทีเรียจะเพิ่มข้ึนเป็ นสอง
เทา่ จึงทาใหล้ กั ษณะเป็น exponential

14

ภาพท่ี 1.10 แสดงการแบง่ เซลลข์ องจุลินทรียแ์ บบ Binary fission (ที่มา : Tortora, 2001)
3. ระยะ Stationary phase ระยะน้ีแบคทีเรียจะมีจานวนสูงสุดและคงท่ี ไม่มีการเพิ่ม

จานวน หรือปริมาณที่เพิม่ จะเท่ากบั อตั ราการตาย ท้งั น้ีเน่ืองจากสารอาหารถูกใชไ้ ปเกือบหมดและ
อาจมีการขบั ของเสียท่ีเป็ นพิษออกมาจากขบวนการเมตตาบอลิสม

4. ระยะ Death phase หรือ Decline phase เป็ นระยะท่ีแบคทีเรียจะมีการตายอยา่ ง
รวดเร็วมากข้ึน สาเหตุการตายเนื่องมาจากสารอาหารที่ใชเ้ ล้ียงเซลลห์ มดไปและเกิดการสะสมของ
เสียและสารพิษ แบคทีเรียจะมีอัตราการตายที่แตกต่างกันข้ึนอยู่กับชนิดของแบคทีเรีย เช่น
แบคทีเรียทรงกลม แกรมลบ จะตายเร็วมากภายใน 2-3 วนั ส่วนแบคทีเรียชนิดอ่ืนจะตายชา้ กวา่

1.4.3 การวดั การเจริญเติบโตของจุลนิ ทรีย์
การวดั การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ เพ่ือใหเ้ ป็ นตวั บ่งช้ีถึงอิทธิพลของสภาพแวดลอ้ ม

หรือเป็นการวดั การเจริญของจุลินทรีย์ เพื่อทราบปริมาณของเช้ือวา่ มีมากนอ้ ยเพียงใด อาจหาไดจ้ าก

15

วธิ ีการนบั จานวนเซลล์หรือโดยการหาน้าหนกั ซ่ึงมกั จะเป็ นสัดส่วนโดยตรงต่อจานวนเซลล์ การ
นบั ประชากรนิยมนบั จานวนเซลลใ์ น 1 มิลลิลิตรของอาหารเหลวหรือ 1 กรัมของอาหารแขง็

วธิ ีการวดั การเจริญเติบโตของจุลินทรียม์ ีวธิ ีการตา่ ง ๆ ดงั น้ี
1.4.3.1 การนับจานวนเซลล์โดยตรงจากสไลด์นับจานวนเซลล์ (Counting
Chamber) โดยใชก้ ลอ้ งจุลทรรศน์ท่ีนิยมกนั มาก เช่น Petroff-hausser becter Count bacterial เป็ น
เครื่องนบั แบคทีเรียท่ีทาเป็นช่วง ซ่ึงทราบความกวา้ ง ยาว และความลึก การนบั จานวนเซลล์ โดยวธิ ี
น้ีมีขอ้ ดี คือไม่สิ้นเปลืองอุปกรณ์มากเกินไป ทราบผลไดร้ วดเร็วและสังเกตเห็นแบคทีเรียที่เสียที่นบั
ไปดว้ ย ขอ้ เสียไมส่ ามารถแยกเซลลแ์ บคทีเรียที่ตายแลว้ จึงทาใหผ้ ลการนบั คลาดเคล่ือนได้
1.4.3.2 การนับจานวนเซลล์แบคทีเรียที่เจริญในอาหารเล้ียงเช้ือ (Plate Count
method) การนบั จานวนเซลลแ์ บคทีเรียโดยวิธีน้ีเป็ นที่นิยมกนั มาก ขอ้ ดีคือสามารถนบั จานวนเซลล์
ท่ีมีชีวิตเท่าน้ัน ทาได้ง่ายนับได้อย่างละเอียด แม้จะมีแบคทีเรียเพียงเซลล์เดียวในสารละลาย
(Suspension) และยงั สามารถทาให้สารละลายเจือจางจนเหมาะที่จะใช้นบั แบคทีเรียได้ ขอ้ เสียคือ
ตอ้ งใชเ้ วลานานถึง 24 ชว่ั โมง หรือมากกวา่ น้นั จึงจะเห็นโคโลนี แต่ไม่สามารถจะใชใ้ นการควบคุม
คุณภาพไดก้ รณีของน้านม เพราะตอ้ งทาอยา่ งรวดเร็วและเวลาอนั ส้ัน
อีกวธิ ีหน่ึงคลา้ ยกบั วธิ ีนบั จานวนเซลล์แบคทีเรียในอาหารเล้ียงเช้ือในจานเพาะเช้ือ
คือ วธิ ี Membrane filter technique โดยกรองแบคทีเรียผา่ นกระดาษกรอง แลว้ นาไปวางบนอาหาร
เล้ียงเช้ือ ขอ้ ดีคือ ใชก้ บั ตวั อยา่ งที่ตอ้ งการนบั แบคทีเรียจานวนมากได้
1.4.3.3 การวดั ความหนาแน่นของเซลลแ์ บคทีเรียในซสั เพนชนั่ โดยอาศยั การวดั
ความเขม้ ของแสงท่ีส่องผา่ นซสั เพนชนั่ ดว้ ยเครื่อง Catorminter หรือ spectropHotometer
1.4.3.4 การวดั การเจริญจากปริมาณธาตุไนโตรเจนของเซลล์ ธาตุไนโตรเจนมี
ความสาคญั ต่อเซลล์ พบเป็นส่วนประกอบของโปรตีน และกรดนิวคลีอิค ดงั น้นั เมื่อมีปริมาณเซลล์
มากปริมาณไนโตรเจนกส็ ูงเช่นกนั
1.4.3.5 การวดั หาน้าหนกั แห้งของเซลล์ เป็ นวิธีการวดั การเจริญของเซลลโ์ ดยตรง
จากน้าหนกั ที่เพ่ิมข้ึนตอ้ งใชซ้ สั เพนชนั่ ท่ีมีเซลล์อยู่หนาแน่น และตอ้ งเป็ นเซลล์ไม่ให้มีสารอ่ืน ๆ
ปะปน วธิ ีน้ีนิยมใชใ้ นการวจิ ยั
1.4.3.6 การวดั หาปริมาณสารที่แบคทีเรียสร้างข้ึน เช่น แบคทีเรียท่ีสามารถหมกั
น้าตาลได้ ปริมาณน้าตาลท่ีเกิดข้ึนจะเป็นสดั ส่วนโดยตรงกบั จานวนแบคทีเรีย
1.4.4 การจัดหมวดหมู่ของจุลนิ ทรีย์
การจดั หมวดหมู่ส่ิงมีชีวิตแต่เดิมจดั จาแนกเป็ นพืชและสัตว์ ซ่ึงมีลกั ษณะที่แตกต่างกัน
ชดั เจน จากการศึกษาพบว่าจุลินทรียบ์ างชนิดมีลกั ษณะคลา้ ยพืช บางชนิดคลา้ ยสัตว์ บางชนิดมี

16

ลกั ษณะคลา้ ยท้งั พืชและสัตว์ จึงไม่สามารถจาแนกไดแ้ น่นอน ต่อมาในปี ค.ศ. 1866 เฮกเกล (E. H.
Haekel) นกั สัตวศาสตร์ชาวเยอรมนั ไดจ้ ดั จาแนกเป็ นอาณาจกั รโพรติสตา โดยยึดหลกั วา่ ร่างกาย
ประกอบดว้ ยเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ท่ีมีการเรียงตวั ของเซลล์ไม่แน่นอน ส่ิงมีชีวิตพวกน้ีไดแ้ ก่
โพรโตซวั แบคทีเรีย ฟังไจ และสาหร่าย ซ่ึงเรียกสิ่งมีชีวติ วา่ เป็นพวกจุลินทรีย์ จนกระทง่ั ราวปี ค.ศ.
1940 หลงั จากมีการพฒั นากลอ้ งจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ทาให้ศึกษาโครงสร้างภายในอยา่ งละเอียด
ของเซลล์ได้ จึงพบว่าเซลล์บางชนิด เช่น แบคทีเรีย ส่วนประกอบท่ีเป็ นนิวเคลียสไม่มีเย่ือหุ้ม
นิวเคลียสปกคลุม ในขณะที่เซลลบ์ างชนิดเช่น สาหร่าย รา มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส จึงจดั โพรติสตพ์ วก
แรกเป็นโพรคาริโอติกเซลล์ (Procaryotic cell) ไดแ้ ก่ แบคทีเรีย สาหร่ายสีเขียวแกมน้าเงิน และพวก
โพรติสตพ์ วกหลงั น้ีจดั เป็ นพวกยคู าริโอติกเซลล์ (Eucaryotic cell) ไดแ้ ก่ สาหร่าย รา โพรโตซัว
พชื และสตั ว์

ตอ่ มาไดม้ ีการแบง่ ลกั ษณะออกเป็น 2 พวก โดยยดึ ตามลกั ษณะของเซลล์ คือ
1.4.4.1 พวกโพรคาริโอต หรือโพรคาริโอติกเซลล์ (Procaryotic cell) นิวเคลียสไม่
มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส ทาให้สารพนั ธุกรรมกระจายภายในโซโตพลาสซึม จุลินทรีย์เหล่าน้ีได้แก่
แบคทีเรีย สาหร่ายสีเขียวแกมน้าเงิน
1.4.4.2 พวกยคู าริโอตหรือยคู าริโอติกเซลล์ (Eucaryotic cell) นิวเคลียสมีเยือ่ หุ้ม
นิวเคลียส ดงั น้ันสารพนั ธุกรรมจึงอยู่รวมกนั ในไซโตพลาสซึม มีการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส
จุลินทรียเ์ หล่าน้ี ไดแ้ ก่ โพรโตซวั รา และสาหร่าย (ยกเวน้ สาหร่ายสีเขียวแกมน้าเงิน)
ในปี ค.ศ. 1938 Copeland ไดจ้ ดั จาแนกหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตออกเป็ นอาณาจกั รต่าง ๆ โดย
ยึดหลกั artificial inherent คือ อาณาจกั รโมเนอรา Monera อาณาจกั รโพรติสตา Protoctista
อาณาจกั ร Metaphyta และอาณาจกั ร Metazoa
ในปี ค.ศ. 1969 วิทแทกเกอร์ (R. H. Whittaker) ไดจ้ ดั หมวดหมู่ส่ิงมีชีวิตออกเป็ น 5
อาณาจกั ร โดยแบง่ ตามการไดอ้ าหารของส่ิงมีชีวติ น้นั ๆ คือ
1. อาณาจกั รโมเนอรา (Monera) หรือ อาณาจกั รโพรคาริโอติ (Procaryotae) เป็ น
ส่ิงมีชีวิตท่ีมีเซลล์แบบโพรคาริโอต ซ่ึงไม่สามารถหาอาหารโดยวิธีการกิน ไดแ้ ก่ แบคทีเรีย และ
ไซแอโนแบคทีเรีย
2. อาณาจกั รโพรทิสตา (Protista) เป็ นส่ิงมีชีวติ เซลล์เดียวแบบยคู าริโอต ซ่ึงมีวิธีการได้
อาหารหลายแบบ เช่น สาหร่ายขนาดเล็ก (microalgae) ไดอ้ าหารโดยการสังเคราะห์แสงโพรโทซวั
ไดอ้ าหารโดยการกิน และโพรติสตอ์ ่ืน ๆ ไดอ้ าหารโดยการดูดซึม

17

ตารางที่ 1.1 แสดงความแตกตา่ งระหวา่ งโพรคาริโอติกเซลลแ์ ละยคู าริโอติกเซลล์

ลกั ษณะ โพรคาริโอตเซลล์ ยคู าริโอตเซลล์

1. การแบ่งเซลลแ์ บบไมโทซิส ไมม่ ี มี
2. โครงสร้างของนิวเคลียส
ไม่มี มี
- เยอ่ื หุม้ นิวเคลียส กลม เป็ นเสน้
- ลกั ษณะโครโมโซม 1 1 หรือมากกวา่ 1
- จานวนโครโมโซม ไม่มีฮีสโทน มีฮีสโทน
- โปรตีนท่ีโครโมโซม ไม่มี มี
- นิวคลีโอลสั
3. โครงสร้างของไซโทพลาสซึม มี ไม่มี
- ก๊าซแวคิวโอล มี ไมม่ ี
- มีโซโซม 70s กระจายในไซโทพลาสซึม 80s ในไซโทพลาสซึม
- ไรโบโซม 70sในไมโทคอนเดรีย
ไม่มี มี
- ไมโทคอนเดรีย ไมม่ ี พบในเซลลพ์ ชื
- คลอโรพลาสต์ ไม่มี มี
- กอลจิ บอดี ไม่มี มี
- ร่างแหเอนโดพลาซึม
4. โครงสร้างของเยอ่ื หุม้ เซลล์ ไมม่ ี มี
- ประกอบดว้ ยสเตอรอล
5. โครงสร้างของผนงั เซลล์ ประกอบดว้ ยมูโคเปปไทด์ เฉพาะเซลลพ์ ชื (เซลลล์ โู ลส)
6. การสืบพนั ธุ์
7. โครงสร้างในการเคลื่อนท่ี ไมม่ ีไซโกต มีไซโกต

- เทา้ เทียม ไฟบริ ลอย่างง่ายประกอบด้วย ประกอบดว้ ยไมโครทิวบู
8. กลไกกระบวนการเมตาบอลิซึม
แฟลกเจลลิน แบบ 9+2
(ท่ีมา : สุรภีร์, 2539)
ไม่มี มีในบางพวก

มีแตกต่างกันโดยเฉพาะที่ได้ ใชใ้ นกระบวนการไกลโคไลซิส ใน

พลงั งานแบบไมใ่ ชอ้ อกซิเจน การ สร้ าง พ ลัง ง าน แ บ บ ไ ม่ ใ ช้

ออกซิเจน

18

3. อาณาจกั รเห็ดรา (Fungi) ไดแ้ ก่ พวกยีสตท์ ี่มีเซลล์เดียว ราท่ีมีหลายเซลลร์ วมถึงพวก
เห็ดท่ีมีขนาดใหญ่ ได้อาหารโดยการดูดซึมสารอาหารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ แต่ละเซลล์ของรามา
เชื่อมต่อกนั เป็นเส้นใย (hyphae) ราส่วนใหญไ่ ม่มีแฟลกเจลลา สืบพนั ธุ์โดยอาศยั สปอร์

4. อาณาจกั รพืช (Plantae) เป็ นพวกสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ท่ีไดอ้ าหารโดยการสังเคราะห์
แสง เปลี่ยนกา๊ ซคาร์บอนไดออกไซดแ์ ละน้าให้เป็ นสารอินทรียท์ ี่เซลล์ต่าง ๆ นามาใชไ้ ด้ ไดแ้ ก่ พืช
สีเขียวและสาหร่ายช้นั สูง

5. อาณาจกั รสัตว์ (Animalia) เป็ นส่ิงมีชีวิตหลายเซลลท์ ่ีไดอ้ าหารโดยการกิน ไดแ้ ก่ สัตว์
ตา่ ง ๆ ต้งั แต่ พวกฟองน้า หนอน แมลง และสตั วม์ ีกระดูกสันหลงั

