เอกสารประกอบจุล ฉบับปรับปรุง

151

ภาพท่ี 7.8 อาการของโรคตวั แดงดวงขาวในกุง้ กลุ าดา (ท่ีมา: Bell and Lightner, 1988)

ภาพที่ 7.9 แสดงอาการจุดขาวของโรคตวั แดงดวงขาวที่เปลือกคลุมหวั กงุ้ กุลาดา
(ที่มา: Bell and Lightner, 1988)

7.6.3 โรคทอร่า (TSV) พบแพร่ระบาดมากในทวปี อเมริกา โดยมีรายงานการพบ
คร้ังแรกใกล้ ๆ ปากแมน่ ้าทอร่าในประเทศเอกวาดอร์ ปี พ.ศ. 2535 โดยพบในกงุ้ ขาวสายพนั ธุ์
ต่างประเทศ แต่ในปัจจุบนั น้ีไดม้ ีการนากงุ้ ขาวสายพนั ธุ์น้ีมาเล้ียงในประเทศไทยเป็ นจานวนมาก
โดยไม่ไดม้ ีการควบคุมการนาเขา้ อยา่ งเขม้ งวด จึงทาใหพ้ บการติดเช้ือชนิดน้ีในประเทศไทย และ
เช้ือมีโอกาสท่ีจะติดต่อไปยงั กงุ้ กุลาดา ซ่ึงเป็นสินคา้ สตั วน์ ้าท่ีสาคญั ของประเทศ และเช้ือน้ีสามารถ
ท่ีจะพฒั นาสายพนั ธุ์กลายเป็นเช้ือโรคที่รุนแรงชนิดอ่ืน ๆ ได้ ไวรัสทอร่า (Taura Syndrome
Virus) เป็นกลุ่ม Piconavirus มีรูปร่างแบบ icosahedral (12 เหลี่ยม 12 หนา้ ) เส้นผา่ ศูนยก์ ลาง
31–32 นาโนเมตร ไวรัส TSV ไมม่ ีเปลือกหุม้ ภายในประกอบดว้ ย RNA สายเดี่ยว ขนาดประมาณ
10 kb ภายใน capsid ประกอบดว้ ย major polypeptide 3 ส่วน น้าหนกั 55, 40 และ 24 k Da และ 1
ตวั รอง (58 kda) พบวา่ gene ท่ีเป็น capsid protein ของ TSV จะอยทู่ ่ี 3’ – end ของ genome

152

ซ่ึงแตกต่างจาก Piconavirus ในสัตวเ์ ล้ียงลูกดว้ ยนม แตก่ ารจดั เรียงตวั ของ TSV genome จะ
คลา้ ยคลึงกบั Piconavirus ในแมลง พบการติดเช้ือไวรัสชนิดน้ีมากในแถบทวปี อเมริกา มีรายงาน
การพบคร้ังแรกในฟาร์มใกลป้ ากแมน่ ้า Taura เมือง Guayaquil ประเทศ เอกวาดอร์ เม่ือปี พ.ศ. 2535
และแพร่ระบาดไปในประเทศเปรู กวั เตมาลา ตะวนั เฉียงเหนือของบราซิล ฮาวาย และฟลอริดา

อาการของโรค
1) ระยะเฉียบพลนั

- เกิดการเปลี่ยนแปลงของโครมาโตฟอร์ ทาใหก้ งุ้ มีตวั สีแดงจาง ๆ หางและขา
วา่ ยน้าสีแดง กงุ้ ท่ีติดเช้ือในระยะน้ีมกั จะตายระหวา่ งการลอกคราบ

- บางคร้ังอาจพบการตายของเซลลบ์ ริเวณปลายหางหรือขาวา่ ยน้า กงุ้ ที่ติดเช้ือ
ในระยะน้ีมีเปลือกนิ่ม และมีอตั ราการตายสูง 80-95 เปอร์เซ็นต์

2) ระยะเร้ือรัง
- กุง้ ท่ีติดเช้ือระยะน้ีอาจมีเปลือกน่ิม ตวั สีแดง แพนหางสีแดงหรือสีปกติ
- อาการปกติหลงั ลอกคราบ มีอตั ราตายประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์

ภาพที่ 7.10 แสดงอาการปลายหางสีแดงของโรคทอร่าในกุง้ ขาว (ท่ีมา: Bell and Lightner, 1988)

153

ภาพท่ี 7.11 แสดงอาการจุดสีดาของกงุ้ ท่ีเป็นโรคทอร่าและกุง้ ท่ีหายป่ วย
(ที่มา: Bell and Lightner, 1988)

วธิ ีการตรวจหาเชื้อไวรัสในสัตว์นา้
1. สงั เกตอาการจากภายนอก
2. การทา wet mount จากระยางค์ เพอื่ สงั เกตการตายของเยอ่ื บุผวิ การยอ้ ม เมด็ เลือด
3. การตรวจวินิจฉยั โดยใชเ้ ทคนิคทางเน้ือเยอ่ื วทิ ยาของเน้ือเยอ่ื ผวิ ใตเ้ ปลือก เช่น โรค WSSV
4. การทา bioassay
5. การทา gene probe
6. การตรวจโดยใชก้ ลอ้ งจุลทรรศนอ์ ิเลกตรอนชนิดส่องผา่ น (TEM)
เทคนิควธิ ีท่ีมีประสิทธิภาพและนิยมใชก้ นั มาก ในการตรวจหาไวรัสในสตั วน์ ้า

1. เทคนิคทางเน้ือเยอื่ วทิ ยา
- พบการตายของเน้ือเยอื่ ใตเ้ ปลือก ระยางค์ เหงือก ลาไส้ตอนหลงั คอหอย

และกระเพาะอาหาร
- มีบาดแผลเด่นชดั บริเวณผวิ หนงั ไซโตพลาสซึมติดสี eosin มากข้ึน

เกิดการอดั แน่นหรือแตกของนิวเคลียสไซโตพลาสซึมมีรูปร่างกลม เส้นผา่ ศูนยก์ ลาง 1-20 ไมครอน
ติดสีต้งั แต่ eosin จนถึง basophile จาง ๆ

- ในระยะเร้ือรัง หรือหายจากโรคกุง้ มกั มีแผลเน่ืองจากแบคทีเรีย Vibrio spp.
2. การทา gene probe เป็นการพฒั นาเทคนิคใหม่ เช่น PCR การใช้ RT - PCR การใช้ Non
- radioactive, DIG - labeled probe เพื่อทา Dot blot และ In situ hybridization assay สาหรับเทคนิค

154

Dot blot น้นั จะนิยมใชก้ บั โรคไวรัสหวั เหลือง และตวั แดงดวงขาว การใช้ DIG labeled probe จะ
ติดสีน้าเงิน - ดา ในไซโตพลาสซึมท่ีติดเช้ือ

2.1 เทคนิค PCR มกั ใชค้ ูก่ บั Histopathology ในการจาแนกชนิดของไวรัส แต่เทคนิค
PCR ใหผ้ ลรวดเร็วกวา่ เช่นในน้าเลือด แสดงผลในเวลา 6 ชว่ั โมง หลงั จากกงุ้ ไดร้ ับเช้ืออวยั วะอ่ืน ๆ
เช่น กา้ นตา ระยางค์ เน้ือเยอ่ื เหงือก เน้ือเยอื่ เกี่ยวพนั ใหผ้ ลที่ 12 ชวั่ โมง ส่วน Histopathology เห็น
ลกั ษณะ inclusion bodiesในเน้ือเยอ่ื เหงือก, กา้ นตา, ระยางค์ และเน้ือเยอ่ื เกี่ยวกนั เวลา 36 ชวั่ โมง
หลงั จากไดร้ ับเช้ือ ส่วนบริเวณหวั ใจ และตบั พบ 48 ชว่ั โมงหลงั จากไดร้ ับเช้ือ เพราะฉะน้นั อวยั วะ
ที่ควรจะนามาตรวจหาเช้ือ WSSV ดว้ ยเทคนิค PCR ที่ดี คือ เหงือก กา้ นตา และเน้ือเยอ่ื ใตผ้ วิ เปลือก
นอกจากน้ีพบวา่ การตรวจสอบเช้ือในประเทศอเมริกาไดเ้ ขม้ งวดในการตรวจสอบเช้ือท่ีติดมาจาก
เอเชียและออสเตรเลียเพราะเชื่อวา่ เช้ือ WSSV จะติดมากบั กงุ้ ที่นาเขา้ จากตา่ งประเทศ ดงั น้นั จึงได้
ศึกษาวธิ ีการตรวจหาเช้ือท่ีมีประสิทธิภาพ โดยการใชว้ ธิ ี Real-time PCR ในการตรวจหาปริมาณ
ของไวรัส ซ่ึงเทคนิคน้ีมีประสิทธิภาพในการหา สาเนาเดี่ยวๆ ของไวรัสที่ติดเช้ือในขณะท่ี เทคนิค
PCR ธรรมดา ไมส่ ามารถทาได้ ซ่ึงสามารถตรวจสอบไดถ้ ึงจานวน copy ชิ้นส่วน DNA ที่ไดจ้ าก
เน้ือเยอื่ และเปลือกกุง้ และสาหรับการตรวจคุณภาพของไวรัสใชเ้ ทคนิค In situ hybridization
assay ใหผ้ ลไดด้ ีและเป็นท่ียอมรับกนั อยา่ งกวา้ งขวาง จากการตรวจสอบพบวา่ พบปริมาณของเช้ือ
ไวรัส WSSV ท่ีส่วนหวั มากกวา่ ส่วนหางเล็กนอ้ ย เพื่อรับรองคุณภาพของกุง้ ในการตรวจสอบการ
นาเขา้ และส่งออก ท้งั กุง้ ทะเลท่ีมีชีวติ และกุง้ ทะเลแช่แขง็ ระหวา่ งประเทศ จึงมีการพฒั นาเทคนิคที่
ไดผ้ ลรวดเร็วและมีความไวสูง คือ การทา Real – time quantitative PCR method โดยการใช้
GeneAmp 5700 Sequence detection system ร่วมกบั SYBR Green Chemistry ซ่ึงสียอ้ ม
SYBR Green dye จะมีความสามารถสูงในการทาใหเ้ กิดสี และเรืองแสงเพ่มิ มากข้ึนเห็นไดช้ ดั ใน
กงุ้ ท่ีติดเช้ือ TSV และ YHV ส่วนกุง้ ท่ีไม่ติดเช้ือจะไม่เกิดการเรืองแสง

2.2 เทคนิค Dot blot nitrocellulose enzyme immunoassay (DB-NC-EIA) เป็นวธิ ีการ
ตรวจหาเช้ือไวรัสท่ีตอ้ งการความรวดเร็ว และสามารถควบคุมโรคระบาดไดท้ นั เหมาะสาหรับใช้
ในบอ่ เล้ียงกงุ้ เนื่องจากสะดวก รวดเร็ว โดยการใช้ nitrocellulose membrane ปัจจุบนั น้ีมีชุด Test kit
สาหรับ WSSV และ YHV โดยใชเ้ วลา 3 ชวั่ โมงโดยการเตรียมตวั อยา่ งจากเหงือกกุง้

เทคนิคการตรวจดว้ ยกลอ้ ง TEM จะพบ inclusion ซ่ึงมีลกั ษณะกลมอยมู่ ากมายใน
ไซโตพลาสซึมของเซลลท์ ่ีติดเช้ือ และยงั พบอนุภาคของไวรัส TSV และอนุภาคอื่น ๆ ท่ีมีลกั ษณะ
คลา้ ย TSV ขนาดประมาณ 30 นาโนเมตรดว้ ย

155

บทสรุป

ไวรัสเป็นจุลินทรียท์ ี่มีขนาดเล็กท่ีสุดไมม่ ีคุณสมบตั ิของเซลล์ ดงั น้นั จึงเรียกไวรัสวา่ เป็น
อนุภาค ซ่ึงไวรัสมีขนาด 20-250 นาโนเมตร ดงั น้นั การศึกษาเพื่อส่องดูไวรัสจาเป็นตอ้ งใชก้ ลอ้ ง
จุลทรรศนอ์ ิเล็กตรอน สาหรับโครงสร้างโดยทวั่ ไปของไวรัสประกอบดว้ ย โปรตีนห่อหุม้ ภายใน
เป็นสารพนั ธุกรรมชนิด DNA หรือ RNA รูปร่างของไวรัสมีลกั ษณะแตกตา่ งกนั ออกไป เช่นรูป
หลายเหล่ียม รูปทรงกระบอก ส่วนการสืบพนั ธุ์ไวรัสจะอาศยั เซลลข์ องเจา้ บา้ น โดยจะเขา้ ไปใน
เซลลเ์ จา้ บา้ น แลว้ นาสารพนั ธุกรรมของเจา้ บา้ นแตล่ ะส่วนมาเป็นสารพนั ธุกรรมของตวั เอง แลว้ จึง
เพ่มิ จานวนไดป้ ริมาณมากในระยะเวลาส้นั

ไวรัสเป็นกลุ่มจุลินทรียก์ ่อโรคในคน พืช สตั วบ์ ก และสตั วน์ ้า ที่สร้างความเสียหายอยา่ ง
มาก เช่น โรคท่ีเกิดข้ึนกบั คนโรคไขท้ รพษิ หรือโรคฝีดาษ โรคเริม เกิดจาก Herpes Virus โรคงูสวดั
โรคไวรัสตบั อกั เสบ โรคหดั เยอรมนั โรคไขเ้ ลือดออก โรคไขส้ มองอกั เสบ โรคหวดั โรคเอดส์
และโรคพิษสุนขั บา้ เป็ นตน้ นอกจากน้ียงั พบไวรัสในพชื เช่น ไวรัสในใบยาสูบ ซ่ึงเป็นจุดเริ่มตน้ ท่ี
พบเช้ือไวรัส นอกจากน้ียงั พบวา่ ผลผลิตสตั วน์ ้าโดยเฉพาะกงุ้ ทะเล เช่น กงุ้ กลุ าดา กุง้ ขาวไดร้ ับ
ความเสียหายอยา่ งมากจากเช้ือไวรัสหวั เหลือง ไวรัสตวั แดงดวงขาว และทอร่า ท้งั น้ียงั ไมพ่ บวา่ เช้ือ
ไวรัสมีประโยชน์ตอ่ สตั วช์ นิดใดเลย

156

หน่วยท่ี 8
การควบคุมจุลนิ ทรีย์

มนุษยไ์ ดพ้ ยายามใช้วิธีการต่าง ๆ ไม่วา่ จะเป็ นกระบวนการทางฟิ สิกส์และทางเคมีควบคู่
กนั เพื่อควบคุมจุลินทรีย์ เพื่อลดจานวนจุลินทรียใ์ ห้มากที่สุด การติดเช้ือเป็ นปัญหาสาคญั ในทาง
การแพทย์ วงการแพทยจ์ าเป็นตอ้ งมีความรู้เก่ียวกบั วิธีการกาจดั จุลินทรียไ์ ม่ใหแ้ พร่กระจายระบาด
เขา้ สู่มนุษยไ์ ด้

ความรู้เกี่ยวกบั การกาจดั ควบคุมจุลินทรียไ์ ดเ้ ริ่มตน้ มามากวา่ 100 ปี โดยในปี พ.ศ. 2390
สูติแพทยช์ าวเวยี นนา ชื่อ เซมเมลวสิ (Semmelweis) ไดน้ าเทคนิคการปลอดเช้ือมาใชใ้ นห้องผา่ ตดั
เขาไดแ้ นะนาใหแ้ พทย์ ลา้ งมือดว้ ยน้าปูนคลอรีนก่อนผา่ ตดั ผลปรากฏวา่ อตั ราการรอดตายจากการ
ติดเช้ือของมารดาหลงั คลอดบุตรลดลง เน่ืองจากไดม้ ีการกาจดั เช้ือ โรคท่ีติดตามมือของแพทยแ์ ละ
พยาบาล แต่ความคิดน้ีไม่เป็ นท่ียอมรับของผอู้ านวยการโรงพยาบาล เขาจึงลาออกจากโรงพยาบาล
ต่อมาในปี พ.ศ. 2410 ลอร์ด ลิสเตอร์ (Load Lister ) ศลั ยแพทยช์ าวองั กฤษ ไดช้ ่ือเป็ นบิดาแห่ง
ศลั ยศาสตร์ปลอดเช้ือ ไดน้ าความรู้เก่ียวกบั จุลชีววิทยาของหลุยส์ ปาสเตอร์ นกั วิทยาศาสตร์ชาว
ฝร่ังเศส ผูซ้ ่ึงพิสูจน์ให้เห็นว่าจุลินทรียเ์ ป็ นสาเหตุของโรค และใช้กรดคาร์โบลิค (ฟี นอล) มาใช้
โดยนาน้าละลายฟี นอลเจือจาง ฉีดพ่นในห้องผ่าตดั ระหว่างการผ่าตดั และใช้ทาความสะอาด
เครื่องมือ เพื่อการฆ่าเช้ือ พบวา่ การติดเช้ือลดลงมาก ปัจจุบนั การควบคุมจุลินทรียไ์ ดม้ ีการพฒั นา
และมีประสิทธิภาพเป็ นอย่างมาก สามารถป้ องกนั การติดต่อต่าง ๆ ไดเ้ ป็ นอยา่ งดี ในขณะเดียวกนั
พบวา่ มีจุลินทรียห์ ลายชนิดที่มีการด้ือยา ทาใหเ้ กิดปัญหายงุ่ ยากในการรักษา

จากการศึกษาวธิ ีการควบคุมจุลินทรีย์ มนุษยไ์ ดน้ าความรู้มาใชเ้ ก่ียวกบั การควบคุม
จุลินทรีย์ โดยมีจุดประสงค์ ดงั น้ี

8.1 จุดประสงค์การควบคุมจุลนิ ทรีย์
8.1.1 กาจัด ป้ องกนั การแพร่กระจายของเชื้อจุลนิ ทรีย์ รวมถึงการใชย้ ารักษาโรคของผปู้ ่ วย

ท่ีมีการติดเช้ือ และการทาลายจุลินทรียท์ าใหเ้ กิดโรค
8.1.2 สกัดก้ันการแพร่กระจายของเชื้อจุลินทรีย์ จากสถานท่ีต่าง ๆ โดยเฉพาะจุลินทรียท์ ี่

ทาใหเ้ กิดโรค
8.1.3 เพมิ่ ความต้านทานหรือภูมิคุ้มกนั โรค
8.1.4 ป้ องกนั ไม่ให้มกี ารปนเปื้ อนของจุลนิ ทรีย์ ในส่วนที่ตอ้ งการศึกษา

157

การควบคุมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ มี 3 วิธีที่สาคญั คือ การทาไร้เช้ือหรือ
ปลอดเช้ือ (sterilization) การทาลายเช้ือ (disinfection) และการใชย้ าตา้ นจุลินทรีย์ (antimicrobial
drug)

8.2 การทาไร้เชื้อหรือปลอดเชื้อ
การทาไร้เช้ือหรือปลอดเช้ือหรือปราศจากเช้ือ (sterilization) หมายถึงวิธีการทาลาย

เช้ือจุลินทรียห์ รือจุลินทรียท์ ุกชนิดที่ทาให้เกิดโรค และไม่ทาให้เกิดโรค รวมท้งั สปอร์ที่อยใู่ นส่ิง
หน่ึงสิ่งใดให้หมดไป โดยไม่ทาให้คุณภาพของส่ิงมีชีวติ หรือเครื่องมือน้นั ๆ เสื่อมลง วธิ ีการทาให้
ปลอดเช้ือ แบ่งออกไดเ้ ป็น 2 วธิ ี คือ วธิ ีการทางกายภาพ (physical method) กบั วิธีทางเคมี (chemical
method)

8.3 การทาให้ปลอดเชื้อโดยวธิ ีการทางกายภาพ
การทาใหป้ ลอดเช้ือโดยวธิ ีการทางกายภาพ มีวธิ ีการต่าง ๆ ดงั น้ี
8.3.1 การใช้ความร้อน เป็ นวิธีที่ใช้กนั มาก และได้ผลดี การใช้ความร้อนตอ้ งคานึงถึง

อุณหภมู ิ เวลา จานวนจุลินทรีย์ ชนิดของจุลินทรีย์ และความสามารถในการสร้างสปอร์ จุลินทรียแ์ ต่
ละชนิดมีความทนทานต่อความร้อนแตกต่างกนั สปอร์ของแบคทีเรียเป็ นสิ่งมีชีวิตท่ีทนทานต่อ
ความร้อนที่สุด เช้ือรา และไวรัส ส่วนมากจะถูกทาลายท่ีอุณหภูมิ 55-65 องศาเซลเซียส ในเวลา 10
นาที ส่วนสปอร์ของแบคทีเรียที่ทาใหเ้ กิดกรด ส่วนใหญ่จะถูกทาลายท่ีอุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส
ในเวลา 15 นาที นอกจากน้ียงั มีสปอร์ของแบคทีเรียบางชนิดไม่ถูกทาลาย แมต้ ม้ ใหเ้ ดือดเป็ นชว่ั โมง
สปอร์ช่วยห่อหุม้ และช่วยป้ องกนั จุลินทรียไ์ วใ้ หไ้ ม่ถูกทาลายไดง้ ่าย

ความร้อนที่ใชม้ ี 2 แบบ คือ ความร้อนช้ืน (moist heat) กบั ความร้อนแหง้ (dry heat)
8.3.1.1 ความร้อนช้ืน (moist heat) เป็นวธิ ีการทาลายจุลินทรียโ์ ดยทาใหเ้ อนไซม์

และโปรตีน สูญเสียคุณสมบตั ิ เนื่องจากการเกิดการแข็งตวั จบั เป็ นกอ้ น (coagutation) การใช้
ความร้อนช้ืนวิธีหน่ึงคือ การตม้ ให้เดือดท่ี 100 องศาเซลเซียส สามารถทาลายเซลล์ปกติของ
แบคทีเรีย ท่ีก่อโรคไวรัส ฟังไจ และสปอร์ ไดภ้ ายใน 10 นาที หรือน่ึงดว้ ยไอน้าเดือด โดยไม่
ตอ้ งควบคุมความดนั ก็จะให้อุณหภูมิเท่ากับการตม้ ให้เดือด ไวรัสท่ีทาให้ตบั อกั เสบ ทนต่อ
อุณหภูมิของน้าเดือดไดน้ านถึง 30 นาที เอน็ โดสปอร์ของแบคทีเรียบางชนิดทนต่ออุณหภูมิของ
น้าเดือดได้นานถึง 20 ชว่ั โมง ส่วนแบคทีเรียที่ไม่สร้างสปอร์ จะถูกทาลายให้ปลอดเช้ือโดย
วธิ ีการตม้ ใหเ้ ดือดนานถึง 10 นาที

นอกจากน้ียงั มีวิธีการทาให้ปลอดเช้ือ โดยความร้อนช้ืนท่ีมีอุณหภูมิสูงกวา่ น้าเดือด โดย
น่ึงดว้ ยไอน้าเดือดภายใตค้ วามดนั โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกวา่ หมอ้ น่ึงความดนั ไอ (steam under

158

pressure autoclave) เป็ นการน่ึงฆ่าเช้ือไอน้าเดือดความดนั สูง เป็ นวิธีท่ีทาใหป้ ลอดเช้ือไดอ้ ยา่ ง
รวดเร็ว ทาลายสปอร์ของแบคทีเรียได้

การน่ึงฆ่าเช้ือโรคใช้หลักเกณฑ์ท่ีว่า น้าจะเดือดที่อุณหภูมิสูงข้ึนเมื่อความดันเพ่ิมข้ึน
ดงั น้นั เม่ือความดนั ไดภ้ ายในเป็ น 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว อุณหภูมิของน้าจะเป็ น 126 องศาเซียส
ตามปกติใชอ้ ุณหภูมิ 121 องศาเซลลเ์ ซียส นาน 15-30 นาที ดงั ภาพท่ี 8.1

ภาพท่ี 8.1 แสดงการทางานของหมอ้ น่ึงความดนั ไอน้า (autoclave)
(ท่ีมา http://diverge.hunter.cuny.edu)

159

เมื่อความดนั ไอน้าเดือดในหมอ้ น่ึง ความดนั ไอน้าเป็ น 15 ปอนดต์ ่อตารางนิ้ว อุณหภูมิ
ของไอน้าจะเป็ น 121 องศาเซลลเ์ ซียส สามารถทาลายจุลินทรีย์ และเอน็ โดสปอร์ไดห้ มดภายใน
เวลา 15 นาที แต่ถา้ วตั ถุที่นามาฆ่าเช้ือมีขนาดใหญ่ หรือปริมาณมากก็จาเป็ นตอ้ งเพิ่มเวลาออกไป
ดงั ตารางที่ 8.1 วธิ ีน้ีจะไดผ้ ลเม่ือไอน้าสมั ผสั กบั ผวิ ของท่ีตอ้ งการทาใหป้ ลอดเช้ือโดยตรง

ตารางท่ี 8.1 แสดงความสัมพนั ธ์ระหว่างความดัน อุณหภูมิ และเวลาท่ีใช้ในการน่ึงฆ่าเช้ือ
(autoclave)

ความดนั อุณหภูมิ เวลาท่ีใช้
(ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) (องศาเซลเซียส) (นาที)
15
15 121 10
20 126
30 134 3

