การผลิตเอนไซม์ไลเปสจากเชื้อราที่แยกได้จากน้ำมันพืชเหลือทิ้งเพื่อการย่อยสลายน้ำมันในท้องทะเล
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
อานันท์ ตะเย๊าะ, กูนัสรอน อีแต, อณิศรา สุดสุข
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
อดุลย์สมาน สุขแก้ว, สุธี จุ้งลก
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
การเกิดน้ำมันรั่วไหล (Oil spill) ในทะเล และชายฝั่งอาจเกิดจากกิจกรรมต่าง ๆ ได้แก่ การขุดเจาะและขนส่งน้ำมันการเดินเรือ การล้างถังอับเฉาเรือ ลักลอบทิ้งน้ำที่มีน้ำมันปนเปื้อนหรือน้ำมันที่ใช้แล้ว รวมทั้งอุบัติเหตุต่าง ๆ เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดเป็นคราบน้ำมันหรือก้อนน้ำมันดิน (Tar balls) อยู่ในทะเล และจะพัดพาเข้าสู่ชายฝั่งในที่สุด เมื่อน้ำมันรั่วไหลในทะเลจะเกิดกระบวนการต่าง ๆ เกิดขึ้น ซึ่งกระบวนการที่เกิดขึ้นจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ โดยกระบวนการต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นอยู่กับชนิดหรือประเภทของน้ำมันและสภาพแวดล้อมที่เป็นอยู่ขณะเกิดการรั่วไหล ได้แก่ สภาพของทะเล ความแรงของคลื่น ความเร็วลม ความเข้มของแสงแดด อุณหภูมิของอากาศและน้ำทะเล เป็นต้น และส่งผลกระทบต่อธรรมชาติ ระบบนิเวศและสิ่งแวดล้อม ซึ่งการแก้ไขปัญหาก็มีหลากหลายวิธี แต่หนึ่งในวิธีที่น่าสนใจและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมคือการใช้จุลินทรีย์ที่สามารถผลิตเอนไซม์ไลเปสเพื่อการย่อยสลายกลุ่มน้ำมัน โดยไลเปสจัดเป็นเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาการย่อยสลายน้ำมันและไขมันได้ผลิตภัณฑ์เป็นกรดไขมันอิสระ (free fatty acid) และกลีเซอรอล (glycerol) นอกจากนี้ไลเปสยังเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน (transesterification) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาผันกลับในระบบที่มีน้ำน้อย หรือระบบที่มีสารอินทรีย์เป็นตัวทำละลาย ไลเปสพบได้ทั่วไปในสัตว์ พืช และจุลินทรีย์ ด้วยคุณสมบัติที่มีความคงทนต่อค่าความเป็นกรด-ด่าง อุณหภูมิสูง และมีความจำเพาะต่อสับสเตรทหลายชนิด จึงมีการนำ
ไลเปสไปใช้ในอุตสาหกรรมหลายชนิด เช่น อาหาร เครื่องสำอาง และยารักษาโรค นอกจากนี้การใช้ไลเปสยังเป็นหนึ่งในกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพ ที่สามารถนำไปผลิตไบโอดีเซล (biodiesel) ซึ่งการผลิตไบโอดีเซลด้วยการใช้ไลเปส และสามารถประยุกต์ใช้สำหรับการย่อยสลายกลุ่มน้ำมันให้มีโมเลกุลที่เล็กลงสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆต่อไปได้ และยังสามารถให้เกิดผลผลิตที่มีความสะอาดปลอดภัยต่อผู้บริโภค และระดับมลพิษที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตยังมีน้อยมากเมื่อเทียบกับกระบวนการทางเคมีดั้งเดิม การหาแหล่งของไลเปสแหล่งใหม่ ๆ จึงมีความจำเป็นและสำคัญ โดยที่พืชน้ำมันเป็นพืชที่มีความสามารถในการสร้างน้ำมัน หรือมีน้ำมันสะสมอยู่ตามส่วนต่าง ๆ ของพืชนั้น ซึ่งสามารถนำน้ำมันดังกล่าวมาใช้เพื่อการบริโภค แต่สิ่งที่เกิดขึ้นจากกระบวนการบริโภคจะอยู่ในรูปน้ำมันที่เหลือทิ้งซึ่งอาจเป็นแหล่งของเชื้อรา ที่สามาถสร้างไลเปสที่สำคัญแหล่งหนึ่ง ในโครงงานวิทยาศาสตร์นี้จึงมุ่งเน้นที่จะผลิตเอนไซม์ไลเปสจากราที่แยกได้จากพืชน้ำมันที่เหลือทิ้ง เพื่อจะได้ชี้ให้เห็นถึงบทบาทของราต่อการย่อยสลายในธรรมชาติ และทำการศึกษาถึงลักษณะสมบัติของเอนไซม์ที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์ เพื่อนำข้อมูลที่ได้ไปใช้ประยุกต์ใช้สำหรับการย่อยสลายน้ำมันที่ปนเปื้อนในท้องทะเลหรือมหาสมุทร