ในปี ค.ศ. 1978 คาร์ล อาร์ วูส (Carl R. Woese) ไดจ้ ดั หมวดหมู่สิ่งมีชีวิตออกเป็ น 3
อาณาจกั ร โดยแบ่งตามชนิดของไรโบโซม จากการเปรียบเทียบลาดบั ของนิวคลีโอไทด์ในไรโบ
โซมลั อาร์เอน็ เอ (Ribosomal RNA, rRNA) จากเซลลช์ นิดต่าง ๆ พบวา่ สามารถแบ่งส่ิงมีชีวิตออกได้
เป็ น 3 กลุ่ม คือ กลุ่มยคู าริโอต และโพรคาริโอต ซ่ึงแบ่งยอ่ ยเป็ น ยแู บคทีเรีย (Eubacteria หรือ true
bacteria) และอาร์เคียแบคทีเรีย (Archaeobacteria) ลกั ษณะต่าง ๆ ของยแู บคทีเรีย อาร์เคียแบคทีเรีย
และยคู าริโอตดงั ตาราง 1.1

ลกั ษณะของอาร์เคียแบคทีเรียแตกต่างจากยแู บคทีเรีย เช่น ที่ผนงั เซลล์ไม่มีเพปติโดไกล
แคน (peptidoglycan) มกั อยใู่ นสภาพแวดลอ้ มที่ทุรกนั ดาร มีกระบวนการเมแทบอลิซึมท่ีแตกต่าง
ออกไป

อาร์เคียแบคทีเรียแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม คือ
1. มีทาโนเจน (methanogens) เป็ นพวกแอนแอโรบท่ีแทจ้ ริง (stricktly anaerobes) สร้างมีเทน
(CH4) จากคาร์บอนไดออกไซดแ์ ละไฮโดรเจน
2. พวกชอบความเคม็ จดั (halophiles) เจริญไดใ้ นท่ีมีความเคม็ สูง
3. พวกชอบอุณหภูมิสูงและกรดจดั (thermoacidophiles) เจริญไดด้ ีในท่ีอุณหภูมิสูงและสภาพ
กรดจดั

19

ภาพท่ี 1.11 แสดงตน้ ไมส้ ายววิ ฒั นาการของสิ่งมีชีวติ (ที่มา :Tortora, 2001)
1.5 ความสาคัญของจุลนิ ทรีย์

1.5.1 จุลนิ ทรีย์เป็ นสิ่งมชี ีวติ ขนาดเลก็ ทไ่ี ม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า แต่มีบทบาทท้งั ใน
ด้านประโยชน์หรื อก่อโรค จุลินทรี ย์ชนิดเดียวกันอาจให้ท้ังโทษและประโยชน์ ข้ึนอยู่กับ
สภาพการณ์ขณะท่ีส่ิงมีชีวิตแสดงบทบาทอยู่ เช่น แบคทีเรียสเตรปโตคอคไค เป็ นสาเหตุของโรค
หลายชนิด แต่แบคทีเรียชนิดน้ีสามารถผลิตเอนไซมส์ เตรปคิเนสได้ เป็ นยารักษาโรคโลหิตแข็งใน
กระแสเลือดได้ แบคทีเรียท่ีมีประโยชนม์ ีมากกวา่ ท่ีใหโ้ ทษ จึงสามารถนามาประยกุ ตใ์ ชใ้ นแง่ต่าง ๆ
ไดด้ งั น้ี

1.5.1.1 แบคทีเรียช่วยควบคุมร่างกายให้อยู่ในสภาพปกติ เช่น บริเวณช่องปาก
ช่องคลอด ตลอดจนในบริเวณลาไส้จะมีแบคทีเรียประจาถ่ิน กลุ่มแบคทีเรียท่ีให้ประโยชน์ต่อ
ร่างกาย เช่น บริเวณผิวหนัง จะมีแบคทีเรียจาพวก Strepphylocci เช้ือเหล่าน้ีสามารถผลิตกรด
อินทรียท์ ่ีทาใหบ้ ริเวณผวิ หนงั มีสภาพเป็นกรด ซ่ึงมีผลในการป้ องกนั เช้ือชนิดอื่น ๆ ไม่ให้อาศยั อยทู่ ่ี
ผวิ หนงั ส่วนในช่องคลอดมีเช้ือจาพวก lactobacilli ทาหนา้ ท่ีปรับความเป็ นกรดด่างในช่องคลอด
ใหอ้ ยรู่ ะหวา่ ง 4.4-4.6 ซ่ึงป้ องกนั การติดเช้ือตา่ ง ๆ เช่น หนองใน เช้ือรา และเช้ืออื่น ๆ แบคทีเรียบาง
ชนิดในลาไส้สามารถสร้างวติ ามิน เอ วติ ามิน บี กรดโฟลิก กรดแพนโททินิค และไบโอตินได้

1.5.1.2 แบคทีเรียหลายชนิดสามารถใชผ้ ลิตยาและใชเ้ ป็นยารักษาแบคทีเรีย

20

ในปัจจุบนั ยาท่ีไดจ้ ากแบคทีเรียน้นั อาจเป็ นผลิตภณั ฑ์ธรรมชาติของตวั จุลินทรีย์
หรือเป็ นผลิตภณั ฑ์ท่ีได้จากก่ึงสังเคราะห์ จากกระบวนการทางเคมีร่วมกับชีวสังเคราะห์ของ
จุลินทรียห์ รือเป็ นผลิตภณั ฑท์ างพนั ธุวศิ วกรรม ซ่ึงเป็นผลิตภณั ฑใ์ หม่ของจุลินทรีย์

ผลิตภณั ฑ์ธรรมชาติจากจุลินทรียเ์ ป็ นยาประเภทต่าง ๆ ท่ีใช้รักษาโรคและเป็ น
อาหารเสริมในกรณีที่ร่างกายขาด เช่น วิตามิน กรดอะมิโน และเอนไซม์ ยาท่ีผลิตจากจุลินทรีย์
อาจมีองคป์ ระกอบของเซลล์ ไดแ้ ก่ วคั ซีน ส่วนเอนไซมซ์ ่ึงเป็ นสารท่ีสร้างจากยีนโดยตรง เช่น
asparaginase ผลิตจาก Escherichia coli ใช้รักษาโรคโลหิตแข็งตวั ในเส้นเลือด คอลลาจิเนส
(clollagenase) ผลิตจาก Clostridium histolyticum ใชบ้ รรเทาสภาวะการอกั เสบเน่ืองจากเน้ือตาย
จากการติดเช้ือ เอนไซมเ์ หล่าน้ี ใชเ้ ป็นยาออกฤทธ์ิไดด้ ีที่อุณหภมู ิร่างกาย

การผลิตยาจาพวกวติ ามิน ไดแ้ ก่ วติ ามินบี 2 (Riboflavin) ผลิตจาก Clostridium
butyricum, C. acetobutyricum ใชร้ ักษาโรคปากเปื่ อย

วิตามินบี 12 (cyanocobalamin) ผลิตจาก Bacillus megaterium, B. coagulans
และ Propionibacterium shermanii ใชร้ ักษาโรคโลหิตจาง วติ ามินใชเ้ ป็ นสารอาหารในกรณีท่ี
ร่างการไดร้ ับวติ ามินจากอาหารไมเ่ พียงพอ

การผลิตกรดอะมิโน เช่น L-glutamine ผลิตจาก Bacillus flavum, Clostrisium
glutamium ใชร้ ักษาแผลในกระเพาะอาหาร ในการผลิตกรดอะมิโน นอกจากใชจ้ ุลินทรียผ์ ลิต
โดยตรง อาจใชเ้ อนไซมท์ ่ีไดจ้ ากส่ิงมีชีวิตดงั กล่าว เพ่ือการผลิตกรดอะมิโน เช่น L- custeine ใช้
รักษาหลอดลมอกั เสบ ผลิตไดจ้ าก Aerobacter aerogenes

การผลิตยาปฏิชีวนะ เช่น บาซิทราซิน (bacitracin) ผลิตจาก Bacillus sp. เช่น
ฝี หนอง สเตรพโตมยั ซิน ผลิตจาก Streptomyces griseus ใชร้ ักษาโรคติดเช้ือแบคทีเรียจาก
แบคทีเรียพวกแกรมลบ และใชร้ ักษาโรควณั โรค แอมโฟเทอริซินบี (amphoterricin B) ผลิตจาก
S. nodosus ใชร้ ักษาโรคติดเช้ือรา

ยาปฎิชีวนะเป็ นยาที่ใช้แบคทีเรียผลิตมากท่ีสุด โดยเฉพาะจุลินทรีย์แบคทีเรียท่ีมี
ลกั ษณะเป็ นสาย filamentous bacteria หรือ Actenomycetes แบคทีเรียสกุลท่ีสาคญั คือ
Streptomuces ท่ีนิยมนามาผลิตยาปฏิชีวนะ เช่น ยาต้านมะเร็ง ชนิดแอกติโนมัยซินดี
(actimomycin D) ไดจ้ าก Streptomyces antibioticus

ผลติ ภัณฑ์ทางพนั ธุวศิ วกรรมศาสตร์
ยาบางชนิดโดยธรรมชาติแล้วแบคทีเรียผลิตไม่ได้ แต่ด้วยความสามารถของ
มนุษยไ์ ด้ใช้ความก้าวหน้าทางด้านเทคนิคการตดั ต่อยีน (Recombinant DNA Technology)
สามารถใส่ยนี ของสิ่งมีชีวติ อ่ืนเขา้ ไปในแบคทีเรีย ทาให้แบคทีเรียท่ีไดร้ ับยีนดงั กล่าว ผลิตสารของ

21

ส่ิงมีชีวติ น้นั ไดถ้ า้ ยีนน้นั ให้สารท่ีใชเ้ ป็ นยา แบคทีเรียน้นั ก็สามารถใชเ้ พ่ือผลิตยา เช่น E. coli ท่ี
ไดร้ ับยนี ผลิตอินซูลิน กส็ ามารถใชเ้ ป็นแหล่งผลิตฮอร์โมนดงั กล่าว ใชร้ ักษาโรคเบาหวาน เป็ นตน้
นอกจากน้ียงั มียาชนิดต่าง ๆ ท่ีอาศยั แบคทีเรียเพื่อการผลิตภณั ฑ์ต่าง ๆ ในอนาคต เช่น growth
hormone hepatitis และ surface antigen vaccine เป็นตน้

แบคทเี รียใช้เป็ นยา
แบคทีเรียท่ีก่อโรคบางชนิด เมื่อทาให้ตายก่อน หรือทาให้ความรุนแรงลดลง
สามารถนามาใช้เป็ นยาประเภท วคั ซีน เพ่ือใช้เป็ นยาตา้ น หรือป้ องกนั โรคที่เกิดจากตวั มนั เอง
เช่น Blpedetella pertussis เม่ือนามาฆ่าดว้ ยสารเคมี สามารถใชเ้ ป็ นวคั ซีนป้ องกนั โรคไอกรน
สาหรับ Mycobacterium tuberculosis มาทาให้ลดความรุนแรง (จนไม่สามารถก่อโรคได้ ) ใช้
เป็นวคั ซีนป้ องกนั วณั โรคได้ นอกจากน้ียงั มีเช้ือท่ีไม่ก่อโรคบางชนิดนามาใชเ้ ป็ นยารักษาโรค เช่น
Clostridium butylicum และ Lactobacillus acilophilus ใชใ้ นรูปของเซลล์แห้งใชร้ ักษาโรค
อาหารเป็นพษิ หรืออุจจาระร่วง และยงั พบวา่ ช่วยลดคลอเรสเตอรอลในซีรัมได้
1.5.1.3 การใชเ้ ป็นอาหาร การผลิตอาหาร และส่ิงปรุงแตง่
การใช้จุลินทรีย์เพ่ือเป็ นแหล่งอาหารนอกเหนือจาก พืช และสัตว์ ซ่ึงพบว่า
แบคทีเรียบางชนิดสามารถเป็นแหล่งของโปรตีนท่ีเรียกวา่ “โปรตีนเซลลเ์ ดียว” เช่น Methylophilus
methylotrophus สามารถผลิตโปรทีนในปริมาณสูงและใหค้ ุณค่าทางอาหารสูงดว้ ย โดยวธิ ีเพาะเล้ียง
ดว้ ยเมทานอล (methanol)
การผลิตอาหาร โดยใชจ้ ุลินทรียม์ ีมาต้งั แต่สมยั โบราณ กระบวนการผลิตกระทา
ได้โดยใส่จุลินทรีย์ลงในอาหารท่ีมีสารซ่ึงมนั สามารถนาไปใช้ (substrate) จุลินทรียจ์ ะปล่อย
เอนไซมช์ นิดต่าง ๆ มายอ่ ยสลายน้นั แลว้ มีการแปรแปล่ียนอาหารไปสู่รูปแบบใหม่ท่ีมี กลิ่น รส
ตามที่ตอ้ งการ ผลิตภณั ฑอ์ าหารที่ผลิตดว้ ยวธิ ีน้ี เรียกวา่ “อาหารหมกั ”
อาหารหมกั มหี ลายชนิดโดยแบ่งประเภทต่าง ๆ ดังนี้
1) อาหารหมกั ประเภทเน้ือสัตว์ การหมกั อาหารประเภทเน้ือสัตว์ ผูผ้ ลิตตอ้ งจดั เตรียม
วตั ถุดิบ และองค์ประกอบให้ถูกตอ้ ง เช่น การหมกั แหนมให้มีรสเปร้ียวเกิดจากการท่ีแบคทีเรีย
แลคติค เปลี่ยนน้าตาลเป็นกรดแลคติก นอกจากน้ีมีไส้กรอกชนิดต่าง ๆ ปลาร้า ปลาเจ่า ปลาจ่อม
กุง้ จ่อม แบคทีเรียท่ีมีบทบาทสาคญั ในการผลิตอาหารประเภทเน้ือ คือ Micrococcus surantiacus,
Lactobacillus และ Pesiococcus cerevisae โดยเช้ือเหล่าน้ีใหก้ รดแลคติก และปฏิกิริยาไนเตรท
2) อาหารหมกั ประเภทนม ได้แก่ นมเปร้ียวชนิดต่างๆ เช่น โยเกิร์ต (yogurt) ยาคูลท์
(yakult) และ ซอสมิวด์ (sour milk) และเนยชนิดต่าง ๆ เช่น เนยแขง็ (cheese) ครีม และ เนย
มาการีน (cream cheese) แบคทีเรียที่สาคญั ในการผลิตอาหารประเภทน้ีคือ Streptococcus

22

thermophilus, Lactobacillus bulgaricusc และ Propionibacterium shermanii โดยแบคทีเรีย
เหล่าน้ีจะเปล่ียนน้าตาลแลคโทสในนมให้เป็ นกรดแลคติก ทาให้นมมีรสเปร้ียวและจบั เป็ นกอ้ น
แขง็

3) อาหารหมกั ประเภทผกั แบคทีเรียที่ใชผ้ ลิตอาหารหมกั ประเภทผกั คือแบคทีเรียจาพวก
Lactobacillus brevis และ L. plantarum โดยแบคทีเรียเหล่าน้ีใหผ้ ลผลิตสุดทา้ ยจากการหมกั คือ
กรดแลคติก คาร์บอนไดออกไซด์ แอลกอฮอล์ และกรดน้าส้ม อาหารหมกั ประเภทผกั ไดแ้ ก่ ผกั
ดองชนิดตา่ งๆ

4) อาหารหมกั ประเภทแป้ ง ใช้แบคทีเรียในการผลิต เช่น ขนมปังรสเปร้ียวชนิดต่างๆ
ไดแ้ ก่ Lactobacillus sanframcisco