ตารางท่ี 8.2 แสดงเวลาท่ีใช้ในการทาให้ปราศจากเช้ือ ในของเหลวที่บรรจุในภาชนะที่มีขนาด
ต่าง ๆ กนั ท่ีอุณหภมู ิ 121 องศาเซลเซียส

ขนาดของภาชนะ ปริมาณ เวลาที่ใชใ้ นการทาให้
ของเหลว ปราศจากเช้ือ (นาที)
หลอดทดลองขนาด 18 x 50 มิลลิเมตร 10 มิลลิลิตร
เออร์เลนเมเยอร์ ฟลากส์ สขนาด 125 มิลลิลิตร 95 มิลลิลิตร 15
เออร์เลนเมเยอร์ ฟลากส์ ขนาด 2,000 มิลลิลิตร 1,500 มิลลิลิตร 15
ขวดหมกั ขนาด 9,000 มิลลิลิตร 6,750 มิลลิลิตร 30
70

ข้อควรระวงั ในการใช้หม้อน่ึงความดันไอ (Autoclave)

1. ตอ้ งไล่อากาศออกใหห้ มด โดยใหไ้ อน้าเขา้ ไปแทนท่ี เพราะอากาศมีผลต่อความดนั และ
อุณหภมู ิ หากไล่อากาศออกเพียงคร้ังเดียวท่ีความดนั ไอน้า 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว จะมีอุณหภูมิเพียง
112 องศาเซลเซียส เท่าน้นั ถา้ มีฟองอากาศหลงเหลืออยใู่ นห่อวสั ดุที่น่ึง ความร้อนจะแทรกเขา้ ไป
ไม่ถึง

2. ควรใชค้ วามดนั ไอน้าภายในหมอ้ น่ึงความดนั ไอไม่ต่ากวา่ 15 ปอนดต์ อ่ ตารางนิ้ว
3. อุณหภูมิไม่ควรต่ากว่า 121 องศาเซลเซียส และให้คงท่ีอยู่ในระดบั น้ี ไม่น้อยกว่า 15
นาที

160

4. หลงั จากครบตามเวลา ควรเปิ ดวาล์วใหค้ วามดนั ค่อย ๆ ลดลงจนถึงศูนย์ ทิ้งไวป้ ระมาณ
2-3 นาที จึงเปิ ดฝาหมอ้ น่ึง ถ้าเปิ ดฝาหมอ้ เร็วเกินไป ของเหลวที่ทาให้ปลอดเช้ืออาจจะเดือดข้ึน
และเคร่ืองแกว้ อาจแตกได้

5. วสั ดุท่ีนามาทาให้ปลอดเช้ือ ตอ้ งสะอาดปราศจากไขมนั หรือน้ามนั หลงั จากน่ึงฆ่าเช้ือ
แลว้ ควรห่อหรือใส่ในภาชนะที่รักษาความปลอดภยั เม่ือนามาเก็บไว้ และเอาออกไดส้ ะดวกเม่ือ
นามาใช้ วสั ดุที่ใชห้ ่อ ไดแ้ ก่ ผา้ กระดาษ ซ่ึงมีคุณสมบตั ิยอมให้ไอน้าผา่ นได้ เหนียวไม่ฉีกขาดง่าย
และไมม่ ีฝ่ นุ ผง และแบคทีเรียเขา้ ได้

6. ห่อของตอ้ งไม่ใหใ้ หญ่เกินไป ควรมีขนาดไม่เกิน 12 นิ้ว x 12 นิ้ว x 20 นิ้ว และไม่ควร
ใส่ของแน่นเกินไป การวางห่อควรวางในแนวขนานกนั อยา่ ซอ้ นทนั กนั เป็ นช้นั ๆ ควรให้มีช่องวา่ ง
ใหไ้ อน้าสมั ผสั กบั ห่อเหล่าน้นั

7. ไม่ควรใส่ของที่จะทาให้ปลอดเช้ือในภาชนะปิ ดสนิท จนไอน้าผา่ นเขา้ ไปไม่ได้ พวก
ขวดท่ีมีจุก หรือฝา ควรคลายเกลียวเสียก่อน

8. ควรตรวจสอบประสิทธิภาพ ของหมอ้ น่ึงไอ โดยใชแ้ ถบเทปสาหรับตรวจสอบ โดยปิ ด
ไวต้ รงกลางห่อของที่จะน่ึง ถา้ หมอ้ น่ึงดนั ไอน้ามีประสิทธิภาพดี สีของแถบเทปมีสีจางแสดงว่ามี
อากาศอยใู่ นกองวสั ดุที่น่ึง ของไม่ปลอดเช้ือใชไ้ ม่ได้ ตอ้ งทาใหป้ ลอดเช้ือใหม่

ประโยชน์ของหม้อน่ึงดันไอนา้
หมอ้ น่ึงดนั ไอน้ามีประโยชน์ในการทาใหข้ องที่ไม่เส่ือมคุณภาพ เมื่อถูกความร้อนหรือไอ
น้าปลอดเช้ือ เช่น เคร่ืองมือผา่ ตดั เส้ือใส่ผา่ ตดั ผา้ ก็อซ ผา้ ถุงมือยาง จุกยาง อาหารเล้ียงเช้ือ และ
กระบอกฉีดยา เป็นตน้
ขอ้ เสียท่ีไมค่ วรใชก้ บั หมอ้ น่ึงดนั ไอ
1. ของมีคม เช่น กรรไกร ใบมีด ไอน้าจะทาใหเ้ สียความคม
2. ของท่ีถูกน้า หรือความช้ืนแลว้ เสีย เช่น ผงแป้ ง
3. ของที่ถูกความร้อนแลว้ เสีย เช่น ทอกซิน เอนไซม์
4. น้ามนั ข้ีผ้งึ เช่น วาสลีน พาราฟิ นเหลว สิ่งเหล่าน้ีไมล่ ะลายน้า ไอน้าจึงแทรกซึมเขา้ ไปไม่
ทวั่ ถึง

8.3.1.2 ความร้อนแห้ง เป็ นวธิ ีทาลายจุลินทรียโ์ ดยทาให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชนั่
ของสารในโพรโทพลาสซึมของแบคทีเรีย สามารถทาลายจุลินทรียไ์ ดท้ ุกชนิด รวมท้งั สปอร์ของ
แบคทีเรีย วิธีน้ีตอ้ งใชค้ วามร้อนสูงประมาณ 150-170 องศาเซลเซียส ท้งั น้ีถา้ ใชค้ วามร้อนต่ากวา่
140 องศาเซลเซียส สปอร์ของแบคทีเรียจะไม่ถูกทาลาย

161

การทาให้ปลอดเชื้อโดยใช้ความร้อนแห้งทนี่ ิยม มี 3 แบบ คอื
1) ตูอ้ บดว้ ยไอน้าหรือตูอ้ บอากาศร้อน การทาใหป้ ลอดเช้ือโดยวิธีน้ี โดยทว่ั ไปใชอ้ ุณหภูมิ
170 องศาเซลเซียสนาน 1-3 ชว่ั โมง วิธีการใชก้ ระแสไฟฟ้ าทาให้เกิดความร้อน มีพดั ลมเป่ าเพื่อให้
อุณหภมู ิสูงเสมอกนั หมด อุณหภมู ิในตูไ้ ม่ควรแตกตา่ งเกิน 10 องศาเซลเซียส
ข้อควรระวงั เกี่ยวกบั การใช้ตู้อบด้วยไอนา้
1. กระดาษหรือผา้ ที่ห่อของ ตอ้ งไม่สัมผสั กบั ดา้ นล่างของตูอ้ บ มิฉะน้นั จะไหม้ เพราะ
อุณหภมู ิสูงสุดที่วสั ดุเหล่าน้นั ทนได้ คือ 160 องศาเซลเซียส
2. ตอ้ งวางของใหอ้ ากาศไหลเวยี นได้
3. ห่อวสั ดุท่ีจะทาใหป้ ลอดเช้ือ ไมค่ วรมีขนาดใหญ่เกินกวา่ 4 นิ้ว x 4 นิ้ว x 12 นิ้ว
4. กล่องบรรจุ ควรเป็นโลหะท่ีดูดความร้อนไดด้ ีที่ผวิ นอก
5. กรณีทาผงแป้ ง น้ามนั และข้ีผ้งึ ปลอดเช้ือ ความหนาของผงแป้ ง น้ามนั และข้ีผ้งึ ไม่ควร
เกิน 2 นิ้ว
ประโยชน์ของการใช้ตู้อบด้วยไอนา้
1. มีประโยชน์สาหรับของท่ีต้องการให้แห้ง เช่น เคร่ืองแก้ว จานเพาะเช้ือ ขวดแก้ว
ปิ เปตต์ หลอดทดลอง ช่วยใหป้ ลอดเช้ือ
2. ในการทาใหป้ ลอดเช้ือ สาหรับของที่ถูกน้าแลว้ เสีย เช่น แป้ ง
3. ช่วยใหป้ ลอดเช้ือ สาหรับของท่ีไม่ละลายน้า เช่น ข้ีผ้งึ น้ามนั กลีเซอรอล วาสลิน
ข้อเสียสาหรับตู้อบด้วยไอนา้
1. ตูอ้ บไอน้าตอ้ งใชค้ วามร้อนสูง จึงทาลายพวกเส้นใยตา่ ง ๆ
2. ใชเ้ วลาในการอบยาวนาน
3. เสียเวลาตอ้ งรอคอยจนกวา่ ของเยน็ จึงจะนาไปใช้
2) การเผา (open flame)

การเผาใชส้ าหรับฆา่ เช้ือเขม็ เขี่ย ลูป ที่ใชใ้ นหอ้ งปฏิบตั ิการโดยการเผาดว้ ยตะเกียง
บุนเสน จนเขม็ เข่ียหรือหลูปแดงสักครู่ นอกจากน้ียงั สามารถฆ่าเช้ือบริเวณปากขวด หลอดเล้ียงเช้ือ
สไลดย์ อ้ มเช้ือ โดยวธิ ีการผา่ นเปลวไฟ

3) การเผาจนไหม้ (incineration) วธี ีน้ีใชเ้ ครื่องมือที่เรียกวา่ incinerator เป็ นวิธีการท่ีดีที่สุด
ในการฆ่าเช้ือ เพราะไฟจะเผาจนเช้ือไหม้ เป็ นวิธีการทาลายจุลินทรียท์ ่ีติดตามส่ิงของเคร่ืองใชท้ ่ีไม่
ใชแ้ ลว้ เช่น ผา้ ปิ ดแผล กระดาษเช็ดปาก ถว้ ยกระดาษใส่เสมหะ ซากสัตว์ และส่ิงขบั ถ่ายของผปู้ ่ วย
เช่น เสมหะ น้าลาย น้ามูก หนอง อุจจาระ ควรห่อให้มิดชิดดว้ ยกระดาษที่ไม่ใช้แลว้ เพ่ือป้ องกนั
การแพร่กระจายของเช้ือโรค และยงั ป้ องกนั ผูท้ ี่เก่ียวขอ้ งในการทาลายเช้ือกบั การกาจดั ส่ิงติดเช้ือ

162

โรค ก่อนเผาควรใส่ข้ีเลื่อยลงไปดว้ ย เพื่อช่วยดูดความช้ืน การเผาควรเผาให้ไหมจ้ นหมด มิฉะน้นั
ส่ิงติดเช้ือท่ีมีอยภู่ ายในอาจหลงเหลือ และปลิวกระจายไปแพร่เช้ือไปติดต่อผอู้ ่ืนได้

4) การฆา่ เช้ือโรคแบบพาสเจอร์ไรเซชนั (Pasteurization)
เป็นวธิ ีการท่ีใชถ้ นอมอาหารประเภทนม น้าผลไม้ โดยการทาลายเช้ือก่อใหเ้ กิดโรคทุกชนิด
และจุลินทรียท์ ่ีไม่ก่อใหเ้ กิดโรคบางชนิดที่มีอยใู่ นนม หรือน้าผลไม้ ส่ิงสาคญั การฆ่าเช้ือวิธีน้ีไม่ทา
ใหเ้ กิดกล่ิน และรสของนมและน้าผลไมเ้ สียไป
วิธีการฆ่าเช้ือแบบพาสเจอร์ไรซ์เซชันเครื่องด่ืมประเภทนม โดยการทาให้นมร้อนถึง
อุณหภมู ิหน่ึงในระยะเวลาท่ีกาหนด แลว้ ทาใหเ้ ยน็ ลงท่ีอุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียสโดยเร็ว การทาให้
เยน็ ลงโดยเร็ว จะทาใหจ้ ุลินทรียท์ ่ีเหลืออยหู่ ยดุ เจริญเติบโตมี 2 วธิ ี ดว้ ยกนั

1) Holding method ใชอ้ ุณหภูมิ 61.6 องศาเซลเซียส นาน 30 นาที
2) Hign temperature short time method ใชอ้ ุณหภูมิ 71.6 องศาเซลเซียส นาน 15
นาที
สาหรับ Ultra heat treatment (UHT) ใชท้ าให้นมปลอดเช้ือโดยใชค้ วามร้อนสูง โดยผา่ น
ความร้อนอุณหภูมิ 132 องศาเซลเซียส นานเพียง 1 วินาที บรรจุใส่กล่องปลอดเช้ือปิ ดสนิท ไม่ให้
อากาศเขา้ โดยวธิ ีน้ีสามารถเก็บน้านมไวไ้ ดน้ านหลายเดือน ในอุณหภูมิหอ้ งปกติ โดยน้านมไม่เสีย
การฆ่าเช้ือแบบปาสเตอร์จะทาลายแบคทีเรีย ไวรัส และเช้ือราได้ แต่ไม่สามารถทาลาย
สปอร์ เช้ือท่ีติดอยตู่ ามเครื่องมือที่ทนต่อความร้อนสูงได้
8.3.3 การฉายรังสี (Radiation) รังสีท่ีใชค้ ือรังสีอลั ตราไวโอเลต ซ่ึงสามารถทาลายจุลินทรีย์
ได้ มีความยาวคล่ืนระหวา่ ง 220-290 นาโนเมตร ช่วงที่มีประสิทธิในการทาลายจุลินทรียไ์ ดด้ ีที่สุด
คือช่วงความยาวคลื่น 253.7 นาโนเมตร แสงน้ีกาเนิดจากหลอดไฟ ไอปรอทซ่ึงออกแบบให้ใชท้ ่ี 30-
40 องศาเซียส สามารถทาลายแบคทีเรียและไวรัสบางชนิด โดยทาใหเ้ ปลี่ยนแปลงในกรดนิวคลีอิค
สามารถทาลาย เวจิเททีฟ ฟอร์ม ของแบคทีเรียไดเ้ ร็วกวา่ สปอร์ พบวา่ แบคทีเรียแกรมลบไวต่อแสง
ชนิดน้ีมาก ส่วนเช้ือ Staphylococcus และ Streptococcus ทนต่อแสงอลั ตราไวเลตไดด้ ี และเวลาใน
การทาลายจุลินทรียโ์ ดยแสงชนิดน้ีข้ึนกบั ความเขม้ ของแสง ระยะทางของแหล่งกาเนิด
ในแสงแดดมีแสงอลั ตราไวโอเลต พบวา่ เช้ือวณั โรคเมื่อถูกแสงแดด จะถูกทาลายภายใน 2-
3 ชวั่ โมง แต่ถา้ อยใู่ นท่ีท่ีไม่ถูกแสงแดด จะมีชีวิตอยไู่ ดน้ านเป็ นแรมเดือน รังสีอลั ตราไวโอเลตใช้
เพ่ือการฆ่าเช้ือนิยมใชก้ บั อากาศ หรือพ้ืนท่ีตอ้ งการให้ปราศจากเช้ือ เช่น หอ้ งผลิตยาฉีดตูเ้ พาะเช้ือ
หอ้ งเด็ก ห้องโรคติดเช้ือ ห้องปฏิบตั ิการแบคทีเรีย เป็ นตน้ การฆ่าเช้ือโดยวิธีน้ี ห้ามใช้ในขณะที่มี
คนอยใู่ นหอ้ ง

163

ข้อเสียสาหรับการใช้แสงอลั ตราไวโอเลต
1. แสงอลั ตราไวโอเลตมีอานาจทะลุทะลวงต่า ไม่สามารถทาลายส่ิงของต่าง ๆ เช่น

กระดาษ สารอินทรีย์ หากมีจุลินทรียต์ ิดอยู่ แสงเหล่าน้ีสามารถทาลายได้
2. อานาจการทาลายเช้ือจะลดลงถา้ ความช้ืนของอากาศเกิน 55-60 เปอร์เซ็นต์
3. แสงอลั ตราไวโอเลตสามารถทาลายผิวหนงั ของผทู้ ี่ไดร้ ับแสงน้ี อาจมีผ่ืนแดงท่ีผวิ แหง้

และเยอื่ บุตาอกั เสบได้
นอกเหนือจากรังสีอลั ตราแลว้ ยงั มีรังสีเอกซ์ รังสีแกมมา เรียกวา่ Ionizing radiation รังสี

เหล่าน้ีเป็ นอนั ตรายต่อเซลล์ทุกเซลลร์ วมท้งั จุลินทรีย์ โดยทาให้มีการเปล่ียนแปลงในส่วนท่ีสาคญั
ของเซลล์ โดยเฉพาะดีเอน็ เอของนิวเคลียส

รังสีแกมมา (gramma ray) ไดจ้ ากไอโซโทป กมั มนั ตรังสี (radio active isotope) เช่น
โคบอลท์ 60 ซีเซียม 137 มีอานาจทะลุทะลวงสูง สามารถทาให้ของท่ีห่อไวม้ ิดชิด ปลอดเช้ือไดโ้ ดย
ไม่มีกมั มนั ตรังสีตกคา้ งอยขู่ นาดที่ใชส้ าหรับการทาลายเช้ือ คือ 2.5 megarad

ประโยชน์ของรังสีแกมมา ใช้ในการทาให้ปลอดเช้ือเกี่ยวกับอุปกรณ์แพทย์จาพวก
กระบอก และเข็มฉีดยา ที่ทาด้วยพลาสติกชนิดใช้คร้ังเดียวทิ้งเลย ถุงมือยางชนิดใช้แล้วทิ้ง
ยาปฏิชีวนะ ฮอร์โมน เป็นตน้

คลื่นไมโครเวฟ (microwave) คล่ืนไมโครเวฟ ทาให้เกิดความร้อนได้มากในเวลา
อนั รวดเร็วโดยอาศยั ความช้ืนเป็ นสื่อ โดยทว่ั ไปคล่ืนไมโครเวฟสามารถทาลายเช้ือโรคต่าง ๆ ได้
ภายในเวลา 1 นาที ยกเวน้ สปอร์ของแบคทีเรีย ตอ้ งใชเ้ วลานานถึง 5 นาที

ประโยชน์ของคล่ืนไมโครเวฟในทางจุลชีววิทยา ใช้ความร้อนจากเตาไมโครเวฟฆ่าเช้ือ
โรคได้ เช่น อาหารเล้ียงเช้ือที่ปนเป้ื อน (contaminated media) และหลอดทดลองท่ีใชแ้ ลว้ ไม่ควร
เตรียมอาหารเล้ียงเช้ือใหมใ่ นเตาไมโครเวฟ เพราะในเตาไมโครเวฟไม่มีที่ลดความดนั อาหารท่ีเล้ียง
เช้ืออาจจะเดือด และล้นภาชนะออกมาไม่นิยมฆ่าเช้ือของท่ีห่อผา้ หรือห่อผา้ กระดาษโดยวิธีน้ี
เพราะความร้อนท่ีเกิดข้ึนจากคล่ืนไมโครเวฟ อาจจะทาใหเ้ กิดการติดเช้ือไฟลุกไหมไ้ ด้ นอกจากน้ี
ยงั สามารถฆ่าเช้ือภาชนะพลาสติก ที่ใช้ในการเล้ียงเน้ือเยื่อให้ปลอดภยั โดยสามารถนากลบั มา
ใชไ้ ดอ้ ีก 3-4 คร้ัง ทาไดร้ วดเร็วและประหยดั อีกดว้ ย

ข้อควรระวงั สาหรับการใช้คลน่ื ไมโครเวฟ
1. ของที่จะทาใหป้ ลอดเช้ือตอ้ งมีปริมาณพอเหมาะ ไมม่ ากเกินไป
2. เมื่อบรรจุของฆ่าเช้ือใหม่ ตอ้ งรอใหภ้ ายในเตาเยน็ ลงเสียก่อน
3. เวลาที่ใชใ้ นการทาใหป้ ลอดเช้ือ ควรคานึงถึงปริมาณ และเช้ือที่ปนเป้ื อนดว้ ย
เวลาที่ใชโ้ ดยทวั่ ไปใชเ้ วลา 10 นาที

164

8.3.4 การกรอง (Filtration) เป็ นการแยกจุลินทรียอ์ อกจากของเหลวหรืออากาศ โดยการ
ผา่ นของเหลวหรืออากาศไปยงั เครื่องกรอง ซ่ึงมีรูขนาดเล็ก ซ่ึงสามารถกกั จุลินทรียไ์ วไ้ ด้ เคร่ือง
กรองมีหลายแบบ เช่น เคร่ืองกรองแบบแซมเบอร์แลนด์ (chamberland filter) เครื่องกรองแบบ
ไซท์ (seitz filter) เครื่องแบบเบอร์คิฟิ ลด์ (berkefied fillter) เครื่องกรองแบบซินเตอเรด แกลส
(sintered glass filter) และเคร่ืองกรองเซลลูโลส เมมเบรน (cellulose membrane fiter ) เป็นตน้

เคร่ืองกรองแบบเยอ่ื กรอง (Membrane filter)
เป็ นเครื่องกรองที่ใช้กนั อย่างกวา้ ง ท้งั ในและนอกห้องปฏิบตั ิการ และโรงงาน
อุตสาหกรรมแผ่นเย่ือกรองทาด้วยเซลลูโลส เฮสเตอร์ มีขนาดต่าง ๆ กัน ต้ังแต่ 0.025
ไมโครเมตร ถึง 8 ไมโครเมตร ประสิทธิภาพของเครื่องกรองข้ึนกบั ขนาดของรู (pore size )
กระดาษกรองขนาดรู 0.22 ไมโครเมตร ใชก้ รองแบคทีเรีย ส่วนมยั โคพลาสมา วคิ เกตเซีย และ
ไวรัสผ่านรูกระดาษกรองขนาดน้ีได้ หากสารละลายมีตะกอนมาก หรือมีแบคทีเรียจานวนมาก
อาจอุดตนั ได้ เน่ืองจากกระดาษกรองบาง และมีรูขนาดเล็ก เคร่ืองกรองและกระดาษกรองทาให้
ความปลอดเช้ือไดโ้ ดยการน่ิง ฆา่ เช้ือที่ 121 องศาเซลเซียส นาน 15 นาที ถา้ การกรองของเหลว
จานวนนอ้ ย ควรใชเ้ ครื่องกรองแบบ syringe filer
เคร่ืองกรองแบบเซมเบอร์แลนด์ พอร์ซิเลน เป็ นเครื่องกรองท่ีมีไส้กรองทาดว้ ย
ไฮดรัล อลูมินมั ซิลิเกต หรือดินเตลิน และควอซ์ท ซ่ึงถูกเผาใหร้ ้อน ทางานระบบสู ญญากาศมี
ท่อดูดอากาศออกจากขวดกรอง
การทาใหแ้ ห้ง (dessication) จุลชีพจะเจริญเติบโตไดด้ ีตอ้ งอาศยั ความช้ืนถา้ ขาด
น้าจะชะงกั การเจริญเติบโต ไม่มีการแบ่งตวั เช่น โรคหนองใน (Neisseria gonrrhoeae) ถา้ อยใู่ นที่
แหง้ จะตายภายในหน่ึงชว่ั โมง แตส่ ปอร์ของแบคทีเรียจะทนต่อความแหง้ แลง้ ไดด้ ี

8.4 การควบคุมจุลนิ ทรีย์โดยวธิ ีการทางเคมี
การควบคุมจุลินทรีย์โดยวิธีการทางเคมี เป็ นการใช้สารเคมีในการทาลายเช้ือ ได้แก่

ยาระงบั เช้ือ และยาทาลายเช้ือ ซ่ึงการควบคุมจุลินทรียโ์ ดยใช้สารเคมีน้นั จาเป็ นท่ีจะศึกษาและ
สนใจเก่ียวกบั คาจากดั ความ ดงั น้ี

8.4.1 คาจากดั ความทเี่ กยี่ วข้องกบั การควบคุมเชื้อจุลนิ ทรีย์
8.4.1.1 การทาให้ปลอดเช้ือ (Sterilization) คือ วธิ ีการทาลายจุลินทรียท์ ุกชนิดที่

ทาให้เกิดโรคและไม่ทาให้เกิดโรค รวมท้ังสปอร์ของแบคทีเรียด้วยวิธีน้ีใช้สาหรับสิ่งของ
เครื่องมือ เครื่องใชท้ ่ีตอ้ งการกาจดั จุลินทรียแ์ ละสปอร์ใหห้ มดไป โดยไม่ทาให้คุณภาพของส่ิงของ
เครื่องมือเส่ือมลง เช่น อาหารเล้ียงเช้ือ (culture media) และเครื่องมือผา่ ตดั

