การประยุกต์ใช้เม็ดเจลแทนนินจากพืชในท้องถิ่นในระบบกรองน้ำของตู้ปลา
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
สรวิชญ์ สามารถ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
นรินทร รัตนทา
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
มูลเหตุจูงใจ
ปัจจุบัน การเลี้ยงปลาสวยงามนั้นได้รับความนิยมอย่างมาก โดยถือเป็นสัตว์เลี้ยงที่นิยมเลี้ยงกันมากเช่นเดียว
กับสุนัขและแมว สำหรับอุตสาหกรรมปลาสวยงามในประเทศไทยแล้ว ถือได้ว่าเป็นแหล่งเพาะพันธุ์และส่งออกไปขาย
ยังต่างประเทศมากที่สุดในโลกประเทศหนึ่ง โดยมีมูลค่าการส่งออกปีหนึ่งประมาณ 2,000 ล้านบาท (กิตติพงษ์ จารุธา
ณินทร์, 2545) แต่ปัญหาของการผลิตปลาสวยงามมีปัจจัยหลักอันได้แก่ การขาดความหลากหลายของสายพันธุ์ปลา
ขาดการรวมกลุ่ม การขาดความรู้และเทคโนโลยีการผลิตเพื่อส่งออก เช่น เกษตรกรไทยมีเทคนิคการเพาะเลี้ยงเก่ง
แต่ขาดเทคโนโลยีการจัดการพ่อแม่พันธุ์ การดูแลและคัดเลือกพ่อแม่พันธุ์ให้มีความต้านทานโรคสูง การจัดการฟาร์ม
ให้ถูกสุขอนามัยการเลี้ยงให้มีอัตรารอดสูง การป้องกันรักษาโรค เป็นต้น (ยุพินท์ วิวัฒนชัยเศรษฐ์, 2547)
สำหรับโรคที่เป็นปัญหาต่อการเลี้ยงปลาสวยงาม ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายหรือการตายของปลา (กมลพร
ทองอุไทย และ สุปราณี ชินบุตร, 2539) ได้แก่ 1) โรคในกลุ่มพาราไซด์หรือปรสิต เช่น โปรโตซัว หนอนตัวแบน พยาธิ เห็บปลา2) โรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรีย เช่น โรค เกิดแผลภายในระบบทางเดินอาหาร จากการติดเชื้อ Aeromonas salmonicida โรคแผลฝีลึก จากการติดเชื้อ Aeromonas hydrophila หรือโรคเกล็ดตั้ง ที่เกิดจากการ
ติดเชื้อ Pseudomonas fluorescens เป็นต้น 3) โรคที่เกิดจากการติดเชื้อรา เช่น โรคติดเชื้อรา Branchiomyces sanquinis ซึ่งเป็นเชื้อราที่ตรงเข้าทำลายเหงือกปลาโดยตรง และ 4) โรคที่เกิดจากการติดเชื้อไวรัส เช่น โรคฝีเม็ดใหญ่ หูดปลาหรือโรคแสนปม เป็นต้น การเกิดโรคต่างๆ เหล่านี้ล้วนแล้วแต่ส่งผลต่อพฤติกรรมของปลา เช่น เบื่ออาหาร
ขาดการทรงตัวในการว่ายน้ำ นอกจากนี้การเกิดแผลตามลำตัวของปลาเมื่อมีอาการป่วยยังส่งผลต่อการปล่อยเมือกขาว ซึ่งเป็นสารกลุ่มโปรตีนที่หากไม่ได้รับการบำบัดจะทำให้น้ำขาวขุ่น และส่งผลต่อน้ำซึ่งจะเน่าเสียเนื่องจากการเสียสภาพ
ของโปรตีนและนำไปสู่การตายของปลาในที่สุด
โดยทั่วไปสำหรับปลาที่เป็นโรคเกษตรกรหรือคนเลี้ยงปลาสวยงามมักนิยมใช้ยาเคมีในการรักษาปลาเพื่อให้หายจากอาการของโรค เช่น การใช้ยาฆ่าแมลงจำพวกดิพเทอเร็กซ์ (Dipterex) ฟอร์มาลีน หรือมาราไคท์ เป็นต้น ซึ่งยาเคมีต่างๆ เหล่านี้นอกจากจะเป็นพิษต่อปลาหากใช้ในปริมาณมากกว่ากำหนดแล้ว ยังเป็นพิษต่อเกษตรกรหรือผู้เลี้ยงปลา และสิ่งแวดล้อมด้วย เกษตรกรหรือผู้เลี้ยงปลาสวยงามจึงต้องมีการจัดการสุขอนามัยของบ่อเลี้ยงหรือตู้ปลาด้วย โดยใช้ระบบกรองน้ำเลี้ยงปลาเข้ามาเป็นปัจจัยในการเลี้ยงปลาสวยงามด้วย แต่อย่างไรก็ตาม ระบบกรองน้ำเลี้ยงปลาสามารถกรองได้เฉพาะกลุ่มสารแขวนลอยเท่านั้น แต่ปริมาณของเสียจากการขับถ่าย ปรสิต หรือเชื้อแบคทีเรียและไวรัสก็ยังเป็นปัญหาหลักต่อระบบการกรองเช่นเดิม