การผลติ ส่ิงปรุงแต่งอาหาร
1) น้าส้มสายชู ผลิตได้โดยปฏิกิริยา การเปล่ียนแอลกอฮอล์ ให้เป็ นกรดน้าส้มของ
แบคทีเรียจาพวก Acetobacter pasteurianum, Gluxonobacter oxydans และ G. subooxydans
2) ผงชูรส มีองคป์ ระกอบที่สาคญั คือ monosodians L-glutamate โดยใชก้ รด L-
glutamic เป็ นวตั ถุดิบ ผงชูรสผลิตไดจ้ ากแบคทีเรียหลายชนิด เช่น Clostridium glutamicum, C.
lilium, Microbacertium flavum และ Arthrobacter aminofaciecns

1.5.1.4 การประยกุ ตใ์ ชท้ างเกษตรกรรม
แบคทีเรียเขา้ ไปมีบทบาททางดา้ นกสิกรรมและดา้ นปศุสัตว์ โดยส่งเสริมดา้ นการ
ผลิต การป้ องกนั ศตั รูพืช และสัตว์ รวมท้งั การปรับปรุงสายพนั ธุ์ การผลิตยาสัตวห์ รือยากาจดั
แมลง ท้งั น้ีเพราะแบคทีเรียบางชนิดสามารถตรึงไนโตรเจน จากอากาศเพ่ือแปรเปล่ียนไปสร้าง
อาหารของพืชได้ เช่น พืชตระกูลถ่ัวสามารถตรึ งไนโตรเจนในอากาศ และเปลี่ยนเป็ น
สารประกอบไนเตรทที่พืชจะนาไปใชเ้ ป็ นอาหารได้ ไดแ้ ก่ Azotobacter และ clostridium ที่พบ
พบไดใ้ นดินทว่ั ไป
1) การผลิตป๋ ุย พชื จะเจริญงอกงามไดน้ อกเหนือจากการสังเคราะห์อาหารข้ึนใชเ้ อง (พืช
ใบเขียว) แต่อาหารที่สร้างข้ึนมีขอ้ จากดั ท่ีจะนาไปใชป้ ระโยชน์ได้ ดงั น้นั อาหารเสริมที่จะใหพ้ ืชจะ
อยใู่ นรูปของป๋ ุยใน ปัจจุบนั มีท้งั ป๋ ุยธรรมชาติและป๋ ุยเคมี สาหรับป๋ ุยธรรมชาติจะเป็นป๋ ุยหมกั ป๋ ุยที่
จุลินทรี ย์มีส่วนเข้าไปเกี่ยวข้องในการผลิต เช่น ป๋ ุยคอก ป๋ ุยหมักผลิตจากซากพืชซ่ึงใน
กระบวนการหมกั อาจจะมีการเติมธาตุบางชนิดลงไป กรณีพืชชนิดน้นั ๆ ขาดไนโตรเจนแบคทีเรีย
ที่เกี่ยวขอ้ งกบั การหมกั ป๋ ุย คือ Cellulomonas ให้เอนไซม์ cellulade ที่ช่วยยอ่ ยเซลลูโลสของพืช
ส่วนป๋ ุยคอกไดจ้ ากมูลสตั ว์

23

2) การใช้ป๋ ุยเป็ นอาหารเสริ ม แบคทีเรี ยจาพวกผลิตกรดแลกติค ที่นิยมใช้ได้แก่
Lactobacillus casei, L. bulgaricus เป็นแบคทีเรียท่ีไม่ก่อใหเ้ กิดโรคในคนและสัตว์ เพาะเล้ียงไดง้ ่าย
ทนตอ่ สภาพแวดลอ้ มไดด้ ี ในอนาคตการผลิตโปรตีนเซลล์เดียวจากแบคทีเรียจะมีบทบาทอยา่ งมาก
ในดา้ นอาหารสตั ว์

3) การผลิตยาใชก้ บั คน แบคทีเรียสามารถนามาผลิตวคั ซีนสาหรับใชใ้ นคนและสัตวไ์ ด้
เช่น วคั ซีนโรคปากและเทา้ เป่ื อย ผลิตได้จาก Bacillus anthracis ป้ องกนั โรคแอนแทรกซ์ หรือ
วคั ซีน Brucell abortus ผลิตไดจ้ าก Brucella abortus ป้ องกนั โรค Brucellosis เป็นตน้

4) การใชแ้ บคทีเรียกาจดั แมลง แบคทีเรียบางชนิดสามารถทาลายแมลงศตั รูพืชและสัตว์
ได้ เช่น Bacillus thuringiensis ฆ่าลูกน้า หนอนแกว้ และสามารถใชเ้ พื่อควบคุมแมลงศตั รูพืชดว้ ย
กระบวนการทางชีวภาพ สารพิษพวกน้ีเป็ นคริสตลั โปรตีน (Crystal protein) อย่ภู ายในเซลล์ที่
ห่อหุม้ ดว้ ยสปอร์ จึงสามารถทนตอ่ สภาพแวดลอ้ มไดด้ ี

1.5.1.5 จุลินทรียช์ ่วยในการบาบดั น้าเสียและกาจดั ของเสีย จุลินทรียแ์ ต่ละชนิดมี
การใช้สารอาหารแตกต่างกนั จึงสามารถช่วยกาจดั ของเสียจากบา้ นเรือน โรงงานอุตสาหกรรม
แบคทีเรียท่ีช่วยย่อยสิ่งปฏิกูลที่มีแป้ งและโปรตีนได้ดี คือ Bacillus subtilis ส่วนคราบน้ามนั
ปนเป้ื อนในแหล่งน้าสามารถบาบดั ไดโ้ ดยใช้แบคทีเรีย Pseudomonas putida ช่วยสลายสารที่ไม่
ละลายน้าใหล้ ะลายน้าได้

1.5.1.6 จุลินทรียใ์ นการเพาะเล้ียงสัตวน์ ้าหลายชนิดมีประโยชน์ต่อสัตวน์ ้า เช่น
สาหร่าย Spirulina นามาทาเป็นอาหารสัตวน์ ้า ช่วยในการเจริญเติบโตและช่วยสร้างภูมิคุม้ กนั โรค
ไดด้ ีอีกดว้ ย

1.5.2 โทษของจุลนิ ทรีย์
จุลินทรียม์ ีประโยชน์มากมายตอ่ มนุษยย์ งั มีโทษควบคูก่ นั ไปดว้ ย ดงั น้ี

1.5.2.1 จุลินทรียเ์ ป็ นเช้ือก่อโรคในมนุษย์ เช่น โรคคอตีบ อหิวาตกโรค บาดทะยกั
กาฬโรค และโรคเร้ือน เป็นตน้

1.5.2.2 จุลินทรียท์ าให้อาหารเน่าเสีย สาเหตุการเน่าเสียและเส่ือมสภาพของอาหาร
มกั เกิดจากแบคทีเรียเป็นส่วนใหญ่ เน่ืองจากแบคทีเรียสามารถขยายพนั ธุ์ไดร้ วดเร็ว

1.5.2.3 จุลินทรีย์เป็ นศตั รูพืช ทาให้เกิดโรคแก่พืช เช่น เช้ือราเข้าทาลายต้นไม้
เน้ือเยอื่ พืชหรือไมผ้ ลต่าง ๆ เช่น ลองกอง มะม่วง ทุเรียน

1.5.2.4 จุลินทรียก์ ่อโรคในสัตวบ์ ก เช่น ชา้ ง มา้ ววั ควาย
1.5.2.5 จุลินทรียก์ ่อโรคในสตั วน์ ้า เช่น โรคหวั เหลืองในกงุ้ กลุ าดา โรคตวั แดงดวง
ขาวในกุง้ กุลาดาและกุง้ ขาว และโรคแบคทีเรียเรืองแสง

24

บทสรุป

จุลชีววทิ ยาเป็นวชิ าที่ศึกษาเกี่ยวกบั สิ่งมีชีวติ ขนาดเล็กมองดว้ ยตาเปล่าไม่เห็น เป็ นที่รู้จกั
กนั ภายใตช้ ื่อท่ีเรียกวา่ จุลินทรีย์ ตอ้ งดูดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์ จุลินทรียส์ ามารถแบ่งไดเ้ ป็ น 5 กลุ่ม
ไดแ้ ก่ แบคทีเรีย ไวรัส เห็ดรา โพรโตซวั และสาหร่าย

ประวตั ิการศึกษาจุลชีววทิ ยา
การคน้ พบจุลินทรีย์ โดย อนั ตนั แวน เลเวนฮุค ในปี ค. ศ. 1675 ซ่ึงไดร้ ับการยกยอ่ งวา่
เป็นบุคคลแรกท่ีคน้ พบจุลินทรีย์ จึงเป็นจุดกาเนิดของจุลชีววทิ ยา
ฟรานซีสโก เรดิ เป็ นบุคคลแรกท่ีคดั ค้านทฤษฎี สปอนเตเนียสเจนเนอเรชัน เช่ือว่า
สิ่งมีชีวติ เกิดจากสิ่งมีชีวติ
หลุยส์ ปาสเตอร์ เป็ นผู้คน้ ทฤษฎีการเกิดโรค จนได้รับการยกย่องว่าเป็ นบิดาแห่ง
จุลินทรียว์ ทิ ยา
โรเบิร์ต คอคซ์ ไดค้ น้ พบจุลินทรีย์ Bacillus anthracis ซ่ึงก่อโรคในสัตวก์ ีบ เช่น ววั
ควาย แกะ และสามารถแยกเช้ือไดส้ าเร็จ วธิ ีการดงั กล่าวถูกนามาใชก้ นั อยา่ งแพร่หลาย

25

หน่วยท่ี ๒
เคร่ืองมอื และเทคนิคการศึกษาจุลนิ ทรีย์
(Material And Method Microorganism)

กลอ้ งจุลทรรศน์ (Microscope) เป็ นคาท่ีแปลจากภาษาองั กฤษ "microscope" มาจากภาษา
กรีกคือ "ไมครอน (micron)" หมายถึง ขนาดเลก็ และ "สกอปอส (scopos) " หมายถึง เป้ าหมาย หรือ
มุมมอง เป็ นอุปกรณ์สาหรับศึกษาวตั ถุที่มีขนาดเล็กเกินกว่ามองเห็นดว้ ยตาเปล่า เช่น จุลินทรีย์
เมด็ เลือดแดง

กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ในห้องปฏิบตั ิการ เรียกว่า Compound microscope เป็ นกล้อง
จุลทรรศน์แบบเลนส์ประกอบสามารถขยายภาพได้ 40-400 เท่า แต่กลอ้ งชนิด Stereo microscope
หรือกลอ้ งแบบ 3 มิติ ช่วยใหม้ องเห็นภาพไดถ้ ึง 100,000 เท่า ไดแ้ ก่ กลอ้ งจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
(Electron microscope) ทาใหม้ องเห็นภาพวตั ถุไดช้ ดั เจน และละเอียดกวา่ กลอ้ งจุลทรรศนธ์ รรมดา

ประวตั ิการศึกษาจุลนิ ทรีย์
ส่ิงมีชีวิตขนาดเล็กท่ีไม่สามารถมองเห็นดว้ ยตาเปล่า เดิมใชเ้ พียงแวน่ ขยายและเลนส์อนั

เดียวส่องดู คงเช่นเดียวกบั การใชแ้ ว่นขยายส่องดูลายมือ ในระยะต่อมาราวปี พ.ศ. 2153 กาลิเลอิ
กาลิเลโอ ไดส้ ร้างแวน่ ขยายส่องดูสิ่งมีชีวติ เล็ก ๆ

ในช่วงปี พ.ศ. 2133 ช่างทาแวน่ ตาชาวฮอลนั ดาชื่อ แจนเสน ประดิษฐ์กลอ้ งจุลทรรศน์ชนิด
เลนส์ประกอบ ประกอบดว้ ยแวน่ ขยายสองอนั

ในปี พ.ศ. 2208 โรเบิร์ต ฮุก ไดป้ ระดิษฐ์กลอ้ งจุลทรรศน์ชนิดเลนส์ประกอบท่ีมีลากลอ้ ง
รูปร่างสวยงาม ป้ องกนั การรบกวนจากแสงภายนอกได้ และไม่ตอ้ งถือเลนส์ให้ซ้อนกนั เขาส่องดู
ไมค้ อร์กฝานบาง ๆ แลว้ พบช่องเล็ก ๆ มากมาย เขาเรียกช่องเหล่าน้นั วา่ เซลล์ หมายถึง ห้องวา่ ง ๆ
หรือ ห้องขงั เซลล์ท่ีฮุกเห็นเป็ นเซลล์ท่ีตายแลว้ เหลือแต่ผนงั เซลล์ของพืช ซ่ึงแข็งแรงกว่าเย่ือหุ้ม
เซลลใ์ นสตั ว์ จึงทาใหค้ งรูปร่างอยไู่ ด้ ฮุกจึงไดช้ ื่อวา่ เป็นผตู้ ้งั ช่ือคาวา่ “เซลล”์

ในปี พ.ศ. 2215 แอนโทนี แวน ลิวเวนฮุค ชาวฮอลนั ดา สร้างกลอ้ งจุลทรรศน์ชนิดเลนส์
เดียวจากแวน่ ขยายที่เขาฝนเอง แวน่ ขยายบางอนั ขยายไดถ้ ึง 270 เท่า เขาใชก้ ลอ้ งจุลทรรศน์ตรวจดู
หยดน้าจากบึง แม่น้า และจากน้าฝนที่รองไวใ้ นหมอ้ เห็นส่ิงมีชีวติ เล็ก ๆ มากมาย นอกจากน้นั เขายงั
ส่องดูสิ่งมีชีวติ ต่าง ๆ เช่น เมด็ เลือดแดง เซลลส์ ืบพนั ธุ์สตั วต์ วั ผู้ และกลา้ มเน้ือ เป็นตน้ เม่ือเขาพบส่ิง
เหล่าน้ี เขารายงานไปยงั ราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน จึงไดร้ ับการยกยอ่ งว่าเป็ นผปู้ ระดิษฐ์กลอ้ ง
จุลทรรศน์

26

ปี พ.ศ. 2367 ดูโธรเชต์ นักพฤกษศาสตร์ชาวฝรั่งเศสศึกษาเน้ือเย่ือพืชและสัตว์ พบว่า
ประกอบดว้ ยเซลล์

ปี พ.ศ. 2376 โรเบิร์ต บราวน์ นกั พฤกษศาสตร์ชาวองั กฤษ เป็ นคน้ แรกท่ีพบวา่ เซลลม์ ีพืชมี
นิวเคลียสเป็นกอ้ นกลม ๆ อยภู่ ายในเซลล์

ปี พ.ศ. 2378 เฟ-ลิกซ์ ดือจาร์แดง นกั สัตวศาสตร์ชาวฝร่ังเศส ศึกษาจุลินทรียแ์ ละส่ิงมีชีวิต
อ่ืนๆ พบว่าภายในประกอบดว้ ยของเหลวใส ๆ จึงเรียกว่า “ซาร์โคด” ซ่ึงเป็ นภาษาฝรั่งเศสมาจาก
ศพั ทก์ รีกวา่ ซารค์ (Sarx) แปลวา่ เน้ือ

ปี พ.ศ. 2381 ชไลเดน นกั พฤกษศาสตร์ชาวเยอรมนั ศึกษาเน้ือเยอ่ื พืชชนิดต่างๆ พบวา่ พืช
ทุกชนิดประกอบดว้ ยเซลล์

ปี พ.ศ. 2382 ชไลเดอและชวาน จึงร่วมกนั ต้งั ทฤษฎีเซลล์ ซ่ึงมีใจความสรุปไดว้ า่ "ส่ิงมีชีวิต
ทุกชนิดประกอบไปดว้ ยเซลลแ์ ละผลิตภณั ฑจ์ ากเซลล"์