165

8.4.1.2 ไดซินเฟคชนั (Disinfection) คือวธิ ีการทาลายจุลินทรียท์ ่ีทาให้เกิดโรค
เท่าน้นั ไมร่ วมสปอร์ของแบคทีเรียน้นั ๆ ใชส้ าหรับเคร่ืองมือ เคร่ืองใช้ ท่ีตอ้ งการทาลายจุลินทรียท์ ่ี
ก่อโรคเท่าน้นั เช่น เส้ือผา้ ถว้ ย ชาม และกระโถน เป็นตน้

8.4.1.3 แอนทิเซฟซีส (Antisepsis) คือ วิธีการทาลายหรือยบั ย้งั การเจริญเติบโต
ของจุลินทรีย์ จนไม่สามารถจะก่อโรคในเน้ือเยอ่ื ท่ีมีชีวติ ได้

8.4.1.4 แซนิเทชนั (Sanitation) คือกระบวนการทาความสะอาด เพื่อลดจานวน
จุลินทรียท์ ่ีติดอยตู่ ามภาชนะ เคร่ืองมือ และเคร่ืองใชต้ ่าง ๆ ท่ีเก่ียวกบั อาหาร เพื่อใหถ้ ึงระดบั ปลอด
เช้ือหรือปลอดภยั

8.4.1.5 ยาระงบั เช้ือ (Antiseptics) คือสารเคมีท่ีใชท้ าลาย หรือระงบั ยบั ย้งั การ
เจริญเติบโตของจุลินทรียท์ ่ีทาให้เกิดโรค เป็ นยาที่ใชก้ บั สิ่งมีชีวิต ใชภ้ ายนอกร่างกาย ใชเ้ ฉพาะที่
โดยไม่ทาลายเน้ือเย่ือ ส่วนใหญ่ใช้กับผิวหนัง และเย่ือบุเมือก (mucous membrane) เช่น
แอลกอฮอล์ ยาแดง ยาเหลือง เป็นตน้

8.4.1.6 ยาทาลายเช้ือ (Disinfection) เป็ นสารเคมีที่ใชท้ าลาย หรือฆ่าจุลินทรียท์ ี่
ทาใหก้ ่อเกิดโรค ใชก้ บั สิ่งของ เคร่ืองใชต้ า่ ง ๆ เช่น เส้ือผา้ พ้นื หอ้ ง และเสมหะ เป็นตน้ สารเคมี
เหล่าน้ี ไดแ้ ก่ ฟิ นอล ฟอร์มาลดีไฮด์ เป็นตน้

8.4.1.7 เจอร์มิซิดส์ (Germicides) หมายถึงสารท่ีทาใหจ้ ุลินทรียท์ ุกชนิดตายเป็ น
คาท่ีมีความหมายกวา้ ง อาจแยกออกได้ เป็นดงั น้ี

1) แบคเทอริไซด์ (Bactericide) หมายถึงสารที่ใชฆ้ ่าแบคทีเรีย
2) ฟันจิไซด์ (Fungicide) หมายถึงสารท่ีใชฆ้ า่ เช้ือรา
3) ไวรูไซด์ (Virucide) หมายถึงสารท่ีใชฆ้ า่ ไวรัส
4) แบคเทอริโดสเทฟิ คส์ (Bacteriostatics) หมายถึงสารที่หยุดย้งั การ
เจริญเติบโตของแบคทีเรีย
8.4.2 ตวั แปรในการทาลายเชื้อจุลนิ ทรีย์
จุลินทรียแ์ ต่ละชนิดมีความไวต่อยาหรือสารทาลายแตกต่างกนั เช่น เช้ือวณั โรค
ถูกทาลายโดยฟิ นอล และแอลกอฮล์ แต่จะตา้ นเบนซอลโกเนียมคลอไรด์ (Benzalkoniumchloride)
เป็นตน้ ยาระงบั เช้ือหรือทาลายเช้ือควรมีคุณสมบตั ิ ดงั น้ี
1. ออกฤทธ์ิไดร้ วดเร็ว
2. มีฤทธ์ิทาลายจุลินทรียไ์ ดท้ ุกชนิด
3. ไม่ทาลายเน้ือเยอ่ื ของร่างกาย
4. สามารถแทรกซึมเขา้ ไปในสิ่งของที่ตอ้ งการใหป้ ลอดเช้ือ

166

5. เป็นสารละลายคงตวั ละลายหรือผสมกบั น้าไดง้ ่าย
6. ไม่เลื่อมสลายไดง้ ่ายเม่ือถูกแสงสวา่ งหรือความเยน็
7. ไมท่ าลายส่ิงของเคร่ืองใชท้ ี่ตอ้ งการใหป้ ลอดเช้ือ เช่น เคร่ืองมือต่าง ๆ
และพวกเส้นใย เป็นตน้
8. ไม่มีสี ไมม่ ีกลิ่น
9. ราคาถูก
8.4.3 การออกฤทธ์ิของสารระงับเชื้อและสารทาลายเชื้อ
การควบคุมจุลินทรีย์โดยวิธีการทางเคมีเป็ นการใช้สารเคมีในการทาลายเช้ือ ได้แก่
ยาระงบั เช้ือ และยาทาลายเช้ือ ออกฤทธ์ิโดยทาใหห้ นา้ ที่ของส่วนประกอบท่ีสาคญั ของจุลินทรีย์
เสียไป ไดแ้ ก่
1) เย่ือหุ้มเซลล์ ยาระงบั เช้ือและยาทาลายเช้ือทาให้หน้าที่ของเยื่อหุ้ม
เซลล์ท่ีเกี่ยวกบั การควบคุมการผ่านเขา้ - ออก ของสารต่าง ๆ เสียไป เช่น กรดอะมิโน แร่ธาตุ
ตา่ งๆ และน้าออกไปจากเซลล์ ตวั ยาซึมผา่ นเขา้ เซลล์ไดง้ ่าย ส่งผลให้เกิดการกระทาปฏิกิริยาทาง
เคมีกบั สารบางอยา่ งในไซโทพลาสซึม และยงั เป็นตวั ขดั ขวางการทางานของเอนไซมอ์ ีกดว้ ย
2) โปรตีนในเซลล์ (cellular protein) ยาระงบั เช้ือและยาทาลายเช้ือทา
ปฏิกิริยาทางเคมี โดยสารเคมีจะไปทาให้โปรตีนแข็งตวั หรือจบั กบั โปรตีน หรือทาให้เอนไซม์
หมดฤทธ์ิ เกิดบกพร่องในการทาหนา้ ที่ ส่งผลใหก้ ระบวนการเมตาบอลิซึมหยดุ ชะงกั และทางาน
ผดิ ปกติไป
8.4.3.1 ปัจจยั ที่เก่ียวขอ้ งกบั การออกฤทธ์ิ
1. ความเข้มข้นของสารเคมี ข้ึนอยู่กับสิ่งของที่ตอ้ งการทาให้ปลอดเช้ือ และ
จุลินทรียท์ ี่ตอ้ งการทาลาย โดยทว่ั ไปถา้ มีความเขม้ ขน้ สูงจะออกฤทธ์ิยบั ย้งั แบคทีเรียแต่ท้งั น้ีตอ้ ง
ระมดั ระวงั พิษตอ่ เน้ือเยอ่ื ดว้ ยถา้ ใชก้ บั ผวิ หนงั
2. อุณหภมู ิ ถา้ อุณหภูมิสูงข้ึนจะทาลายจุลินทรียไ์ ดด้ ี เพราะอุณหภูมิสูงจะช่วยเร่ง
ปฏิกิริยาทางเคมี
3. เวลา ยาหรือสารเคมีท่ีใช้ฆ่าเช้ือตอ้ งใช้เวลานานพอสมควรในการออกฤทธ์ิ
เวลายง่ิ นานเทา่ ไรยงิ่ มีโอกาสฆา่ เช้ือไดม้ ากเท่าน้นั
4. ภาวะแวดลอ้ มท่ีจุลินทรียอ์ าศยั อยู่ สารอินทรียท์ ่ีห่อจุลินทรียอ์ ยู่ จะช่วยป้ องกนั
การทาลายเช้ือเหล่าน้นั ชา้ ลง โดยท่ีสารอินทรียเ์ หล่าน้นั ไดแ้ ก่ เลือด เสมหะ อุจจาระ และซีรัม
จะหุ้มรอบตวั จุลินทรียก์ นั ไม่ให้ยา หรือสารเขา้ ทาลายตวั เช้ือได้ แต่มียาหรือสารเคมีบางชนิดที่
รวมกนั สารอินทรีย์ แลว้ ออกฤทธ์ิในการทาลายเช้ือนอ้ ยลงหรือหมดฤทธ์ิไป

167

8.4.4 สารระงับเชื้อและสารทาลายเชื้อ
สารเคมีหลายชนิดใช้ทาลายจุลินทรียไ์ ด้ โดยเฉพาะสารเคมีท่ีอยูใ่ นสภาวะแก๊สสามารถ
ทาลายเช้ือได้ ไมว่ า่ จะเป็ นเซลลธ์ รรมดาหรือสปอร์ ดงั น้นั การควบคุมจุลินทรียโ์ ดยวีธีการทางเคมี
เป็ นการใช้สารเคมีในการทาลายเช้ือ สารเคมีเหล่าน้ันมีคุณสมบัติในการออกฤทธ์ิทาลาย
เช้ือจุลินทรีย์ โดยแบง่ ออกเป็น 13 กลุ่ม ดงั น้ี

8.4.4.1 สารฟิ นอล (phenol) และอนุพนั ธ์ของฟิ นอล
ฟิ นอล (phenol)
สารฟิ นอลหรือกรดคาร์บอลิคสามารถทาลายจุลินทรียไ์ ดอ้ ย่างกวา้ งขวาง ออก
ฤทธ์ิโดยทาให้เอนไซม์หมดฤทธ์ิ เย่ือเซลล์ขาดโปรตีนของเซลล์แข็งตวั และเปลี่ยนสภาพถา้ ใช้
สารฟิ นอลความเขม้ ขน้ 0.5 เปอร์เซ็นต์ จะทาลายแบคทีเรียไดใ้ นเวลา 30 นาที เช้ือวณั โรคในเวลา
24 ชวั่ โมง ฟิ นอลราคาถูก ไม่ทาลายเส้ือผา้ โลหะ สีทาบา้ น แต่เป็ นอนั ตรายต่อเน้ือเยื่อถา้ ถูก
ผิวหนงั จะทาใหบ้ ริเวณน้นั มีลกั ษณะเป็ นข่นุ ขาว และมีอาการอกั เสบแดง และเน้ือบริเวณน้นั ตาย
หลุดออกไป ดงั น้นั จึงไมน่ ิยมใชส้ ารฟิ นอลใส่แผล แต่สารฟิ นอลมีฤทธ์ิลดลงเมื่อถูกกบั แอลกฮอล์
อีเทอร์ และสบู่ ดงั น้นั ถา้ ผิวหนงั ถูกสารฟิ นอลให้ใชแ้ อลกฮอล์เช็ดออกทนั ที ฟิ นอลจะออกฤทธ์ิ
ลดลงเมื่อถูกสารอินทรีย์ จึงเป็นยาทาลายเช้ือท่ีดีท่ีสุดสาหรับ เสมหะ หนอง และอุจจาระ
หลกั การใช้และประโยชน์ของฟิ นอล
1. ความเขม้ ขน้ 2 เปอร์เซ็นต์ ใชเ้ ช็ดถูพ้นื โตะ๊ เกา้ อ้ี ในโรงพยาบาล
2. ความเขม้ ขน้ 5 เปอร์เซ็นต์ ใช้ใส่ในอุจจาระ ปัสสาวะ เสมหะ และหนอง
เพอื่ ทาลายเช้ือ
3. ใชผ้ สมกบั สบู่ เป็นสบู่คาร์บอลิค ถูกรักษาโรคผน่ื คนั ตามผวิ หนงั
4. ผสมในน้ายา Dobell’s solution ใชอ้ มป้ วนปาก เพ่ือฆา่ เช้ือในปากและลาคอ
5. ใชผ้ สมในคาลามายน์ (calamine) ใชท้ าแกค้ นั
6. ใชจ้ ้ีส่วนของสาไส้ หรือไส้ต่ิงในการตดั ไส้ติ่ง
นอกจากน้ียงั นิยมใช้ฟิ นอลเป็ นมาตรฐานสาหรับเปรียบเทียบความแรงของยา
ทาลายเช้ืออ่ืน ๆ เรียกวา่ phenol cofficent หมายถึง อตั ราส่วนระหวา่ งความเขม้ ขน้ ของฟิ นอลกบั
ความเขม้ ขน้ ของยา ที่ตอ้ งการหาความแรงในการฆ่าเช้ือ โดยให้ฆ่าท้งั สองฆ่าเช้ือชนิดเดียวกนั
จานวนเท่ากนั ในระยะเทา่ กนั และในสภาวะแวดลอ้ มอยา่ งเดียวกนั เช่น
สาร ก ขนาดเจือจาง 1 : 1,000 สามารถฆ่าเช้ือ Samonella typhi ไดใ้ น 10 นาที
ฟิ นอล ขนาดเจือจาง 1 : 90 สามารถฆา่ เช้ือ Samonella typhi ไดใ้ น 10 นาที

168

phenol coefficient ของสาร ก = 1000/90 = 11.1 แสดงวา่ สาร ก ออกฤทธ์ิในการ
ทาลายเช้ือไดแ้ รง เป็น 11.1 เทา่ ของฟิ นอล

กรีซอล (Cresol)
กรีซอลมีฤทธ์ิทาลายเช้ือไดแ้ รงกวา่ ฟิ นอล แต่มีพิษนอ้ ยกวา่ ฆ่าเช้ือวณั โรคได้ แต่
ไม่ทาลายสปอร์ของแบคทีเรีย ฤทธ์ิของกรีซอลจะลดลงเม่ือถูกกบั สารอินทรีย์ ไม่นิยมใชเ้ ป็ นยา
ระงบั เช้ือเพราะอาจทาอนั ตรายต่อผวิ หนงั ได้
ลยั ซอล (Lysol)
ลัยซอลใช้เป็ นส่วนผสมของกรีซอลกับสบู่ราคาถูก ลัยซอลความเข้มข้น 2
เปอร์เซ็นต์ ใช้ทาความสะอาดพ้ืนโต๊ะ เกา้ อ้ี เพดาน และผนงั ห้อง และใชแ้ ช่เคร่ืองมือแพทยท์ ่ี
สกปรกก่อนนาไปลา้ ง ถา้ ลยั ซอยความเขม้ ขน้ 5 เปอร์เซ็นต์ ใชใ้ ส่อุจจาระ เสมหะ และหนอง เพื่อ
ทาลายเช้ือโรค
โคลรอกซิลนิ อย (chloroxylenol)
โคลรอกซิลินอย หรือ เดทตอล (dettol) มีฤทธ์ิในการทาลายเช้ือนอ้ ยกวา่ ฟิ นอลใช้
ฆ่าเช้ือแบคทีเรียแกรมบวกไดด้ ีกวา่ แกรมลบ ไม่ทาลายผิวหนงั จึงนิยมใชเ้ ป็ นยาระงบั เช้ือท่ีผวิ หนงั
ฤทธ์ิในการทาลายเช้ือจะลดลงเม่ือถูกกบั สารอินทรีย์
หลกั การและประโยชนข์ องโคลรอกซีลีนอย

1) ใชโ้ คลรอกซีลีนอยหรือเดทตอล ความเขม้ ขน้ 1 : 200 ใชส้ วนลา้ ง
ช่องคลอด

2) ความเขม้ ขน้ 1 : 125 ใชอ้ มบว้ นปาก เพอ่ื ฆ่าเช้ือในปากและลาคอ ยา
บว้ นปากทางทนั ตกรรม หรือยาอมบว้ นปากชนิดพิเศษตา่ ง ๆ ลว้ นมีโคลรอกซีนอยเป็นส่วนเขม้ ขน้

3) ใชโ้ คลรอกซีนอยเขม้ ขน้ 1 : 20 ใชล้ า้ งแผลและผวิ หนงั
4) ความเขม้ ขน้ 1 : 40 ใช้ทาความสะอาดบริเวณฝี เยบ็ ก่อนสวน
ปัสสาวะ
เฮกซาโคลโรฟิ น (Hexachlorophene)
เฮกซาโคลโรฟิ นหรือ G11 เป็ นสารประกอบเชิงซ้อนของฟิ นอลที่มีคลอรีนใน
โมเลกุลมีฤทธ์ิออ่ น ใชไ้ ดด้ ีในแบคทีเรียแกรมบวกมากกวา่ แกรมลบ โดยเฉพาะเช้ือ Stappylococcus
และแบคทีเรียแกรมลบบางชนิด เช่น Pseudomonas aeruginosa สามารถเจริญเติบโตไดใ้ นน้ายา
เฮกซาโคลโรฟี น เขม้ ขน้ 3 เปอร์เซ็นต์ สารน้ีไม่ระคายเคืองต่อผิวหนงั เนื่องจากเม่ือรวมตวั กบั สบู่
แลว้ ฤทธ์ิในการทาลายเช้ือเพม่ิ ข้ึน จึงนิยมใชผ้ สมสบ่แู ละยาระงบั กลิ่นตวั

169

หลกั การใชแ้ ละประโยชน์ของเฮกซาโคลโรฟี น
1) เม่ือใชเ้ ฮกซาโคลโรฟี นรวมกบั สบู่หรือผงซักฟอก ในความเขม้ ขน้

1-3 เปอร์เซ็นต์ ใชฟ้ อกมือก่อนการผ่าตดั และใชเ้ ตรียมทาความสะอาดผวิ หนงั ของผปู้ ่ วยก่อนการ
ผา่ ตดั เน่ืองจากสารน้ีสามารถติดอยู่ตามผิวหนงั ไดน้ านถึง 48 ชวั่ โมง หลงั การใช้ ทาให้มีฤทธ์ิฆ่า
เช้ือจุลินทรียไ์ ด้

2) ระมดั ระวงั ในการใชส้ ารเฮกซาโคลโรฟิ นในเด็ก เพราะสารน้ีจะถูก
ดูดซึมไดด้ ี หากผวิ มีรอยถลอก หรือรอยแผลไฟไหม้ น้าร้อนลวก

3) หากได้รับสารเฮกซาโคลโรฟิ นเข้าสู่เส้นเลือดสูง จะทาให้เกิด
อนั ตรายต่อระบบประสาทส่วนกลาง

8.4.4.2 สารจาพวกฮาโลเจน (halogens)
สารจาพวกฮาโลเจน ไดแ้ ก่ ไอโอดีน และคลอรีน
ไอโอดีน (Iodine)
สารไอโอดีนเป็ นยาระงบั เช้ือที่ผิวหนงั ที่ดีท่ีสุด ออกฤทธ์ิโดยไปรวมกบั โปรตีน
ของเซลลข์ องจุลินทรีย์ นิยมใชใ้ นการทาลายจุลินทรีย์ วณั โรค เช้ือรา ไวรัส และอะมิบา และสปอร์
ของแบคทีเรีย
หลกั การและประโยชน์ของไอโอดีน

1) ไอโอดีนความเขม้ ขน้ 2 เปอร์เซ็นต์ ในแอลกอออล์ 70 เปอร์เซ็นต์ (ทิงเจอร์
ไอโอดีน) สามารถทาลายเช้ือบาดทะยกั ใชเ้ วลา 10 นาที ใส่แผลสด แผลตาปตู า แผลถลอก

2) ไอโอดีนความเขม้ ขน้ 1 เปอร์เซ็นตก์ บั แอลกอฮอล์ 70 เปอร์เซ็นตใ์ ชท้ าความ
สะอาดผวิ หนงั ก่อนการผา่ ตดั

3) ไอโอดีนความเขม้ ขน้ 0.2 เปอร์เซ็นต์ในแอลกอฮอล์ 70 เปอร์เซ็นต์ ใช้แช่
ปรอทวดั ไขฆ้ า่ เช้ือ

4) ไอโอดีน 8 ส่วน ในลา้ นส่วนสามารถทาลายเช้ือก่อโรคท่ีปนเป้ื อนมากบั น้า
เช่น ในสระวา่ ยน้า น้าดื่ม ไดใ้ นเวลา 10 นาที

คลอรีน (Cl2)
คลอรีนออกฤทธ์ิโดยเปลี่ยนเป็ นกรด เมื่อละลายน้าเกิดเป็ นกรดไฮโปคลอรัส
(hypochlorous acid) ซ่ึงมีฤทธ์ิในการทาลายเช้ือ คลอรีนอยใู่ นสภาพเป็นด่างจะหมดฤทธ์ิ ทนั ทีเมื่อมี
สารอินทรียป์ นอยดู่ ว้ ย ฤทธ์ิในการทาลายเช้ือจะหมดไปเลย

170

หลกั การใชแ้ ละประโยชนข์ องคลอรีน
ใช้แก๊สคลอรีนฆ่าเช้ือในน้าประปา น้าใช้ น้าในสระว่ายน้า โดยใช้ในสัดส่วน
ความเขม้ ขน้ ของคลอรีน 0.5-1 ส่วนในลา้ นส่วน จะทาลาย vegetative form ของแบคทีเรียได้ ถา้ ใช้
คลอรีนเขม้ ขน้ 0.15-0.25 ส่วนในลา้ นส่วน สามารถทาลายแบคทีเรียภายใน 30 นาที แต่ถ้าไม่มี
สารอินทรีย์ ความเขม้ ขน้ ของคลอรีนในน้า 0.1 ส่วนในน้า จะทาลายโปลิโอไวรัส แต่ความเขม้ ขน้
ของคลอรีน 1 ส่วนในลา้ นส่วน ไม่มีผลต่อการทาลายเช้ือ cercasiae ซ่ึงเป็ นระยะหน่ึงของพยาธิ
ใบไมใ้ นตบั
1) การใชค้ ลอรีนท่ีมีความเขม้ ขน้ 8-10 ส่วนต่อลา้ นส่วน ในน้าจะสามารถฆ่าซีสต์
(cyst) ของ Entamoeba histolytica และไวรัสตบั อกั เสบได้
2) เมื่อใส่คลอรีนในน้าตอ้ งทิ้งไวอ้ ยา่ งนอ้ ย 30 นาที เพื่อใหห้ มดกล่ิน และรสท่ีไม่
พงึ ประสงค์
นอกจากไอโอดีนและคลอรีนแลว้ ยงั มีสารประกอบของอินทรียท์ ่ีสลายตวั ชา้ ๆ โดยเปลี่ยน
คลอรีนออกมา คือ คลอรามาย chloramines ใชท้ าความสะอาดเครื่องแกว้ เคร่ืองสุขภณั ฑ์ และใชฆ้ ่า
เช้ือในน้าด่ืม
8.4.4.3 สารประกอบโลหะหนกั (heavy metals)
โลหะหนกั สามารถทาลายจุลินทรียไ์ ดโ้ ดยทาให้เอนไซม์ตกตะกอน และทาให้
โปรตีนที่สาคญั เสียสภาพ โลหะหนกั ท่ีนิยมใช้ ไดแ้ ก่ ปรอท (mercury) เงิน (silver) สังกะสี (zinc)
ทองแดง (copper)
ปรอท (Mercury)
ปรอทใช้เป็ นสารทาลายจุลินทรีย์สามารถฆ่าเช้ือได้ปลายชนิด แต่เป็ นพิษกดั
กร่อน และหมดประสิทธิภาพเม่ืออยใู่ นสารประกอบอินทรีย์ สารปรอทที่ใชม้ ี 2 แบบ คือ
1) สารประกอบอินทรียข์ องปรอท ละลายในน้าและสารน้าในร่างกาย มีพิษนอ้ ย
ต่อเน้ือเย่ือทาลายแบคทีเรี ยที่ก่อให้เกิดโรค ชนิดไม่สร้างสปอร์ เช้ือวณั โรค และเช้ือรา
สารประกอบอินทรีย์พวกน้ีได้แก่ ยาแดง (mercurochrome) เป็ นส่วนประกอบขอบปรอทกับ
อนุพนั ธ์ของฟลูออเรสเซน (fluorescein) เป็ นพิษนอ้ ย ระคายเคืองนอ้ ย ยาแดงมีความเขม้ ขน้ 2
เปอร์เซ็นต์ ใชใ้ ส่แผนสดไม่นิยมใส่แผลไฟไหม้ น้าร้อนลวก เพราะทาใหต้ กสะเก็ดดูคลา้ ยกบั แผล
หาย แตข่ า้ งในยงั มีเช้ืออยู่

171

เมอร์ไธโอเลต (merthiolate) หรือทิงเจอร์ ระคายผิวน้อย ละลายน้าไดม้ ีฤทธ์ิ
ยบั ย้งั เช้ือรา ในทอ้ งตลาดมีจาหน่ายในรูปสารละลายน้า และละลายในแอลกอฮอล์ (ทิงเจอร์)
0.1 เปอร์เซ็นต์ ใชเ้ ป็นยาระงบั เช้ือราท่ีผวิ หนงั ก่อนการผา่ ตดั

2) สารประกอบอนินทรียข์ องปรอท ไดแ้ ก่ สารเงิน (silver) ออกฤทธ์ิรวมกบั โป
รทีนของเซลล์ ท่ีนิยมนามาใช้ ไดแ้ ก่ ซิลเวอร์ไนเตรท (silvernitrate (Agno) น้ายา 1 เปอร์เซ็นต์
ใช้หยอดตาทารกแรกเกิดทุกคน เพื่อป้ องกนั การติดเช้ือหนองใน ซิลเวอร์ไนเตรทชนิดแท่งใช้จ้ี
แผล เกลือสังกะสี (zinc salts)เป็ นยาระงบั เช้ืออยา่ งอ่อน และเป็ นยาสมานแผล (astringent) น้ายา
zinc sulphate sinc oxide มีฤทธ์ิอ่อน ใชส้ าหรับโรคผิวหนงั บางชนิด ยาท่ีมีส่วนผสมของสารน้ี
ไดแ้ ก่

