Group Blog |
การอนุรักษ์ความหลากหลายทางพันธุกรรมของจุลินทรีย์ จากคุณค่าและความสำคัญของจุลินทรีย์ทางด้านอาหาร เกษตร อุตสาหกรรม และการผลิตยารักษาโรคดังกล่าวแล้วจะเห็นว่าจุลินทรีย์เป็นทรัพยากรที่สำคัญต่อความเป็นอยู่และความมีสุข ภาพดีของมนุษย์ซึ่งสมควรจะอนุรักษ์ชนิดพันธุ์ของจุลินทรีย์ไว้มิให้สูญหาย จุลินทรีย์ที่แยกได้จากธรรมชาติ ที่นำมาใช้ประโยชน์ มีทั้งที่เป็นสายพันธุ์ดั้งเดิมและพวกที่มีการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์มาแล้ว เพื่อให้ได้สายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพดี สามารถสร้างสารและผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้มาก แต่ในธรรมชาติก็มีจุลินทรีย์ อีกมากที่ยังไม่ได้ศึกษาและนำมาใช้ประโยชน์ ดังนั้นจึงควรส่งเสริมให้มีนักอนุกรมวิธานทางด้านจุลินทรีย์มากขึ้นเพื่อให้มีการสำรวจและคัดแยก (isolate) จุลินทรีย์ชนิดใหม่ๆ จากธรรมชาติ เก็บรวบรวมจุลินทรีย์ เหล่านั้นและเก็บรักษาไว้ไม่ให้สูญหาย โดยไม่ให้มีการปนเปื้อนกับเชื้ออื่น ไม่ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงลักษณะพันธุกรรม และเชื้อนั้นยังมีชีวิตรอดอยู่ได้ โดยยังคงสมบัติดั้งเดิมของเชื้อสายพันธุ์นั้นๆ การเก็บรักษาจุลินทรีย์ไว้ มีวัตถุประสงค์ เพื่อนำมาใช้ในการเรียนการสอนทางด้านจุลชีววิทยา ใช้ทางด้านอุตสาหกรรม ใช้ในการผลิตหรือเก็บเชื้อที่ได้จากการคัดเลือกสายพันธุ์เฉพาะที่ให้ผลผลิตสูง ส่วนนักอนุกรมวิธานเก็บรักษาเชื้อที่ได้จากการคัดแยกใหม่และรวบรวมจากแหล่งอื่นๆ เพื่อนำมาเปรียบเทียบ การเก็บรักษาจุลินทรีย์อาจเก็บไว้ในห้องปฏิบัติการของวิทยาลัย มหาวิทยาลัย สถาบันต่างๆ โรงพยาบาลหรือโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งอาจขาดบุคลากรและอุปกรณ์ในการเก็บ รวมทั้งขาดประสบการณ์ของวิธีการเก็บที่เหมาะสม และอาจทำให้จุลินทรีย์เหล่านั้นตายไปหรือสูญหายหรือสมบัติเปลี่ยนแปลงไป การเก็บรักษาจุลินทรีย์ที่ดี ทำได้โดยเก็บไว้ใน ศูนย์เก็บรวบรวมเชื้อ หรือ ศูนย์เก็บรักษาเชื้อจุลินทรีย์ (culture collection) ซึ่งเป็นการเก็บรักษาตัวเชื้อจุลินทรีย์ไว้ให้คงสมบัติดั้งเดิมของแต่ละสายพันธุ์ เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ภายหลัง นอกจากนี้ยังเป็นการเก็บรักษาพันธุกรรมของเชื้อให้คงเดิม การเก็บรักษาเชื้อไว้ในศูนย์ยังมีการควบคุมคุณภาพให้เชื้อบริสุทธิ์ ไม่ให้เกิดการปนเปื้อนกับเชื้ออื่น และเก็บให้เชื้อรอดชีวิตอยู่ เพื่อนำมาเลี้ยงให้เชื้อเพิ่มจำนวนภายหลังได้ โดยมีการทดสอบความบริสุทธิ์และการมีชีวิตอยู่ของจุลินทรีย์เป็นระยะๆ การเก็บจุลินทรีย์ไว้ในศูนย์ จึงเป็นการประกันสมบัติของเชื้อไม่ให้เปลี่ยนแปลงตามเวลาและสภาพแวดล้อม หน้าที่ของศูนย์เก็บรักษาจุลินทรีย์ จึงเป็นแหล่งเก็บรวบรวมรักษาเชื้อจุลินทรีย์ และเป็นแหล่งข้อมูลของทรัพยากรจุลินทรีย์ที่เก็บรักษาไว้ นับว่าศูนย์เก็บรักษาจุลินทรีย์เป็นแหล่งอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพของทรัพยากรพันธุกรรมของจุลินทรีย์ ศูนย์เก็บรวบรวมจุลินทรีย์มีหลายประเภท ได้แก่ ศูนย์ส่วนบุคคลซึ่งพบอยู่ตามห้องปฏิบัติการของโรงพยาบาล โรงงานอุตสาหกรรมและสถาบันการศึกษาต่างๆ ส่วนศูนย์เฉพาะทางเก็บรักษาเชื้อจุลินทรีย์เฉพาะด้านที่มีลักษณะพิเศษและมีจำนวนไม่มาก เช่น โรงงานผลิตเบียร์ โรงงานผลิตสารปฏิชีวนะ ชนิดของจุลินทรีย์ที่เก็บรักษาไว้ในศูนย์เก็บรักษาจุลินทรีย์ แบ่งตามประโยชน์ของ จุลินทรีย์ ได้แก่ จุลินทรีย์ทางด้านอนุกรมวิธาน เพื่อเก็บรักษาเชื้อไว้เปรียบเทียบกับเชื้อสายพันธุ์อื่น จุลินทรีย์ทางด้านการแพทย์เก็บรักษาจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุของโรคต่างๆ ไว้เปรียบเทียบในการรักษาและป้องกันโรค จุลินทรีย์ทางด้านอุตสาหกรรมเก็บรักษาจุลินทรีย์ที่ใช้ในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรม เช่น การผลิตกรดซิตริก กรดอะมิโน สารปฏิชีวนะ การผลิตแอลกอฮอล์และขนมปัง เป็นต้น นอกจากนี้ยังเก็บรักษาจุลินทรีย์ที่ใช้ในการผลิตวัคซีนและเอนไซม์รวมทั้งเชื้อที่แยกได้ใหม่ในระหว่างการทำวิจัย เพื่อพัฒนาปรับปรุงสายพันธุ์ ที่สามารถทำงานได้ดีขึ้น และให้ผลผลิตที่มีคุณค่ามากขึ้น ส่วนจุลินทรีย์ที่ใช้ในการวิเคราะห์สารเก็บรักษาไว้เพื่อใช้ในการวิเคราะห์สารต่างๆ เช่น วิตามิน กรดอะมิโน สารปฏิชีวนะ นอกจากนี้ยังเก็บรักษาจุลินทรีย์ ที่ใช้ในการศึกษาและวิจัยในด้านต่างๆ เช่น พันธุศาสตร์ ชีวเคมี เป็นต้น หลักการและเทคนิคการเก็บรักษาจุลินทรีย์ การเก็บรักษาจุลินทรีย์มีวัตถุประสงค์ เพื่อรักษาจุลินทรีย์ให้มีชีวิตรอดได้นาน โดยยังมีความบริสุทธิ์และไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรม วิธีการเก็บรักษาจุลินทรีย์มีหลายวิธี แต่มีหลักการสำคัญ คือ การหยุดหรือลดการเจริญเติบโตของเชื้อโดยควบคุมปัจจัยที่จำเป็นในการเจริญ เช่น การจำกัด อากาศ อุณหภูมิ สารอาหารและน้ำ การเก็บรักษาจุลินทรีย์แต่ละวิธีต้องทำให้เชื้อยังมีชีวิตรอดอยู่มากที่สุด คงลักษณะเดิมมากที่สุด และไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรม วิธีการเก็บรักษาจุลินทรีย์ โดยทั่วไป มี 4 วิธี คือ การต่อเชื้อหรือการเปลี่ยนอาหารใหม่ (subculture) โดยเพาะเลี้ยงเชื้อลงบนอาหารเลี้ยงเชื้อที่เหมาะสมและบ่มไว้ในสภาพที่เหมาะสม เมื่อถึงเวลาที่อาหารหมดจึงต่อเชื้อลงในอาหารใหม่ ทำเช่นนี้เรื่อยไป จุลินทรีย์จึงมีชีวิตอยู่ได้ตลอดไป วิธีนี้มีข้อดี คือ ทำง่ายไม่ต้องอาศัยความชำนาญพิเศษ และอุปกรณ์ราคาถูก ไม่ต้องใช้เครื่องมือซับซ้อน สามารถใช้เก็บรักษาจุลินทรีย์ทั่วไป แต่มีข้อเสีย เช่น ต้องใช้เวลาและแรงงานมากในการเตรียมอาหารและการเพาะเชื้อ ถ้ามีเชื้อจำนวนมากและต้องใช้พื้นที่มากในการเก็บหลอดเชื้อ ในขณะต่อเชื้อลงในอาหารใหม่อาจเกิดการปนเปื้อน (contaminate) จากเชื้ออื่น และเชื้ออื่นเจริญมากขึ้น จนทำให้เชื้อที่เก็บรักษาไว้ตายได้ นอกจากนี้ยังอาจเกิดความผิดพลาด ในการเขียนรหัสเชื้อทำให้สับเปลี่ยนสายพันธุ์กัน รวมทั้งการต่อเชื้อลงในอาหารใหม่เรื่อยๆ อาจทำให้เกิด การกลายพันธุ์และเปลี่ยนลักษณะเชื้อไป การทำให้แห้ง (drying) โดยดึงน้ำออกและป้องกันไม่ให้เกิดความชื้นอีก เป็นการหยุดการเจริญของเชื้อ ส่วนใหญ่ใช้เก็บเชื้อราซึ่งทนต่อความแห้งได้ดี นอกจากนี้ยังใช้ได้กับยีสต์ และแบคทีเรียบางชนิด การทำให้แห้งในวัสดุต่างๆ ได้แก่ ดิน ทราย ซิลิกาเจล เหมาะสำหรับใช้เก็บเชื้อรา หรือแบคทีเรียที่สร้างสปอร์ การเก็บบนแผ่นกระดาษ (paper disc) ใช้กับเชื้อยีสต์บางชนิดและ สแตฟฟิโคค็อกไค หลังจากทำให้เชื้อและวัสดุแห้งแล้ว จึงเก็บในห่อฟอยล์ภายในภาชนะปิดไม่ให้อากาศเข้า การเก็บบนแท่งวัตถุแห้ง (predried plug) เช่น แป้ง เพปโทน (peptone) หรือเดกซ์แทรน (dextran) ซึ่งจะดูดซับซัสเพนชันเชื้อไว้ แล้วจึงนำไปทำให้แข็ง และเก็บภายใต้สุญญากาศ วิธีนี้ใช้ได้ดีกับเชื้อที่บอบบาง เช่น เชื้อโกโนเรีย และเชื้ออหิวาต์ เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีการเก็บบนแผ่นเจลาติน โดยผสมเชื้อในอาหารเจลาตินเหลวนำไปหยดบนจานเลี้ยงเชื้อ และทำให้แห้งด้วยเครื่องปั๊มสุญญากาศ หรือ ทำให้แห้งแบบเยือกแข็ง เมื่อแผ่น เจลาตินดิสก์แห้งแล้ว จึงเก็บในหลอดที่ปลอดเชื้อ เมื่อต้องการใช้สามารถ นำมาใช้ได้ทีละแผ่น โดยหย่อนลงในอาหารเหลวที่เหมาะกับจุลินทรีย์นั้นๆ การทำให้แห้งแบบเยือกแข็ง (freeze drying หรือ lyophilization) เป็นการทำให้น้ำระเหยไปจากซัสเพนชันเชื้อที่เยือกแข็งแล้ว โดยนำจุลินทรีย์ที่เจริญบนอาหารวุ้นมาผสมกับสารแขวนลอย (suspending medium) เช่น สคิมมิลค์ (skim milk) หรือกลูโคสซีรัม (glucose serum) แล้วนำไปเข้าเครื่องทำให้เซลล์แข็งตัวในสภาพสุญญากาศ น้ำในเซลล์จะถูกดึงออกโดยการระเหิด จุลินทรีย์จะอยู่ในสภาพแห้งและแข็ง แต่ยังมีชีวิตอยู่และสามารถเก็บเชื้อไว้ได้นานมากกว่า 10 ปี ข้อดีของวิธีนี้ คือ เหมาะสำหรับการเก็บรักษาเชื้อจำนวนมากและเก็บรักษาได้นาน ส่วนข้อเสีย คือ มีค่าใช้จ่ายสูงในการซื้ออุปกรณ์และเครื่องมือ การเยือกแข็งหรือแช่แข็ง (freezing) เป็นการทำให้น้ำในเซลล์กลายเป็นน้ำแข็งโดยการลดอุณหภูมิ การทำให้เซลล์อยู่ในสภาพแข็งตัวเช่นนี้มีหลายวิธี ได้แก่ การเก็บบนเม็ดแก้ว (glass bead) ที่ -70 ํC โดยผสมเชื้อด้วยอาหารเหลวและกลีเซอรอลให้เป็นซัสเพนชัน หยดซัสเพนชันเชื้อบนเม็ดแก้ว แล้วเก็บไว้ในตู้แช่แข็งที่อุณหภูมิ -70 ํC เวลาจะใช้จึงตักเม็ดแก้วมาใส่ในอาหารเลี้ยงเชื้อ อีกวิธีหนึ่ง คือ การเก็บไว้ในไนโตรเจนเหลวที่อุณหภูมิ -196 ํC โดยเลี้ยงจุลินทรีย์บนอาหารวุ้นและเติมกลีเซอรอลหรือไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (Dimethyl sulphoxide DMSO) เพื่อป้องกันเซลล์แตก แล้วถ่ายใส่หลอดเล็กๆ ปิดฝาให้สนิท นำเข้าเครื่องลดอุณหภูมิ เพื่อให้อุณหภูมิลดลงมาถึงจุดเยือกแข็งในระดับ -20 ํC ถึง -30 ํC แล้วจึงนำไปเก็บไว้ในถังบรรจุไนโตรเจนเหลวอุณหภูมิ -196 ํC อย่างไรก็ตาม ในการเก็บรักษาจุลินทรีย์ ไม่มีวิธีใดวิธีเดียวที่เหมาะสมกับจุลินทรีย์ทุกชนิด การเก็บรักษาจุลินทรีย์ จึงควรคำนึงถึงชนิดของจุลินทรีย์ที่จะเก็บ วัตถุประสงค์ในการเก็บ ความพร้อมของเครื่องมือและอุปกรณ์รวมทั้งบุคลากรที่มีความชำนาญ และสิ่งสำคัญ คือ งบประมาณที่ใช้ในการเก็บรักษาจุลินทรีย์ การเก็บรักษาจุลินทรีย์ในประเทศไทย ประเทศไทยได้จัดตั้งศูนย์เก็บรักษาและรวบรวมข้อมูลจุลินทรีย์ ขึ้นที่สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย และทำหน้าที่เป็นศูนย์ในระดับภูมิภาคเอเซียอาคเนย์ โดยได้รับทุนอุดหนุนการจัดตั้งจากองค์การศึกษาวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรมแห่ง สหประชาชาติ (UNESCO) และโครงการสิ่งแวดล้อมขององค์การสหประชาชาติ (UNEP) ศูนย์นี้เริ่มดำเนินการตั้งแต่ปี พ.ศ. 2519 มีชื่อเรียกว่า ศูนย์เก็บรักษาและรวบรวมข้อมูล จุลินทรีย์” (Microbiological Resources Center, MIRCEN) ชื่อย่อว่า ศูนย์กรุงเทพ โดยทำหน้าที่รวบรวมและจัดเก็บจุลินทรีย์นอกถิ่นกำเนิดแบบถาวร ได้แก่ แบคทีเรีย ยีสต์ รา และสาหร่าย ที่มีประโยชน์และมีความสำคัญทางด้านอุตสาหกรรม เกษตร และสิ่งแวดล้อม รวบรวมข้อมูลสายพันธุ์จุลินทรีย์ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ และจัดทำเอกสารบัญชีรายชื่อจุลินทรีย์ สำหรับใช้เป็นคู่มือนักวิจัยในด้านสายพันธุ์จุลินทรีย์ ทางด้านงานวิจัย ดำเนินการค้นคว้าวิจัย สำรวจทรัพยากรจุลินทรีย์ในประเทศอย่างมีระบบ โดยเน้นจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ทางด้านอุตสาหกรรม เกษตรและสิ่งแวดล้อม รวมทั้งการจัดอนุกรมวิธาน ศึกษาเทคนิคการเก็บรักษา และการใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ ในด้านบริการให้บริการสายพันธุ์จุลินทรีย์และข้อมูลจุลินทรีย์ เพื่องานวิจัย