จากการศึกษาข้อมูลของผู้ทดลองพบว่า มีสารสกัดของพืชบางกลุ่มที่มีสารกลุ่มแทนนินในปริมาณสูงจะมีคุณสมบัติในการตกตะกอนโปรตีน จึงมีการใช้ในอุตสาหกรรมฟอกหนัง ฤทธิ์ฝาดของแทนนินนำไปใช้ประโยชน์ในทางด้านเภสัชกรรม เช่น รักษาอาการพุพอง รักษาโรคจากการติดเชื้อแบคทีเรีย นอกจากนี้แทนนินยังนำมาใช้ประโยชน์ในด้านอื่นๆ เช่น การย้อมผ้า การบำบัดน้ำเสีย กาว ปุ๋ย เป็นต้น (พรพิมล พิมลรัตน์ และคณะ, 2561)
ด้วยเหตุผลดังกล่าวข้างต้น ผู้ทดลองจึงมีแนวคิดที่จะศึกษาถึงคุณสมบัติของสารแทนนินที่สกัดได้จากพืชต่างๆ
ในท้องถิ่นด้วยวิธีการที่แตกต่างกันต่อการกำจัดเห็บปลาซึ่งเป็นปรสิตที่พบมากที่สุดของปลาสวยงามจำพวกที่มีเกล็ดข้างลำตัว และศึกษาคุณสมบัติในการบำบัดน้ำเสียในระบบกรองของตู้ปลาด้วยสารสกัดแทนนินดังกล่าว รวมทั้งการประยุกต์ใช้แทนนินในระบบกรองเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดต่อการเลี้ยงปลาสวยงามต่อไป
สมมุติฐานและแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่นำมาใช้
สารสกัดแทนนินจากพืชในท้องถิ่นสามารถกำจัดเห็บปลาและบำบัดน้ำจากระบบกรองในตู้ปลาได้
วัตถุประสงค์
3.1 เพื่อประสิทธิภาพของสารสกัดจากพืชในท้องถิ่นต่อการกำจัดเห็บปลา
3.2 เพื่อศึกษาวิธีการที่เหมาะสมต่อการสกัดแทนนินจากพืชในท้องถิ่น
3.3 เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของสารสกัดแทนนินจากพืชในท้องถิ่นต่อการกำจัดเห็บปลาและตกตะกอนโปรตีน
3.4 เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเม็ดเจลแทนนินต่อการบำบัดน้ำ
3.5 เพื่อตรวจสอบความเป็นพิษต่อระบบนิเวศของเม็ดเจลแทนนินต่ออัตราการตายของกุ้งฝอย
แผนการดำเนินการ
การดำเนินการทดลองประกอบด้วย
4.1 การศึกษาฤทธิ์เบื้องต้นสารสกัดจากพืชในท้องถิ่นต่อการกำจัดเห็บปลา
4.2 การตรวจสอบชนิดของสารพฤกษเคมีที่พบในสารสกัดจากพืชในท้องถิ่นที่มีฤทธิ์ในการกำจัดเห็บปลา
ได้แก่ Alkaloids Tannins Phenolic compounds Saponin (Foam test) และ Flavonoids (Cyadinin test)
4.3 การศึกษาวิธีการที่เหมาะสมต่อการสกัดแทนนินจากพืชในท้องถิ่น
4.4 การหาปริมาณรวมของแทนนิน (Total tannin) ในสารสกัดจากพืชในท้องถิ่นที่สกัดด้วยวิธีการที่ต่างกัน
4.5 การศึกษาชนิดของสารแทนนินที่สกัดได้จากพืชในท้องถิ่นที่สกัดด้วยวิธีการที่ต่างกัน
4.6 การศึกษาประสิทธิภาพในการกำจัดเห็บปลาจากสารสกัดแทนนินจากพืชในท้องถิ่น
4.7 การศึกษาความเข้มข้นต่ำสุดของสารสกัดแทนนินต่อการกำจัดเห็บปลา
4.8 การศึกษาความสามารถในการตกตะกอนโปรตีนของสารสกัดแทนนินจากสารสกัดพืชในท้องถิ่น
4.9 การศึกษาความสามารถในการอุ้มน้ำของวัสดุก่อเจลสำหรับเตรียมเม็ดเจลแทนนิน
4.10 เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเม็ดเจลแทนนินต่อการบำบัดน้ำในระบบกรองของตู้ปลา ประกอบด้วย
การทดสอบการกรองสารที่มีฤทธิ์เป็นกรด การทดสอบการกรองสารที่มีฤทธ์เป็นเบส ทำการทดสอบการกรองฝุ่นตะกอน
4.11 เพื่อศึกษาอัตราการปลดปล่อยและระยะเวลาในการใช้เม็ดเจลแทนนิน
4.12 เพื่อตรวจสอบความเป็นพิษต่อระบบนิเวศของเม็ดเจลแทนนินต่ออัตราการตายของกุ้งฝอย