พ.ศ. 2382 พวั กินเย นกั สัตววทิ ยาชาวเชคโกสโลวาเกีย ศึกษาไข่และตวั อ่อนของสัตวช์ นิด
ต่าง ๆ วา่ ภายในมีของเหลวใส เหนียว อ่อนนุ่มเป็นวนุ้ เรียกวา่ “โพรโตพลาสซึม”

ต่อจากน้นั มีนกั วิทยาศาสตร์อีกมากมายทาการศึกษาเกี่ยวกบั เซลล์ดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์
ชนิดเลนส์ประกอบ และไดพ้ ฒั นาให้ดียิ่งข้ึน จนกระทง่ั ปี พ.ศ. 2475 นกั วทิ ยาศาสตร์ชาวเยอรมนั
คือ อี รุสกา และแมกซ์นอลล์ไดเ้ ปล่ียนแปลงกลอ้ งจุลทรรศน์ที่ใชแ้ สงและเลนส์มาใชล้ าอิเล็กตรอน
ทาใหเ้ กิดกลอ้ งจุลทรรศนอ์ ิเลก็ ตรอนข้ึนในระยะตอ่ ๆ มา ปัจจุบนั มีกาลงั ขยายกวา่ 5 แสนเท่า

2.1 กล้องจุลทรรศน์
กลอ้ งจุลทรรศน์เป็ นเคร่ืองมือสาคญั ช่วยใหน้ กั จุลินทรียว์ ิทยาไดค้ น้ พบโลกของจุลินทรีย์

กล้องจุลทรรศน์แบ่งออกได้ 2 ชนิด คือ กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้แสงสว่าง และกล้องจุลทรรศน์
อิเล็กตรอน

2.1.1 กล้องจุลทรรศน์แบบฉากสว่าง (Bright field microscope) เป็ นกลอ้ งจุลทรรศน์ท่ีใช้
เลนส์ธรรมดา และใชแ้ สงสวา่ งส่องที่วตั ถุท่ีตอ้ งการดู โดยทวั่ ไปมีกาลงั ขยายประมาณ 1,000 เท่า สิ่ง
ที่สาคญั ของกลอ้ งจุลทรรศน์ไม่ไดอ้ ย่ทู ี่กาลงั ขยายเพียงอย่างเดียว แต่เลนส์ตอ้ งมีความสามารถใน
การแยกรายละเอียดของวตั ถุท่ีดูดว้ ย ความสามารถในการแยกรายละเอียดของเลนส์จะถูกจากดั ดว้ ย
ขนาดของเคลื่อนแสงท่ีใช้ resolving power จะมีขนาดประมาณคร่ึงหน่ึงของแสงที่ใชใ้ นสภาวะ
ปกติ กลอ้ งจุลทรรศน์น้ีใชแ้ สงสวา่ งจากดวงอาทิตยห์ รือแสงสวา่ งจากหลอดไฟฟ้ าก็ได้ และมีเลนส์
ขยายภาพท่ีนักจุลชีววิทยานิยมใช้ มี 2 แบบ คือ กล้องจุลทรรศน์ฉากสว่าง (Bright field
microscope) และกล้องจุลทรรศน์ฉากมืด (Dark field microscope) กล้องท้งั 2 แบบ มี
ส่วนประกอบของกลอ้ งใกลเ้ คียงกนั แตม่ ีบางส่วนแตกตา่ งกนั ดงั น้ี

27

2.1.1.1 กลอ้ งจุลทรรศน์ฉากสว่างชนิดเลนส์เดียว จะมีพ้ืนท่ีเห็นกวา้ ง แต่การใช้
งานมีขีดจากัด เพราะมีความสามารถในการรวมแสงน้อย และมี revolving power เพียง 10
ไมโครเมตร กลอ้ งชนิดน้ีมกั ใชด้ ูกายวภิ าคของสิ่งมีชีวติ เล็ก ๆ ดูลกั ษณะโคโลนี หรือการนบั จานวน
ของจุลินทรีย์

2.1.1.2 กลอ้ งจุลทรรศน์ฉากสวา่ งชนิดเลนส์คู่ กลอ้ งชนิดน้ีมีเลนส์ 2 อนั คือเลนส์
ใกลว้ ตั ถุ และเลนส์ใกลต้ า ภาพที่ขยายจากเลนส์ใกลว้ ตั ถุจะถูกรับไว้ และขยายข้ึนอีกโดยเลนส์อนั ท่ี
สอง ขอ้ เสียของกลอ้ งชนิดน้ีคือ บริเวณขอบของพ้ืนท่ีเห็นจะไม่ชดั เจนเท่าพ้ืนที่ตรงกลาง แกไ้ ขได้
โดยการหยดน้ามนั ลงบนส่ิงท่ีตอ้ งการดู ดชั นีการหกั เหของน้ามนั เทา่ แกว้ ทาใหม้ องเห็นทว่ั พ้นื ท่ีที่ดู
โครงสร้างและส่วนประกอบสาคญั ของกลอ้ งจุลทรรศน์ฉากสวา่ ง แตล่ ะโครงสร้างมีหนา้ ที่ ดงั น้ี

1. ฐาน (base) เป็นส่วนท่ีใชว้ างบนโตะ๊
2. แขน (arm) เป็นส่วนเช่ือมตวั ลากลอ้ งกบั ฐาน
3. ลากลอ้ ง (body tube) เป็ นส่วนท่ีปลายด้านบนมีเลนส์ตา ส่วนปลายดา้ นล่างติดกบั
เลนส์วตั ถุ ซ่ึงติดกบั แผน่ หมุนได้ เพื่อเปลี่ยนเลนส์ขนาดต่างๆ
4. ป่ ุมปรับภาพหยาบ (coarse adjustment) ทาหนา้ ท่ีปรับภาพโดยเปลี่ยนระยะโฟกสั ของ
เลนส์ใกลว้ ตั ถุ (เลื่อนลากลอ้ งหรือแทน่ วางวตั ถุข้ึนลง) เพือ่ ทาใหเ้ ห็นภาพชดั เจน
5. ป่ ุมปรับภาพละเอียด (fine adjustment) ทาหนา้ ท่ีปรับภาพ ทาใหไ้ ดภ้ าพท่ีชดั เจนข้ึน
6. เลนส์ใกลว้ ตั ถุ (objective lens) เป็ นเลนส์ที่อยู่ใกลก้ บั แผน่ สไลด์หรือวตั ถุ ปกติติดกบั
แป้ นวงกลมซ่ึงมีประมาณ 3-4 อนั แต่ละอนั มีกาลงั ขยายบอกไว้ เช่น 4x, 10x, 40x, 60x และ x100
เป็นตน้ ภาพท่ีเกิดจากเลนส์ใกลว้ ตั ถุเป็นภาพจริงหวั กลบั
7. เลนส์ใกลต้ า (eye piece) เป็นเลนส์ที่อยบู่ นสุดของลากลอ้ ง โดยทวั่ ไปมีกาลงั ขยาย 10x
หรือ 15x ทาหนา้ ที่ขยายภาพท่ีไดจ้ ากเลนส์ใกลว้ ตั ถุให้มีขนาดใหญ่ข้ึน ทาให้เกิดภาพท่ีตาผูศ้ ึกษา
สามารถมองเห็นได้ โดยภาพที่ไดเ้ ป็นภาพเสมือนหวั กลบั
8. เลนส์รวมแสง (condenser) ทาหน้าที่รวมแสงให้เขม้ ข้ึนเพื่อส่งไปยงั วตั ถุที่ตอ้ งการ
ศึกษา
9. กระจกเงา (mirror) ทาหนา้ ที่สะทอ้ นแสงจากธรรมชาติ หรือแสงจากหลอดไฟภายใน
หอ้ งใหส้ ่องผา่ นวตั ถุ โดยทว่ั ไปกระจกเงามี 2 ดา้ น ดา้ นหน่ึงเป็นกระจกเงาเวา้ อีกดา้ นเป็ นกระจกเงา
ระนาบ สาหรับกลอ้ งรุ่นใหม่จะใชห้ ลอดไฟเป็นแหล่งกาเนิดแสง ซ่ึงสะดวกและชดั เจนกวา่
10. ไดอะแฟรม (diaphragm) อยใู่ ตเ้ ลนส์รวมแสงทาหนา้ ท่ีปรับปริมาณแสงให้เขา้ สู่เลนส์
ในปริมาณท่ีตอ้ งการ

28

11. แทน่ วางวตั ถุ (speciment stage) เป็นแท่นใชว้ างแผน่ สไลดท์ ี่ตอ้ งการศึกษาที่หนีบสไลด์
(stage clip) ใชห้ นีบสไลดใ์ หต้ ิดอยกู่ บั แทน่ วางวตั ถุ ในกลอ้ งรุ่นใหม่จะมี mechanical stage แทน
เพือ่ ควบคุมการเลื่อนสไลดใ์ หส้ ะดวกข้ึน

การบารุงรักษากล้อง
1. ดูแลกลอ้ งใหส้ ะอาดอยเู่ สมอ และเมื่อไม่ใชก้ ลอ้ งควรใชถ้ ุงคลุมกลอ้ งไว้ เพือ่ ป้ องกนั ฝ่ นุ
ละอองและส่ิงสกปรกเขา้ ไปสัมผสั กบั เลนส์กลอ้ ง
2. การทาความสะอาดหรือการประกอบกลอ้ ง ควรทาดว้ ยความระมดั ระวงั อยา่ ใหช้ ิ้นส่วน
ถูกกระแทกหรือหลุดตกหล่น กรณีท่ีกลอ้ งหรือส่วนประกอบใดๆของกลอ้ งตกหรือกระแทก จะมี
ผลใหเ้ มื่อประกอบกลอ้ งแลว้ ภาพท่ีเห็นไม่คมชดั
3. หา้ มสมั ผสั ส่วนท่ีเป็นเลนส์ และหลีกเล่ียงการนาเลนส์ออกจากตวั กลอ้ ง
4. ในกรณีที่ถอดเลนส์ออกจากตวั กลอ้ ง ควรใชฝ้ าครอบดว้ ยทุกคร้ังเพื่อป้ องกนั ไม่ใหฝ้ ่ นุ
ละอองเขา้ ไปขา้ งใน ซ่ึงอาจทาใหเ้ กิดความไมช่ ดั ของการมองภาพ
5. สาหรับเลนส์ใกลว้ ตั ถุ 100x ท่ีใชก้ บั oil immersion หลงั จากใชแ้ ลว้ ควรทาความสะอาด
ดว้ ยการเช็ดดว้ ยกระดาษเช็ดเลนส์ cotton bud หรือผา้ ขาวบางท่ีสะอาด และนุ่ม ชุบดว้ ยน้ายาไซลีน
หรือส่วนผสมของแอลกอฮอลแ์ ละอีเทอร์ ในอตั ราส่วน 40 : 60 ตามลาดบั
6. ควรหมุนปรับป่ ุมปรับความฝืดเบาใหพ้ อดี ไม่หลวมเกินไป ซ่ึงจะทาใหแ้ ทน่ วางสไลด์
เลื่อนหมุดลงมาไดง้ ่าย หรือฝื ดจนเกินไปทาใหก้ ารทางานชา้ ลง
7. ป่ ุมปรับภาพหยาบน้นั ควรหมุนในลกั ษณะทวนเขม็ นาฬิกาอยา่ งชา้ ๆ จนกวา่ จะไดภ้ าพ
หา้ มปรับป่ ุมปรับภาพท้งั ซา้ ยและขวาของตวั กลอ้ งในลกั ษณะสวนทางกนั เพราะนอกจากจะไมไ่ ด้
ภาพตามตอ้ งการแลว้ ยงั จะทาใหเ้ กิดการขดั ขอ้ งของฟันเฟื อง
8. ในกรณีตอ้ งการใชแ้ สงมาก ควรใชก้ ารปรับไดอะแฟรม แทนการปรับเร่งไฟไปตาแหน่ง
ที่กาลงั แสงสวา่ งสุด (กรณีหลอดไฟ) จะทาใหห้ ลอดไฟมีอายยุ าวข้ึน
9. ก่อนปิ ดสวติ ช์ไฟทุกคร้ังควรหร่ีไฟก่อนเพ่ือยดื อายกุ ารใชง้ าน และเม่ือเลิกใชก้ ็ควรปิ ด
สวติ ช์ทุกคร้ัง
10. การเสียบปลกั๊ ไฟของตวั กลอ้ งไมค่ วรใชร้ วมกนั กบั เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้ าอ่ืน เพราะจะทาให้
หลอดไฟขาดง่าย
11. หลงั จากเช็ดส่วนใด ๆ ของกลอ้ งกต็ าม ถา้ ไม่แน่ใจวา่ แหง้ หรือปราศจากความช้ืนแลว้
ควรเป่ าลมใหแ้ หง้ โดยใชพ้ ดั ลม หรือ ลูกยางเป่ าลม (หา้ มเป่ าดว้ ยปากเพราะจะมีความช้ืน)
12. เม่ือแน่ใจวา่ แหง้ และสะอาดแลว้ จึงคลุมดว้ ยถุงพลาสติก
13. เกบ็ กลอ้ งไวใ้ นที่ท่ีค่อนขา้ งแหง้ และไม่มีความช้ืน

29

ภาพท่ี 2.1 แสดงโครงสร้างกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงฉากสว่างและการเดินทางของแสง
(ที่มา: Madigan, 2003)

2.1.2 กล้องจุลทรรศน์แบบฉากมดื
กลอ้ งจุลทรรศนฉ์ ากมืดจะใชค้ อนเดนเซอร์ชนิดพิเศษ ทาให้วตั ถุที่ดูไดร้ ับแสงเป็ นมุมเฉียง
ทาให้ไม่มีแสงมาตกกระทบตาผูด้ ู ยกเวน้ แสงที่มาจากวตั ถุเท่าน้ัน ดังน้ันเหมาะสาหรับศึกษา
จุลินทรียท์ ี่มองไม่เห็นจากกลอ้ งจุลทรรศน์แบบธรรมดา เพราะไม่สามารถยอ้ มสีได้ เนื่องจากจะทา
ใหร้ ูปร่างผดิ ปกติ หรือจุลินทรียท์ ี่ลอยในของเหลว
2.1.3 กล้องจุลทรรศน์แบบเฟส คอนทรัส (Phase Contrast Microscope)
ใชห้ ลกั การคลื่นแสงเม่ือผา่ นวตั ถุโปร่งแสง เช่น เซลล์ แสงจะทะลุผา่ นออกมาหลายระยะ
ข้ึนกบั ความลึก และความหนาแน่นของวตั ถุ กลอ้ งชนิดน้ีมีประโยชน์ในการศึกษาและตรวจสอบ
เซลลส์ ิ่งมีชีวติ หรือโครงสร้างภายในเซลล์ ฟริทซ์ เซอร์นิค เป็นผคู้ น้ พบหลกั การของเฟส คอนทรัส
พร้อมท้งั ไดร้ ับรางวลั โนเบล สาขาฟิ สิกส์
กล้องจุลทรรศน์แบบเฟส คอนทรัสแตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์แบบธรรมดา คือ มี
คอนเดนเซอร์พิเศษ คือ มีไดอะแฟรมเป็ นวงแหวน ซ่ึงเป็ นส่วนสาคญั ท่ียอมให้วงแหวนของแสง
ผา่ นคอนเดนเซอร์และกระทบวตั ถุ ทาใหส้ ามารถมองเห็นได้

30

ภาพท่ี 2.2 แสดงทางเดินของแสงในกลอ้ งจุลทรรศน์แบบฉากมืด (ที่มา : นงลกั ษณ์, 2547)
ภาพท่ี 2.3 แสดงกลอ้ งจุลทรรศน์แบบเฟส คอนทรัส (ที่มา: www. wikimedia.org)