Lassar’s paste ประกอบดว้ ย zinc oxide กบั กรด salicyl ใชร้ ักษาเช้ือรา
Calamine lition ใชท้ าแกค้ นั
Ag - Zn sulphadiazine ใชใ้ ส่แผลไฟไหม้ น้าร้อนลวก
8.4.4.4 คลอเฮกซิดีน (Chlorhexidine)
คลอเฮกซิดีน ใช้ทาลายเช้ือตามผิวหนงั เยื่อเมือก ใช้ผสมกบั ผงซักฟอก หรือ
แอลกอฮอล์ ล้างมือแพทย์ และพยาบาลก่อนการผ่าตดั ไม่เป็ นพิษต่อผูใ้ ช้ ออกฤทธ์ิทาลาย
พลาสมาของแบคทีเรีย ทาลายไวรัสที่มีปลอกหุ้ม แต่ไม่ทาลายสปอร์ เช้ือวณั โรค ไดม้ ีผทู้ ดลอง
พบวา่ Staphylococcus, Streptococcus และ E. coli มีความไวต่อยาน้ี ส่วน Pseudomonas และ
Klepsiella มีความไวนอ้ ยกวา่ สารน้ีมีราคาแพงในทอ้ งตลาดมีขายในรูปสารละลายน้าและทิงเจอร์
หลกั การใชแ้ ละประโยชนข์ องคลอเฮกซิดีน
1) คลอเฮกซิดีน 0.5 เปอร์เซ็นต์ในแอลกอฮอล์ 70 เปอร์เซ็นต์ ใช้ทาความ
สะอาดผวิ หนงั ก่อนการผา่ ตดั และใชแ้ ช่เครื่องมือผา่ ตดั ในกรณีรีบด่วน 2-3 นาที
2) คลอเฮกซิดีนในน้า ใช้ใส่แผล แช่เคร่ืองมือดมยา เครื่องมือตรวจทางเดิน
ปัสสาวะ เคร่ืองมือผา่ ตดั ในระยะเวลานาน (ควรเติมโซเดียมไนเตรทลงไป 0.1 เปอร์เซ็นต)์ เพ่ือ
ป้ องกนั เครื่องมือเป็นสนิม และควรเปลี่ยนน้ายาแช่เคร่ืองมือทุก ๆ 3 วนั
8.4.4.5 แอลกอฮอล์ (alcohol)
แอลกอฮอล์ที่ใช้ฆ่าเช้ือในทางการแพทย์ ประกอบด้วยเอธิลแอลกอฮอล์
ไอโซโพรฟิ ล (isoprophyl) แอลกอฮอล์ไม่ควรใช้เมททิลแอลกอฮอล์ เพราะมีฤทธ์ิทาลายเช้ือต่า
และถ้าด่ืมเข้าไปจะเป็ นพิษมาก เอธิลแอลกอฮอล์มีฤทธ์ิทาลายเช้ือได้ดี ความเข้มข้น 60-90
เปอร์เซ็นต์ แต่ถ้าความเข้มขน้ น้อยกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ การออกฤทธ์ิจะลดลงมาก ออกฤทธ์ิ

172

ตอ้ งการน้าเป็นตวั นา เมื่อยาระงบั เช้ือผา่ นผนงั เซลลข์ องแบคทีเรีย จะช่วยทาใหเ้ กิดการแขง็ ตวั ของ
โปรตีนในโพรโทพลาสซึมของเช้ือเป็นไปไดด้ ียง่ิ ข้ึน

ส่วนไอโซโพรฟิ ล แอลกฮอล์ ละลายไขมนั ไดด้ ี ถา้ ทาผิวหนงั บ่อย ๆ จะทาให้ผิวแหง้ และ
ทาให้หลอดเลือดขยายตวั ดงั น้นั ถา้ เราเจาะเลือด แลว้ เช็ดดว้ ยไอโซโฟรฟิ ล แอลกอฮอล์จะทาให้
เลือดซึมออกมามาก แตท่ าลายเช้ือโรคไดด้ ีกวา่ นิยมใชฆ้ ่าเช้ือตามผิวหนงั และผวิ ของวตั ถุ ไม่นิยม
ใชก้ บั บาดแผล ไอโซโพรฟิ ล ออกฤทธ์ิในการทาลายเช้ือไดด้ ีกว่า เอทิลแอลกอฮอล์เล็กนอ้ ย ไม่
กดั เคร่ืองมือ ความเขม้ ขน้ ที่ใช้ 70-90 เปอร์เซ็นต์

8.4.4.6 สารประกอบควอเทอนารี แอมโมเนียม (quoternary ammonium
compounds)

สารประกอบควอเทอนารี แอมโมเนี ย สามารถทาลายแบคทีเรี ย เช่ น
Staphylococci และ Mycobacterium tuberculosis ออกฤทธ์ิโดยทาให้เอนไซมห์ มดฤทธ์ิหรือแปร
สภาพโปรตีน หรือทาให้เมมเบรนแตก ออกฤทธ์ิไดด้ ีกบั แบคทีเรียแกรมบวก มากกวา่ แกรมลบ
vegetative form ของแบคทีเรียจะถูกทาลายในเวลา 30 นาที แต่ไม่ทาลายเช้ือวณั โรคและสปอร์
ของแบคทีเรีย สารน้ีไมก่ ดั ผวิ หนงั ไม่ระคายเคือง ถูกกบั ซีรัม สารอินทรีย์ และสบู่ สารในกลุ่มน้ี
ที่นิยมนามาใช้ คือ

เซอร์ทริมายด์ (Certrimide)
เทอร์ทริมายด์ หรือซีทาวอิ อน (cetavion) ใชท้ าความสะอาดแผลท่ีสกปรก
ซีพรินทค์ ลอไรด์ (Ceepryn chloride)
ซีพรินทค์ ลอไรด์ ความเขม้ ขน้ 1: 1000 ใชอ้ มบว้ นปากเพอ่ื ฆ่าเช้ือในปาก และในลาคอ

8.4.4.7 ออกซิไดซิง เอเจนท์ (Oxidizing agent)
ออกซิไดซิง เอเจนท์ ออกฤทธ์ิโดยปล่อยแก๊สออกซิเจนเขา้ รวมตวั กบั เอนไซม์
บางชนิดในโพรโทพลาสซึมของจุลิทรีย์ นอกจากน้ี สารพวกน้ียงั สามารถระงบั การเจริญเติบโต
ของแบคทีเรียพวกไม่ตอ้ งการออกซิเจนไดด้ ว้ ย สารจาพวกน้ีที่นิยมใช้ ไดแ้ ก่
ด่างทบั ทิม (Potassium permanganate)
ด่างทบั ทิม (Potassium permanganate, KMnO4) มกั มีฤทธ์ิฆ่าเช้ือราเม่ือถูกกบั
สารอินทรียใ์ นการทาลายลดลง ความเขม้ ขน้ 1 : 10,000 ฆ่าจุลินทรียไ์ ดห้ มดใน 1 ชว่ั โมง ถา้ ความ
เขม้ ขน้ มากกวา่ 1 : 5,000 จะระคายเคืองเน้ือเยอ่ื ใชล้ า้ งแผล สวนลา้ งกระเพาะปัสสาวะ แช่ผกั และ
ผลไมต้ า่ ง ๆ

173

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ความเขม้ ขน้ 3 เปอร์เซ็นต์ ใช้เป็ นยาระงบั เช้ือ
อยา่ งอ่อนที่ผิวหนงั ไม่คงทน สลายตวั ไดง้ ่าย ใช้ชะลา้ งแผล เมื่อไฮโดราเจนเปอร์ออกไซด์ สัมผสั
กบั เอนไซมค์ ะตาเลสในเน้ือเย่อื จะปล่อยก๊าซออกซิเจนออกมา ทาให้เกิดฟอง ใชช้ ะลา้ งสิ่งเน่าเปื่ อย
เน้ือตายต่าง ๆ ไมเ่ หมาะท่ีจะใชก้ บั แผลที่เป็นโพรงลึก และไม่มีทางเปิ ดออกภายนอก

โพแทสเซียมคลอเรท (Potassium chlorate)
โพแทสเซียมคลอเรทมีฤทธ์ิระงบั เช้ือออ่ น ๆ นิยมใชเ้ ป็นยาอม
8.4.4.8 สียอ้ ม (dye)
สียอ้ มออกฤทธ์ิโดยรวมกบั โปรตีนหรือขดั ขวางกลไกการสืบพนั ธุ์ของจุลินทรีย์
ขอ้ ดีของสียอ้ ม คือ กระตุน้ แผลให้หายเร็วโดยเร่งการงอกของเน้ือเยื่อ เหมาะกบั แผลเร้ือรัง ท่ีนิยม
นามาใช้ ไดแ้ ก่
เจนเทียนไวโอเลต (gentian violet)
ใช้ได้ผลดีกบั เช้ือรา แต่จะไม่ค่อยได้ผลกับแบคทีเรียแกรมลบ สารน้ีไม่ทาให้
ผวิ หนงั และเน้ือเย่ือระคายเคือง สียอ้ มความเขม้ ขน้ 1 เปอร์เซ็นต์ ใช้ป้ ายปากเด็กท่ีมีเช้ือราในปาก
และใชร้ ักษาแผลโรคผวิ หนงั บางชนิดเกิดการระคายและเร้ือรัง
ยาเหลือง (acriflavin)
ยาเหลือง (acriflavin) ความเขม้ ขน้ 1 : 500 ใชใ้ ส่แผลเร้ือรัง ยาเหลืองที่เจือจาง
มาก ๆ ใชล้ า้ งช่องทอ้ งท่ีสกปรกก่อนเยบ็ แผลหนา้ ทอ้ งในการผา่ ตดั หนา้ ทอ้ ง ยาเหลืองใชไ้ ดผ้ ลดีต่อ
แบคทีเรียแกรมลบและแบคทีเรียแกรมบวก ไมท่ าใหเ้ กิดการระคายเคืองต่อผวิ หนงั และเยอ่ื บุ
8.4.4.9 อาลดีไฮด์ (aldehyde)
อาลดีไฮด์ออกฤทธ์ิโดยทาใหโ้ ปรตีนของจุลินทรียแ์ ข็งตวั มีฤทธ์ิทาลายแบคทีเรีย
เช้ือรา วณั โรค และสปอร์แบคทีเรีย ไมน่ ิยมใชก้ บั ผวิ หนงั ท่ีนิยมใช้ ไดแ้ ก่
ฟอร์มาลดีไฮด์ (formaldehyde)
หากใช้กับสปอร์ ฟอร์ มาลดี ไฮด์ที่มี ขายในท้องตลาดในรู ปของเหลวเรี ยกว่า
ฟอร์มาลิน ฟอร์มาลดีไฮดเ์ ขม้ ขน้ 37 เปอร์เซ็นตใ์ นน้า ใชฆ้ ่าเช้ือไดภ้ ายใน แบคทีเรียใชเ้ วลา 2-4 วนั
ใช้อบฆ่าเช้ือภายในห้องของผูป้ ่ วยโรคติดเช้ือโดยระเหยเป็ นก๊าซ ความเขม้ ขน้ 10 เปอเซ็นต์ ใส่
กระโถนผปู้ ่ วยเพื่อฆ่าเช้ือวณั โรคในเสมหะ ใช้เก็บรักษาสเปคซิเมน เช่น ดองสัตว์ ดองศพ และ
อวยั วะบางส่วนที่ตดั ออกมาเพอื่ เก็บรักษาไม่ใหเ้ น่าเสีย

174

8.4.4.10 สบู่
สบู่ช่วยลดแรงตึงผิวและกาจดั แบคทีเรียตามผิวหนัง ให้หลุดออกมาพร้อมกบั
ไขมนั และสารอื่น ๆ สบู่ออกฤทธ์ิทาลายแบคทีเรียอย่างอ่อน ๆ ถา้ นาสบู่มาใช้ร่วมกบั ฟิ นอลจะมี
ฤทธ์ิฆ่าเช้ือไดด้ ีข้ึน
8.4.4.11 สารกรด
สารกรดจาพวกกรดบอริคมีฤทธ์ิอ่อน ไม่ระคายเคือง เหมาะสาหรับอวยั วะท่ีบอบ
บาง เช่น กระจกตา เยอ่ื บุตา ความเขม้ ขน้ 3 เปอร์เซ็นตใ์ ชล้ า้ งตา
กรดโครมิค (chromic) ความเขม้ ขน้ น้ายา 20 เปอร์เซ็นต์ ใชจ้ ้ีหู
กรดไนตริก (nitric) ใชจ้ ้ีแผลท่ีติดเช้ือ
กรดเบนโซอิค (Benzoic) ความเขม้ ขน้ 1 เปอร์เซ็นตใ์ นการถนอมอาหาร ป้ องกนั
เช้ือรา
กรดซาลิไซลิค (salicylic) ใชเ้ ป็นยายบั ย้งั เช้ือรา
กรดน้าส้ม (acetic acid) ใชไ้ ดผ้ ลดีกบั แบคทีเรียแกรมลบ กรดน้าส้มเจือจาง 1 : 20
ใชท้ าความสะอาดแผลติดเช้ือ Pseudomonas aeuginosa
8.4.4.12 เอธิลีนออกไซด์ (Ethylene oxide, CH2CH2O)
เอธิลออกไซดเ์ ป็นก๊าซไมม่ ีสี กล่ินคลา้ ยอีเทอร์ ติดไฟง่ายในอากาศ จึงนิยมใชผ้ สม
กับก๊าซเฉ่ือย เช่น ฟรีออน ไนโตรเจน หรือคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อให้ปลอดภยั ในการใช้
ประโยชน์ของเอธิลินออกไซด์ ใช้ทาให้ปลอดเช้ือสาหรับของที่ถูกความร้อน ถูกน้าหรือสารเคมี
แลว้ เสีย เช่น พลาสติก เครื่องส่องตรวจภายใน ยาง สายสวนหลอดปัสสาวะ
ส่วนขอ้ เสียของเอธิลินออกไซด์ คือเป็นพิษตอ่ เน้ือเย่อื ระคายเคืองผวิ หนงั เยอ่ื จมูก
และตา หากสัมผสั นาน ๆ จะเกิดอาการเคล่ือนไส้ อาเจียน เวยี นศีรษะ และมึนงง
8.4.4.13 เบตาโพรพิโอแลคโตน (beta propiolactone )
เบตาโพรพิโอแลคโตนเป็ นของเหลวท่ีไม่คงที่ที่อุณหภูมิห้อง สลายตวั ไดเ้ ร็วมาก
ใชก้ รด a crylic ภายใน 2-3 ชว่ั โมง มีฤทธ์ิฆ่าแบคทีเรีย ไวรัส และสปอร์ของแบคทีเรียออกฤทธ์ิเร็ว
เน่ืองจากสารน้ีมีคุณสมบตั ิสลายตวั ไดง้ ่าย จึงมีประโยชน์ในการนามาใชเ้ ติมลงในวสั ดุหลายชนิด
เช่น การทาให้กระดูกอ่อน และกราฟหลอดเลือดแดงปลอดเช้ือ ใช้ผสมลงในซีรัม เพื่อทาลายเช้ือ
ไวรัสตบั อกั เสบ ใชท้ าให้ไวรัสหมดฤทธ์ิ ในการทาวคั ซีนโรคพิษสุนขั บา้ สารน้ีหากร่างกายไดร้ ับ
บ่อย ๆ อาจทาใหเ้ กิดเน้ืองอกท่ีผวิ หนงั ได้

175

บทสรุป

การควบคุมจุลินทรียเ์ ป็ นวิธีการที่ควบคุมปริมาณของจุลินทรียใ์ ห้มีปริมาณเท่าเดิมลดลง
หรือหมดไป ซ่ึงสามารถป้ องกนั การแพร่กระจายของเช้ือ ไม่ให้ปนเป้ื อน ไม่ให้ก่อโรค โดยอาศยั
วธิ ีการตา่ ง ๆ เช่น การทาใหป้ ลอดเช้ือ การใชย้ าปฏิชีวนะหรือสารเคมี ตลอดจนการใชส้ ารตา้ น
จุลินทรียช์ นิดต่างๆ ในปัจจุบนั น้ีการทาใหป้ ลอดเช้ือสามารถแบ่งออกได้ 2 วิธี คือวิธีทางกายภาพ
และวิธีทางเคมี สาหรับวิธีทางกายภาพ ส่วนมากเป็ นการใช้ความร้อนเพ่ือควบคุมปริมาณเช้ือ
ความร้อนท่ีใชใ้ นการฆ่าเช้ือ มีท้งั ความร้อนช้ืนและความร้อนแหง้ การใชค้ วามร้อนช้ืนโดยทวั่ ไป
นิยมใชอ้ ุปกรณ์ท่ีเรียกวา่ หมอ้ น่ึงความดนั ไอน้า (autoclave) ที่มีความดนั ภายใน 15 ปอนดต์ ่อ
ตารางนิ้ว อุณหภูมิ 121 องศาเซลลเ์ ซียส นาน 15-30 นาที ส่วนความร้อนแหง้ นิยมใชต้ ูอ้ บที่มี
อุณหภูมิสูง เหมาะที่จะใช้กบั อุปกรณ์เคร่ืองแกว้ ท่ีทนความร้อนสูง นอกจากน้ันอาจใช้วิธีการ
อื่น ๆ เช่น การกรอง การฉายรังสีก็ได้ ส่วนการควบคุมจุลินทรียด์ ว้ ยวธิ ีทางเคมีน้นั เป็ นการกาจดั
จุลินทรียท์ ี่ใชส้ ารเคมี ซ่ึงมีหลายกลุ่ม เช่น สารระงบั เช้ือพวกฟี นอล สารฮาโลเจน สารประกอบ
โลหะหนกั และแอลกอฮอล์ เป็ นตน้ สาหรับการออกฤทธ์ของสารแต่ละกลุ่มจะทาลายจุลินทรีย์
บริเวณเยอื่ หุม้ เซลล์ หรือยบั ย้งั การสร้างโปรตีนในเซลล์ ท้งั น้ีประสิทธิภาพการทางานของสารเคมี
แต่ละชนิด จะข้ึนกบั ความเขม้ ขน้ ของสาร อุณหภูมิ เวลาที่ใช้ และสภาพแวดลอ้ มอื่น ๆ

176

หน่วยท่ี 9
จุลนิ ทรีย์กบั การเพาะเลยี้ งสัตว์นา้
(Microorganisms and Aquaculture)

ในบ่อเล้ียงสัตวน์ ้าจะประกอบดว้ ยส่ิงมีชีวิตหลากชนิดหรืออาจจะเรียกไดว้ ่าเป็ นระบบ
นิเวศท่ีมีความจาเพาะแตกต่างจากส่ิงแวดลอ้ มทางน้าโดยทว่ั ไป ในบ่อเพาะเล้ียงสัตวน์ ้าจะประกอบ
ไปดว้ ยแพลงกต์ อนพืช แพลงกต์ อนสัตว์ สัตวห์ นา้ ดิน กุง้ ปลา หอยและปู เป็ นตน้ ส่ิงมีชีวิตดงั กล่าว
จะมีความสัมพนั ธ์เป็ นวงจรท้งั แบบพ่ึงพาอาศยั กนั และแบบแก่งแยง่ กนั ในระบบนิเวศแพลงก์ตอน
พืชเป็นผผู้ ลิตอาหารในระดบั ปฐมภูมิโดยเป็ นอาหารของแพลงกต์ อนสัตว์ กุง้ ปู ปลา และส่ิงมีชีวิต
อื่นที่อยใู่ นระดบั ห่วงโซ่อาหารท่ีสูงข้ึนไป เมื่อสิ่งมีชีวิตเหล่าน้ีตายไปจุลินทรียโ์ ดยเฉพาะอย่างย่ิง
แบคทีเรียท่ีอยู่ในแหล่งน้าจะทาหนา้ ที่ยอ่ ยสลายสิ่งมีชีวติ น้นั จุลินทรียใ์ นบ่อเล้ียงกุง้ มีหลายสกุลท่ี
ทาหนา้ ที่ในวฎั จกั รต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินพ้ืนบ่อจะมีปริมาณและกิจกรรมของแบคทีเรีย
เป็นจานวนมาก (Avnimelech and Ritvo, 2003) โดยพบวา่ มีปริมาณมากกวา่ จุลินทรียใ์ นน้า 2-4 เท่า
(Ram et al., 1928) เน่ืองจากดินพ้ืนบ่อในบ่อเพาะเล้ียงสัตวน์ ้าจะอุดมไปดว้ ยสารอาหารและ
สารอินทรียท์ ี่เกิดข้ึนระหวา่ งการเพาะเล้ียงตกตะกอนลงสู่พ้ืนบ่อ ทาใหป้ ริมาณสารอาหารในดินพ้ืน
บ่อน้ันมากกว่าสารอาหารในน้ามาก โดยพบว่าสารอาหารท่ีผิวดินพ้ืนบ่อจนถึงระดบั ความลึก 1
เซนติเมตร จากผิวดินลงไป มีปริมาณสารอาหารมากกวา่ สารอาหารในน้าในช่วงผวิ น้าจนถึงระดบั
ความลึกของน้า 10 เมตร และพบวา่ ถา้ มีการเติมมูลไก่เพ่ือปรับปรุงดินพ้ืนบ่อจะทาให้มีปริมาณของ
แบคทีเรียสูงถึง 4x1013cells/m2 (Moriarty,1986) และ Allan และคณะ (1995) ไดท้ าการศึกษา
ปริมาณแบคทีเรียในดินพ้ืนบ่อเล้ียงกุ้งในระหว่างการเล้ียงกุ้งเป็ นเวลา 71 วนั พบว่าปริมาณ
แบคทีเรียจะเพิ่มข้ึนตามระยะเวลาการเล้ียง โดยมีปริมาณแบคทีเรียท้งั บ่อเฉล่ียเท่ากบั 8.39+ 0.35 x
108cell/m3และมีค่าอยรู่ ะหวา่ ง 4.03 – 12.36 x 108cell/m3ในขณะท่ีบริเวณกลางบ่อซ่ึงเป็ นบริเวณท่ีมี
การสะสมของดินตะกอนหรือข้ีเลนมีปริมาณแบคทีเรียเท่ากบั 15.5 x 109 cell/g ส่วนบริเวณขอบบ่อ
น้นั มีปริมาณแบคทีเรียเท่ากบั 8.1 x 109cell/g นอกจากน้นั พบวา่ ปริมาณแบคทีเรียจะเพ่ิมข้ึนเม่ือ
ปริมาณสารอาหารเพิม่ ข้ึนและอนุภาคของดินพ้ืนบ่อมีขนาดเลก็ ลง (Burford et al., 1998)

ดงั น้นั แบคทีเรียเหล่าน้ีท้งั ที่อยู่ในส่วนของน้าและส่วนท่ีสะสมบริเวณพ้ืนบ่อจึงมีบทบาท
สาคญั ในการยอ่ ยสลายสารในบ่อเพาะเล้ียงสัตวน์ ้า ซ่ึงอาจจะเป็ นเศษอาหารที่เหลือ ซากสัตวน์ ้า ส่ิง
ขบั ถ่ายหรือ ของเสียจากสัตวน์ ้า โดยแบคทีเรียจะใชส้ ารดงั กล่าวเป็ นแหล่งคาร์บอนและพลงั งาน
สาหรับการเจริญ ถา้ ในบ่อเพาะเล้ียงสัตวน์ ้ามีปริมาณก๊าชออกซิเจนในส่วนของน้าและดินพ้ืนบ่อ

177

เพยี งพอ จุลินทรียซ์ ่ึงส่วนใหญ่ เป็นแบคทีเรียกลุ่มท่ีใชก้ า๊ ซออกซิเจนมีบทบาทสาคญั ในการยอ่ ย
สลายที่มีโครงสร้างซบั ซ้อน ไดแ้ ก่ คาร์โบไฮเดรต ไขมนั และโปรตีน ให้เป็ นสารที่มีขนาดเล็กลง
เช่น กรดอินทรีย์ กรดไขมนั แอลกฮอล์ เอสเทอร์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ในกรณีท่ีน้าใน
บ่อเพาะเล้ียงเกิดสภาวะขาดก๊าซออกซิเจนหรือพ้ืนบ่อเกิดการทบั ถมของสารอินทรียใ์ นบริเวณ
ผิวหน้าดินมากเกินไป จุลินทรีย์เหล่าน้ีจะทาหน้าท่ีย่อยสลายสารอินทรีย์ให้เป็ นกรดอินทรีย์
แอมโมเนีย ไฮโดรเจนซลั ไฟด์และมีเทน ซ่ึงสารบางชนิดจะเป็ นอนั ตรายต่อกุง้ (ศิริรัตน์, 2539;
Teichart-Coddington et al., 2000)

