เผยแพร่	วันจันทร์ที่ 27 พฤศจิกายน พ.ศ.2560

นักวิจัย สกว. พัฒนา “ไบโอเซรามิกส์” นวัตกรรมงานตกแต่งสวนชนิดใหม่ที่สามารถกำจัดสารเคมีปราบศัตรูพืชที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะ ‘พาราควอต’ ได้หมดภายในเวลา 6 ชั่วโมง ราคาถูก ผลิตได้จำนวนมาก และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ตลอด

รศ. ดร.พวงรัตน์ ขจิตวิชยานุกูล นักวิจัยสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร เปิดเผยว่า การปนเปื้อนของสารเคมีปราบศัตรูพืชที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะในแหล่งน้ำ และตกค้างในพืชผัก ผลไม้ จัดเป็นปัญหาสำคัญของประเทศ โดยสารเคมีปราบศัตรูพืชที่มีการใช้งานหลายชนิดในเมืองไทยและนำมาซึ่งอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ได้แก่ พาราควอต ไกลโฟเซต คลอร์ไพริฟอส เป็นต้น ซึ่งสารเหล่านี้มีความเป็นพิษสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ‘พาราควอต’ เป็นสารเคมีกำจัดวัชพืชประเภทเผาไหม้ ออกฤทธิ์เร็ว ไม่เลือกทำลาย มีความเป็นพิษเฉียบพลันสูงแม้ได้รับสัมผัสเพียงปริมาณน้อย ค่าความเป็นพิษที่ระดับ 113.5 มก./กก. ของพาราควอต (WHO 2002) นั่นหมายถึงการได้รับพาราควอตทางปากเพียง 6.15 มก./ล. (หรือประมาณมากกว่า 1 ช้อนชาเล็กน้อย) ก็สามารถทำให้ผู้ได้รับสารพิษมีโอกาสเสียชีวิตได้ ค่าความเข้มข้นดังกล่าวคำนวณจากค่าเฉลี่ยการได้รับสารของผู้ชายไทยที่มีน้ำหนักเฉลี่ย 68 กก. อัตราการตายของผู้ป่วยในประเทศไทยที่ได้รับสารพิษนี้สูงถึง 10.2% ในกรณีที่ผู้ป่วยสัมผัสทางผิวหนัง และ 14.5% ในกรณีที่เกิดจากอุบัติเหตุหรือไม่ตั้งใจในการได้รับสารพาราควอตโดยตรง เป็นต้น

การใช้สารเคมีปราบศัตรูพืชที่ใช้ในการกำจัดวัชพืชและแมลง จึงทำให้เกิดการตกค้างของสารเคมีเหล่านี้ในแหล่งน้ำการเกษตร แหล่งน้ำในลำน้ำ รวมถึงสวนน้ำ หรือบ่อน้ำที่ใช้ในการตกแต่งสวนสวยงามได้ สกว. โดยโครงการพัฒนานักวิจัยและงานวิจัยเพื่ออุตสาหกรรม (พวอ.) จึงให้ทุนสนับสนุนแก่นักวิจัย และน.ส.มานี จินดาการะเกด นักศึกษาปริญญาเอก ในการพัฒนาไบโอเซรามิกส์กำจัดสารเคมีปราบศัตรูพืชที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม เพื่อสร้างนวัตกรรมงานตกแต่งสวนที่เรียกว่า “ไบโอเซรามิกส์” ซึ่งมีความสามารถในการกำจัดสารเคมีปราบศัตรูพืชด้วยกลไกทางกายภาพเคมีร่วมกับทางชีวภาพ และยังสามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่างของผลิตภัณฑ์ให้เป็นรูปร่างหลากหลายชนิด เพื่อใช้ในการตกแต่งสวน หรือใช้ในการกำจัดสารเคมีเหล่านี้ในลำน้ำได้อีกด้วย โดยมีบริษัท อิฐภราดร จำกัด ร่วมสนับสนุนงบประมาณในส่วนของภาคเอกชน

