การบำบัดสี Reactive จากน้ำเสียโรงงานสิ่งทอด้วยราที่แยกได้จากประเทศไทย

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้เป็นการคัดเลือกราจากดินและเห็ดที่มีประสิทธิภาพในการบำบัดสี reactive red 141 (RR141) โดยการศึกษาแบ่งออกเป็น 6 ส่วน ส่วนที่ 1 ศึกษาคัดเลือกราบำบัดสีบนอาหาร potato dextrose agar ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 7-15 วัน ผลการคัดเลือกเบื้องต้นใช้อาหารเลี้ยงเชื้อชนิดแข็ง พบราที่สามารถบำบัดสีย้อม RR141 ที่ความเข้มข้น 50 มิลลิกรัมต่อลิตร ให้จางลงมี 14 ไอโซเลต ได้แก่ AP1, AP2, AP3, AP4, AP5, AP6, AP8, BP1, BP4, KP1, TP1, TP2, TP5 และ TP6 เมื่อศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดสี RR141 ในอาหารเหลวของรา 14 ไอโซเลต พบว่ารา 3 ไอโซเลต คือ AP6, AP8 และ BP1 สามารถบำบัดสีได้ 98-100 เปอร์เซ็นต์ ส่วนที่ 2 เป็นการจำแนกราโดยใช้วิธีไอทีเอสพีซีอาร์และข้อมูลทางสัณฐานวิทยาระบุชนิดราทั้ง 3 ไอโซเลต จากผลการทดลองโดยวิธีไอทีเอสพีซีอาร์ พบว่าราที่คัดแยกได้ AP6, AP8 และ BP1 คือ Aspergillus awamori (ค่าความเหมือน 97 เปอร์เซ็นต์), Lentinus tigrinus (ค่าความเหมือน 98 เปอร์เซ็นต์) และ Gongronella butleri (ค่าความเหมือน 95 เปอร์เซ็นต์) ตามลำดับ ส่วนการจำแนกราด้วยเทคนิคการเพาะเชื้อราบนสไลด์เพื่อตรวจสอบโครงสร้างของราภายใต้กล้องจุลทรรศน์ร่วมกับการใช้อาหารเลี้ยงเชื้อ czapek dox agar (CZA) พบว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาของราทั้ง 3 ไอโซเลตสอดคล้องกับข้อมูลลำดับนิวคลีโอไทด์ ส่วนที่ 3 ศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดสี RR141 ของรา A. awamori, L. tigrinus และ G. butleri ในอาหารเหลวที่ผสมกับสี RR141 ความเข้มข้น 50 มิลลิกรัมต่อลิตร พบว่ารา A. awamori และ L. tigrinus สามารถบำบัดสี RR141 ได้ 100 เปอร์เซ็นต์ และรา G. butleri บำบัดสีได้ 98.97 เปอร์เซ็นต์ และมีอัตราการบำบัดสี RR141 เฉลี่ยเท่ากับ 297.62, 297.62 และ 294.55 ไมโครกรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ภายในเวลา 7 วัน ส่วนที่ 4 ศึกษากลไกการบำบัดสีของรา ทั้ง 3 ไอโซเลต โดยนำมาศึกษาการดูดซับสี RR141 โดยใช้เซลล์แห้ง พบว่าราทั้ง 3 ไอโซเลต คือ A. awamori, L. tigrinus และ G. butleri สามารถใช้การดูดซับสี RR141 เข้าไปในผนังเซลล์พบว่าเซลล์แห้งปริมาณ 1 กรัม สามารถดูดซับสีได้ 36.65, 21.28 และ 24.15 เปอร์เซ็นต์ ภายใน 24 ชั่วโมง และนอกจากนี้ตรวจสอบสมบัติในการผลิตเอนไซม์เชิงคุณภาพของเอนไซม์แลคเคสบนอาหาร ABTS agar บ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10 วัน พบรา 2 ไอโซเลต A. awamori และ L. tigrinus สามารถหลั่งเอนไซม์แลคเคสออกมาภายนอกเซลล์เพื่อการย่อยสลายสี RR141 ส่วนที่ 5 นำรา L. tigrinus ซึ่งมีประสิทธิภาพการบำบัดสี RR141 สูงสุด มาศึกษาความเข้มสีที่เหมาะสมต่อการบำบัดสี RR141 ที่ความเข้มข้น 50, 75, 100 และ 125 มิลลิกรัมต่อลิตร พบว่ารา L. tigrinus สามารถบำบัดสี RR141 ที่ความเข้มข้น 50 และ 75 มิลลิกรัมต่อลิตร ได้อย่างสมบูรณ์ภายใน 4 วัน นอกจากนี้ในงานวิจัยยังศึกษาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดสี Reactive Red 141 ที่ความเข้มข้น 50 มิลลิกรัมต่อลิตร ด้วยรา Lentinus tigrinus โดยใช้สูตรอาหาร minimal medium ที่ประกอบด้วย KH2PO4 1.5 กรัมต่อลิตร KCl 0.5 กรัมต่อลิตร MgSO4 0.5 กรัมต่อลิตร และ FeSO4 0.01 กรัมต่อลิตร พบว่าเมื่อรา L. tigrinus ใช้กลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอนและแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นแหล่งไนโตรเจน ความเป็นกรดด่างเท่ากับ 8 และอุณหภูมิที่ 30 องศาเซลเซียส ราสามารถบำบัดสีอย่างสมบูรณ์ 100 เปอร์เซ็นต์ ในระยะเวลา 48 ชั่วโมงและมีอัตราการบำบัดสีเฉลี่ย 518.54 ไมโครกรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง น้ำหนักเซลล์แห้งเท่ากับ 3.70 กรัมต่อลิตร ส่วนสุดท้ายตรวจสอบผลิตภัณฑ์ที่ได้หลังการบำบัดสี RR141 ด้วยรา L. tigrinus เมื่อนำผลิตภัณฑ์ที่ได้หลังการบำบัดมาวิเคราะห์ด้วยเครื่อง UV-visible spectrophotometer และเทคนิค fourier transform infrared (FTIR) จากการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ที่ค่าการดูดกลืนแสงช่วง UV–vis พบว่าค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดเปลี่ยนจาก 544 เป็น 325 นาโนเมตร และเมื่อวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FTIR พบว่าโครงสร้างมีการเปลี่ยนแปลงเป็นโครงสร้างที่เล็กลง โดยคาดว่าน่าจะเป็นโครงสร้างของของหมู่เอมีน (CH2NH2) อัลเคน (R-CH2-R), ซัลเฟอร์ (C-SO2-OH) อัลคีน (RC=CH2) และไนโตรเจนอื่น ๆ (NH3+) นอกจากนี้นำรา L. tigrinus มาศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดสีในน้ำเสียสีรีแอคทีฟ RR141 และน้ำเสียจากโรงงานฟอกย้อม พบว่ารา L. tigrinus สามารถบำบัดความเข้มสีของน้ำเสียสีรีแอคทีฟ RR141 และน้ำเสียจากโรงงานฟอกย้อมได้เท่ากับ 120.77 และ 187.23 หน่วยเอสยู บำบัดความเข้มสีได้ 73.78 และ 69.31 เปอร์เซ็นต์ และค่า COD ลดลงเท่ากับ 35.29 และ 31.40 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ

คำสำคัญ