การประยุกต์ใช้หัวเชื้อแบคทีเรียผสมเพื่อส่งเสริมการย่อยสลายขยะพลาสติกพอลิแลคติก

Abstract

พอลิแลคติกแอซิด (PLA) เป็นพลาสติกชีวภาพที่กำลังได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในปัจจุบัน โดย ขยะพลาสติก PLA สามารถย่อยสลายได้ด้วยกระบวนการทางชีวภาพ แต่ใช้เวลานาน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อคัดเลือกหัวเชื้อแบคทีเรียผสม (Microbial consortium) ที่มีความสามารถสร้างไบโอฟิล์มบนพื้นผิว พลาสติก PLA เพื่อใช้ส่งเสริมการย่อยสลายพลาสติก PLA โดยเริ่มจากการทดสอบการเจริญของแบคทีเรีย 5 ชนิด แล้วพบว่าแบคทีเรีย 3 ชนิด ได้แก่ Bacillus subtilis GY19, Gordonia amicalis JC11 และ Weissella cibaria PN3 ซึ่งเป็นแบคทีเรียแกรมบวก และมีความสามารถในการสร้างไบโอฟิล์มและผลิตสาร ลดแรงตึงผิวชีวภาพ (Biosurfactant) สามารถเจริญร่วมกันบนอาหารเลี้ยงเชื้อแข็ง Tryptone Soya Broth โดยโคโลนีมีลักษณะเป็นเมือกและเจริญทั่วจานอาหาร จึงนำแบคทีเรียทั้ง 3 ชนิด มาใช้เป็นหัวเชื้อแบคทีเรีย ผสม พบว่าหัวเชื้อแบคทีเรียผสมมีการเจริญได้ดีกว่าการเจริญแบบเชื้อเดี่ยว โดยมีจำนวน 1.1 x 109 CFU/mL เมื่อเพาะเลี้ยงเป็นเวลา 6 วัน นอกจากนั้นหัวเชื้อแบคทีเรียผสมสามารถสร้างไบโอฟิล์มในไมโครไทเทอร์เพลท ซึ่งคาดว่าจะช่วยส่งเสริมความสามารถในการเกาะของหัวเชื้อแบคทีเรียบนผิวของขยะพลาสติก PLA และ อาจจะเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายพลาสติก PLA ต่อไป โดยในอนาคตจะนำหัวเชื้อแบคทีเรียผสมไป ทดสอบการย่อยสลายพลาสติก PLA โดยศึกษาปัจจัยต่าง ๆ ที่ส่งผลต่อการย่อยสลาย PLA ได้แก่ ความเข้มข้น ของแหล่งคาร์บอนและไนโตรเจนที่เหมาะสม อุณหภูมิที่ใช้ในการย่อยสลาย ความเป็นกรดด่าง (pH) ของ อาหารเลี้ยงเชื้อ เป็นต้น นอกจากนี้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงลักษณะพื้นผิวของพลาสติกที่เวลาต่างๆ ความรู้ที่ ได้จะนำไปใช้สำหรับการออกแบบระบบบำบัดขยะพลาสติกต่อไป