31

2.1.4 กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ หรือกล้องจุลทรรศน์เรืองแสง (Fluorescence
Microscope) เป็ นกลอ้ งจุลทรรศน์เลนส์ประกอบท่ีนาเอาเทคนิคใหม่ ๆ เขา้ มาใช้ในการประดิษฐ์
สามารถนามาใชใ้ นการศึกษาเร่ืองเซลล์ และมีประโยชน์มากในวงการแพทยส์ ัตวศาสตร์ และทาง
อุตสาหกรรมวตั ถุที่จะใชก้ บั กลอ้ งชนิดน้ีตอ้ งยอ้ มดว้ ยสารเคมีชนิดท่ีเรืองแสงได้ เช่น ควนิ ินซลั เฟต
จะเรืองแสงสีม่วง ออรามินจะเรืองแสงสีเหลือง สารเรืองแสงเหล่าน้ีจะติดหรือดูดซึมเขา้ สู่เซลล์ ทา
ให้เซลล์แบคทีเรียเรืองแสงได้ สารเคมีเหล่าน้ีจะดูดพลังงานในช่วงของคลื่นความถ่ีของแสง
อลั ตราไวโอเลต และใหพ้ ลงั งานในช่วงคลื่นความถ่ีของตาที่มองเห็น

ภาพที่ 2.4 แสดงโครงสร้างของกลอ้ งจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ (Fluorescence Microscope)
(ท่ีมา : นงลกั ษณ์, 2547)

2.1.5 กล้องจุลทรรศน์อเิ ลก็ ตรอน (Electron Microscope)
กลอ้ งจุลทรรศน์ไดเ้ ร่ิมประดิษฐแ์ ละพฒั นามาเป็ นลาดบั หลกั การทางานท้งั หมดของกลอ้ ง
เหมือนกบั กลอ้ งท่ีใชเ้ ลนส์กระจก เพียงเปล่ียนจากเลนส์เป็ นแม่เหล็กและใช้อิเล็กตรอนแทนแสง
ใชร้ วมแม่เหลก็ ทาใหป้ ระจุลบรวมตวั กนั เป็นลาส่องวตั ถุท่ีจะดูแทนการใชแ้ สงสวา่ ง สามารถดูวตั ถุ
ท่ีเล็กขนาด 0.001 มิลลิเมตร

32

ภาพที่ 2.5 แสดงโครงสร้างกลอ้ งจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิชชนั (Transmission Electron
Microscope) (ท่ีมา : นงลกั ษณ์, 2547)

ภาพท่ี 2.6 แสดงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันและสแกนน่ิง (Transmission
Electron Microscope and Scanning Electron Microscope) (ท่ีมา: Madigan, 2003)

33

2.2 การเตรียมจุลนิ ทรีย์เพอื่ ศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์
การศึกษาเซลลข์ องจุลินทรียม์ ีท้งั การศึกษาโดยไม่ยอ้ มสี และศึกษาจุลินทรียโ์ ดยยอ้ มสี ซ่ึงท้งั

2 วธิ ี ดงั น้ี
2.2.1 การศึกษาจุลนิ ทรีย์โดยการไม่ย้อมสี
เลเวน ฮุค และนกั วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาทางจุลินทรียร์ ุ่นแรก ๆ ทาการศึกษาจุลินทรียโ์ ดย

วธิ ีการไมย่ อ้ มสี เนื่องจากเซลลจ์ ุลินทรียส์ ่วนใหญ่โปร่งใสและสังเกตไดย้ าก ปรับแสงใหเ้ หมาะสม
แต่มีขอ้ ดี คือสามารถศึกษารูปร่าง การจดั เรียงตวั การเกาะกลุ่มและขนาดตามสภาพธรรมชาติ ตลอด
ท้งั สามารถศึกษาจุลินทรียใ์ นสภาพที่ยงั มีชีวิตอยไู่ ด้ การศึกษาจุลินทรียโ์ ดยไม่ยอ้ มสีมีวธิ ีการต่าง ๆ
ดงั น้ี

เวท็ เมา้ ท์ (Wet mount) เป็นวธิ ีการง่ายท่ีสุด คือหยดน้าท่ีมีจุลินทรียล์ อยปนอยบู่ นสไลดท์ ี่
สะอาดเป็นหยดเลก็ ๆ แลว้ คอ่ ย ๆ ปิ ดทบั ดว้ ยกระจกปิ ด (cover slip) พยายามอยา่ ให้มีฟองอากาศ
อยภู่ ายใน แลว้ ตรวจสอบดว้ ยเลนส์วตั ถุ 10x หรือ 40x ใชไ้ อริสไดอะแฟรมใหแ้ สงเขา้ เล็กนอ้ ย
ถา้ แสงสวา่ งจา้ มากจะมองเห็นไมช่ ดั

หยดแขวน (Hanging drop) คลา้ ยกบั เวท็ เมา้ นทด์ งั ท่ีไดก้ ล่าวมาแลว้ แต่ใชส้ ไลด์พิเศษท่ีทา
เป็นหลุมเวา้ ลง โดยมีข้นั ตอนดงั น้ี

(1) หยดน้าหรือของเหลวท่ีมีจุลินทรียป์ ะปนอยู่บนสไลด์ที่สะอาดเป็ นหยดเล็กๆ แล้ว
คอ่ ยๆ ปิ ดทบั ดว้ ยกระจกปิ ด

(2) ใชว้ าสลีนทารอบๆของกระจกปิ ด
(3) คว่าสไลด์หลุมลงโดยให้ครอบหยดน้าและกดสไลด์ให้แนบติดกบั วาสลีนท่ีขอบของ
กระจกปิ ด
(4) พลิกสไลด์หลุมให้กระจกปิ ดอยู่ด้านบนหยดน้าท่ีมีจุลินทรียป์ นอยู่ จะห้อยแขวนอยู่
ดา้ นล่างของกระจกปิ ด พร้อมที่จะนาไปดูดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์

ภาพท่ี 2.7 แสดงข้นั ตอนวธิ ีทาสไลดห์ ยดแขวน (ที่มา : นงลกั ษณ์, 2539)

34

2.2.2 การย้อมสีจุลนิ ทรีย์เพอื่ ศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์เชิงประกอบใช้แสง
เนื่องจากจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ไม่มีสีและโปร่งใส จึงสังเกตได้ยากเม่ือตรวจดูด้วยกล้อง
จุลทรรศนแ์ บบใชแ้ สง วธิ ีการแกป้ ัญหาคือการยอ้ มสีจุลินทรีย์ เพ่อื ใหส้ ังเกตเห็นชดั เจน
2.2.3 การเตรียมเชื้อสาหรับย้อมสี
ก่อนการยอ้ มสีตอ้ งทาให้จุลินทรียท์ ่ีศึกษายึดติดกบั สไลด์เรียกว่า การตรึง (Fixing) โดย
หยดสารแขวนลอยของจุลินทรีย์ 1 หยด ลงบนสไลดท์ ่ีสะอาด เกลี่ยให้เป็ นฟิ ล์มบาง ๆ โดยใชส้ ไลด์
อีกแผน่ ครูดไปบนสไลดแ์ ผน่ แรกไดแ้ ผน่ ฟิ ลม์ บาง ๆ ปล่อยใหแ้ หง้ ในอากาศ แลว้ นาสไลดด์ งั กล่าว
ไปผา่ นเปลวไฟ 2-3 คร้ัง จุลินทรียจ์ ะติดอยู่บนสไลด์ และรอการนาไปยอ้ มสีต่อไป โดยสียอ้ มที่ใช้
เป็ นสารพวกเกลือประกอบดว้ ยส่วนท่ีเป็ นไอออนบวก เรียกว่า สีเบสิค ไดแ้ ก่ คริสตลั ไวโอเลต
เมทธีลีนบลู และซาฟานิน ส่วนสีที่มีไอออนลบ เรียกว่า สีอะสิดิค ไม่ติดกับผิวของแบคทีเรีย
เน่ืองจากประจุลบจึงถูกผลกั โดยประจุลบที่ผวิ แบคทีเรีย ดงั น้นั สีจึงไปฉาบที่ฉากหลงั แทน เรียกการ
ยอ้ มสีแบบน้ีวา่ เนกาทีฟ สเตนนิง สาหรับศึกษารูปร่าง ขนาดของเซลล์ และแคปซูล

ภาพท่ี 2.8 แสดงข้นั ตอนการยอ้ มสีจุลินทรียท์ ี่อยใู่ นสภาพสารแขวนลอย (ที่มา : Tortora, 2001)
การยอ้ มสีเป็ นปฏิกิริยาการแลกเปล่ียนไอออนของเซลล์กบั สี โดยไอออนของสีจะเขา้ ไป

แทนที่ไอออนบนส่วนประกอบของเซลล์ เนื่องจากเซลล์ของแบคทีเรียมีประจุไฟฟ้ าลบ จึงดูด
ไอออนบวกไดด้ ี เม่ือยอ้ มสีเซลล์แบคทีเรียจะเกิดการแลกเปลี่ยนประจุข้ึนระหวา่ งสีกบั เซลล์ เช่น

35

ใชส้ ีเมทธีลีนบลูในรูปเมทธีลีนบลูคลอไรด์ จะเกิดการแลกเปลี่ยนประจุกนั ข้ึน ทาให้เกิดการติดสี
ยอ้ มของเมทธีลีน บลู ดงั สมการ

(Bacterial cell- Na+) + (MB+ Cl-) (Bacterial cell- MB+) Cl-

จากสมการเซลลข์ องแบคทีเรียมีประจุลบกบั เมทธีลีน บลู มีประจุบวก

2.2.4 การย้อมสีเดียว (simple stain)
เป็ นการยอ้ มสีแบคทีเรียด้วยสียอ้ มชนิดเดียว สีอาจละลายอยู่ในน้าหรือในแอลกอฮอล์
เซลล์จะติดสีที่สดท่ีเสมอกนั ท้งั หมด ซ่ึงช่วยให้ศึกษารูปร่างและขนาดของเซลล์ได้ดี แต่ไม่บอก
รายละเอียดของโครงสร้างภายใน สีท่ีใช้ ไดแ้ ก่ คริสตลั ไวโอเลต เมทธีลีน บูล คาร์โบลฟุลซิน
และซาฟรานิน เป็นตน้
ในการยอ้ มสีแบบน้ีบางคร้ังตอ้ งเติมสารเคมีลงไปในสีเพอื่ ใหส้ ีจบั กบั วตั ถุไดด้ ีข้ึน เรียกสาร
น้นั วา่ “มอร์แดนท์ (Mordant)” เช่น ไอโอดีน โปแตสเซียมไอโอไดด์
2.2.5 การย้อมสีให้เหน็ ความแตกต่าง (Differential staining)
เป็นการยอ้ มสีท่ีใชส้ ีมากกวา่ 1 ชนิด สีจะติดส่วนต่าง ๆ ของเซลลท์ าใหเ้ ห็นความแตกต่าง
ระหวา่ งเซลล์ของแบคทีเรียชนิดต่าง ๆ ได้ ซ่ึงมีหลายวิธีที่สาคญั คือ การยอ้ มสีแกรม (Gram stain)
และการยอ้ มสีทนกรด (Acid-fast stain)

2.2.5.1 การยอ้ มสีแกรม (Gram staining) ฮานส์ คริสเตียน แกรม (Hans
Christian Gram) ชาวฮอลนั ดาไดพ้ ฒั นาวิธีการยอ้ มสีแบบน้ีข้ึนมา เม่ือปี ค.ศ. 1884 การยอ้ มสีแบบ
น้ีมีประโยชน์ทางการแพทยม์ าก คือ สามารถแยกแบคทีเรียออกเป็ น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ แบคทีเรีย
แกรมบวก gram–positive bacteria และแบคทีเรียแกรมลบ (gram-negative bacteria) สีที่ใชย้ อ้ ม
ไดแ้ ก่ คริสตลั ไวโอเลต และซาฟรานิน มีวธิ ีการ ดงั น้ี

1) เกล่ีย (smear) เช้ือที่ตอ้ งการยอ้ มบนสไลดท์ ่ีลา้ งสะอาดทิ้งให้แห้งในอากาศแลง้
ตรึง (fix) โดยผา่ นเปลวไฟ 2–3 คร้ัง การตรึงกเ็ พ่ือใหเ้ ซลลข์ องแบคทีเรียยดึ ติดแน่นกบั สไลด์

2) หยดสีคริสตลั ไวโอเลตบนเช้ือท่ีเกล่ียประมาณ 1-2 นาที ลา้ งสีออกดว้ ยน้าแลว้
หยดสารละลายไอโอดีนบนเช้ือนาน 2 นาที แลว้ ลา้ งออก ข้นั ตอนน้ีแบคทีเรียท้งั แกรมบวกและ
แกรมลบจะติดสีม่วงของคริสตลั ไวโอเลต

3) ล้างสีด้วยแอกอฮอล์ 95 เปอร์เซ็นต์ จนกระทงั่ สารละลายท่ีล้างออกมาใส
ข้นั ตอนน้ีแบคทีเรียแกรมบวกจะยงั คงติดสีมว่ ง ส่วนแบคทีเรียแกรมลบจะไมม่ ีสี

36

4) ข้นั ตอนสุดทา้ ย หยดซาฟรานิน โอ บนเช้ือนาน 15-30 นาที ลา้ งออกดว้ ยน้า ซบั
ใหแ้ หง้ แลว้ นาไปดูดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์ แบคทีเรียแกรมบวกจะติดสีมว่ งและแบคทีเรียแกรมลบจะ
ติดสีชมพขู องซาฟรานิน โอ

ภาพที่ 2.9 แสดงตวั อยา่ งแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ
(ที่มา : Tortora, 2001)

การที่เซลล์ของแบคทีเรียติดสีแตกต่างกนั เนื่องจากแบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรีย
แกรมลบมีผนงั เซลล์ และเยอื่ หุม้ เซลลท์ ่ีแตกต่างกนั ท้งั น้ีเพราะบทบาทของสียอ้ มโดยสียอ้ มจะผา่ น
เขา้ ออกจากเซลล์เม่ือยอ้ มสีคริสตลั ไวโอเลต สีน้ีจะติดกบั ตวั เซลล์ ต่อมาใส่สารละลายไอโอดีนลง
ไป ไอโอดีนรวมกบั สีคริสตลั ไวโอเลตเป็ นครัสตลั ไวโอเลตไอโอดีนคอมเพล็กซ์ ซ่ึงมีขนาดใหญ่
ในแบคทีเรียแกรมลบผนงั เซลล์มีไขมนั มากกวา่ แบคทีเรียแกรมบวก เม่ือลา้ งดว้ ยแอลกอฮอล์ ไป
ละลายผนงั เซลล์ ทาให้สีคริสตลั ไวโอเลตหลุดออกมา เมื่อยอ้ มทบั ดว้ ยสีซาฟรานินจึงติดสีชมพู
ของซาฟรานิน ส่วนผนงั เซลลข์ องแบคทีเรียแกรมบวกผนงั เซลล์ มีความซบั ซ้อน และมีไขมนั นอ้ ย
กวา่ แบคทีเรียแกรมลบ เม่ือลา้ งออกด้วยแอลกอฮอล์เกิด พลาสไมไลซิสเซลล์เห่ียวและรูท่ีผนงั
เซลลเ์ ห่ียวและรูมีขนาดเล็กลง สีซ่ึงโมเลกุลใหญ่ออกมาไม่ได้ แมว้ า่ จะยอ้ มทบั ดว้ ยสีซาฟรานินก็
ไมต่ ิดยงั คงติดสีม่วงของคริสตลั ไวโอเลตตามเดิม