9.1 จุลนิ ทรีย์และสิ่งแวดล้อม

9.1.1 การจาแนกกลุ่มจุลนิ ทรีย์
การจาแนกกลุ่มจุลินทรียส์ ามารถแบ่งออกไดห้ ลายรูปแบบ ในบทน้ีจะขอแบ่งตามHaeckel
(1866) นกั สัตววิทยาชาวเยอรมนั ที่ไดแ้ บ่งสิ่งมีชีวติ ออกเป็ น 3 อาณาจกั ร คือ อาณาจกั พืช (Plantae
kingdom) อาณาจกั รสัตว์ (Animalia kingdom) และอาณาจกั รโพรทิสตา (Protista kingdom) โดย
ส่ิงมีชีวิตในอาณาจักรโพรทิสตาประกอบด้วยเซลล์เดียว (Unicellular) หรื อหลายเซลล์
Multicellular) แต่เป็นเซลลช์ นิดเดียวกนั และมีรูปร่างเหมือนกนั ไม่มีการจดั เรียงเซลลท์ ่ีแน่นอนและ
ไม่มีการพฒั นาของเซลล์ไปเป็ นเน้ือเย่ือหรืออวยั วะ (Differentiation) ที่ทาหนา้ ท่ีเฉพาะสิ่งมีชีวิต
เหล่าน้ี คือ จุลินทรียน์ นั่ เอง (Paul and Clark, 1996; Pelczar et al.,1986)
จุลินทรียแ์ บ่งออกเป็ น 5 ชนิด ได้แก่ แบคทีเรีย เช้ือราหรือยีสต์ โพรโทซัว สาหร่ายและ
ไวรัส (Tortora etal., 2005) ดงั ตารางที่ 9.1 ต่อมาไดม้ ีการแบ่งลกั ษณะของจุลินทรียอ์ อกเป็ น 2 กลุ่ม
ตามลกั ษณะของเซลล์ ดงั น้ี
การแบ่งลกั ษณะของจุลทิ รีย์ออกเป็ น 2 กลุ่ม
1) กลุ่มโพรแคริโอต (Prokaryotic organisms)เป็ นจุลินทรียท์ ี่ไม่มีนิวเคลียสที่แทจ้ ริงและ
ไม่มี เยื่อหุม้ นิวเคลียส (Nuclear membrane) โดยบริเวณที่มีสารพนั ธุกรรมอยู่และไม่มีเย่ือหุ้ม
นิวเคลียสน้ีจะเรียกวา่ บริเวณโครมาทิน (Chromatic area) หรือนิวคลีออยด์ (Nucleoid) จุลินทรีย์
กลุ่มน้ี ไดแ้ ก่ แบคทีเรีย ไชยาโนแบคทีเรียหรือสาหร่ายสีเขียวแกมแม่น้าเงินและอาร์เคียแบคทีเรีย
2) กลุ่มยูแคริโอต (Eukaryotic organisms)เป็ นจุลินทรียท์ ีนิวเคลียสมีเยื่อหุ้มนิวเคลียส
ห่อหุม้ ทาใหส้ ารพนั ธุกรรมรวมตวั อยภู่ ายในนิวเคลียส จุลินทรียก์ ลุ่มน้ี ไดแ้ ก่ เช้ือรา โพรโทซวั และ
สาหร่าย (Salyers and Whitt, 2001

178

ตารางท่ี 9.1 ลกั ษณะของจุลินทรียก์ ลุ่มที่สาคญั

กลุ่ม ขนาด ลกั ษณะสาคญั ความสาคัญ
แบคทีเรีย 0.2-100
-จุลินทรียก์ ลุ่มโพรแคริโอต -มีบทบาทสาคญั ในการหมุน
ไมโครเมตร
-ประกอบดว้ ยเซลลเ์ ดียว เวยี นแร่ธาตุในธรรมชาติ ซ่ึง
เช้ือรา 2-10
ไมโครเมตร -เกือบทุกชนิดสามารถเพาะเล้ียง มีประโยชนต์ อ่ ดิน
ถึงหลาย
มิลลิเมตร และเจริญบนอาหารเล้ียงเช้ือ -นามาใชใ้ นดา้ นอุตสาหกรรม

ยสี ต์ 5-10 -ลกั ษณะการแบ่งตวั เป็นแบบ Simple โดยใชเ้ ป็นส่วนประกอบของ
ไมโครเมตร
Cell division คือแบ่งตวั จากหน่ึง กระบวนการผลิตอาหาร

เซลลเ์ ป็นสองเซลล์ (Binary fission) -แบคทีเรียบางชนิดสามารถ

ก่อ

โรคได้

-จุลินทรียก์ ลุ่มยแู คริโอต -ใชเ้ ป็นอาหารของสตั ว์

-ประกอบดว้ ยหลายเซลลแ์ ละมี

โครงสร้างหลากหลาย

-สามารถเจริญบนอาหารเล้ียงเช้ือ

เช่นเดียวกบั แบคทีเรีย

-สืบพนั ธุ์ไดท้ ้งั แบบอาศยั เพศและ

ไม่อาศยั เพศ

-จุลินทรียก์ ลุ่มยแู คริโอต -ใช้ในการผลิตแอลกอฮอล์

-ประกอบดว้ ยเซลลเ์ ดียว ใช้

-สามาระเจริญบนอาหารเล้ียงเช้ือ เป็นอาหารเสริม

-เพมิ่ จานวนแบบไม่อาศยั เพศ -บางชนิดก่อใหเ้ กิดโรค

(การแบ่งเซลลห์ รือแตกหน่อ)และ

แบบอาศยั เพศ

179

ตารางที่ 9.1 ลกั ษณะของจุลินทรียก์ ลุ่มที่สาคญั (ตอ่ )

สาหร่าย 1 ไมโครเมตร -จุลินทรียก์ ลุ่มยแู คริโอต -มีความสาคญั ต่อ
ไวรัส
ถึงหลายฟุต -ประกอบดว้ ยเซลลเ์ ดียวหรือหลาย กระบวนการ

เซลล์ ผลิตอาหารในระบบนิเวศ

-พบในส่ิงแวดลอ้ มทางน้า แหล่งน้า

-มีคลอโรฟิ ลล์สามารถสังเคราะห์ -ใชเ้ ป็นอาหารเสรอมและใน

แสงได้ กระบวนการเตรียมการผลิต

-พบการสืบพนั ธุ์ท้งั แบบอาศยั เพศ ยา

และไม่อาศยั เพศ -แหล่งของอาหารสาหรับเล้ียง

จุลินทรีย์

-บางชนิดผลิตสารอนั ตราย

0.015-0.2 -ไมเ่ จริญในอาหารท่ีเตรียมข้ึน โดย -สามารถก่อโรคในคน สัตว์

ไมโครเมตร ตอ้ งการเจริญในเซลลม์ ีชีวติ อ่ืนๆ

-ทุกชนิดดารงชีวติ เป็นปรสิต และพชื

-สามารถเห็นไดด้ ว้ ยกลอ้ ง -ทาใหเ้ กิดการติดเช้ือใน

จุลทรรศน์ อิเลก็ ตรอน จุลินทรียช์ นิดอ่ืน ๆ

อากาศประกอบด้วยก๊าชไนโตรเจนร้อยละ 78 ก๊าซออกซิ เจนร้อยละ 20 ก๊าซ
คาร์บอนไดออกไซด์ ร้อยละ 0.03 และก๊าซอื่นๆ ซ่ึงก๊าซไนโตรเจน ออกซิเจนและ
คาร์บอนไดออกไซด์เป็ นก๊าซที่มีความสาคญั ต่อการเจริญของจุลินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างย่ิงก๊าซ
ออกซิเจน ดงั น้นั ในปัจจุบนั จึงมีการจาแนกจุลินทรีย์ ตามความตอ้ งการออกซิเจนดงั น้ี

1) กลุ่มทใ่ี ช้ออกซิเจน (Aerobic microorganisms)เป็นจุลินทรียท์ ่ีตอ้ งการก๊าซออกซิเจนใน
การเจริญและเจริญไดเ้ ฉพาะในสภาวะท่ีมีออกซิเจนเทา่ น้นั ซ่ึงกา๊ ซออกซิเจนมีบทบาทสาคญั ในการ
เป็นตวั รับอิเล็กตรอนในกระบวนการสร้างพลงั งานของเซลล์

2) กลุ่มทใ่ี ช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจน(Facultative anaerobic microorganisms)เป็ น
จุลินทรียท์ ี่เจริญไดท้ ้งั ในสภาวะที่มีและไม่มีออกซิเจน ซ่ึงในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจนจุลินทรียจ์ ะ
เจริญ โดยใช้กระบวนการหมกั (Fermentation) หรือการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic
respiration) แตโ่ ดยทวั่ ไปแลว้ จุลินทรียก์ ลุ่มน้ีจะเจริญในสภาวะที่มีออกซิเจนไดด้ ีกวา่ สภาวะท่ีไม่มี
ออกซิเจน

180

3) กลุ่มที่ต้องการออกซิเจนเพียงเล็กน้อย(Microaerophillic microorganisms) เป็ น
จุลินทรีย์ ที่ตอ้ งการก๊าซออกซิเจนเพียงเล็กนอ้ ยในการเจริญ ไม่สามารถเจริญไดใ้ นสภาวะที่มี
ออกซิเจนสูงได้ เน่ืองจากจุลินทรียก์ ลุ่มน้ีไวต่อ Superoxideและ Peroxide

4) กลุ่มทไ่ี ม่ใช้ออกซิเจน(Anaerobic microorganisms)เป็ นจุลินทรียท์ ี่เจริญไดใ้ นสภาวะที่
ไม่มีออกซิเจนและส่วนใหญ่ออกซิเจนมกั เป็ นพิษต่อเซลล์เน่ืองจากเม่ือจุลินทรียเ์ หล่าน้ีรีดิวซ์ก๊าช
ออกซิเจนจะเกิด Superoxide (O2) ซ่ึงเป็ นสารท่ีเป็ นพิษต่อเซลล์ตามปกติแลว้ จุลินทรียก์ ลุ่มท่ีใช้
ออกซิเจนจะมีเอนไซม์ Superoxide dimutase เปลี่ยน Superoxide เป็ นไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ (H2
O2) และมีเอนไซม์ Catalase เปลี่ยนไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เป็ นน้าและออกซิเจน ทาให้ความเป็ น
พิษของ Superoxide หมดไป เซลล์จึง ไม่ถูกทาลาย ขณะท่ีจุลินทรียก์ ลุ่มท่ีไม่ใชอ้ อกซิเจนไม่มี
เอนไซมท์ ้งั 2 ชนิดน้ีจึงทาใหถ้ ูกทาลายไดง้ ่ายดว้ ยก๊าซออกซิเจน (Tortora et al., 2005)

9.1.1.1 แบคทเี รีย (Bacteria)
แบคทีเรียเป็ นสิ่งท่ีมีชิวิตกลุ่มโพรแคริโอต มีโครงสร้างแบบง่ายๆ ไม่ซบั ซ้อน แต่
ละเซลล์ มีขนาดเลก็ มากตอ้ งส่องดูดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์ แบคทีเรียแต่ละชนิดมีขนาดแตกต่างกนั
บางชนิดมีขนาด0.2 ไมโครเมตร ซ่ึงเป็นแบคทีเรียที่มีขนาดเล็กที่สุด บางชนิดมีขนาด 5 ไมโครเมตร
ซ่ึงเป็ นแบคทีเรี ยที่มีขนาดใหญ่ที่สุด แต่โดยทั่วไปแล้วแบคทีเรียมีขนาดประมาณ 0.2–1.5
ไมโครเมตร แบคทีเรียที่มีการแพร่ กระจายทว่ั ไปในดิน แหล่งน้า อาหารและอากาศ แบคทีเรียมี
บทบาทสาคญั ในส่ิงแวดลอ้ ม ไม่ว่าจะเป็ นผยู้ อ่ ยสลายสารอินทรียใ์ นแหล่งน้าและดิน แบคทีเรีย
แบง่ ออกเป็น 2 กลุ่ม ดงั น้ี
1) แบคทเี รียแกรมบวก (Gram positive bacteria)
แบคทีเรียแกรมบวกเม่ือนามายอ้ มสีแกรมพบวา่ เซลล์ของแบคทีเรียติดสีม่วงของสี Crystal
violet-iodine complex เนื่องจากผนังเซล์ประกอบด้วยสารประกอบเพปทิโดไกลแคน
(Peptidoglycan) ที่มีการเรียงตวั แบบซับซ้อน ดงั แสดงในรูปที่ 3.2 ดงั น้ันเมื่อยอ้ นเซลล์ด้วยสี
Crystal violet อนุภาคสีน้ีจะซึมผ่านช้นั ของสารประกอบเพปทิโคไกลแคนไดเ้ นื่องจากมีขนาด
อนุภาคเล็กกวา่ ช่องวา่ งของเพปทิโดไกลแคนจากน้นั เม่ือเติมสารละลายไอโอดีนสารน้ีจะเขา้ ไปจบั
กบั Crystal violet เกิดเป็ นสารประกอบเชิงซอ้ นที่เรียกวา่ Crystal violet-iodine complex ซ่ึงมีขนาด
ใหญข่ ้ึน เม่ือลา้ งเซลลด์ ว้ ยเอทิลแอลกอฮอลซ์ ่ึงมีคุณสมบตั ิ ทาละลายสารประกอบลิโพพอลิแซคคา
ไรด์ (Lipopolysaccharide; LPS) ไดด้ ี แต่ไม่สามารถชะล้างโครงสร้างเพปทิโดไกลแคนได้
สารประกอบเชิงชอ้ น Crystal violet-iodine complex จึงยงั คงถูกกกั ไว้ โดยช้นั น้ี ไม่สามารถถูก
ชะลา้ งออกมาได้ เน่ืองจากมีอนุภาคท่ีขนาดใหญ่ข้ึนกวา่ ช่องว่างของเพปทิโดไกลแคน และการท่ี

181

ยงั คงมีอนุภาคของสารประกอบเชิงซ้อน Crystal violet-iodine complex อยู่ เมื่อยอ้ นเซลล์ดว้ ยสี
Safranin ก็จะไม่สามารถติดสีแดงของ Safranin ไดอ้ ีก เมื่อส่องดูลักษณะเซลล์ภายใตก้ ล้อง
จุลทรรศน์ จึงเห็นเซลลต์ ิดสีม่วง

2) แบคทเี รียแกรมลบ (Gram negative bacteria)
แบคทีเรียแกรมลบเม่ือนามายอ้ มสีแกรมพบว่าเซลล์ของแบคทีเรียติดสีแดงของ Safranin
เน่ืองจากผนงั เซลลป์ ระกอบดว้ ยช้นั ของสารประกอบเพปทิโดไกลแคนท่ีบาง และมีช้นั ของลิโพพอ
ลิแซคคาไรด์ (Lipopolysaccharide; LPS) ท่ีหนา้ ซ่ึงช้นั LPS น้ีจะไม่มีในแบคทีเรียแกรมบวก เม่ือ
ยอ้ มเซลล์ดว้ ยสี Crystal violet สีน้ีจะซึมผ่านผนงั เซลล์ และเมื่อเติมสารละลายไอโอดีนเกิดเป็ น
สารประกอบ Crystal violet-iodine complex และล้างออกด้วยเอทิลแอลกอฮอล์ จะทาให้
สารประกอบลิโพพอลิแซคคาไรดท์ ี่ผนงั เซลลท์ ่ีมีอยปู่ ริมาณมากละลายออก และเนื่องจากมีช้นั ของ
เพปทิโดไกลแคนที่บางผนงั เซลล์จึงเกิดเป็ นช่องขนาดใหญ่ซ่ึงยอมให้สารผ่านเขา้ ออกไดม้ ากข้ึน
สารประกอบ Crystal violet-iodine complex จึงถูกชะลา้ งออกมานอกเซลลท์ างช่องวา่ งของเพปทิโด
ไกลแคน เม่ือยอ้ มด้วยสี Safranin สีน้ีจึงเขา้ ไปแทนที่ โดยเมื่อส่องดูลกั ษณะเซลล์ภายใต้กล้อง
จุลทรรศน์ทาใหเ้ ห็นเซลลต์ ิดสีแดง (Alcamo,1983; Pelczar et al., 1986)
นอกจากน้ีแบคทีเรียยงั สามารถจาแนกออกเป็น 3 กลุ่ม ตามรูปร่างของเซลล์ ไดแ้ ก่

- รูปร่างกลม (Cocci) เป็ นกลุ่มแบคทีเรียที่มีรูปร่างกลมหรือรีอาจอยเู่ ป็ น
เซลล์เดียวหรือเป็ นกลุ่มข้ึนอยู่กับคุณสมบัติของแบคทีเรีย ท้ังน้ีลักษณะการเรียงตัวของเซลล์
แบคทีเรียเป็ นคุณสมบตั ิพิเศษของแบคทีเรียแต่ละชนิด ซ่ึงคุณสมบตั ิดงั กล่าวมีประโยชน์อยา่ งมาก
ในการใชจ้ าแนกแบคทีเรีย แบคทีเรียบางชนิดอยเู่ ป็นเซลล์เดี่ยว ๆ เช่น Micrococcus sp. หรืออยเู่ ป็ น
คู่ ๆ เช่น Streptococcus pneumoniae หรือต่อกนั เป็ นสายโซ่ เช่น เช่น Streptococcus sp. หรืออยกู่ นั
เป็นกลุ่มคลา้ ยพวงองุ่น เช่น Staphylococcus sp.

- รูปร่างท่อน (Bacilli) เป็ นกลุ่มแบคทีเรียที่มีรูปร่างท่อนบางชนิดเป็ น
เซลลม์ ีลกั ษณะรูปท่อนยาว เช่น Bacillusและบางชนิดเซลลร์ ูปท่อนส้ัน เช่น E. coll, Enterobacter
sp. แบคทีเรียรูปท่อน มีท้งั ที่อยเู่ ป็นเซลลเ์ ดียว เป็นคูแ่ ละเป็นสายโซ่เรียงตอ่ กนั

- รูปร่างเกลยี ว (Spiral forms) เป็ นกลุ่มแบคทีเรียท่ีมีรูปร่างท่อนและโคง้ งอ
หรือบิด เป็ นเกลียวคลา้ ยสกรูเปิ ดจุกไวน์ (Corkscrews)แบคทีเรียบางชนิดมีรูปร่างไม่แน่นอน
เปลี่ยนแปลงไดห้ ลายแบบ เรียกวา่ Pleomorphic เน่ืองจากไม่มีผนงั เซลลท์ ่ีทาหนา้ ที่คงรูปร่างของ
เซลล์ แบคทีเรียชนิดน้ี เช่น Mycoplasma

182

แบคทเี รียทมี่ ลี กั ษณะพเิ ศษ (Unusual types of bacteria)

1) แอกทโิ นมยั ซีท (Actinomycetes หรือ Actinobacteria)

แบคทีเรียกลุ่มแอกทิโนมยั ซีทเป็ นแบคทีเรียท่ีลกั ษณะคลา้ ยเช้ือราแต่มีขนาดเส้นผา่ นศูนยก์ ลางเล็ก

กว่าเช้ือรา โดยมีขนาดประมาณ 1 ไมโครเมตร และสร้างสปอร์ได้ มกั จะศึกษาแยกจากแบคทีเรีย

ทว่ั ไป เน่ืองจากแอกทิโนมยั ซีทจะมีลกั ษณะพิเศษ คือ มีลกั ษณะโคโลนีขนาดค่อนขา้ งใหญ่และมี

ลกั ษณะผวิ ท่ีหยาบดงั รูปที่ 3.3 แอกทิโนมยั ซีทมีรูปร่างเป็ นเส้นยาวจึงถูกเรียกวา่ Branching bacteria

แบคทีเรียกลุ่มน้ีค่อนขา้ งทนต่อความแห้งแลง้ จึงสามารถรอดชีวติ ไดใ้ นสภาวะท่ีแหง้ แลง้ มาก เช่น

ดินในทะเลทรายนอกจากน้นั ยงั ชอบเจริญในสภาวะท่ีเป็ นด่างหรือเป็ นกลางแต่ไม่ทนสภาวะท่ีเป็ น

กรด แอกทิโนมยั ซีทไดร้ ับความสนใจมากข้ึนเม่ือมีการคน้ พบว่าบางสกุลของแอกทิโนมยั ซีท เช่น

Streptomyces sp.สามารถผลิตสารปฏิชีวนะได้ แอกทิโนมัยซีทท่ีมักพบในสิ่งแวดล้อมคือ

Streptomyces sp.และ Nocardia sp. (Pelczar et al., 1986; Bitton, 1994)

2) สาหร่ายสีเขียวแกมน้าเงินหรือไชยาในแบคทีเรีย (Blue-green algae หรือ

Cyanobacteria) สาหร่ายสีเขียวแกมน้าเงินหรือไชยาในแบคทีเรียเป็ นแบคทีเรียกลุ่มโฟโตโทรป

(Phototrophs) ซ่ึงใช้พลงั งานจากแสงอาทิตยเ์ ป็ นแหล่งพลงั งาน แบคทีเรียกลุ่มน้ีมีคลอโรฟิ ลล์เอ

(Chlorophyll a) และไฟโคไชยานิน (Phycocyanin) ทาใหส้ ังเคราะห์แสงไดแ้ ละไม่ไดจ้ ดั อยใู่ นกลุ่ม

เดียวกบั สาหร่ายชนิดอื่น สาหร่ายสีเขียวแกมน้าเงินมีท้งั ท่ีอยเู่ ป็ นเซลล์เดียว รวมกนั เกลุ่มและเป็ น

เส้นสาย สาหร่ายชนิดน้ีมีบทบาทสาคญั มากในระบบนิเวศ เน่ืองจากเป็ นผผู้ ลิตก๊าซออกซิเจนให้กบั

ส่ิงแวดลอ้ ม นอกจากน้ีสาหร่าย สีเขียวแกมน้าเงินยงั สามารถตรึงก๊าซไนโตรเจนที่อยใู่ น

บรรยากาศเปล่ียนเป็ นแอมโมเนียม ซ่ึงเป็ นสารประกอบไนโตรเจนที่มีสิ่งมีชีวิตใช้ในการ

เจริญเติบโตได้ กระบวนการตรึงก๊าซไนโตรเจนน้ีจะเกิดในออร์แกเนลล์ พิเศษ ที่ เรียกวา่ เอเทอ

โรซิลต์ (Heterocysts) ดงั รูปที่ 3.4 สาหร่ายสีเขียวแกรมน้าเงินพบไดท้ วั่ ไปในดิน แหล่งน้าจืดและ

น้าเค็ม ตวั อยา่ งของไชยาโนแบคทีเรีย คือ Microcystis sp., Spirulina sp., Chroococcus sp. และ

Oscillatoria sp.(ปรีชา,2540; Tortora et al., 2005)

3) แบคทีเรียสีม่วงแบคทีเรียสีเขียวท่ีสั งเคราะห์แสงในสภาวะไม่มีออกซิเจน

(Purple and green anoxygenic photosynthetic bacteria) แบคทีเรียสีม่วงและแบคทีเรียสีเขียว

ที่สังเคราะห์แสงในสภาวะไม่มีออกซิเจนเป็ นแบคทีเรีย ท่ีใชแ้ สงเป็ นแหล่งพลงั งานและสารอนิ

นทรียเ์ ป็นแหล่งคาร์บอน สามารถเจริญไดใ้ นสภาวะไม่มีออกซิเจนตามปกติแลว้ พืช สาหร่ายและ

สาหร่ า ยสี เขีย วแกม น้ าเงิ นแล ะสังเค รา ะห์ แสง ใส ภา วะท่ี มี ออก ซิ เจนไ ด้ก๊ าซ ออก ซิ เจนแล ะ

สสาารรปอินระทกรอียบท์ ซ่ีมลัีโคไฟรงดส์ เรช้า่นงไไมฮ่ซโบัดรซเอ้จนนซ(Cลั ไHฟ2Oด)์ (ดHงั 2สS)มกกลารายทเี่ป1็นขเณมด็ะซทลัี่แฟบอครท์ ีดเรงัียสชมนกิดานร้ีสทีา่ี 2มแารบถครทีดีเิวรชีย์

183

ชนิดน้ีแบง่ ออกเป็นแบคทีเรียสีม่วงที่ออกซิไดส์ซลั เฟอร์ (Purple sulfur bacteria) แบคทีเรียสีเขียว
ท่ีออกซิไดส์ซัลเฟอร์ (Green sulfur bacterial) แบคทีเรียสีม่วงที่ไม่ออกซิไดส์ซัลเฟอร์ (Purple
nonsulfur bacteria) และแบคทีเรียสีเขียวที่ไม่ออกซิไดส์ซลั เฟอร์ (Green nonsulfur bacteria) โดย
แบคทีเรียสีม่วงและแบคทีเรีย สีเขียวที่ไม่ออกซิไดส์ซลั เฟอร์เป็ นแบคทีเรียที่ใชส้ ารอินทรีย์
เป็ นแหล่งคาร์บอน เช่น กรดอินทรียแ์ ละคาร์โบไฮเดรต เป็ นตน้ แบคทีเรียสีม่วงและแบคทีเรียสี
เขียวท่ีสังเคราะห์แสงในสภาวะไม่มีออกซิเจนมีรูปร่างหลายแบบไม่วา่ จะเป็ นรูปท่อน กลมและ
เกลียว พบไดท้ ว่ั ไปในสภาพแวดลอ้ มที่ไมม่ ีออกซิเจนและมีสารประกอบซลั ไฟด์ เช่น ดินตะกอน
ทะเลสาบและบอ่ ดิน (Tortora et al., 2005)