นักวิจัย สกว. ระบุว่าเซรามิกส์ที่มีจำหน่ายตามท้องตลาดไม่สามารถนำมาใช้เป็นวัสดุตรึงได้ เนื่องจากมีพื้นที่ผิวและรูพรุนต่ำ ทำให้แบคทีเรียเกาะติดภายในโครงสร้างเซรามิกส์ได้น้อย นักวิจัยและโรงงานจึงร่วมกันพัฒนาเซรามิกส์ชนิดใหม่ขึ้นมา โดยเริ่มจากการพัฒนาสูตรเซรามิกส์และสภาวะในการขึ้นรูปใหม่ ซึ่งต้องผ่านการทดสอบหลายครั้งจนนำมาขึ้นรูปได้และผ่านการทดสอบคุณสมบัติในเบื้องต้น เพื่อให้ได้เซรามิกส์ที่มีคุณสมบัติตามที่นักวิจัยต้องการและสามารถผลิตเพื่อจำหน่ายได้จริง โดยคณะนักวิจัยได้ทำการสังเคราะห์ไบโอเซรามิกส์สำหรับกำจัดพาราควอต ซึ่งเป็นสารที่มีความเป็นพิษสูง มีโครงสร้างทางเคมีที่มีความซับซ้อนและย่อยสลายได้ยากกว่าสารเคมีอื่น ๆ

ด้านการตรึงเซลล์และเทคนิคในการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียบนอาหารแข็ง เซรามิกส์ที่พัฒนาขึ้นทุกสูตรต้องนำมาทดสอบการตรึงแบคทีเรียที่ผ่านการคัดสายพันธุ์แล้ว โดยสูตรไบโอเซรามิกส์ที่พัฒนาขึ้นมีหลายสูตร ในขณะที่วิธีตรึงแบคทีเรียมีอยู่หลายวิธีสำหรับใช้กับแบคทีเรียทั้งแกรมบวกและแกรมลบ ทำให้ต้องทดสอบหลายสภาวะเงื่อนไขในห้องปลอดเชื้อ จึงใช้เวลานานและอุปกรณ์ที่สะอาดจำนวนมาก เพื่อให้ได้ผลที่แม่นยำและชัดเจนในการคัดเลือกชนิดไบโอเซรามิกส์ที่เหมาะสมที่สุด และวิธีตรึงที่ดีที่สุดสำหรับไบโอเซรามิกส์นั้น ๆ ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์
ไบโอเซรามิกส์ทั้งหมด 8 ผลิตภัณฑ์ โดยกำลังจะจดสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตรจำนวน 6 สิทธิบัตร จากนั้นนักวิจัยจะถ่ายทอดเทคโนโลยีให้กับเอกชนและพัฒนาการตลาดร่วมกับ สกว. ต่อไป

“ไบโอเซรามิกส์ทั้งหมดนี้สามารถใช้ในการกำจัดสารเคมีที่ปนเปื้อนในน้ำได้ตามวัตถุประสงค์ของงานวิจัยที่ตั้งไว้ คือ สามารถกำจัดสารเคมีกำจัดวัชพืชพาราควอตได้ 100% ภายในเวลา 6 ชั่วโมง จุดเด่นของไบโอเซรามิกส์ที่พัฒนาขึ้นนี้ นอกจากจะสามารถย่อยสลายสารเคมีปราบศัตรูพืชอย่างสมบูรณ์แล้ว จุลินทรีย์ที่ใช้ยังมีราคาถูกและผลิตได้จำนวนมากในปริมาณที่ต้องการ รวมถึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ตลอด โดยผลิตภัณฑ์นี้อาจมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของผลิตภัณฑ์ให้หลากหลายชนิดเพื่อใช้ในการตกแต่งสวน นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับน้ำที่ปนเปื้อนมลพิษอินทรีย์อื่น ๆ สามารถนำมาประยุกต์ใช้ลำน้ำทั่วไปที่มีสารปนเปื้อนและสามารถกำจัดสารเคมีปราบศัตรูพืชให้หมดไปจากน้ำได้”