การพัฒนาและแปรรูปผลิตภัณฑ์สารสกัดหยาบจากวัชพืชรุกราน (Dengue Jelly ball, Dengue Bomb และDengue oil spray) เพื่อทดสอบประสิทธิภาพการกำจัดวงจรชีวิตยุงลายพาหะนำโรคไข้เลือดออก
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ธนาวดี ม่วงงาม, นภสกร บัวไสว
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สุขธนัท พรมจิต
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ยุงพาหะเป็นแมลงที่สำคัญทางด้านการแพทย์ ซึ่งจะนำโรคร้ายแรงมาสู่คนทั้งยังก่อให้เกิดปัญหาทางด้านสาธารณสุขทั่วโลก โดยเฉพาะในยุงลายตัวเต็มวัยเพศเมียเป็นพาหะนำโรคไข้เลือดออก ซึ่งเป็นโรคที่มีผู้ติดเชื้อจำนวนมาก บางรายก็ถึงขั้นเสียชีวิต ในปัจจุบันนิยมใช้ผลิตภัณฑ์กำจัดยุง ซึ่งมีส่วนประกอบของสารเคมีกลุ่มไพรีทรอยด์ (Pyrethroids) กลุ่มออร์แกโนฟอสเฟต (Organophosphates) การใช้สารเคมีเป็นเวลายาวนานนั้นอาจก่อให้เกิดการรับสารพิษไปสู่สิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เป้าหมายในระบบนิเวศแหล่งน้ำ เช่นในสัตว์กลุ่ม ปลา หอย และปู สารเคมีที่ตกค้างดังกล่าวจะถูกถ่ายทอดไปตามลำดับห่วงโซ่อาหารของสัตว์จนส่งต่อมาถึงมนุษย์สามารถก่อให้เกิดอันตรายได้ในเวลาต่อมา ทางคณะผู้จัดทำจึงมีแนวคิดที่จะทดสอบประสิทธิภาพของสารสกัดจากวัชพืชรุกรานเหลือใช้ในธรรมชาติเพื่อนำมามาทดแทนการใช้สารเคมีสังเคราะห์ในผลิตภัณฑ์จำกัดยุงพาหะนำโรคที่วางขายตามท้องตลาด ทั้งยังสามารถนำสารสกัดจากวัชพืชเหลือใช้ในธรรมชาติไปพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์กำจัดยุงพาหะนำโรคไข้เลือดออก โดยจุดประสงค์โครงงานวิทยาศาสตร์ในครั้งนี้คือ หาประสิทธิสารสกัดหยาบจากวัชพืชรุกรานในธรรมชาติในรูปแบบของก้อนเจลบอล (Dengue Jelly ball) เพื่อนำไปใช้ในการยับยั้งการวางไข่และป้องกันการฟักเป็นตัวอ่อนของลูกน้ำยุงพาหะ รวมถึงหาประสิทธิของสารสกัดหยาบในรูปแบบแคปซูล (Dengue Bomb) เพื่อยับยั้งการพัฒนาตัวอ่อนระยะลูกน้ำและระยะตัวโม่งของยุงพาหะนำโรค จนกระทั่งสามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์ไล่ยุงพาหะตัวเต็มวัยด้วยสารสกัดน้ำมันหอมระเหยในรูปแบบสเปรย์ (Dengue oil spray) จะเห็นได้ว่าหากเราสามารถนำสารสกัดหยาบจากวัชพืชเหลือใช้ในท้องถิ่นมาพัฒนาเป็นสารกำจัดยุงในรูปแบบต่างๆ ข้างต้นจะสามารถกำจัดยุงลายพาหะของโรคไข้เลือดออกได้ครบทุกระยะและป้องกันการเจริญพัฒนาวงจรของยุงได้เป็นอย่างดี ซึ่งจะส่งผลดีอย่างยิ่งต่อจำนวนการแพร่ระบาดของโรคไข้เลือดออกในประเทศไทย การเลือกใช้สารพฤษเคมีที่พบได้ในวัชพืชรุกรานตามธรรมชาติที่ไม่มีมูลค่าทางเศรษฐกิจนั้น มาแปรรูปและพัฒนาต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์กำจัดตัวอ่อนในแต่ละระยะของวงจรชีวิตยุงลายพาหะนำโรค