2H2 O + CO2 แสง (CH2O)+H2O+O2……………………..(1)
2H2 O + CO2 แสง (CH2O)+H2O+2S0……...…….………..(2)

9.1.1.2 เชื้อรา (Fungi)
เช้ือรา (Fungi) คือ จุลินทรียก์ ลุ่มยแู คริโอตท่ีใชส้ ารอินทรียเ์ ป็ นแหล่งคาร์บอนและ
พลงั งานโครงสร้างของเซลล์เป็ นแบบเซลลเ์ ดียวและหลายเซลล์ ไม่มีคลอโรฟิ ลลแ์ ละไม่เคล่ือนที่
สร้างสปอร์ได้ จึงมีการสืบพนั ธุ์ท้งั แบบอาศยั เพศและไม่อาศยั เพศ ผนงั เซลล์ประกอบดว้ ยสารกลุ่ม
กลูแคน แมนแนนและไคติน ตอ้ งการออกซิจนในการเจริญ (Aerobe) บางชนิดสามารถเจริญไดท้ ้งั
ในสภาวะท่ีมีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน (Facultative anaerobe) เจริญไดด้ ีในสภาวะที่เป็ นกรด
หรือค่าความเป็ นกรด ต่างประมาณ 5.0 (Tortora et al., 2005) เช้ือรามีบทบาทสาคญั ในการยอ่ ย
สลายสารอินทรียใ์ นดินและแหล่งน้า เช่น ใบไม้ ตน้ ไม้ ขยะมูลฝอยและน้าเสีย เป็ นตน้ รวมท้งั ใช้
เช้ือราในการบริโภคและอุตสาหกรรมอาหาร เช่น เห็ด การหมกั ไวน์ สุรา ขนมปัง นอกจากน้ียงั มี
บทบาทสาคญั ทางดา้ นการแพทยท์ ้งั ในดา้ นการก่อโรคใน คน สตั วแ์ ละพืช และการนาเช้ือรามาผลิต
สารปฏิชีวนะเพ่ือรักษาโรคท่ีเกิดจากแบคทีเรีย เช่น Staphylococciและ Streptococci เป็ นตน้ เช้ือรา
สามารถแบง่ ออกเป็น 2 กลุ่ม คือ

1) กลุ่มราท่ีมีเส้นใย (Mold) เป็ นเช้ือราที่มีการสร้างเส้นใย เมื่อเส้นใยรวมกัน
เรียกวา่ ไฮฟา (Hypha) เส้นใยของราแต่ละชนิดมีขนาดและรูปร่างต่างกนั ทาให้แยกราออกจากกนั
ได้ง่าย เส้นใยของราอาจมีเส้นผ่านศูนยก์ ลางประมาณ 10-20 ไมโครเมตร ซ่ึงมีขนาดใหญ่กว่า

184

แบคทีเรีย เมื่อไฮฟารวมกนั จะเรียกวา่ ไมซีเลียม (Mycelium) หรือกลุ่มใยรา ไมซีเลียมน้ีจะทาให้
สามารถมองเห็นราไดด้ ว้ ยตาเปล่า

2) กลุ่มยีสต์ (Yeast) เป็ นเช้ือราท่ีมีลกั ษณะเป็ นเซลลเ์ ดียว เซลลย์ สี ตแ์ ตกต่างจาก
เซลล์แบคทีเรีย คือ เซลล์ยีสต์เป็ นเซลล์ยูแคริโอต มีขนาดและโครงสร้างเซลล์ซับซ้อนกว่าเซลล์
แบคทีเรีย เซลลย์ สี ตส์ ่วนใหญม่ ีรูปร่างกลมหรือรี การสืบพนั ธุ์มีท้งั อาศยั เพศและไม่อาศยั เพศ (Volk
and Wheeler, 1988; Batzing, 2002)

9.1.1.3 สาหร่ าย (Algae) สาหร่ายเป็ นจุลินทรีย์กลุ่มยูแคริโอตที่สามารถ
สังเคราะห์แสงได้ เน่ืองโครงสร้างมีคลอโรฟิ ลล์และแคโรทีนอยด์ สาหร่ายมีโครงสร้างแบบง่าย ๆ
มีความซบั ซ้อนนอ้ ย ไม่มีรูปร่างท่ีกาหนดแน่นนอนวา่ ส่วนใดเป็ นราก ลาตน้ ใบและดอก มีรูปร่าง
ขนาดและการเรียงตวั ของเซลลแ์ ตกตา่ งกนั ไป บางชนิดเป็นเซลลเ์ ดียว มีขนาดเล็กประมาณ 0.5 –
2.5 ไมโครเมตร บางชนิดมีขนาดใหญ่อาจยาวมากกว่า 10 ฟุต สาหร่ายเป็ นจุลินทรียท์ ี่สามารถ
ปรับตวั ใหเ้ ขา้ กบั สภาวะแวดลอ้ มที่ไมเ่ หมาะสมไดด้ ีพอสมควร จึงสามารถเจริญในสภาวะต่างๆ ได้
พบไดท้ ้งั ในดิน ทะเลสาบ มหาสมุทรและสภาวะแวดลอ้ มท่ีรุนแรง เช่น ทวปี แอนตาร์กติกา บ่อน้าพุ
ร้อน เป็ นตน้ (Batzing, 2002) ตวั อยา่ งของสาหร่ายแสดงในรูปที่ 3.6 จุลินทรียก์ ลุ่มน้ีมีบทบาทที่
สาคญั โดยทาหนา้ ที่เป็นผผู้ ลิตข้นั ตน้ (Primary producer) ในแหล่งน้า กลุ่มสาหร่ายที่สาคญั คือ กลุ่ม
แพลงก์ตอนพืช (Phytoplankton) ซ่ึงเป็ นสาหร่ายที่อาศยั อยใู่ นน้าและมีลกั ษณะเป็ นเซลล์เดียวลอย
อยบู่ นผิวน้า (Bitton, 1944) สาหร่ายท่ีมีบทบาทสาคญั ในการเพาะเล้ียงสัตวน์ ้า ไดแ้ ก่ไดอะตอม ซ่ึง
พบแพร่กระจายอยูท่ ้งั ในน้าจืดและน้าเค็ม เกษตรกรนิยมนาไดอะตอมมาเพาะเล้ียงสัตวน์ ้าวยั อ่อน
และสาหร่ายกลุ่ม Dinoflagellates เป็ นสาหร่ายที่สามารถสร้างสารพิษที่เป็ นพิษต่อสิ่งมีชีวิต เม่ือ
สัตวน์ ้าได้รับสารพิษที่ทาให้สัตวน์ ้าตายเป็ นจานวนมาก เรียกปรากฏการณ์น้ีว่า ปรากฏการณ์ข้ี
ปลาวาฬ (Red tide)

9.1.1.4 โพรโทซัว (Protozoa) โพรโทซวั เป็ นจุลินทรียเ์ ซลล์เดียวกลุ่มยแู คริโอตท่ี
ใชส้ ารอินทรียเ์ ป็นแหล่งพลงั งานและแหล่งคาร์บอน โพรโทซวั เป็ นสิ่งมีชีวติ ขนาดเล็ก มองไม่เห็น
ดว้ ยตาเปล่า แต่สามารถมองเห็นภายใตก้ ลอ้ งจุลทรรศน์ (Tortora et al., 2005) เจริญไดด้ ีท่ีอุณหภูมิ
16-25 องศาเซลเซียส อุณหภูมิสูงสุดที่สามารถเจริญไดอ้ ยรู่ ะหวา่ ง 36 – 40 องศาเซลเซียส ค่าความ
เป็ นกรด-ด่างที่เหมาะสมต่อการเจริญอยรู่ ะหวา่ ง 6-8 (Alcamo, 1983) โพรโทซวั มีสมาชิกประมาณ
64,000 ชนิด โดยมากกวา่ 60,000 ชนิดอาศยั อยใู่ นดินและแหล่งน้า และประมาณ 20,000 ชนิด เป็ น
สาเหตุของการเกิดโรคในคนและสัตว์ (Batzing, 2002; Tortora et al., 2005) โพรโทซวั ส่วนใหญ่
ตอ้ งการออกซิเจนในการเจริญ แต่มีบางชนิดที่สามารถเจริญในสภาวะไม่มีออกซิเจน โดยพบอาศยั

185

อยู่ในลาไส้ กระเพาะอาหาร รู เมนและเน้ื อเยื่อของสัตว์ เช่น Trichonympha sp.,
Spirotrichonymphasp.และ Streblomastrix sp.ที่อาศัยอยู่ในลาไส้ของปลวก (McKane and
Kandel,1985) เน่ืองจากโพรโทซัว กินแบคทีเรียเป็ นอาหาร ดงั น้นั จานวนของโพรโทรซวั จะมาก
หรือนอ้ ยข้ึนอยกู่ บั ปริมาณของแบคทีเรียที่มีในน้าและดินบริเวณน้นั (สุบณั ฑิต,2549) ตวั อยา่ งของ
จุลินทรียใ์ นกลุ่มโพรโทรซวั เช่น Tetrahymena sp., Giardia sp., Trichomonas sp., Euglena sp.,
Entamoeba sp. และ Amoeba sp. เป็นตน้

9.1.1.5 ไวรัส (Virus) ไวรัสเป็ นส่ิงมีชีวิตที่ไม่มีองค์ประกอบพ้ืนฐานท่ีจาเป็ น
สาหรับการเจริญและเพม่ิ จานวนอยา่ งสมบูรณ์ เช่น ไมม่ ีออร์แกเนลลต์ า่ งๆ ไม่มีเอนไซมส์ าหรับการ
สังเคราะห์โปรตีนและกรดนิวคลิอิกตลอดจนไม่มีระบบสร้าง ATP ดง้ น้นั จึงเรียกโครงสร้างของ
ไวรัสเป็ นอนุภาคหรือไวริออน ทาให้ไวรัสจะไม่สามารถเจริญไดอ้ ย่างอิสระในส่ิงแวดลอ้ ม ตอ้ ง
อาศยั เซลล์ให้อาศยั ในการเจริญรวมท้งั ไวรัสยงั สามารถก่อโรคกบั เซลล์ผูใ้ ห้อาศยั ไดอ้ ีกดว้ ย เช่น
แบคทีเรีย โพรโทซวั เช้ือรา เซลล์พืชและเซลลส์ ัตว์ ความทนทานต่อสภาพแวดลอ้ มของไวรัสจะ
แตกต่างจากจุลินทรียอ์ ื่น โดยทว่ั ไปไวรัสจะถูกทาลายไดง้ ่ายกวา่ แบคทีเรียและเช้ือรา ไวรัสแต่ละ
ชนิดทนต่อสภาวะแวดลอ้ มไดแ้ ตกตา่ งกนั ไวร้ ัสพชื และแบคเทอริโอฟาจ (Bacteriophage) จะทนได้
ดีกวา่ ไวรัสที่ทาให้เกิดโรคในคนและสัตว์ ตวั อย่างของไวรัส เช่น Mastadenovirus,Orthopoxvirus,
Influenzavirus, Rubivirus เป็นตน้ (Tortora et al., 2005)

9.2 จุลชีววทิ ยาทางดิน
9.2.1 ลักษณะและส่วนประกอบของช้ันดิน ดินเป็ นสารที่มีส่วนประกอบท่ีสลบั ซับซ้อน

โดยประกอบดว้ ยสารอนินทรีย์ (Inorganic matter)และสารอินทรีย์ (Organic matter) ท่ีเป็ นของเข็ง
น้า อากาศ รวมท้งั สิ่งมีชีวิต (Bohn et al., 1985) ดินเกิดจากการผุพงั ของหินบริเวณเปลือกโลกดว้ ย
กระบวนการธรรมชาติท่ีเรียกว่าWeatheringซ่ึงเป็ นกระบวนการที่เกิดร่วมกนั ของวิธีทางกายภาพ
เคมีและชีวภาพ จนกลายเป็ นหินขนาดเล็กลงเรียกว่า Regolith และในที่สุดกลายเป็ นดิน ดินท่ี
เกิดข้ึนน้ีสามารถแบ่งออกได้ 5 ช้นั ซ่ึงดินแต่ละช้นั น้นั มีการสะสมของแร่ธาตุ ในดินแตกต่างกนั
ออกไป

1) ช้ันของสารอินทรีย์ (Organic horizons) หรือ O-horizonsเป็ นดินช้ันบนสุดท่ี
ประกอบดว้ ย สารอินทรียห์ รือฮิวมสั สะสมอยใู่ นปริมาณสูง จึงทาให้ดินมีสีดา สารฮิวมสั เหล่าน้ี
เกิดจากการย่อยสลายของซากพืชซากสัตวโ์ ดยกิจกรรมของจุลินทรียใ์ นดิน โดยเฉพาะอย่างย่ิง

186

แบคทีเรียและรา ซ่ึงสารเหล่าน้ีจะถูกพืชช้ันสูงน้ามาใช้เพื่อการเจริญเติบโตและใช้เป็ นพลงั งาน
ต่อไป

2) ช้ันของแร่ธาตุ หรือ A-horizonsเป็ นช้นั ท่ีต่อจากช้นั O-horizons ซ่ึงเป็ นช้นั ที่ผสมกนั
ระหวา่ งสารฮิวมสั กบั แร่ธาตุต่างๆ ช้นั น้ีลกั ษณะของดินมีสีน้าตาลดาถึงดาและเป็ นช้นั ที่ถูกชะลา้ ง
มากที่สุด ทาให้แร่ธาตุไหลลงไปสะสมในช้นั B ต่อไป (Atlas and Bartha, 1993) ซ่ึงสารอาหาร
ต่างๆ เช่นแอมโมเนียมไอออนและไนเทรดไออนที่ใชเ้ ป็ นป๋ ุยเติมลงไปในดินเพื่อเป็ นแร่ธาตุให้กบั
พืช จะพบวา่ แอมโมเนียมไออนซ่ึงมีประจุบวกสามารถจบั กบั เม็ดดินซ่ึงมีประจุลบได้ แต่กรณีของ
ไนเทรตไอออนน้นั จะไมย่ ดึ เกาะอยกู่ บั เม็ดดิน เนื่องจากมีประจุลบเช่นเดียวกบั เมด็ ดิน ดงั น้นั จึงถูก
ชะลา้ งสู่ดินช้นั ท่ีต่ากวา่ (Atlas, 1995)

3) ช้ัน B หรือ B-horizonsเป็ นช้นั ท่ีมีการสะสมแร่ธาตุที่ถูกชะลา้ งจากช้นั ท่ีอยเู่ หนือช้นั น้ี
โดยทว่ั ไปจะมีการสะสมสารกลุ่ม Clay minerals สูงท่ีสุด รวมท้งั มีการสะสม Iron oxide,
Aluminum oxide และ Silicate clays ในปริมาณนอ้ ย

4) ช้ัน C หรือ C-horizonsเป็ นช้นั ที่ถดั ลงมาจากช้นั B ซ่ึงไดร้ บอิทธิพลจากการยอ่ ยสลาย
ของจุลินทรียน์ ้อยมาก มีการสะสมแร่ธาตุพวกแคลเซียมและแมกนีเซียมคาร์บอเนต (สุบณั ฑิต,
2549)

5) ช้ันทปี่ ระกอบด้วยหินทมี่ ีท้งั ขนาดเลก็ และใหญ่(Bedrock) เป็ นชนั ท่ีถดั ลงมาจากช้นั C
(Atlas and Bartha, 1993)

9.2.2 จุลนิ ทรีย์ในดิน
ดินเป็ นแหล่งที่อยู่ส่ิงมีชีวิตต่าง ๆ รวมท้งั จุลินทรีย์ โดยในดินที่มีสารอินทรีย์

ปริมาณสูงจะพบจานวนของจุลินทรียก์ ลุ่มเฮเทอโรโทรปสูงกว่าบริเวณท่ีมีสารอินทรีย์น้อย แต่
ส่วนมากน้นั พบวา่ จุลินทรียท์ ่ีอยใู่ นดินจะอยใู่ นสภาพท่ีขาดแคลนอาหารและมีอตั ราการสืบพนั ธุ์ต่า
จุลินทรียใ์ นดินทาหนา้ ท่ียอ่ ยสลายซากพืชซากสัตวแ์ ละทาให้เกิดการหมุนเวยี นของสารอาหารและ
แร่ธาตุต่างๆ (สุบณั ฑิต, 2549) โดยจุลินทรียท์ ี่พบในดิน ไดแ้ ก่

9.2.2.1 แบคทเี รีย (Bacteria)
แบคทีเรียเป็ นจุลินทรียท์ ี่พบไดม้ ากที่สุดในดินท้งั ชนิดและจานวน โดยแบคทีเรีย
ในดินมกั จะยดึ เกาะอย่กู บั อนุภาคของดิน เพราะในอนุภาคของดินจะมีประจุท้งั บวกและลบ ยกตวั
อยา่ เช่น กรดฮิวมิก ดงั น้นั เซลลแ์ บคทีเรียที่มีประจุลบจะสามารถยดึ เกาะกบั อนุภาคดินได้ โดย
จานวนของจุลินทรียน์ ้นั ข้ึนอยู่กบั หลายปัจจยั เช่น ปริมาณสารอินทรียใ์ นดิน ความช้ืนและอากาศ
(สุบณั ฑิต, 2549) ซ่ึงดินที่มีการปลูกพืชจะมีแบคทีเรียมากกว่าในดินท่ีไม่มีการเพาะปลูกเน่ืองจาก

187

ดินท่ีมีการเพาะปลูกจะไดร้ ับสารอินทรียต์ ่างๆ ที่ขบั ออกมาจากรากพืช ซ่ึงสารเหล่าน้ีแบคทีเรีย
สามารถนาไปใช้ในการเจริญและเพิ่มจานวนต่อไป โดยในดินสวนทวั่ ๆ ไปปริมาณ 1 กรัม จะมี
จานวนแบคทีเรียประมาณ 106– 109CFU/g โดยประกอบดว้ ยแบคทีเรียมากกว่า 400 สกุล และ
10,000 ชนิด

9.2.2.2 แบคทเี รียกลุ่มแอกทโิ นมัยซีท (Actinomycetes หรือActinobacteria)
แบคทีเรียกลุ่มแอกทิโนมยั ซีทเป็ นแบคทีเรียกลุ่มท่ีพบแพร่กระจายเป็ นจานวนมากในแหล่งที่มีการ
เน่าเปื่ อยของอินทรียวตั ถุ จะพบมากบริเวณผิวดินเน่ืองจากตอ้ งการออกซิเจนในการเจริญแอกทิโน
มยั ซีทจะพบในดินประมาณร้อยละ 10- 33 ของแบคทีเรียในดิน (Alexander, 1977) กลุ่มที่พบมาก
ท่ีสุด ในดินคือ Streptomyces sp. และ Nocardia sp.ส่วนกลุ่มที่อาศยั อยใู่ นดินแต่มีปริมาณนอ้ ย ๆ
คือ Micromonospora sp., Actinomyces sp.และแอกทิโนมยั ซีทอื่นๆ โดยพบวา่ ในดินที่มีแอกทิโน
มยั ซีทจะมีกลิ่นเหม็นอบั เน่ืองจากแอกทิโนมยั ซีทเป็ นแบคทีเรียที่สามารถสร้างสารท่ีเรียกว่าจี
โอสมิน (Geosmin) ที่ทาใหเ้ กิดกล่ินเหมน็ อบั

9.2.2.3 เชื้อรา (Fungi) เช้ือราท่ีพบในดินมีปริมาณที่นอ้ ยมากเมื่อเปรียบเทียบกบั
แบคทีเรียและแอกทิโนมยั ซีทเช้ือราพบมากบริเวณหน้าดินและลึกลงไปประมาณ 10 เซนติเมตร
และในดินที่มีอากาศถ่ายเทและมีสภาวะท่ีเป็ นกรด แต่จะพบได้น้อยมากในดินท่ีลึกมากกว่า 30
เซนติเมตร เช้ือราเมื่ออยใู่ นดินจะอยูใ่ นสภาพพกั (Dormancy) ซ่ึงบางชนิดสามารถอยใู่ นสภาพพกั
ไดน้ านเป็นสิบ ๆ ปี เมื่อไมม่ ีสารอาหารที่เหมาะสมเช้ือราเหล่าน้ีก็จะคงสภาพอยใู่ นสภาพพกั และไม่
มีกิจกรรมการเจริญ สภาพพกั ของเช้ือรามีปลายประเภทคือ Sporangiospores, Conidia, Oospores,
Ascospores, Basidiospores, Chlamydospores และ Sclerotia ซ่ึงอาจจะรวมถึงไมซีเลียมของเช้ือราที่
อยใู่ นสภาพพกั ดว้ ย (สุบณั ฑิต, 2549) ในดินจะมีสารท่ีเรียกวา่ ฟังจิสเทซีส (Fungistasis) พบไดใ้ น
ดินทว่ั ไปยกเวน้ ดินท่ีอยลู่ ึก ๆ หรือดินท่ีเป็ นกรดมาก ๆ หรือดินท่ีมีความเยน็ จดั สารน้ีสามารถถูก
ยบั ย้งั ไดจ้ ากการงอกของสปอร์เช้ือรา โดยการยงั ย้งั การทางานของสารฟังจีสเทซีสทาไดโ้ ดยการเติม
สารอินทรียท์ ี่ยอ่ ยง่ายลงไปในดิน เม่ือดินมีความอุดมสมบรู ณ์ของสารอาหารเช้ือราที่อยใู่ นสภาพพกั
ก็จะเกิดการงอกข้ึน และสารฟังจีสเทซีสสามารถถูกทาลายไดห้ ากนาดินท่ีมีสารชนิดน้ีไปฆ่าเช้ือ
อย่างไรก็ตาม การศึกษาเก่ียวกบั ฟังจีสเทซีสยงั เป็ นท่ีน่าสนใจ เนื่องจากปัจจุบนั การศึกษาเก่ียวกบั
สารชนิดน้ีและขอ้ มูลท่ียงั คอ่ นขา้ งนอ้ ยและไมค่ ่อยทราบรายละเอียดมากนกั

9.2.2.4 สาหร่าย (Algae) และไชยาโนแบคทเี รีย (Cyanobacteria) สาหร่ายและไช
ยาโนแบคทีเรียพบไดใ้ นดินทว่ั ไปรวมท้งั ในทะเลทราย โดยทวั่ ไปบริเวณผวิ ดินที่มีแสงแดด น้าและ
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่พอเหมาะสามารถมองเห็นจุลินทรียท์ ้งั สองกลุ่มน้ีไดด้ ว้ ยตาเปล่า แต่
อยา่ งไรก็ตามยงั สามารถพบจุลินทรียก์ ลุ่มน้ีไดใ้ นดินที่อยลู่ ึกถึง 50 เซนติเมตร สาหร่ายที่มกั พบใน

188

ดิน คือ Chlorophycophyta sp., Rhodophycophyta sp., Euglenophucophyta sp.,และ
Chrysophycophyta sp.ตามปกติแลว้ สาหร่ายสามารถพบไดบ้ ริเวณผดิ ดินหรือใตด้ ินลึกลงไปแค่เป็ น
มิลลิเมตรเท่าน้นั โดยอาจพบไดป้ ระมาณ 106 เซลล์ต่อดิน 1 กรัม จากการศึกษาพบวา่ สาหร่ายเป็ น
จุลินทรียท์ ่ีอาศยั อยทู่ ี่ผวิ ดินแตจ่ ะเป็นเช้ือพลดั ถิ่นในดินที่ลึกลงไปและถูกกินโดยส่ิงมีชีวติ ชนิดอ่ืนๆ
สาหร่ายส่วนใหญ่ ในดินจะมีขนาดเล็กและเป็ นชนิดเซลล์เดียว ตวั อยา่ งของไชยาโนแบคทีเรียท่ีพบ
ไดใ้ นดินที่สาคญั คือ Anabaena sp., Chroococcus sp., Lyngbya sp., Microcoleus sp., Nostoc sp.,
Oscillatoria sp., Plectonema sp.และ Schizothrix sp.