การเรียนการสอน และการผลิตในอุตสาหกรรม ให้บริการจำแนกชนิดจุลินทรีย์ การผลิตจุลินทรีย์ในปริมาณมาก จัดหาและสั่งซื้อจุลินทรีย์จากศูนย์เก็บรักษาจุลินทรีย์ในต่างประเทศ ให้บริการฝึกอบรมบุคลากรเกี่ยวกับเทคโนโลยีการเก็บรักษาและจำแนกชนิดจุลินทรีย์ ให้บริการคำปรึกษาและแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับจุลินทรีย์ในด้านต่างๆ และบริการแลกเปลี่ยนข้อมูลจุลินทรีย์กับศูนย์ข้อมูลจุลินทรีย์ในต่างประเทศ นอกจากศูนย์เก็บรักษาและรวบรวมข้อมูลจุลินทรีย์ ที่สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยแล้ว ยังมีหน่วยปฏิบัติการเก็บรักษาสายพันธุ์จุลินทรีย์เฉพาะทางที่ได้จัดตั้งขึ้นโดยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ ในปี พ.ศ.2539 ซึ่งเห็นความสำคัญของการเก็บรักษาสายพันธุ์จุลินทรีย์ที่แยกได้ในประเทศ และต้องการสนับสนุนให้นักวิจัยในประเทศศึกษาทางด้านอนุกรมวิธานของจุลินทรีย์ ภายใต้โครงการพัฒนาองค์ความรู้และศึกษานโยบายการจัดการทรัพยากรชีวภาพในประเทศไทย (บีอาร์ที) หน่วยปฏิบัติการเก็บรักษาสายพันธุ์จุลินทรีย์เฉพาะทาง มีวัตถุประสงค์ให้บริการ จัดเก็บรักษาสายพันธุ์จุลินทรีย์ที่แยกได้ในประเทศ ในปัจจุบันมีจำนวนมากกว่า 2,000 สายพันธุ์ โดยเน้น เฉพาะจุลินทรีย์ลักษณะพิเศษ เช่น ราที่ทำให้เกิดโรคในแมลง (Insect pathogenic fungi) ราน้ำ (Aquatic fungi) ราในกลุ่มไซลาเรียซีอี (Xylariaceae) แบคทีเรียพวกแอคติโนมัยซีส (Actinomycetes) แบคทีเรียแลคติก (Lactic acid bacteria) สาหร่ายขนาดเล็ก (Microalgae) นอกจากนี้ยังพัฒนา วิธีเก็บเชื้อแบบถาวรให้เหมาะกับจุลินทรีย์แต่ละกลุ่ม เช่น เทคนิคการแช่แข็งที่อุณหภูมิ -80° C และ -196° C การทำแห้งแบบเยือกแข็ง การเก็บภายใต้พาราฟินเหลวที่อุณหภูมิห้อง โดยมีการควบคุมคุณภาพของจุลินทรีย์ที่เก็บรักษาไว้ด้วยการตรวจสอบการมีชีวิตและความบริสุทธิ์ของจุลินทรีย์ กิจกรรมหลักอีกอย่างหนึ่งของหน่วย คือ การจัดการด้านข้อมูลให้เป็นมาตรฐานสากล โดยรวบรวมข้อมูลของจุลินทรีย์ที่เก็บรักษาไว้ ทั้งด้านสมบัติและการใช้ประโยชน์จากเชื้อจุลินทรีย์เพื่อจัดทำระบบฐานข้อมูลทางด้านความหลากหลายทางชีวภาพของจุลินทรีย์ในประเทศไทย นอกจากนี้ยังเป็นหน่วยงานที่ส่งเสริมการวิจัยทางด้านการอนุรักษ์ การจัดอนุกรมวิธานและการใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ และยังเป็นศูนย์กลางความร่วมมือด้านบริการการเก็บรักษาจุลินทรีย์และข้อมูลจุลินทรีย์ระหว่างนักวิจัยทั้งในและต่างประเทศ
|
binlaman
 ฝากข้อความหลังไมค์ Rss Feed  Smember ผู้ติดตามบล็อก : 11 คน [?] Fern love the life. Friends Blog
Link
|
||||||||||||