ทดแทนผลิตภัณฑ์จำกัดยุงพาหะนำโรคที่วางขายตามท้องตลาดนั้น นอกจากจะเป็นการลดการสะสมและตกค้างของสารเคมีแล้ว ยังช่วยลดการแพร่ระบาดของยุงลายตัวเต็มวัยในธรรมชาติได้อีกด้วย โดยวัชพืชที่เลือกมาใช้ในการแปรรูปสารสกัด คือ 1) ผักเสี้ยนผี (Cleome gynandra) ที่พบว่ามีสารไซยาโนเจนิค กลัยโคไซด์ ออกฤทธิ์ยับยั้งการกิน ยับยั้งการเจริญเติบโตของแมลง 2) ไมยราบ (Mimosa pudica) มีสารแทนนิน ออกฤทธิ์ต่อแมลงแบบสัมผัสตายและยับยั้งการกิน สารซาโปนิน (Saponins) มีฤทธิ์ฆ่าตัวเต็มวัยและไล่แมลง 3) ผกากรอง ( Lantana camara ) มีสารพิษที่เรียกว่า แลนทาดีน เอ และ บี (Lantadene A, B) จะออกฤทธิ์ทำให้เพลีย กล้ามเนื้อทำงานไม่ประสานกัน โดยคณะผู้จัดทำจะทำการทดสอบประสิทธิภาพของสารสกัดหยาบที่แปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ทั้ง 3 ชนิด มาทดสอบการยับยั้งการวางไข่ การยับยั้งการเจริญตัวอ่อนระยะลุกน้ำ ตัวโม่ง และไล่ยุงลายตัวเต็มวัยโดยนำมาวัชพืชทั้ง 4 ส่วนมาสกัดสารพฤษเคมีในตัวทำละลายที่ต่างกัน จากนั้นระเหยตัวทำละลายออกด้วยความร้อนจนได้สารสกัดหยาบแล้วจึงนำไปคำนวณน้ำหนักของสารสกัดเพื่อนำไปเจือจางให้ได้ความเข้มข้นที่แตกต่างกันคือ 1,000 500 250 125 ppm และนำไปทดสอบประสิทธิภาพ เมื่อทำการทดลองเสร็จสิ้น จะทำการวิเคราะห์ผล ดั้งนี้ 1) ประสิทธิภาพการยับยั้งการวางไข่ 2) ค่าร้อยละของยุงที่ไม่ฟักตัว 3) ค่าร้อยละการตายของลูกน้ำยุง 4) ค่าร้อยละการตายของตัวโม่ง และ 5 ) ประสิทธิภาพการไล่และฆ่ายุงลายตัวเต็มวัย เพื่อวิเคราะห์และเปรียบเทียบว่าสารสกัดจากส่วนใดมีประสิทธิภาพดีที่สุด สำหรับยุงลายตัวเต็มวัยที่รอดตายจากการทดลองข้างต้นผู้จัดทำจะนำมาทดสอบประสิทธิภาพการไล่ยุงระยะตัวเต็มวัยของน้ำมันหอมระเหย จากการศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องพบว่ายุงมีประสาทสัมผัสรับคลื่นเสียง กลิ่น สารเคมีโดยใช้ประสาทสัมผัสจากหนวด (Antennae) ของยุงและหนวดย่อยเรียกว่า Sensillum มีเซลล์ประสาทรับกลิ่น (ORNs) 3 ชนิด คือ Trichogen, Tormogen และ Thecogen ซึ่งเป็นอวัยวะที่ทำให้ยุงสามารถรับรู้กลิ่นของน้ำมันหอมระเหยจากพืชได้ (Davis and Bowen, 1994) ทำให้มีการตอบสนองต่อสารพฤติกรรมของยุง คณะผู้จัดทำจึงเลือกพัฒนาผลิตภัณฑ์สเปรย์น้ำมันหอมระเหยในการทดลองไล่ยุงตัวเต็มวัย โดยการกลั่นน้ำมันหอมระเหยด้วยไอน้ำ และเมื่อทำการทดลองเสร็จสิ้น นำผลมาวิเคราะห์ประสิทธิภาพการไล่ และร้อยละการตายของยุงลายตัวเต็มวัย ท้ายที่สุดผู้จัดทำจะทำการเปรียบเทียบประสิทธิภาพความเข้มข้นของสารสกัด และนำผลการทดลองมาคำนวณด้วยโปรแกรม Probit analysis เพื่อวิเคราะห์หาค่า LC50 (Lethal Concentration fifty) หรือค่าความเป็นพิษของความเข้มข้นของสารสกัดที่สามารถทำให้ตัวอ่อนลูกน้ำยุงลายตายร้อยละ 50 ในชั่วโมงที่ 24 และ 72