9.2.2.5 โพรโทซัว (Protozoa) โพรโทซัวพบมากในดินเช่นกนั โดยจะเป็ นกลุ่ม
จุลินทรียช์ นิดที่อาศยั อยอู่ ยา่ งอิสระ มีขนาดเล็กและมีความหลากหลายของชนิดนอ้ ยเมื่อเทียบกบั
โพรโทซัวท่ีพบในน้า ในดินจะพบโพรโทซัวชนิดท่ีมีแฟลเจลลามากกว่าชนิดอ่ืน โพรโทซัว
สามารถพบไดป้ ระมาณ 104 - 106 ต่อดิน 1 กรัม โดยจะอยู่ใสภาวะซีสต์ถา้ มีสภาพที่ไม่เหมาะสม
เนื่องจากโพรโทซวั กนั แบคทีเรียเป็ นอาหาร ดงั น้นั จานวนของโพรโทซวั จะมากหรือนอ้ ยข้ึนอยกู่ บั
ปริมาณของแบคทีเรียท่ีมีในดินบริเวณน้นั โพรโทซวั พบไดใ้ นบริเวณใกลก้ บั พ้ืนผวิ ของดินโดยลึก
ลงไปประมาณ 15 เซนติเมตรจากผวิ ดิน และเนื่องจากโพรโทซวั ส่วนใหญ่ตอ้ งการออกซิเจนในการ
หายใจ ในปริมาณที่สูง ดงั น้นั จึงทาใหโ้ พรโทซวั ไม่สามารถอาศยั อยใู่ นดินที่มีความลึกมากได้ (สุ
บณั ฑิต, 2549)

ปัจจัยทสี่ าคัญต่อการย่อยสลายโดยจุลนิ ทรีย์ในดนิ ขึน้ อยู่กบั หลายปัจจัย ดงั นี้
1. ชนิดของสารท่ีจะถูกยอ่ ยสลาย ถา้ เป็ นสารเคมีท่ีมีข้วั (Polar group) จุลินทรียจ์ ะสามารถ
ยอ่ ยสลายไดง้ ่ายกวา่ สารเคมีที่ไม่มีข้วั เพราะมีจุดท่ีใหเ้ ขา้ ทาการยอ่ ยสลายได้ ยกตวั อยา่ งเข่น กลุ่มท่ีมี
โครงสร้าง –OH,-COO และ –NH2
2. ชนิดของจุลินทรียใ์ นดินบริเวณน้นั วา่ มีจีนหรือเอนไซมท์ ่ีมีคุณสมบตั ิในการยอ่ ยสลาย
สารปนเป้ื อนน้นั ๆ ได้
3. สภาวะแวดล้อมในดินบริเวณน้ัน ๆ ว่าเหมาะสมต่อการเจริญของจุลินทรียแ์ ละเอ้ือต่อ
การปรับตวั ของจุลินทรียใ์ นการยอ่ ยสลายสารปนเป้ื อนชนิดน้นั ไดแ้ ก่ ความเหมาะสมของอุณหภูมิ
สภาพความช้ืนและปริมาณอินทรียวตั ถุในดิน ยกตวั อย่างเช่น ในการย่อยสลายสารดีดีที (DDT)
ตอ้ งการสภาวะท่ีไมม่ ีออกซิเจน แต่ถา้ ดินบริเวณน้นั เป็นดินร่วนซุยมีอากาศถ่ายเทไดด้ ียอ่ มทาใหเ้ กิด
การยอ่ ยสลายดีดีทีไดย้ ากหรืออาจจะไมเ่ กิดข้ึนเลยก็ได้

189

9.3 จุลชีววทิ ยาทางนา้

จุลชีววิทยาของน้าเป็ นการศึกษาเกี่ยวกบั จุลินทรียแ์ ละกิจกรรมของจุลินทรียใ์ นน้าจืด ปาก
แม่น้าและน้าทะเล โดยสามารถแบ่งจุลชีววิทยาของน้าออกเป็ น 2 ดา้ น คือ จุลชีววิทยาของน้าจืด
และจุลชีววทิ ยาของน้าเคม็

9.3.1 จุลชีววทิ ยาของนา้ จืด สามารถแบ่งได้ 4 ประเภท

9.3.1.1 นา้ ในช้ันบรรยากาศ(Atmospheric water) น้าท่ีเป็ นส่วนประกอบของเมฆ
และตกสู่พ้ืนโลกในรูปของฝน ลูกเห็บและหิมะ รวมไปถึงน้าที่เป็ นส่วนประกอบในบรรยากาศท่ี
เรียกวา่ ไอน้า น้าฝน หรือละอองไอน้าในช้นั บรรยากาศ เม่ือพบอากาศหนาวจดั จะทาให้จบั เป็ นกอ้ น
แขง็ เรียกวา่ แมค่ ะนิ้ง ดงั แสดงในรูปที่

9.3.1.2 น้าผิวดิน(Surface water) คือ น้าที่ไหลไปตามพ้ืนดินซ่ึงจะทาให้น้า
ดงั กล่าวมีส่วนประกอบของสารอินทรียแ์ ละสารอนินทรีย์ เน่ืองจากเกิดการละลายของสารอินทรีย์

และสาร อนินทรียจ์ ากพ้นื ดินขณะท่ีน้าไหลผา่ นนนั่ เอง
9.3.1.3 นา้ ทเ่ี ก็บกักบนผิวดิน (Storage Water) คือ น้าที่ขงั อยใู่ นแม่น้าลาคลอง

ทะเลสาบหรือแหล่งอื่น ๆ

9.3.1.4 นา้ ใต้ดิน (Ground water) คือ น้าใตด้ ินท่ีเกิดจากการซึมผา่ นของน้าจากผิว
ดินผา่ นช้นั ของหิน ดินเหนียวและทราย ดงั น้นั ทาใหน้ ้าใตด้ ินเป็นน้าท่ีสะอาดมากกวา่ น้าชนิดอ่ืน

ตารางท่ี 9.3 ชนิดของจุลินทรียใ์ นน้าที่มีบทบาทในการยอ่ ยสลายสารต่างๆ

สารทถี่ ูกย่อยสลาย จุลนิ ทรีย์ทยี่ ่อยสลาย
เซลลูโลสและเพกทิน Alginomonas aliginovorum, Cytophaga spp., Pseudomonas spp.
(การตายของสาหร่ายและพชื )
ก๊าซไฮโดรเจนซลั ไฟด์ Chromatium spp., Chlorobium spp.
กา๊ ชมีเทน (CH4) Methanobacterium spp., Methanococcus spp.
สารประกอบเหล็ก Gallionella spp., Sphaerotilus spp., S. natans
ซลั เฟต Desulfovibrio spp., D. desulfuricans
สารประกอบไนโตรเจน Azotobacter chroococcun, Nitrosomonas europaea,
Nitrobacter winogradskyi

190

การแพร่กระจายของจุลนิ ทรีย์ในนา้

ปริมาณและการแพร่กระจายของจุลินทรียใ์ นน้าข้ึนอย่กู บั ชนิดของน้า สภาพแวดลอ้ มและ
บริเวณที่ น้าไหลผา่ นรวมท้งั ความลึกของระดบั น้า นอกจากน้นั ยงั ข้ึนอยกู่ บั ชนิดและปริมาณของ
สารอาหารที่ละลายอยใู่ นน้าน้นั ๆ ยกตวั อยา่ ง เช่น
1. น้าพุท่ีมีธาตุเหล็ก สามารพบแบคทีเรียในกลุ่ม lron bacteria เช่น Gallionella ferruginea,
Leptothrix ochracea, Crenothrix polyspora

2. น้าพทุ ี่มีธาตุกามะถนั สามารถพบแบคทีเรียกลุ่ม Sulfur bacteria
3. น้าพุร้อน พบแบคทีเรียกลุ่มที่ขอบความร้อน (Thermophillic bacteria) เช่น Leptothrix thermalis

บทบาทของจุลนิ ทรีย์ในนา้ จืด

1. การย่อยสลายสารอาหารและสานปนเปื้ อนในแหล่งนา้ เน่ืองจากแหล่งน้ามีสารอินทรีย์ และสาร

อนินทรียช์ นิดต่างๆ ท่ีปะปนกนั อยู่ ซ่ึงจุลินทรียเ์ ป็นสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทสาคญั ในการยอ่ ยสลายสาร

ดงั กล่าวและทาใหเ้ กิดการหมุนเวยี นของสารในสิ่งแวดลอ้ ม

2. การเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้า เน่ืองมาจากคุณสมบตั ิของจุลินทรียใ์ นน้ามีหนา้ ท่ีในการยอ่ ยสลาย

สารชนิดต่างๆ จะทาให้คุณภาพน้าเกิดการเปลี่ยนแปลงไป ข้ึนอยูก่ บั สารที่ปนเป้ื อนและชนิดของ

จุลินทรียใ์ นแหล่งน้าน้นั ๆ ยกตวั อยา่ งเช่น แบคทีเรียกลุ่มแอกทิโนมยั ซีทเป็ นสาเหตุให้แหล่งน้าเกิด

กลิ่นเหมน็ โดยแอกทิโนมยั ซีทจะสร้างสารประเภทน้ามนั เม่ือทาปฏิกิริยากบั ออกซิเจนจะทาใหเ้ กิด

กล่ินเหม็นหืน รวมท้งั แบคทีเรียกลุ่มไชยาโนแบคทีเรียซ่ึงจะมีบทบาทสาคญั ต่อการเปล่ียนแปลง

คุณภาพน้านอกจากน้นั สาหร่ายชนิดน้ียงั สามารถเจริญไดอ้ ย่างรวดเร็วและปล่อยสารพิษออกสู่

สิ่งแวดลอ้ ม ซ่ึงก่อใหเ้ กิดความเป็นพิษตอ่ สิ่งมีชีวติ ชนิดอ่ืนๆ ในน้า

3. การก่อโรคหรือเป็ นปรสิต จุลินทรียท์ ี่ปนเป้ื อนอยแู่ หล่งน้าจืดสามารถทาใหเ้ กิดโรคไดใ้ นคน เช่น

โรคไทฟอยด์ (Typhoid Fever) มีสาเหตุมาจาก Salmonella Typhi โรคพาราไทยฟอยด์มีสาเหตุมา

จาก S.paratyahiโรคบิดมีสาเหตุมาจาก Shigella dysenteriaeโรคอาหารเป็ นพิษเกิดจาก Vibrio

parahaemolyticus, Staphylococcus aureus, Salmonella sp.และClostridium botulinumสาหรับ

จุลินทรียใ์ นแหล่งน้า ที่ดารงชีวิตแบบปรสิตไดแ้ ก่ เช้ือรา เช่น Olpidium euglenaeและ

O.rotiferumอยใู่ นยกู ลีนา เป็นตน้

9.3.2 จุลชีววทิ ยาของนา้ ทะเล

แหล่งน้าทะเลที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้แก่ มหาสมุทร ซ่ึงมีอยู่ด้วยกนั 5 แห่ง คือ

มหาสมุทรแปซิฟิ ก มหาสมุทรอินเดีย มหาสมุทรแอตแลนติก มหาสมุทรอาร์กติก และมหาสมุทร

191

แอนตาร์กติก ซ่ึงเป็ นแหล่งอาหารที่สาคญั ต่อมนุษยแ์ ละเป็ นดาเนินกิจกรรมต่างๆ ทางน้า เช่น การ
คมนาคมและการขนส่งสินคา้ รวมท้งั ยงั เป็นที่อยอู่ าศยั ของสัตวท์ ะเลชนิดตา่ งๆ อีกมากมาย

การแพร่กระจายของจุลนิ ทรีย์ในนา้ ทะเล
จุลินทรียใ์ นน้าทะเลมีจานวนน้อยกว่าน้าจืดเนื่องจากน้าทะเลมีแร่ธาตุต่างๆ ที่เขม้ ขน้ สูง
จุลินทรีย์ ส่วนใหญ่ท่ีพบในน้าทะเลเป็ นกลุ่มท่ีชอบเค็ม (Halophillic microorganisms) สาหรับ
จานวนแบคทีเรียท่ีพบ ในน้าทะเลน้นั ข้ึนอยกู่ บั ความเค็ม ความลึก ค่าความเป็ นกรด-ด่าง และ
ปริมาณสารอาหารในน้าทะเลที่ระดบั ความลึกมาก ๆ จะพบจุลินทรียใ์ นปริมาณน้อยเน่ืองจากที่
ระดบั ความลึกมาก ๆ จะมีปริมาณสารอาหารนอ้ ยและมีแรงดน้ มากเกินไป โดยที่ทุก ๆ ความลึก 10
เมตร แรงดนั จะเพมิ่ ข้ึน 1 atm นอกจากสามารถพบจุลินทรียใ์ นน้าทะเลแลว้ ยงั สามารถพบจุลินทรีย์
ได้ในสัตวท์ ะเลต่างๆ เช่น ปลา กุง้ และหอย เป็ นตน้ โดยปลาทะเลท่ีไม่เป็ นโรคจะสามารถพบ
แบคทีเรียไดป้ ระมาณ 108 เซลลต์ ่อกรัมและตอ้ งไม่พบ E. coli หรือแบคทีเรีย โคลิฟอร์ม (Coliform
bacteria) อื่นๆ เนื่องจากแบคทีเรียเหล่าน้ีไมไ่ ดเ้ ป็นเช้ือประจาถิ่นในลาไส้ปลา ถา้ ตรวจพบแบคทีเรีย
เหล่าน้ีแสดงวา่ ปลาทะเลน้นั มีการปนเป้ื อนของน้าท่ีเกิดจากมลภาวะหรือน้าทิง้ จากชุมชน

ชนิดของแบคทเี รียทพี่ บในนา้ ทะเล แบ่งเป็น 3 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ
1. กล่มุ ทใ่ี ช้ออกซิเจน
แกรมลบ รูปร่างกลม ไดแ้ ก่ Acinetobacter sp.
แกรมลบ รูปร่างท่อน ไดแ้ ก่ Pseudomonas sp. Azotobacter sp., Alcaligenes sp.
และ Flavobacterium sp.
แกรมลบ รูปร่างโคง้ ไดแ้ ก่ Brachyarcus sp.และ Microcyclus sp.
แกรมลบ รูปร่างเกลียว ไดแ้ ก่ Spirllum sp.และ Bdellovibrio sp.
2. กล่มุ ทใี่ ช้และไม่ใช้ออกซิเจน
แกรมลบ รูปร่างทอ่ น ไดแ้ ก่ Escherichia coli, Serratia sp., Aeromonas sp.,
Photobacterium sp.และ Vibrio sp.
แกรมบวก รูปร่างกลม ไดแ้ ก่Micrococcus sp., Staphylococcus sp
Cprynebacterium sp.
แกรมบวก รูปร่างทอ่ น ไดแ้ ก่Bacillus sp.

192

บทบาทของแบคทเี รียในนา้ ทะเล
1) การย่อยสลายสาร แบคทีเรียในน้าทะเลมีบทบาทสาคญั ในการยอ่ ยสลายสารท่ี

ปนเป้ื อนอยใู่ นแหล่งน้า โดยประมาณร้อยละ 60 ของสาร จะถูกยอ่ ยสลายไปและอีกร้อยละ 40 จะ
ถูกเปลี่ยนเป็นองคป์ ระกอบของเซลลแ์ บคทีเรีย

2) การเปล่ยี นแปลงของวัฎจักรในทะเล คือ วฎั จกั รไนโตรเจน จะเกิดปฏิกิริยาการ
ตรึงไนโตรเจน (Nitrogen fixation) แต่เกิดข้ึนเพียงเล็กนอ้ ยเม่ือเปรียบเทียบกบั ปฏิกิริยาที่เกิดข้ึนน
ดิน และวัฎจักรซัลเฟอร์ โดยจุลินทรี ย์จะเปล่ียนโปรตีนได้เป็ นไฮโดรเจนซัลไฟด์ เช่น
Desulfovibrio aestuarii

3) แบคทีเรียก่ อโรค ยกตัวอย่างเช่นV.anguillarumทาให้เกิดโรคในปลา
Mycobacterium marinumทาให้เกิดวณั โรคปลาและสามารถติดต่อมายงั มนุษยไ์ ด้ นอกจากน้ียงั มี
กลุ่มท่ีอาศยั สัตวท์ ะเลเป็ นพาหะในการทาให้เกิดโรคในมนุษยไ์ ด้ เช่น กลุ่มที่ทาให้เกิดโรคอาหาร
เป็นพษิ ไดแ้ ก่ S. aureus, Salmonella sp. และ V. parahaemolyticusเป็นตน้

9.4 จุลชีววทิ ยาทางอากาศ
จุลินทรีย์นอกจากจะพบในดินและน้าแล้ว ยงั สามารถพบการแพร่กระจายได้ในช้ัน
บรรยากาศ โดยจะพบว่าท่ีช้นั บรรยากาศใกลผ้ ิวโลกจะมีการแพร่กระจายของปริมาณและชนิด
มากกวา่ ช้นั ท่ีสูงข้ึนไป และบทบาทของจุลินทรียใ์ นอากาศน้นั ก็จะมีบทบาทหนา้ ที่และความสาคญั
แตกต่างกนั โดยมีรายละเอียดดงั น้ี
การแพร่กระจายของจุลนิ ทรีย์ในอากาศ
ส่วนมากจุลินทรียท์ ่ีพบในอากาศมาจากระบบทางเดินหายใจมากท่ีสุด และในอากาศท่ี
ระดบั ความสูงต่างกนั น้นั จะมีชนิดของจุลินทรียแ์ ตกตา่ งกนั ออกไปดงั ตารางท่ี 3.4 ชนิดและปริมาณ
ของจุลินทรียท์ ี่พบในอากาศข้ึนอยู่สภาพแวดล้อมและการแพร่กระจายของฝ่ ุนละออง สาหรับ
จุลินทรียท์ ี่พบมากในอากาศ ไดแ้ ก่ เช้ือราและแบคทีเรีย จุลินทรียท์ ่ีพบนอ้ ย ไดแ้ ก่ ยสี ต์ โพรโทซัว
และสาหร่าย โดยอากาศเหนือทอ้ งทะเลท่ียิ่งห่างไกลจาพ้ืนดินจะมีแบคทีเรียลดลง โดยสปอร์ของ
เช้ือราสามารถพบไดใ้ นอากาศเหนือทะเลท่ีห่างจากแผ่นดินใหญ่ถึง 643.6 กิโลเมตร และอากาศ
เหนือพ้ืนดินในระดับสูงถึง 10,000 ฟุต อากาศท่ีมีจุลินทรีย์ปริมาณสูง ได้แก่ อากาศที่อยู่ใน
ส่ิงแวดลอ้ มที่มีกิจกรรมสูง เช่น บริเวณที่มีการเพาะปลูกและหอ้ งท่ีมีฝ่ ุนละอองมากและสกปรกโดย
การเคล่ือนยา้ ยของจุลินทรียข์ ้ึนอยกู่ บั การพดั พาของลม

193

ตารางท่ี 9.4 ชนิดของจุลินทรียท์ ี่พบในแต่ละระดบั ความสูงของอากาศ

ความสูง (ฟุต) ชนิดของจุลนิ ทรีย์ทพี่ บมาก
60,000-90,000 (1-5 เซลล/์ ลบ.ฟุต) สปอร์รา; Alternaria sp. และ Cepharosporium sp.
แบคทีเรีย; Micrococci
11,000 (5-200 เซลล/์ ลบ.ฟุต) สปอร์รา; Hormodendrum sp., Aspergillus sp. และ Alternaria sp.
แบคทีเรีย; Micrococci
500 ฟุต แบคทีเรีย; Bacillus sp., Chromobacterium sp., Clostridium sp.,
Carynebacterium sp., Micrococci และ Coliform bacteria

9.4 บทบาทของจุลนิ ทรีย์ในการควบคุมระบบนิเวศของการเพาะเลยี้ งสัตว์นา้

จุลินทรี ย์ในบ่อเพาะเล้ียงสัตว์น้ ามีบทบาทท่ีสาคัญมากต่อระบบนิเวศในบ่อน้ัน ๆ
โดยเฉพาะอยา่ งยิ่งแบคทีเรีย ซ่ึงเป็ นสิ่งมีชีวิตที่พบไดใ้ นส่ิงแวดลอ้ มทว่ั ไป แบคทีเรียมีบทบาทใน
การหมุนเวยี นของสารต่างๆ ในระบบนิเวศเพื่อใหเ้ กิดความสมดุลของส่ิงแวดลอ้ มบนโลก
(Todd and Josephson, 1996) ในการเพาะเล้ียงสัตวน์ ้าส่วนใหญ่จะเล้ียงดว้ ยอาหารเม็ดสาเร็จรูปท่ี
ประกอบดว้ ยโปรตีนร้อยละ 36.44 – 72.05 ไขมนั ร้อยละ 3.52 - 29.90 คาร์โบไฮเดรตร้อยละ 11
ดงั ที่กล่าวมาแล้วในบทที่ 2 สัตวน์ ้าสามารถนาสารอาหารเหล่าน้ีมาใช้เพื่อการเจริญเติบโตและ
กระบวนการเมแทบอลิซึมเพียงบางส่วนเท่าน้นั จึงยงั เหลือสารอาหารตกคา้ งอยใู่ นบ่อเพาะเล้ียงเกิด
การสะสมในน้าและดินตะกอนพ้ืนบ่อ ซ่ึงสารอาหารเหล่าน้ีจะถูกยอ่ ยสลายโดยจุลินทรียใ์ นระบบ
นิเวศใหม้ ีปริมาณลดลงและเกิดการสะสมในบ่อเพาะเล้ียงมากเกินไปจนส่งผลกระทบต่อคุณภาพน้า
และการเจริญเติบโตของสัตว์น้า ดังน้ันจึงจะขอกล่าวรายละเอียดเก่ียวกับวฎั จักรต่างๆ ที่มี
ความสาคญั อนั เกิดจากกิจกรรมการยอ่ ยสลายของจุลินทรีย์ ไดแ้ ก่ วฎั จกั รไนโตรเจน ซัลเฟอร์และ
ฟอสฟอรัส ซ่ึงเป็ นวฎั จกั รที่มีความสาคญั ต่อการเปลี่ยนแปลงสารต่างๆ ที่ในบ่อเพาะเล้ียงสัตวน์ ้า
เพอื่ ใหผ้ เู้ พาะเล้ียงมีความรู้พ้ืนฐานเกี่ยวกบั กระบวนการตา่ งๆ ที่เกิดข้ึนและสามารถนาไปปรับใชใ้ ห้
เหมาะสมกบั กรเพาะเล้ียงได้

194

9.3.1 วฎั จักรไนโตรเจน (Nitrogen cycle)
สารประกอบไนโตรเจนมีความสาคญั ต่อระบบนิเวศวิทยาของบ่อเพาะเล้ียงสัตวน์ ้ามาก
เพราะอาหารเม็ด สิ่งขบั ถ่ายและของเสียในบ่อเพาะเล้ียงน้าจะมีโปรตีนเป็ นสารประกอบหลกั และ
เกิดการเปล่ียนแปลงสภาพเป็ นสารประกอบไนโตรเจนหลายชนิดดังแสดงในรูปท่ี 3.11
สารประกอบไนโตรเจนกลุ่มที่มีผลต่อสัตวน์ ้า ไดแ้ ก่

9.3.1.1 แอมโมเนีย (Ammonia)
แอมโมเนียจะมีความเป็ นพิษต่อสัตวน์ ้าแมใ้ นระดบั ความเขม้ ขน้ ต่า ๆ โดยปกติกุง้
จะมีอาการขบั แอมโมเนียผา่ นทางเลือด ซ่ึงจะนาไปปล่อยออกจากร่างกายทางเหงือกกุง้ ในระหวา่ งที่
กุง้ มีการหายใจถา้ ในน้ามีแอมโมเนียนอ้ ย (0.1 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็ นระดบั ที่ไม่เป็ นอนั ตรายต่อกุง้ )
จะทาให้กุง้ สามารถขบั ถ่ายแอมโมเนียไดด้ ีและมีการเจริญเติบโตท่ีดี แต่ถา้ แอมโมเนียในน้ามากจะ
เกิดการแพร่กลบั เขา้ ไปในเลือดได้ ส่งผลให้ค่าความเป็ นกรด-ด่างของเลือดสูงผิดปกติ ทาให้
เอนไซม์ในเลือดกุ้งทางานไม่ปกติ กุง้ จะลดการหายใจมากข้ึนเพื่อป้ องกนั แอมโมเนียในน้าเขา้ สู่
ร่างกาย จึงเกิดภาวะเครียดและเจริญเติบโตไดช้ ้าลง (พุทธและคณะ, 2546) โดยแอมโมเนียอิสระ
ความเขม้ ขน้ 0.1 – 0.4 มิลลิกรัมต่อลิตรจะส่งผลให้กุง้ เจริญเติบโตชา้ ส่วนแอมโมเนียมากกวา่ 0.4
มิลลิกรัมต่อลิตรกุง้ จะเจริญเติบโตชา้ กินอาหารนอ้ ยลง เครียดหรือตายได้ จากรายงานการศึกษาของ
Gross และคณะ ในปี ค.ศ. 2003 พบวา่ ค่า LC50 ที่ 48-96 ชว่ั โมงของแอมโมเนียประมาณ 0.2 – 3
มิลลิกรัมต่อลิตร ซ่ึงระดบั ความเขม้ ขน้ ที่ปลอดภยั สาหรับการเพาะเล้ียงสัตวน์ ้าควรต่ากว่า 0.02 –
0.3 มิลลิกรัมต่อลิตร สาหรับสัตวน์ ้าอื่นๆ เช่น ปลา แอมโมเนียความเขม้ ขน้ ต่าจะมีผลให้การฟักไข่
ลดลง ลดอตั ราการเจริญเติบโตและเกิดการเปล่ียนแปลงบริเวณเน้ือเยอื่ ของเหงือก ตบั ไต และทาให้
เกิดโรคได้ การแพร่กระจายของแอมโมเนียจะสามารถพบไดใ้ นเน้ือเย่อื ทุกชนิดที่เกิดกระบวนการ
เมแทบอลิซึม จากรายงานของ WHO ในปี ค.ศ. 1986 แอมโมเนียสามารถเขา้ สู่เย่ือหุ้มเซลล์ของ
สิ่ งมีชีวิตได้ง่าย และจะถูกนาไปใช้ในการสังเคราะห์โปรตีนในวัฎจักรเครบส์ (Krebs-
Henseleitcycle) ส่วนพืชจะไมส่ ามารถขบั แอมโมเนียออกมาได้ แต่จะมีการทาลายพิษดว้ ยการนาเขา้
ไปรวมกบั กระบวนการเมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต
ความเป็นพษิ ของแอมโมเนียมากนอ้ ยเพยี งใดกจ็ ะข้ึนอยกู่ บั ค่าความเป็ นกรด-ด่างท่ี
จะทาให้เกิดการเปล่ียนรูปของแอมโมเนียว่าเป็ นก๊าซแอมโมเนีย (HN3) หรือแอมโมเนียไอออน
(HN4+) ถ้าค่าความเป็ นกรด-ด่างสูงข้ึนจะทาให้พบก๊าซแอมโมเนียมากข้ึน โดยกลไกการกาจดั
ไนโตรเจนแบ่งออกเป็ น 2 วิธี การหลกั คือ การดูดซึมไปใชส้ าหรับการเจริญเติบโตโดยพืช เช่น
แอมโมเนียไอออน ไนเทรตและเกิดจากกระบวนการยอ่ ยสลายโดยจุลินทรียผ์ า่ นทางปฏิกิริยาในทริ
ฟิ เคชนั (Nitrification) และปฏิกิริยาดีไนทริฟิ เคชนั (Denitrification) โดยแบคทีเรียเป็นสาคญั