การยอ้ มสีแกรมจะตอ้ งใชแ้ บคทีเรียซ่ึงมีอายนุ อ้ ยประมาณ 18-24 ชว่ั โมง หากใชแ้ บคทีเรีย
ที่มีอายุมากไม่ไดผ้ ลตามทฤษฏี เพราะแบคทีเรียแกรมบวกท่ีมีอายุมากอาจติดสีแกรมลบได้ การ

37

ทราบชนิดของแบคทีเรียโดยการยอ้ มสีแกรมมีประโยชน์การต่อการรักษาโรค เช่น แบคทีเรียแกรม
บวกอ่อนแอตอ่ ยาเพนนิซิลลินและยาซลั โฟนาไมด์ แบคทีเรียแกรมลบด้ือยาต่อยาเพนนิซิลลินและ
ยาซลั โฟนาไมด์ แตอ่ ่อนแอต่อยาสเตร็ปโตมยั ซิน คลอแรมเฟนิคอล และเตตราซยั คลิน การทราบ
ชนิดแกรมของแบคทีเรียช่วยใหแ้ พทยส์ ามารถเลือกยารักษาโรคไดอ้ ยา่ งเหมาะสม

2.2.5.2 การยอ้ มสีทนกรด (Acid-fast staining) นกั จุลชีววิทยาใช้การยอ้ มสีวิธีน้ี
จาแนกชนิดแบคทีเรีย ซ่ึงเป็ นแบคทีเรียพวก Mycobacterium และ Nocadia ซ่ึงเป็ นแบคทีเรียท่ีก่อ
โรคได้ แบคทีเรียท้งั สองชนิดมีความแตกต่างจากแบคทีเรียชนิดอื่นๆ คือมีแว๊กซ์ท่ีผนังเซลล์
วธิ ีการยอ้ มสีทนกรดดว้ ยสีแดงของคาร์โบลฟุคซิน (Carbol fuchsin) และตอ้ งให้ความร้อนแก่สไลด์
หลายนาที ความร้อนช่วยใหส้ ีซึมเขา้ ผนงั เซลลไ์ ดด้ ีข้ึน วางทิ้งไวใ้ ห้เยน็ ลา้ งดว้ ยน้า ต่อไปหยดดว้ ย
แอสิดแอลกอฮอลล์ลงไปบนรอยเกล่ีย เพ่ือลา้ งสีแดงออกจากเซลล์ของแบคทีเรียที่ไม่ใช่ acid-fast
ส่วนจุลินทรียพ์ วก acid–fast มีแวก๊ ซ์อยทู่ ี่ผนงั เซลลม์ าก จึงยงั ติดสีแดงของคาร์โบลฟุคซินอยู่ เพราะ
สีน้ีละลายอยู่ในแวกซ์ แบคทีเรียที่ไม่ใช่พวก acid-fast ไม่มีแวกซ์ในเซลล์ เม่ือลา้ งด้วยแอสิด
แอลกอฮอล์ สีคาร์โบลฟุคซินจะหลุดออกอยา่ งรวดเร็ว เหลือแต่เซลลท์ ่ีไม่มีสี ดงั น้นั เมื่อยอ้ มทบั ดว้ ย
สีเมทธีลีน บลู แบคทีเรียพวก (nonacid-fast) จะติดสีน้าเงินของเมทธีลีน บลู

2.2.6 การย้อมสีแบบพเิ ศษ
ใชใ้ นการศึกษาโครงสร้างจาเพาะของแบคทีเรีย เช่น แคปซูล เอนโดสปอร์ แฟลกเจลลา
และนิวเคลียส เป็นตน้

2.2.6.1 การยอ้ มสีแคปซูล
แบคทีเรี ยหลายชนิดมีแคปซูลบ่งบอกว่ามีความรุ นแรงในการก่อโรค ซ่ึงมี
ความสาคญั ทางดา้ นการแพทย์ การยอ้ มสีแคปซูลยากกวา่ การยอ้ มสีวิธีอ่ืน ๆ เพราะแคปซูลสามารถ
ละลายในน้าและหลุดออกไปเม่ือชะลา้ งดว้ ยน้า นกั จุลชีววทิ ยาจึงทดลองผสมเซลลข์ องแบคทีเรียลง
ในสารละลายที่มีอนุภาคของสีขนาดเล็ก เช่น หมึกอินเดีย เพื่อเป็ นฉากหลงั สีดา โดยไม่ติดสี
แบคทีเรีย ทาใหแ้ คปซูลของแบคทีเรียสีขาวตดั กบั พ้นื สีดา

38

ภาพที่ 2.10 แสดงการยอ้ มสีแคปซูลของแบคทีเรียโดยใชเ้ ทคนิค Negative staining
(ท่ีมา : Madigan, 2003)

2.2.6.2 การยอ้ มสีสปอร์
แบคทีเรียบางชนิดสามารถสร้างสปอร์ไดภ้ ายในเซลล์ เรียกวา่ “เอนโดสปอร์” ซ่ึง
ติดสีไดย้ าก การยอ้ มสปอร์จึงตอ้ งใช้สีและวิธีการท่ีพิเศษ สีที่ใชย้ อ้ มเอนโดสปอร์ คือ Schaeffer-
Fultun endospore stain โดยเกล่ียและตรึงเอนโดสปอร์ดว้ ยความร้อน หยดมาลาไคท้ ์ กรีน ลงบน
รอยเกลี่ยและองั บนไอน้าเดือดประมาณ 5 นาที แลว้ ลา้ งดว้ ยน้า ต่อมายอ้ มทบั ดว้ ยสีซาฟรานิน แลว้
ลา้ งออกดว้ ยน้า เอนโดสปอร์จะติดสีเขียวของสีมาลาไค กรีน ส่วนท่ีเหลือของเซลล์จะติดสีชมพู
ของซาฟรานิน
2.2.6.3 การยอ้ มสีแฟลกเจลลา แบคทีเรียบางชนิดมีแฟลกเจลลาใชใ้ นการเคล่ือนที่
โบกพดั ในน้า หรือของเหลว แฟลกเจลลาจะมีขนาดเล็กและบอบบาง การยอ้ มสีใช้สีคาร์โบล
ฟุคซิน และกรดแทนนิค วิธีน้ีช่วยให้แฟลกเจลลามีขนาดใหญ่ข้ึน สามารถมองเห็นไดช้ ดั เจนดว้ ย
กลอ้ งจุลทรรศนแ์ บบธรรมดา

39

2.2.6.4 การยอ้ มสีนิวเคลียส การยอ้ มสีนิวเคลียสเป็ นวีธีการยอ้ มสี เพื่อให้เห็นวา่
แบคทีเรียมีมีสารพนั ธุกรรมอยู่ โดยใชส้ ีจิมซา (Giemsa) ซ่ึงมีวธิ ีการยอ้ ม ดงั น้ี

1) ตดั Nutrient agar plate เป็ นรูปส่ีเหล่ียมดา้ นเท่า ขนาด 1 เซนติเมตร แลว้ หยด
เช้ือแบคทีเรียลงไป ใชแ้ ท่งแกว้ รูปตวั แอล เกล่ียใหเ้ ช้ือกระจายเตม็ จานเพาะเช้ือ ทิ้งไว้ 3-4 ชว่ั โมง

2) หยดกรดออสมิด (Osmic acid) เขม้ ขน้ 2 เปอร์เซ็นต์ หรือกรดอะซิติก ลงบน
ฝาจานเพาะเช้ือ 2-5 หยด กลบั จานเพาะเช้ือใหส้ ่วนท่ีมีอาหารและเช้ืออยดู่ า้ นบนนาน 5 นาที เพ่ือให้
ไอของกรดตรึงเช้ือไวใ้ หแ้ น่น

3) เกล่ียเช้ือบนกระจกปิ ดสไลดโ์ ดยกดกระจกปิ ดสไลด์ ลงบนจานเพาะเช้ือ ยก
กระจกปิ ดสไลดข์ ้ึน ทิ้งไวใ้ นท่ีแหง้

4) แช่กระจกปิ ดสไลด์ในแอธิลแอลกอฮอล์เขม้ ขน้ 70 เปอร์เซ็นต์ นาน 5 นาที
แลว้ ลา้ งออกดว้ ยน้า

5) แช่กระจกปิ ดสไลด์ในกรดเกลือ 1 N ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส นาน 15-
20 นาที ลา้ งดว้ ยน้าจนกรดหมด

6) หยดสี Giemsa บนกระจกปิ ดสไลด์ 1 -2 หยด ทิ้งไวน้ าน 15 นาที
7) หยดสีกลีเซอโรล บนสไลด์ 1 หยด คว่ากระจกปิ ดสไลด์ทบั สไลด์ นาไปส่อง
ดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์ การยอ้ มสีเพ่ือดูสารพนั ธุกรรมน้ีส่วนของดีเอ็นเอจะติดสีเขียว ส่วนอ่ืน ๆ ของ
เซลลไ์ ม่ติดสี

2.3 การเพาะเลยี้ งจุลนิ ทรีย์
การเพาะเล้ียงจุลินทรียใ์ นหอ้ งปฏิบตั ิการทาไดง้ ่าย เพยี งทาใหม้ ีสภาพแวดลอ้ มเหมาะสมกบั

การเจริญของจุลินทรีย์ คือ ตอ้ งจดั ให้มีแหล่งคาร์บอน แหล่งพลงั งานในรูปสารอาหารท่ีจุลินทรีย์
ตอ้ งการ นอกจากสภาพแวดลอ้ มต่าง ๆ ตอ้ งเหมาะสม เช่น pH อุณหภูมิ ออกซิเจน เพราะแบคทีเรีย
แตล่ ะชนิดตอ้ งการเจริญในสภาพแวดลอ้ มแตกตา่ งกนั

คาท่ีมกั ใชใ้ นการเพาะเล้ียงจุลินทรียท์ ี่ควรอธิบาย ดงั น้ี
2.3.1 เชื้อ (Culture) หมายถึง เช้ือที่เจริญหรือท่ีเพาะเล้ียงในห้องปฏิบตั ิการ เช้ือบริสุทธ์ิ
(Pure culture) เช้ือที่เป็ นชนิดเดียวกนั หมดทุกตวั พบไดย้ ากในธรรมชาติ ทาไดโ้ ดยการนามาแยก
เป็นเช้ือบริสุทธ์ิหลายคร้ังในหอ้ งปฏิบตั ิการ
2.3.2 อาหารเลยี้ งเชื้อ (Culture medium) หรืออาหารเพาะเช้ือ จุลินทรียต์ ่างชนิดกนั ตอ้ งการ
อาหารต่างกนั และบางคร้ังก็มีการใช้อาหารแตกต่างกนั ไปตามวตั ถุประสงค์ เช่น สาหรับทดสอบ
การใชค้ าร์โบไฮเดรต โปรตีน เป็นตน้

40

2.3.3 Infusion เป็นสารละลายที่สกดั จากสารธรรมชาตินามาเพาะเล้ียงจุลินทรีย์ เช่น น้าแช่

ขา้ วโพด น้าแช่ฟาง ถา้ เป็นน้าท่ีสกดั จากเน้ือเยอ่ื สัตวย์ ง่ิ ดี

2.3.4 อาหารสังเคราะห์ (Synthetic media) หมายถึง สารท่ีสังเคราะห์ข้ึนมามีส่วนประกอบ

ที่แน่นอน สาหรับเล้ียงจุลินทรีย์

2.3.5 Nonsynthetic media เป็ นอาหารท่ีไดจ้ ากพืช สัตว์ จุลินทรียบ์ างชนิดเพาะข้ึนไดง้ ่าย

แต่บางชนิดตอ้ งการอาหารและวิตามิน หรือสารจาเป็ น จึงตอ้ งอาศยั ปัจจยั ในการเจริญเติบโต เช่น

น้าสกดั จากเน้ือหรือพืช เช่นน้าสกดั เน้ือใชเ้ ล้ียงเช้ือโรคบางชนิดของคน เตรียมโดยการหนั่ เน้ือเป็ น

ชิ้นเล็ก ๆ หรือบดละเอียด แช่น้าไวค้ า้ งคืน แยกเอาส่วนน้ามาตม้ กรองดว้ ยกระดาษกรองเติมเกลือ

เปปโตน และสารอื่น ๆ ท่ีเช้ือตอ้ งการ

2.3.6 ความเป็ นกรดด่างของอาหารเลยี้ งเชื้อ จุลินทรียเ์ จริญไดใ้ นสภาพความเป็ นกรด-ด่าง

แตกตา่ งกนั ความเป็นกรด-ด่างเกี่ยวขอ้ งกบั ความเขม้ ขน้ ของไฮโดรเจนอิออน จึงเรียกวา่ pH

โดยทว่ั ไปจุลินทรียส์ ่วนใหญ่ชอบค่าความเป็ นกรด-ด่างท่ีค่าใกลค้ วามเป็ นกลาง หรืออยู่ท่ี

6.5-7.5 ซ่ึงอาหารจุลินทรียท์ ี่ดีควรมีคุณภาพใกลเ้ คียงกบั อาหารตามธรรมชาติของจุลินทรียม์ าก

ที่สุด อาหารของจุลินทรียจ์ าแนกได้ 2 ประเภทหลกั ๆ คือ

1) ประเภทอาหารหลกั หรืออาหารพ้ืนฐาน อาหารประเภทน้ีใชเ้ ล้ียงจุลินทรียไ์ ด้

เกือบทุกชนิด ใชไ้ ดอ้ ยา่ งกวา้ งขวางและสามารถเตรียมไดง้ ่าย ไดแ้ ก่

อาหารเหลว (Broth) สามารถเตรียมได้จากน้าต้มเน้ือธรรมดาแล้วเติมด้วย

เปปโตน เกลือแกง ลงไปกส็ ามารถใชไ้ ด้ เราเรียกอาหารชนิดน้ีวา่ “nutrient broth” มีส่วนผสม ดงั น้ี

น้าตม้ เน้ือ 1,000 มิลลิลิตร

เปปโตน 5 กรัม

โซเดียมคลอไรด์ 5 กรัม

หรืออาจเตรียมจากสารสกดั เน้ือมาตม้ รวมกนั ก็ได้ โดยใชส้ ่วนผสม ดงั น้ี

สารสกดั จากเน้ือ 3 กรัม

เปปโตน 5 กรัม

โซเดียมคลอไรด์ 5 กรัม

น้ากลนั่ 1,000 มิลลิลิตร

อาหารแข็ง (Solid medium) เตรียมไดจ้ ากการใชว้ นุ้ เติมลงในอาหารเหลวตม้ ให้

ละลายเขา้ กนั แลว้ ทิ้งไวใ้ หเ้ ยน็ จะไดอ้ าหารแขง็ เรียกวา่ (nutrient agar) มีส่วนผสม ดงั น้ี

สารสกดั จากเน้ือ 3 กรัม

เปปโตน 5 กรัม

41

โซเดียมคลอไรด์ 5 กรัม

เจลาติน 150 กรัมหรือวนุ้ 15-20 กรัม

น้ากลน่ั 1,000 มิลลิลิตร

2) อาหารพิเศษ เป็ นอาหารเฉพาะท่ีเตรียมข้ึนสาหรับจุลินทรียเ์ ฉพาะกลุ่ม ซ่ึง

แตกต่างจากอาหารประเภทแรกบา้ ง เช่น มีการใช้ Neopeptone หรือ Proteose peptone แทนการใช้

เปปโตนธรรมดา เพิ่มน้าตาลกลูโคส และเพ่ิมพวกเกลืออินทรีย์ เช่น เกลือฟอสเฟต ซลั เฟต ซิเตรต

คลอไรด์ นอกจากน้ีเพมิ่ เลือดหรือซีรัมเขา้ ไปอีกดว้ ย ทาใหอ้ าหารมีคุณสมบตั ิพิเศษหลายประการ

จุลินทรียอ์ าจเล้ียงในอาหารปริมาณเล็กนอ้ ย หรือปริมาณมากในระบบอุตสาหกรรมก็ได้

ในหอ้ งปฏิบตั ิการเล้ียงจุลินทรียใ์ นอาหารวนุ้ เอียง ซ่ึงเตรียมโดยเอาอาหารผสมวนุ้ ในหลอดทดลอง

ประมาณ 1 ใน 5 ของหลอด แลว้ วางทิ้งไวจ้ นหลอดแขง็ ตวั

อาหารพิเศษ เป็ นอาหารเฉพาะท่ีเตรียมข้ึนเป็ นพิเศษสาหรับจุลินทรียช์ นิดชนิดหน่ึง ซ่ึง

อาหารจะผดิ ไปจากอาหาร นอกจากน้นั เพ่ิมพวกเลือด ซีรัม Ascetic fluid เขา้ ไปอีกดว้ ย ทาใหอ้ าหาร

มีคุณสมบตั ิพเิ ศษหลายประการในตวั ของมนั และใชเ้ ล้ียงจุลินทรียเ์ ฉพาะไดด้ ี

2.3.7 การทาให้อาหารปลอดเชื้อ

เพ่ือให้เช้ือที่เล้ียงเป็ นเช้ือบริสุทธ์ิ จึงจาเป็ นต้องทาให้อาหารปราศจากการปนเป้ื อน

เช้ือจุลินทรียช์ นิดอื่น ๆ โดยการนาไปน่ึงฆ่าเช้ือดว้ ยหมอ้ น่ึงความดนั ไอ ภายใตค้ วามดนั 15 ปอนด์

ต่อตารางนิ้ว ความร้อน 121 องศาเซลเซียส และปล่อยให้เยน็ ลงนานถึง 20-30 นาที สามารถฆ่า

จุลินทรียแ์ ละสปอร์ท่ีปนเป้ื อนในอาหารไดห้ มด เม่ือนามาเขี่ยเช้ือจะไดเ้ ช้ือบริสุทธ์ิตามที่ตอ้ งการ

บทสรุป

1. กลอ้ งจุลทรรศนแ์ บบฉากสวา่ ง (Light Microscope) โดยทว่ั ไปสามารถขยายได้ 100x-
1000x เป็นกลอ้ งที่นิยมใชใ้ นการส่องดูวตั ถุในหอ้ งปฏิบตั ิการทว่ั ไป

2. กลอ้ งจุลทรรศน์แบบฉากมืด (Dark field Microscope) เป็ นกลอ้ งจุลทรรศน์ที่ใชใ้ น
การศึกษาจุลินทรียท์ ่ีมองไมเ่ ห็นดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศนแ์ บบฉากสวา่ ง

3. กลอ้ งจุลทรรศน์แบบเฟส คอนทรัส (Phase Contrast Microscope) เป็นกลอ้ งจุลทรรศน์
ที่ใชเ้ ลนส์พเิ ศษสามารถส่องผา่ นวตั ถุโปร่งแสง เช่น ส่องดูโครงสร้างของเซลล์

4. กลอ้ งจุลทรรศน์แบบฟลูโอเรสเซนซ์ (Fluorescence Microscope) เป็ นกลอ้ งจุลทรรศน์
ที่ใชแ้ สงอุลตราไวโอเลตใชส้ ่องดูวตั ถุที่ยอ้ มสีเรืองแสง ทาใหม้ องเห็นภาพเป็นสีตา่ ง ๆ

42

5. กลอ้ งจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (Electron Microscope) ใชค้ ลื่นอิเล็กตรอนแทนคล่ืนแสง
สามารถส่องดูวตั ถุท่ีมีขนาดเล็ก เช่น ไวรัส เนื่องจากมีกาลงั ขยายหลายแสนเท่า มี 2 แบบ คือ
กลอ้ งอิเล็กตรอนแบบส่องกราดและแบบส่องผา่ น

วธิ ีการยอ้ มสีจุลินทรีย์ นิยมทากนั 3 วธิ ี ไดแ้ ก่
1. Positive staining เป็ นการยอ้ มสีเซลล์จุลินทรีย์ เพื่อใหม้ องเห็นลกั ษณะรูปร่าง การ
จดั เรียงตวั เช่น การยอ้ มสีเดียว (Simple stain) ใชส้ ีประจุบวก เช่น เมทธิลีน บลู คาร์บอน ฟุคซิน
คริสตลั ไวโอเลต หรือซาฟรานิน
2. Negative staining เป็นการยอ้ มสีโดยรอบเซลลจ์ ุลินทรีย์ ส่วนเซลล์จุลินทรียจ์ ะไม่ติดสี
เช่น การยอ้ มเพือ่ ดูแคปซูลของจุลินทรีย์ นิยมใชส้ ีนิโกรซินหรือหมึกอินเดียอิง้
3. Differential staining เป็ นการยอ้ มสีจุลินทรียโ์ ดยวิธีพิเศษ ใชย้ อ้ มเพ่ือศึกษาโครงสร้าง
ของแบคทีเรีย เช่น การยอ้ มสปอร์ การยอ้ มสีแฟลกเจลลา การยอ้ มนิวเคลียส
สีที่ใชใ้ นการยอ้ มแบ่งออก 2 กลุ่ม คือ
1. Basic dyes ไดแ้ ก่ สีที่มีฤทธ์ิเป็นด่าง เช่น เมทธิลีน บลู เยน็ เช่ียนไวโอเลต ซาฟรานิน
2. Acidic dyes ไดแ้ ก่ สีที่มีฤทธ์ิเป็นกรด สีกลุ่มน้ีใชย้ อ้ มเน้ือเยอ่ื ไซโทพลาสซึม เช่น
ฮีมาทอ็ กซิลิน อิโอซิน และกรดไพคริค เป็นตน้
การเพาะเล้ียงจุลินทรีย์ (culture) เป็ นการเพ่ิมปริมาณจุลินทรียท์ ี่ตอ้ งการศึกษาโดยใช้
อาหารเล้ียงเช้ือเป็นหลกั อาหารเล้ียงเช้ือท่ีใชก้ นั มี 2 แบบ คือ อาหารเล้ียงเช้ือแบบพ้ืนฐานใชเ้ ล้ียง
จุลินทรียไ์ ดห้ ลายชนิด และอาหารพเิ ศษเป็นอาหารท่ีเตรียมข้ึนพิเศษสาหรับจุลินทรียช์ นิดน้นั หรือ
กลุ่มใดกลุ่มหน่ึงโดยเฉพาะ ในการเพาะเล้ียงจุลินทรียใ์ นห้องปฏิบตั ิการ จาเป็ นจะตอ้ งใชเ้ ทคนิค
ทางจุลชีววทิ ยาท่ีหลากหลาย เช่น การเขี่ยเช้ือ การเกล่ียเช้ือ และการกาจดั เช้ือโดยใชห้ มอ้ น่ึงความ
ดนั ไอน้า เป็นตน้

43

หน่วยท่ี 3
แบคทเี รีย
(Bacteria)

แบคทีเรีย (Bacteria) เป็ นส่ิงมีชีวิตขนาดเล็กที่มีโครงสร้างแบบง่าย ๆ โดยประกอบดว้ ย
เซลล์เด่ียว ๆ เป็ นพวกโปรคาริโอติกเซลล์ แต่ละเซลล์มีขนาดเล็กมากตอ้ งมองดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์
เราจะพบแบคทีเรียไดแ้ พร่หลาย แมใ้ นบรรยากาศท่ีสูงข้ึนไปจากผิวโลกถึง 5 ไมล์ และลึกลงไปใต้
ทอ้ งทะเลลึกถึง 3 ไมล์ แบคทีเรียบางชนิดดารงชีวิตในน้าที่อุณหภูมิถึง 75 องศาเซลเซียส บางพวก
สามารถอาศยั อยไู่ ดบ้ ริเวณที่เป็นน้าแขง็ ตลอดเวลา โดยเฉพาะในดินที่มีความอุดมสมบรูณ์สูงมกั พบ
แบคทีเรียจานวนมาก เราจะพบแบคทีเรียแทบทุกแห่ง
3.1 ความหมายของแบคทเี รีย

แบคทีเรียหมายถึง จุลินทรีย์ชนิดหน่ึงท่ีมีขนาดเล็กมาก เป็ นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ไม่มี
นิวเคลียสท่ีชดั เจน เพิ่มจานวนโดยวิธีการแบ่งตวั ตามขวาง (Transverse fission) ไดเ้ ซลล์ใหม่ท่ีมี
ขนาดเทา่ กนั หรือใกลเ้ คียงกนั
3.2 ขนาด รูปร่าง และการจัดเรียงตัวของแบคทเี รีย

แบคทีเรียมีขนาดและรูปร่างหลายแบบ แบคทีเรียส่วนใหญ่มีขนาดกวา้ งระหว่าง 0.2-2.0
ไมโครเมตร ยาวประมาณ 2.0-8.0 ไมโครเมตร รูปร่างของแบคทีเรียแบ่งออกเป็ น 3 แบบ คือ แบบ
ทรงกลม (Coccus) รูปแบบแท่งหรือรูปทรงกระบอก (Bacillus หรือ Rod) แบบเกลียวหรือสวา่ น
(Spiral หรือ Spirillum)

ภาพท่ี 3.1 แสดงรูปร่างของแบคทีเรีย รูปแบบทรงกลม รูปแทง่ และรูปเกลียว
(ท่ีมา: Madigan, 2003)

44

3.3 การจัดเรียงตัวเป็ นกล่มุ ของแบคทเี รีย
เมื่อแบคทีเรียเพ่ิมจานวนโดยการแบ่งตวั ตามขวาง ก็จะไดต้ วั ใหม่แยกออกเป็ นอิสระหรือ

อาจไม่แยกออกจากกนั คือติดกนั อยู่เป็ นคู่ โดยเฉพาะในกลุ่มแบคทีเรียท่ีมีการเพิ่มจานวนอย่าง
รวดเร็วจะมีแนวโนม้ การอยรู่ วมกนั เป็ นกลุ่ม ซ่ึงสามารถให้ช่ือแบคทีเรียตามลกั ษณะของกลุ่มเซลล์
ได้ ดงั น้ี

3.3.1 แบคทเี รียรูปทรงกลม (Cocci)
แบคทีเรียกลุ่มรูปทรงกลม รูปไข่หรือคลา้ ยเมล็ดถว่ั เม่ือแบ่งเซลล์เพื่อการสืบพนั ธุ์ บาง
ชนิดเซลล์หลุดออกจากกันเป็ นเซลล์เดี่ยว ๆ หรืออาจจะอยู่เป็ นกลุ่มตามลักษณะเฉพาะของ
แบคทีเรีย อาจจาแนกไดต้ ามลกั ษณะของกลุ่มเซลลไ์ ดเ้ ป็น 5 ชนิด ดงั น้ี

3.3.1.1 รูปทรงอยเู่ ป็นคู่ (Diplocci) เม่ือเซลลแ์ บง่ ตวั เซลล์ใหม่ท่ีเกิดข้ึนจะอยเู่ ป็ นคู่
ระนาบเดียว เช่น Streptococcus pneumoniae อยู่เป็ นคู่ เปลี่ยนรูปร่างเป็ นรูปไข่ และ Neisseria
gonorrhoeae เปลี่ยนรูปคลา้ ยรูปไตหรือคลา้ ยเมล็ดถวั่

3.3.1.2 รูปทรงกลมต่อกนั เป็ นสาย (Streptococci) เซลล์เรียงตวั ต่อกนั เป็ นระนาบ
เดียวกนั คลา้ ยโซ่ อาจจะมีรูปร่างกลมหรือรูปไข่ เช่น Streptococcus pyogenes

3.3.1.3 รูปทรงกลมเรียงตวั เป็ นกลุ่ม (Staphylococci) เซลล์แบ่งตวั ออกได้ 3
ระนาบ ในลกั ษณะต่างกนั แลว้ จบั เป็นกลุ่มใหญ่ เช่น Staphylococcus aurous

3.3.1.4 รูปทรงกลมอยเู่ ป็นกลุ่ม 4 เซลล์ (Tetracocci) เซลลร์ ูปทรงกลมแบ่งตวั ได้ 2
ระนาบ ต้งั ฉากกนั แลว้ จบั กลุ่มเป็น 4 เซลล์ เช่น Pediococcus cerevisiae

3.3.1.5 รูปทรงกลมอยเู่ ป็ นกลุ่มแบบลูกบาศก์ (Sarcinae) เซลล์แบ่งตวั 3 ระนาบ
ต้งั ฉากกนั เกิดเป็นกลุ่ม 8 เซลล์ รูปลูกบาศก์ เช่น Sarcina yentriculi

3.3.2 แบคทเี รียแบบรูปแท่งหรือแบบทรงกระบอก (Bacilli)
แบคทีเรียพวกบาซิลลสั มีรูปร่างเป็ นท่อน ซ่ึงมีลกั ษณะและขนาดแตกต่างกนั แมแ้ ต่เช้ือใน
สกุลเดียวกนั หรือเช้ือสายเดียวกนั ก็อาจพบความแตกต่างดงั กล่าวได้ ในดา้ นความกวา้ ง ความยาว
ลกั ษณะปลายเซลลท์ ้งั 2 ขา้ ง และลกั ษณะอ่ืน ๆ
แบคทีเรียบางชนิดมีลกั ษณะผอมยาว บางชนิดเป็ นท่อนส้ัน ๆ ปลายของเซลล์อาจเป็ น
เหลี่ยม มน หรือปลายตดั หรือนูนเลก็ นอ้ ย ถา้ เล้ียงในสภาวะมาตรฐาน ลกั ษณะต่าง ๆ มกั จะคงที่ แต่
สัดส่วนความกวา้ งต่อความยาว อาจแตกต่างกนั บา้ ง เนื่องจากก่อนการแบ่งตวั ของเซลล์จะยาว
ออกไป
แบคทีเรียพวกบาซิลลสั ก็เช่นเดียวกับพวกคอคไค คือเซลล์อาจจะรวมกลุ่มกัน แต่การ
รวมกลุ่มของเซลล์จะมีอยใู่ นระนาบเดียว คือตามแนวนอน ดงั น้นั เซลลใ์ หม่หรือเซลลล์ ูกจะต่อเป็ น

45

สายยาว (ภาพท่ี 3.2) การรวมกลุ่มของแบคทีเรียอาจเกิดจากการเคลื่อนที่ของแบคทีเรียหลงั จาก
แบ่งตวั การเคล่ือนท่ีดงั กล่าวเกิดข้ึนได้ 2 แบบ คือ

ภาพท่ี 3.2 แสดงการจดั เรียงตวั ของเซลลแ์ บคทีเรียพวกบาซิลลสั (ท่ีมา: Madigan, 2003)
3.3.3 แบคทเี รียรูปเกลยี ว
แบคทีเรียกลุ่มน้ีเป็นพวกสไปรัสที่มีรูปร่างเป็นเกลียว อาจถือไดว้ า่ เป็นบาซิลลสั ซ่ึงโคง้ งอ

และต่อกนั เป็ นเกลียว ความโคง้ งอของเซลล์มีหลายระดบั เช่น รูปโคง้ งอเล็กนอ้ ย เป็ นลกั ษณะของ
เช้ืออหิวาต์ (Vibrio cholerae) แบคทีเรียรูปเกลียวห่าง (Spirilla) ลกั ษณะเป็ นเกลียวห่างคลา้ ยที่เปิ ด
จุกไม้คอร์ก เป็ นลกั ษณะของแบคทีเรียสกุลสไปริลลมั และแบคทีเรียรูปเกลียวถี่ (Sprirochete)
ไดแ้ ก่ เช้ือซิฟิ ลิส