195

9.3.1.2 ไนไทรต์ (Nitrite)

ไนไทรต์เป็ นสารตวั กลางที่พบได้ระหว่างปฏิกิริยาในทริฟิ เคชันและปฏิกิริยาดี

ไนทริฟิ เคชนั ผลกระทบของไนไทรตเ์ กิดจากการท่ีเฟอร์รัสไอออน (Fe2+) ซ่ึงอย่ใู นโมเลกุลของ

เฮโมโกลบิน(Hemogolbin) ในเลือดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชนั และเปลี่ยนไปเป็ นเฟอร์ริกไอออน

(Fe3+) เป็ นผลใหเ้ ฮโมโกลบินเปลี่ยนเป็ นเมทเฮโมโกลบิน (Methemoglobin) ท่ีมีความสามารถใน

การรับออกซิเจนต่าลง จึงทาใหเ้ กิดสภาพท่ีเลือดมีออกซิเจนต่ากวา่ ปกติ (Hypoxia) หรือมีชื่อเรียกวา่

“Brown blood disease” ไนไทรตใ์ นเลือดกุง้ จะทาให้ระดบั โปรตีนและค่าความเป็ นกรด-ด่างของ

เลือดกุ้งลดลง ซ่ึงจะทาให้ชีวเคมีในเลือดกุ้งเปล่ียนแปลงไปขบวนการเผาผลาญอาหารภายใน

ร่างกายมีประสิทธิภาพลดลงทาใหก้ ารเจริญเติบโตของกุง้ ลดลง เกิดการสะสมของยเู รียในเลือดกุง้

และมีการดูดซึมน้ามากทาใหส้ มดุลเกลือแร่เปล่ียนแปลงไป (พุทธและคณะ, 2546) พษิ ของไนไทรด์

ทาใหก้ ารขนถ่ายออกซิเจนในเลือดลดลง ส่งผลให้ระบบหายใจของกุง้ ผดิ ปกติ ทาให้กุง้ ไม่สามารถ

ลอกคราบ กงุ้ เปลือกนิ่ม มีการกินกนั เองขณะลอกคราบ ในน้าที่มีไนไทรตส์ ูงกวา่ 0.15 มิลลิกรัมต่อ

ลิตร จะทาใหก้ ุง้ ป่ วย อ่อนแอ ติดเช้ือโรคต่างๆ ไดง้ ่ายและตายในท่ีสุด นอกจากน้ีความเป็ นพิษของ

ไนไทรตข์ ้ึนอยกู่ บั ค่าของคลอไรด์ กล่าวคือ ไนไทรตจ์ ะอยใู่ นระดบั ที่ปลอดภยั เมื่ออตั ราส่วนของ

ไนไทรตต์ ่อคลอไรด์ เท่ากบั 1 ต่อ 6 โดยน้าในบ่อเล้ียงกุง้ ท่ีมีระดบั ไนไทรตส์ ูงกวา่ 1.0 มิลลิกรัมต่อ

ลิตร ไม่ควรนามาใชใ้ นการเพาะเล้ียงกุง้ (กองเพาะเล้ียงสตั วน์ ้าชายฝ่ัง, 2534)

N2
ปฏิกิริยาตรึงไนโตรเจน

ปฏิกิริยาแอมโมเนียออกซิเดชนั
ปฏิกิ ิรยาดีไนท ิร ิฟเค ัชน
ปฏิกิริยาไนไทร ์ตแอมโมนิฟิเคชันN2O NH4+NO2
ปฏิกิริยาไนไทร ์ตออก ิซเดชัน
ปฏิกิริยาแอมโมเนียมแอสซิมิเลชนั

NO ปฏิกิริยา

แอมโมนิฟิ เคชนั R-HN2 ปฏิกิริยาแอสซิมิลาเทอรรี
ไนเทรตรี ดักชัน

NO2
ปฏิกิริยาดิสซิมิลาทอรีไนเทรตรีดกั ชนั

รูปท่ี 3.11 ปฏิกิริยาต่างๆ ท่ีเกิดข้ึนในวฎั จกั รไนไตรเจน (สุบณั ฑิต, 2549)

196

ดงั น้นั กระบวนการตา่ งๆ ในวฎั จกั รไนโตรเจนที่น่าศึกษามีรายละเอียดดงั น้ี
1. ปฏิกริ ิยาการตรึงไนไตรเจน (Nitrogen fixation reaction)

ปฏิกิริยาตรึงไนโตรเจน คือ ปฏิกิริยามีการเปลี่ยนก๊าซไนโตรเจนในบรรยากาศท่ีพืชใช้ประโยชน์
ไมไ่ ดใ้ หเ้ ปลี่ยนรูปเป็นแอมโมเนียมไอออน ดงั สมการท่ี 3 (Bitton, 1994; สุบณั ฑิต, 2549)

N2+ 6H+ + 6e 2NH4+ ……………………………..(3)

เนื่องจากก๊าซไนโตรเจนเป็ นก๊าซท่ีไม่มีประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่รวมท้งั พืช ดงั น้นั เพ่ือเป็ น
การช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้ดีจึงต้องมีการเติมป๋ ุยไนโตรเจนซ่ึงมีราคาแพง ต่อมาจึงมีการนา
จุลินทรียบ์ างกลุ่ม ยกตวั อย่างเช่น ไชยาโนแบคทีเรีย (Cyanobacteria) หรือเรียกว่า Diazotrophic
microorganisms ท่ีมีความสามารถในการตรึงก๊าซไนโตรเจนได้ (Berman-Frank et al., 2003) ซ่ึง
การนาเอาจุลินทรียก์ ลุ่มดงั กล่าวมาใช้ในการเพิ่มปริมาณสารไนโตรเจนน้ันเป็ นกระบวนการที่มี
ราคาถูกและมีประสิทธิภาพ

การตรึงไนโตรเจน
ปฏิกิริยาเคมีตรึงไนโตรเจน (Chemical nitrogen fixation)ท่ีมกั จะเกิดในบรรยากาศ เช่น
การเกิด ฟ้ าแลบ การผลิตป๋ ุยไนโตรเจน (Nitrogen fertilizers หรือเรียกว่า Industrial fixation)
กระบวนการเผาไหมเ้ ทียม (Artificial Combustion process) โดยใชอ้ ุณหภูมิสูงจะสามารถเปลี่ยน
กา๊ ซไนโตรเจนไปเป็นไนเทรต ดงั สมการท่ี 4

N2 NO NO3 …………………………………..(4)

จุลนิ ทรีย์ทมี่ ีบทบาทในการตรึงไนโตรเจน (Nitrogen – fixation microorganisms)
จุลินทรียท์ ี่มีบทบาทในการตรึงไนโตรเจนจากบรรยากาศน้นั มีเพียงบางกลุ่มเท่าน้นั ซ่ึง
สามารถแบ่งออกเป็ น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มจุลินทรีย์ที่ตรึ งไนโตรเจนแบบอิสระ (Nonsymbiotic
nitrogen-fixing microorganisms) และกลุ่มจุลินทรียท์ ี่ตรึงก๊าซไนโตรเจนแบบพ่ึงพา (Symbiotic
nitrogen fixation) ยกตวั อยา่ งเช่น แบคทีเรียกลุ่มโทรปสามารถตรึงก๊าซไนโตรเจนจากผวิ ดินบริเวณ
ข้วั โลกได้ หิมะ ทะเลน้าแขง็ และทะเลสาบท่ีมีน้าแขง็ ปกคลุม (สุบณั ฑิต, 2549)

197

1.1 กล่มุ จุลนิ ทรีย์ทต่ี รึงไนโตรเจนแบบอสิ ระ
จุลินทรียก์ ลุ่มน้ีเป็ นจุลินทรียท์ ่ีอาศยั อยอู่ ยา่ งอิสระในดินหรือส่ิงแวดลอ้ มอื่นๆ จุลินทรียก์ ลุ่มท่ีตรึง
ไนโตรเจนแบบอิสระที่สาคญั และพบไดบ้ ่อยมีอยหู่ ลายชนิดซ่ึงแสดงดงั ตารางที่ 3.5

ตารางที่ 9.5 ชนิดของแบคทีเรียเรียกลุ่มท่ีตรึงก๊าซไนโตรเจนแบบอิสระท่ีสาคญั (Nonsymbiotic
nitrogen fixing bacteria; ดดั แปลงจาก Maier, 2000; Pepper, 2000)

กลุ่มของแบคทเี รีย แบคทเี รียกลุ่มทตี่ รึงก๊าซไนโตรเจนแบบอสิ ระ
กลุ่มที่ใชอ้ อกซิเจน (Aerobe) Acetobacter sp., Azotobacter sp., Beijerinckia sp.,
Pseudomonas sp.
กลุ่มท่ีใชอ้ อกซิเจนและไมใ่ ช้ Bacillus sp., Klebsiella sp., Rhodospirillum sp.
ออกซิเจน (Facultative anaerobe)
กลุ่มท่ีตอ้ งการออกซิเจนเพยี ง Azospirillum sp., Xanthobacter sp.
เลก็ นอ้ ย (Microaerophile)
กลุ่มที่ไม่ใชอ้ อกซิเจน Chlorobium sp., Chromatium sp., Clostridium sp.,
(Strict anaerobe) Desulfovibrio sp., Thiobacillus sp.

การศึกษาของวรพจน์และคณะ (2550) ท่ีคดั แยกแบคทีเรียกลุ่มตรึงไนโตรเจนแบบ
อิสระ จากดินนากุง้ ร้างที่ฟ้ื นฟูสภาพดว้ ยพืชตระกลู ถว่ั พบวา่ ส่วนใหญ่น้นั เป็ นแบคทีเรียแกรมลบ
รูปท่อน คือ Pseudomonas spp., Klebsiella spp. และ Enterobacter cloacae แบคทีเรียแกรมลบรูป
กลม คือ Derxia spp. และ Azotobacter spp. และพบ Bacillus polymyxa ซ่ึงเป็นแบคทีเรียแกรมบวก
ที่มีความสามารถในการตรึงไนโตรเจนแบบอิสระ นอกจากน้ีแบคทีเรียกลุ่มไชยาโนแบคทีเรียและ
Nostoc เป็ นแบคทีเรียอีกกลุ่มหน่ึงท่ีมีความสามารถในการตรึงไนโตรเจนในดินและแหล่งน้า
ตามธรรมชาติเช่นกนั โดยแบคทีเรียเหล่าน้ีมีเซลลพ์ ิเศษเพ่ือใชใ้ นการตรึงไนโตรเจนที่เรียกวา่ เฮ
เทอรโรซิสต์ (Heterocyst) ดงั แสดงในรูปที่ 3.12

โดยเซลล์เฮเทอรโรซิสต์จะมีผนงั เซลล์ที่ทนกว่าเซลล์ปกติเพ่ือทาหนา้ ที่ป้ องกนั
การแพร่กระจายของก๊าซออกซิเจนจากภายนอกเขา้ สู่เซลล์เน่ืองจากเอนไซม์โนโตรจีเนสท่ีใช้ใน
การตรึงไนโตรเจนมีความไวตอ่ กา๊ ซออกซิเจนเป็นอยา่ งมาก (Pepper, 2000) เอนไซมจ์ ะถูกยงั ย้งั การ
ทางานหากเซลล์ไม่มีการป้ องกนั ก๊าซออกซิเจนแพร่เขา้ สู่เซลล์ และเซลล์จะไม่สามารถตรึงก๊าซ
ไนโตรเจนได้ นอกจากน้ีจากการศึกษาพบว่ายีนท่ีควบคุมการสร้างเอนไซม์ไนโตรจีเนสจะ

198

แสดงออกเฉพาะภายในเฮเทอโรซิสตข์ อง Anabaena เท่าน้นั ทาให้ในเซลล์อื่นๆ จะไม่มีการสร้าง
เอนไซม์ชนิดน้ี ไชยาโนแบคทีเรี ยบางชนิดจะมีความสัมพันธ์กับพืชน้ า ยกตัวอย่างเช่น
ความสัมพนั ธ์ระหว่างแหนแดงกบั Anabaena, Nostoc และ Oscillatoria โดยไชยาโนแบคทีเรีย
เหล่าน้ีจะอาศัยอยู่ในโพรงของแหนแดงพร้อมท้งั ทาหน้าท่ีตรึงก๊าซไนโตรเจนให้กลายเป็ น
แอมโมเนียมไอออนท่ีพืชสามารถใชใ้ นการเจริญเติบโตได้ ดงั น้นั จึงมีการนาแหนแดงมาใชใ้ นการ
ทานาและเล้ียงปลา ในนาขา้ ว เพื่อใหไ้ ดผ้ ลผลิตขา้ วเพิ่มสูงข้ึนและเป็ นอาหารของปลาได้ เช่น
ปลานิล ปลาไน และปลาตะเพียนขาว เป็นตน้ (ประเสริฐและคณะ, 2536)

1.2 กล่มุ จุลนิ ทรีย์ทต่ี รึงไนโตรเจนแบบพงึ่ พา
จุลินทรียก์ ลุ่มที่ตรึงไนโตรเจนแบบพ่ึงพาเป็ นกลุ่มจุลินทรียท์ ่ีตอ้ งอาศยั อยรู่ ่วมกบั พืชช้นั สูงเท่าน้นั
จึงจะสามารถตรึงไนโตรเจนจากบรรยากาศได้ ตวั อย่างของจุลินทรียก์ ลุ่มน้ีแสดงดงั ตารางที่ 3.6
การท่ีแบคทีเรียกลุ่มน้ีเจริญภายในเซลลร์ ากพืชก็เพื่อป้ องกนั การสัมผสั กบั ออกซิเจนจากภายนอกท่ี
สามารถยบั ย้งั การทางานของเอนไซม์ไนโตรจีเนสซ่ึงทาหน้าที่ในการตรึงไนโตรเจน และจาก
การศึกษาพบว่านาขา้ วที่มีน้าท่วมขงั จะมีปริมาณแบคทีเรียกลุ่มตรึงไนโตรเจนแบบพ่ึงพาเพิ่มมาก
ข้ึน ซ่ึงสภาวะเช่นน้ี การตรึงก๊าซไนโตรเจนก็จะเพ่ิมข้ึนดว้ ย โดยอาจมีค่าสูงถึง 50 กิโลกรัมต่อ
เฮกตาร์ตอ่ ปี ( Pepper, 2000)

ตารางที่ 9.6 แบคทีเรียเรียกกลุ่มท่ีตรึงไนโตรเจนแบบพึงพา (Symbiotic nitrogen fixing bacteria)

แบคทเี รีย พชื ทมี่ ีความสัมพนั ธ์กับกล่มุ

Acetobacter diazotrophicus (Kenedy, 1997) แบคทเี รียทต่ี รึงไนโตรเจน
Azospinillum sp. ออ้ ย
ร า ก พื ช ต ร ะ กู ล ข้ า ว โ พ ด
Azorhizobium caulinodans (Sylvia et al., 1997) (Maize)
Biadyrhizobium japonicum และหญา้ เขตร้อน
B. elkanii โสน
b. liaoningense (Meier, 2000) พืชตระกลู ถวั่
Mesorhizobium thianshanense (Chen et al., 1995) พชื ตระกลู ถว่ั
Rhizobium sp. พืชตระกลู ถว่ั
ถว่ั เหลือง
พืชตระกลู ถว่ั (รูปที่ 3.13a)

199

R. huakuii (Sylvia et al., 1997) บกั ค้ี (Mikvetch)
R. cicero (Sylvia et al., 1997) ถว่ั แขก
R. mediterraneum (Sylivia et al., 1997) ถวั่ แขก
Sinorhizobium fredii (Chen et al., 1988; Scholla snd Elkan, 1984 ถว่ั เหลือง
S. saheli (Maier, 2000) ถวั่ เหลือง
S. xinijangenesis (Chen et al., 1988; Chen et al., 1995) ถวั่ เหลือง
S. teranga (Sylvia et al., 1997) โสน

จากคุณสมบตั ิท่ีเป็ นประโยชน์ของแบคทีเรียกลุ่มตรึงไนโตรเจนแบบพ่ึงพา ทาให้ในปัจจุบนั
เกษตรกรท่ีเพาะปลูกพืชตระกูลถวั่ นิยมนาแบคทีเรียกลุ่มน้ีมาประยุกตใ์ ช้ ยกตวั อยา่ งเช่น เกษตรกร
ในประเทศแคนนาดานิยมใช้ Bradurhizobium japonicum และ B. elkanii มาคลุกเคลา้ กบั เมล็ดถว่ั
ก่อนการเพาะปลูก (Hume and Blair, 1992) เพ่ือให้แบคทีเรียเจริญไปพร้อมกบั ตน้ ถว่ั โดยอาศยั อยู่
ในรากซ่ึงรากตน้ ถว่ั ท่ีมีแบคทีเรียอาศยั อยู่จะเกิดเป็ นปมหรือเรียกวา่ ปมรากถวั่ แบคทีเรียเหล่าน้ีจะ
ช่วยส่งเสริมการเจริญของพืชจากการตรึงก๊าซไนโตรเจน ทาให้ในดินมีปริมาณของสารประกอบ
ไนโตรเจนซ่ึงเป็ นแร่ธาตุที่จาเป็ นในการเจริญของพืชสูงข้ึน ผลที่ไดค้ ือพืชจะให้ผลผลิตท่ีสูงข้ึน
ตวั อยา่ งของพืชตระกลู ถว่ั และปมรากถวั่

1.3 เอนไซม์ไนโตรจีเนส (Nitrogenase enzyme)

เอนไซม์ไนโตรจีเนสเป็ นเอนไซม์ท่ีทาหน้าที่ในปฏิกิริยาการตรึงไนโตรเจน ประกอบด้วย
องคป์ ระกอบสาคญั 2 ส่วน คือ โปรตีนกลุ่มไอรอน (lron protein) เรียกส่วนท่ีมีองคป์ ระกอบน้ีว่า
ไดไนโตรจีเนสรีดกั เทส (Dintrogenase reductase) และโปรตีนกลุ่มโมลิบโด-ไอรอน (Molybdo-
iron protein) เรียกส่วนที่มีองคป์ ระกอบน้ีวา่ ไดไนโตรจีเนส (Dinitrogenase; Evans and Burris,
1992) ซ่ึงท้งั 2 ส่วนน้ีจะไวตอ่ กา๊ ซออกซิเจนส่งผลใหเ้ อนไซมไ์ นโตรจีเนสไวต่อก๊าซออกซิเจน การ
ทางานของเอนไซมไ์ นโตรจีเนสจะตอ้ งใชแ้ มกนีเซียมเป็ นโคแฟกเตอร์ โดยเอนไซมจ์ ะรีดิวซ์พนั ธะ
สามของก๊าซไนโตรเจน (N = N) ซ่ึงตอ้ งใช้พลงั งานจานวนมาก (226 Kcal/mol) โดยพลงั งาน
เหล่าน้ีจุลินทรียก์ ลุ่มเฮเทอโรโทรปจะไดม้ าจากกระบวนการหายใจ ขณะท่ีแบคทีเรียกลุ่มโฟโต
โทรปไดม้ าจากระบวนการสังเคราะห์ดว้ ยแสง จากการศึกษาพบวา่ การตรึงกา๊ ซไนโตรเจนจะตอ้ งใช้
พลงั งานในรูปของ ATP ปริมาณ 16 – 30/N2และผลิตภณั ฑ์ท่ีไดจ้ ากกระบวนการน้ีคือ แอมโมเนีย
(HN3) และก๊าซไฮโดรเจน (H2; Pepper, 2000) ตามปกติแล้วเอนไซม์ไนโตรจีเนสที่ใช้ใน
กระบวนการตรึงก๊าซไนโตรเจนจะไวต่อก๊าซออกซิเจนเป็ นอย่างมาก แต่ระดบั ความไวและกลไก
ต่อก๊าซออกซิเจนของเอนไซมไ์ นโตรจีเนสของจุลินทรียแ์ ต่ละชนิดจะแตกต่างกนั (Berman-Frank

200

et al., 2003) ดงั น้นั แบคทีเรียกลุ่มน้ีจึงตอ้ งมีกลไกในการป้ องกนั ก๊าซออกซิเจนในบริเวณที่
เกิดปฏิกิริยาการตรึงก๊าซไนโตรเจนไม่ว่าจะเป็ นการผลิตสารพอลิแซคคาไรด์ปริมาณมากเพ่ือลด
การซึมผา่ นของก๊าชออกซิเจนเขา้ มาภายในเซลล์ แบคทีเรียจะเปลี่ยนคุณสมบตั ิของเอนไซมไ์ นโตร
จีเนสเพ่ือให้มีความทนทานและไม่ถูกทาลายโดยก๊าซออกซิเจน และจะเปล่ียนคุณสมบตั ิของ
เอนไซมก์ ลบั เหมือนเดิมเมื่อเซลล์ปราศจากก๊าซออกซิเจนและเริ่มกระบวนการตรึงก๊าซไนโตรเจน
ต่อไป นอกจากน้ีไชยาโนแบคทีเรียบางชนิดจะสร้างผนงั เซลล์หนาท่ีเรียกว่า เฮเทอโรซิสต์ เพ่ือ
ป้ องกนั การแพร่กระจายของกา๊ ซออกซิเจนเขา้ สู่เซลล์ (Pepper, 2000)

1.4 การวดั ปริมาณการเกดิ ปฏกิ ิริยาการตรึงก๊าซไนโตรเจน
เอนไซมไ์ นโตรจีเนสเป็นเอนไซมท์ ี่สามารถรีดิวซ์สารต้งั ตน้ (Substrate) ไดห้ ลายชนิด ไม่วา่ จะเป็ น
ไฮโดรเจนไอออน (H+) ก๊าซไนโตรเจน (N2) ไนทรัสออกไซด์ (N2O) ไชยาไนด์ (Cyanide)
คาร์บอนมอนอกไซด์ (Carbon monoxide) และอะเซทิลีน (Acetylene; C2H2) ซ่ึงในการวดั ปริมาณ
การเกิดปฏิกิริยาการตรึงก๊าซไนโตรเจนจะวดั ไดจ้ ากการเกิดปฏิกิริยาอะเซทิลีนรีดกั ชนั (Acetylene
reduction) ปฏิกิริยาน้ีจะรีดิวซ์อะเซทิลีนให้เปลี่ยนเป็ นก๊าซเอทิลีน (Ethylene, C2H4) ในการวดั
ปริมาณการเกิดปฏิกิริยาการตรึงก๊าซไนโตรเจนจึงคานวณได้จากอตั ราการเปลี่ยนแปลงของ
อะเซทิลีนไปเป็ นก๊าซเอทิลีน สมการการเกิดปฏิกิริยาอะเซทิลีนรีดกั ชนั (Peper, 2000) แสดงดงั
สมการที่ 5

C2H2 + 2H++ 2e C2H4 ………………………….(5)

2. ปฏกิ ริ ิยาในทริฟิ เคชัน (Nitrification)
ปฏิกิริยาในทริฟิ เคชนั เป็ นปฏิกิริยาการเปลี่ยนเอมโมเนียหรือแอมโมเนียมไอออนเป็ นไนเทรต
ประกอบดว้ ย 2 กระบวนการ คือ (1) การเปล่ียนแปลงแอมโมเนียมไอออนหรือก๊าซแอมโมเนียมให้
เป็ นไนไทรต์ เรียกระบวนการน้ีวา่ ไนโทรซิฟิ เคชนั (Nitrosification) หรือกระบวนการแอมโมเนีย
มออกซิเดชนั (Ammonium oxidation) และ (2) การเปล่ียนแปลงไนไทรต์ให้เป็ นไนเทรต เรียก
กระบวนการน้ีวา่ ไนไทรตอ์ อกซิเดชนั (Nitrite oxidation; Paul and Clark, 1996) ปฏิกิริยาในทริฟิ เค
ชนั เกิดจากจุลินทรีย์ 2 กลุ่ม คือ จุลินทรียก์ ลุ่มที่ใชส้ ารเคมีเป็ นแหล่งพลงั งานและสารอนินทรียเ์ ป็ น
แหล่งของคาร์บอน(Chemolithotroph) และกลุ่มจุลินทรียท์ ี่ใชส้ ารอินทรียเ์ ป็ นแหล่งของคาร์บอน
และพลงั งาน (Heterotroph; de Boer and Kowalchuk, 2001)