นอกจากน้ีแบคทีเรียยงั มีรูปร่างท่ีแปรเปลี่ยนไปโดยมีรูปร่างหลายแบบ เรียกวา่ โพลีมอพิ
ซึม (Polymorphism) ไดแ้ ก่ Haemoplilus influenzae, Streptobacillus moniliformis การเปลี่ยนแปลง
รูปร่างของแบคทีเรียอาจเป็ นแบบชว่ั คราวหรือถาวร การเปล่ียนแปลงแบบชว่ั คราว เช่น ความยาว
หรือรูปร่างของแบคทีเรียท่ีเปลี่ยนไปในขณะท่ีเจริญเติบโตและแบ่งตวั เป็ นตน้ การเปล่ียนแปลง
ถาวร ไดแ้ ก่ การสูญเสียแฟลกเจลลาหรือการสูญเสียความสามารถในการสร้างเอนโดสปอร์ การ
กลายพนั ธุ์

46

ภาพที่ 3.3 แสดงรูปร่างแบคทีเรียแบบรูปเกลียว (ท่ีมา: นงลกั ษณ์, 2547)
สาหรับรูปร่างแบคทีเรียที่ไม่ปกติ ส่วนใหญ่แบคทีเรียจะมีรูปร่างคงที่ในอาหารที่เล้ียงเช้ือ

ไวใ้ หม่ และจะอยใู่ นสภาวะเหมาะสม ในอาหารเล้ียงเช้ือไวน้ าน ๆ จะมีเซลลท์ ่ีกาลงั จะตาย หรือตาย
แล้วเป็ นจานวนมาก เซลล์จะแตกสลายหรือรูปร่างผิดปกติ เช่น มีลกั ษณะเหมือนตวั วาย เหมือน
บอลลูน หรือมีสารแกรนูลจานวนมากมายในเซลล์ ซ่ึงรูปร่างที่ผิดปกติเช่นน้ีเรียกว่า Involution
form

แบคทีเรียที่มีรูปร่างไม่ปกติอาจเกิดจากสภาวะการเล้ียงเช้ือที่ไม่ปกติ หรือไม่เหมาะสม เช่น
เล้ียงแบคทีเรียท่ีอุณหภูมิที่สูงกวา่ ปกติ มีปริมาณเกลืออนินทรียห์ รือยาปฏิชีวนะสูง ซ่ึงมีผลต่อการ
ยบั ย้งั การเจริญเติบโตของแบคทีเรียนนั่ เอง
3.4 ขนาดของแบคทเี รีย

แบคทีเรียมีขนาดเล็กใช้มาตราวดั เป็ นหน่วยไมโครเมตร พวกรูปร่างกลมวดั ขนาด
เส้นผา่ ศูนยก์ ลาง พวกรูปแทง่ และรูปเกลียว วดั ขนาดท้งั ส่วนกวา้ งและส่วนยาว ขนาดของแบคทีเรีย
ที่พบเห็นบอ่ ย ดงั น้ี
3.5 โครงสร้างและหน้าทข่ี องแบคทเี รีย

เซลล์แบคทีเรียเป็ นเซลล์ท่ีมีโครงสร้างเซลล์ที่ไม่ซับซ้อนเหมือนเซลล์ช้นั สูง ในที่น้ีจะ
กล่าวถึงโครงสร้างและหนา้ ที่ของเซลล์แบคทีเรีย แบ่งเป็ น 2 ส่วน คือ โครงสร้างภายนอก ไดแ้ ก่
แคปซูล ผนงั เซลล์ เยอ่ื หุม้ เซลล์ แฟลกเจลลา และพิไลส่วนโครงสร้างภายใน ไดแ้ ก่ ไซโตพลาสซึม
ไรโบโซม นิวเคลียส สปอร์ เมด็ สี และสารสงั เคราะห์แสง

47

ตารางท่ี 3.1 แสดงขนาดของแบคทีเรียชนิดตา่ ง ๆ

ชนิดแบคทีเรีย ความกวา้ ง/เส้นผา่ ศูนยก์ ลาง (µm) ความยาว

StapHylococcus aureus 0.8-1.0 -
Streptococcus pyogenes 0.4-0.8 -
Neisseria gonorrhoeae 0.6-0.8 -
Corynebacterium dipHtheriae 0.3-1.0 1.5-6.5
Mycobacterium tuberculosis 0.3-0.5 2.0-4.0
Salmonella typHi 2.0-3.0
Vibrio cholerae 0.5 2.0-3.0
Clostridium tetani 0.4 2.0-4.0
Treponema pallidum 0.8-1.0 0.8-14.0
(ที่มา: นงลกั ษณ์, 2539) 0.2

3.5.1 แคปซูล (Capsule)

แบคทีเรียแทบทุกชนิดโดยเฉพาะเมื่อเจริญเติบโตในธรรมชาติ จะมีโครงสร้างช้นั นอกสุด
ของเซลล์ ซ่ึงมีลกั ษณะคลา้ ยวุน้ เป็ นเมือกใส มีรูปร่างไม่แน่นอน และไม่ติดสีแกรม โครงสร้าง
ช้นั นอกสุด เรียกวา่ แคปซูล เอนเวลโลป (envelope) ช้นั เมือกหรือ glycogalax

ขนาดแคปซูลของแบคทีเรีย แต่ละชนิดมีความแตกต่างกนั มาก เช่น แคปซูลของ
Streptococcus pneumoniae มีขนาดใหญ่กวา่ เส้นผา่ ศูนยก์ ลางของเซลล์ ในแบคทีเรียบางชนิดอาจ

เป็นช้นั บาง ๆ ตอ้ งใชว้ ธิ ีการตรวจสอบทางเคมี
สารท่ีเป็นองศป์ ระกอบของแคปซูลในแบคทีเรีย ส่วนใหญ่คือ โพลิแซคคาไรด์ ซ่ึงแตกต่าง

กนั ในส่วนประกอบและความซบั ซอ้ น เช่น เช้ือในสกุล Bacillus sp. ประกอบดว้ ยโพลิเปปไทด์
แคปซูลเป็นโครงสร้างท่ีไม่มีอิทธิพลตอ่ การผา่ นเขา้ ออกของสารละลายต่าง ๆ

แบคทีเรียจะไมต่ ายเมื่อสูญเสียแคปซูลไปและจะสร้างข้ึนใหมไ่ ดอ้ ีก
นอกจากน้ีโครงสร้างทางฟิ สิกส์ และทางเคมีของแคปซูล มีส่วนช่วยให้สารอาหารมา

รวมตวั อยรู่ อบเซลล์ของแบคทีเรีย และสิ่งสาคญั ที่สุดคือ แคปซูลจะช่วยให้แบคทีเรียเกาะติดกบั
พ้นื ผวิ ใด ๆ ไดท้ ้งั ในสภาวะธรรมชาติและสภาวะก่อโรค ซ่ึงจะช่วยเพิ่มศกั ยภาพในการเจริญเติบโต
และการก่อโรคของแบคทีเรีย

48

ภาพท่ี 3.4 แสดงโครงสร้างของเซลลแ์ บคทีเรีย (ท่ีมา: www.wikimedia.org)
3.5.2 ผนังเซลล์
ผนังเซลล์เป็ นโครงสร้างส่วนที่อยู่ใต้แคปซูลหรือช้ันเมือก และอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์ มี

คุณสมบตั ิต่างจากพวกยูคาริโอต คือ มีความเหนียวทนทานต่อแรงดนั ออสโมติกมากกวา่ เซลล์พืช
และสัตว์ ผนงั เซลลเ์ ป็นส่วนประกอบประมาณร้อยละ 20 ของเซลล์ ประกอบดว้ ยเปปไทด์โพลีแซค
คาไรดแ์ ละไลปิ ด ซ่ึงมีองศป์ ระกอบแยกยอ่ ยแตกต่างกนั ในแบคทีเรียแต่ละชนิด ผนงั เซลลเ์ ป็ นส่วน
ท่ีทาใหเ้ ซลลค์ งรูปร่างอยไู่ ด้ เป็นโครงสร้างที่แขง็ แรงและทนต่อความดนั ออสโมซิส ความแขง็ แรง
ของผนงั เซลล์ เนื่องจากโครงสร้างโพลิเมอร์ท่ีประกอบดว้ ยโพลิแซคคาไรดแ์ ละเปปไทดท์ ี่มีช่ือเรียก
ต่าง ๆ กนั คือ เปปติโดกลยั แคน (peptidoglycan) มิวรีน (murien) หรือกลยั โคซามิโนเปปไทด์
(glycosaminopeptide)

เปปติโดกลยั แคนเป็ นโพลิเมอร์ขนาดใหญ่มีองคป์ ระกอบ 3 ส่วน คือ ส่วนท่ีเป็ นกระดูก
สันหลงั (back bone) หรือสายกลยั แคน (glycan strands) เป็ นโพลิแซคคาไรด์ท่ีเป็ นสายยาว
ประกอบดว้ ยหน่วยยอ่ ย คือ เอ็น-อะเซพิลกลูโคซามีน (G) สลบั กบั กรดเอน็ อะเซทิลมิวรามิก (M)
เป็นหน่วยซ้า ๆ กนั ประมาณ 10-64 หน่วย ส่วนท่ี 2 เป็ นเปปไทด์ 1 ชุดมี 4 ส่วน (tetrapeptide) ห้อย
ติดอยกู่ บั กรด เอน็ -อะเซมิวรามิก และส่วนที่สามเป็ นเปปไทดอ์ ีกชุดหน่ึง ซ่ึงเช่ือมเปปติโดกลยั แคน
สายที่ใกลก้ นั ทางขวาง ส่วนที่เป็ นกระดูกสันหลงั จะเหมือนกนั หมดในแบคทีเรียทุกเช้ือสาย ส่วนท่ี
เป็นเปปไทดท์ ่ีหอ้ ยอยแู่ ละเปปไทด์ ซ่ึงเชื่อมขวางจะแตกต่างในแต่ละสายพนั ธุ์

49

ภาพที่ 3.5 แสดงโครงสร้างของเปปติโดกลยั แคน (ท่ีมา: Madigan, 2003)
เปปไทด์ 4 ตวั ท่ีหอ้ ยติดกบั กรดเอน็ -อะเซพลิ มิวรามิก เรียงตามลาดบั คือ L-

Alanine -D-glutamine-L-diamino acid-D-alamine ตาแหน่งที่ 1, 2 และ 4 ของเปปไทดช์ ุดน้ีจะคงตวั
ยกเวน้ ตาแหน่งท่ี 3 ซ่ึงเป็น diamine acid จะแตกตา่ งกนั ไป ในแบคทีเรียแกรมลบจะเป็ นกรดไดอะมิ
โนพิเลมิก (DAP) ในแบคทีเรียแกรมบวกจะเป็ น DAP หรือ L-lysine หรือกรดอะมิโนที่เป็ นพวก L-
ตวั อ่ืน ๆ DAP จะมีเฉพาะในผนงั เซลลข์ องพวกโปรคาริโอตและเป็นสารตวั ตน้ (precurser) ของ ไล
ซีน (Lysine) ในขบวนการสังเคราะห์กรดอะมิโนตวั น้ี

เนื่องจากเปปติโดกลยั แคนทุกสายจะเช่ือมกนั ทางขวาง ทาใหเ้ ปปติโดกลยั แคนช้นั
ต่าง ๆ ของแบคทีเรียเช่ือมตอ่ กนั เป็นโมเลกุลใหญ่โมเลกุลเดียว ผนงั เซลล์ในแบคทีเรียแกรมบวกจะ
ประกอบดว้ ยเปปติโดกลยั แคน 40 เส้น ซ่ึงประกอบกนั เป็ น 90 เปอร์เซ็นต์ขององคป์ ระกอบของ
ผนงั เซลลแ์ บคทีเรีย ดงั ตารางที่ 3.2

ผนงั เซลลข์ องแบคทีเรียสามารถจาแนกออกเป็น 2 กลุ่ม คือ แบคทีเรียแกรมบวก
และแบคทีเรียแกรมลบ เน่ืองจากความแตกตา่ งทางองคป์ ระกอบเคมีของผนงั เซลล์ ดงั น้ี

50

ตารางที่ 3.2 แสดงความแตกต่างระหวา่ งผนงั เซลลข์ องแบคทีเรียแกรมบวกกบั แบคทีเรียแกรมลบ

ส่วนประกอบ แบคทีเรียแกรมบวก แบคทีเรียแกรมลบ

ประกอบดว้ ยกรดอะมิโน 3- 4 ชนิด ส่วนใหญเ่ ป็ นกรดอะมิโนที่

กรดอะมิโน คือ alanine,glutamic acid, lysine, เป็นส่วนประกอบของโปรตีน

เปปติโดกลยั แคน กรดอะมิโนพิเมลลิก รวมท้งั กรดอะมิโนทิเมลลิก
ปริมาณไลปิ ด
โพลีแซคคาไรด์ 60-100 เปอร์เซ็นต์ 5-20 เปอร์เซ็นต์
ความหนา
กรดทีโคอิค 0.2 เปอร์เซ็นต์ 10-20 เปอร์เซ็นต์
จานวนช้นั ของผนงั เซลล์
30-60 เปอร์เซ็นต์ 15-20 เปอร์เซ็นต์

20-80 เปอร์เซ็นต์ 10 นาโนเมตร

+, - -

12

(ที่มา: นงลกั ษณ์, 2539)

3.5.2.1 ผนงั เซลล์แบคทีเรียแกรมบวก มีผนังเซลล์หนาประมาณ 20- 80 นาโน
เมตร ซ่ึงหนากวา่ แบคทีเรียแกรมลบ 20-40 เปอร์เซ็นต์ เมื่อทาให้แห้งองค์ประกอบส่วนใหญ่คือ
เปปติโดกลยั แคน 60-100 เปอร์เซ็นต์ นอกจากน้ีมีโพลีแซคคาไรด์ โปรตีน และไขมนั โพลีแซคคา
ไรดใ์ นผนงั เซลลน์ ้นั ไดแ้ ก่ แมนโนส อะราบิโนส กาแล็กโทส แรมโนส กลูโคซามีน น้าตาลที่เป็ น
กรด เช่น กรดกลูคิวโรนิก และกรดแมนนิวโรนิก รวมท้งั กรดทีโคอิก (teichioc acid) ซ่ึงเป็ นน้าตาล
แอลกอฮอล์

กรดทีโคอิก เป็นโพลิเมอร์ท่ีละลายน้าไดป้ ระกอบดว้ ยน้าตาลไรบิทอล (ribital) ที่
มีคาร์บอน 3 ตวั โดยพนั ธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ (phosphodiester linkage) เป็ นเส้นยาว ๆ กรดที
โคอิคมีอยู่ 2 ชนิด คือ กรดทีโคอิคท่ีผนงั เซลล์ เชื่อมต่อกบั กลยั โคไลปิ ดของเยื่อหุ้มเซลล์ดว้ ยพนั ธะ
โควาเลนต์ และมีรวมอยมู่ ากในมีโซโซม (mesosome) แบคทีเรียแกรมบวกบางสายพนั ธุ์จะไม่มี
กรดทีโอนิกชนิดท่ีอยใู่ นผนงั เซลล์ แตแ่ บคทีเรียทุกตวั มีกรดทีโอนิคชนิดที่เชื่อมต่อกบั เยอ่ื หุม้ เซลล์

ไลปิ ด เป็นองคป์ ระกอบส่วนนอ้ ยของผนงั เซลลข์ องแบคทีเรียแกรมบวก ยกเวน้