จุลินทรีย์กำจัดลูกน้ำยุงลาย : แบคทีเรีย
กว่า 30 ปีที่ผ่านมา ได้มีการใช้เคมีกำจัดแมลงเพื่อผลในการตัดวงจรการระบาดของโรคเป็นหลัก ซึ่งแม้จะมีประสิทธิภาพในการลดความชุกชุมของยุงพาหะ แต่ในขณะเดียวกันก็สร้างปัญหาต่อสุขภาพอนามัยตลอดจนสิ่งแวดล้อมมากเช่นกัน การควบคุมแมลงโดยชีววิธี สามารถนำมาใช้ทดแทนหรือเสริมการควบคุมยุงพาหะนำโรคด้วยเคมีกำจัดแมลงได้ เนื่องจากเป็นงานใหม่ทำให้การควบคุมยุงโดยชีววิธียังไม่เป็นที่รู้จักและแพร่หลายเท่าที่ควร
แบคทีเรียทำให้ลูกน้ำตายได้อย่างไร???
ตามธรรมชาติ ลูกน้ำยุงก็มีภัยไข้เจ็บอยู่แล้วเหมือนสิ่งมีชิวิตทั่วๆ ไป แต่โรคของยุงที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย มักจะทำให้การย่อยอาหาร การหายใจ และการหมุนเวียนโลหิตของลูกน้ำยุงผิดปรกติไปจากเดิม
โอกาสที่แบคทีเรียจะเข้าสู่ตัวลูกน้ำยุงนั้น เกิดได้ 3 ทาง คือ ทางผิวหนัง ทางท่ออากาศ และทางปาก ซึ่งสุดท้ายมักพบเกิดขึ้นมากที่สุด
แบคทีเรียมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์สร้างน้ำย่อย เป็นเหตุให้การย่อยอาหารผิดปรกติ ลูกน้ำอาจตายได้เพราะสูญเสียธาตุอาหาร แบคทีเรียสามารถสร้างเอนไซม์ทำลายนิวเคลียสของเซลล์น้ำย่อย ทำให้เซลล์แตกและมีรูรั่ว ดังนั้น เมื่อเซลล์รอบท่ออาหารของลูกน้ำยุงถูกทำลาย แบคทีเรียจึงมีโอกาสที่จะซึมผ่านเข้าไปในช่องว่างของลำตัว ทวีจำนวนในระบบเลือด (Becteremia) หรือ ทำให้เลือดเป็นพิษ (Septicemia) ในขณะเดียวกัน การซึมผ่านของของเหลวในระบบทางเดินอาหารและระบบเลือด ทำให้สภาวะความเป็นกรดเป็นด่างภายในทางเดินอาหารและระบบเลือดเสียสมดุลย์ และเนื่องจากเลือดของแมลงมีคุณสมบัติเป็น buffer ต่ำมาก ดังนั้นหากระดับความเป็นกรดเป็นด่างในเลือดเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย ก็สามารถเป็นเหตุให้เกิดอาการอัมพาตได้ เมื่อเป็นโรคมากๆ เนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ ถูกทำลาย เกิดการสูญเสียน้ำจากเซลล์ และอาจรุนแรงจนทำให้ลูกน้ำตายได้ในที่สุด แบคทีเรียมีความเป็นพิษต่อคนหรือไม่???
|
ระดับอันตราย
|
Oral LD50 (mg/kg)*
|
| 1. อันตรายรุนแรงที่สุด (extremely hazardous)
|
< 5
|
| 2. อันตรายร้ายแรงสุด (highly hazardous)
|
5 - 50
|
| 3. อันตรายปานกลาง (moderately hazardous)
|
50 - 1000
|
| 4. อันตรายน้อย (slightly hazardous)
|
> 500
|
ส่วนแบคทีเรียที่ค่า Oral LD50 > 30,000 mg/kg ซึ่งหมายถึงว่า สัตว์ที่มีน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมต้องกินแบคทีเรียมากกว่า 30 กรัม จึงมีโอกาสตาย 50% อย่างไรก็ตาม สายพันธุ์แบคทีเรียที่จะนำมาใช้ในงานควบคุมพาหะนำโรค จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบด้านความปลอดภัยเสียก่อน เนื่องจากแบคทีเรียสร้างโปรตีนซึ่งทำให้แมลงตายได้หลายชนิด บางชนิดไม่มีผลต่อสัตว์เลือดอุ่น สัตว์ปีก และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด ซึ่งองค์การอนามัยโลกจะไม่ยินยอมให้ใช้แบคทีเรียที่สร้างโปรตีนดังกล่าว คือ thermostable exotoxin ในงานพัฒนาผลิตภัณฑ์แบคทีเรียกำจัดลูกน้ำยุง
การทดสอบความปลอดภัยของแบคทีเรียที่ใช้กำจัดลูกน้ำยุงลาย???
Bacillus thuringiensis subsp.israelensis (= Bacillus thuringiensis serotype H-14) เป็นชนิดแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพเฉพาะเจาะจงในการจำกัดลูกน้ำยุงลาย ซึ่งองค์การอนามัยโลกแนะนำให้ใช้ควบคุมลูกน้ำยุงลายได้ ด้านความปลอดภัยของตัวเชื้อที่ยังมีข้อสงสัยนั้น องค์การอนามัยโลกได้มอบหมายให้ WHO Collaborating center Mammalian Safety ซึ่งมีสถานที่อยู่ในรัฐเท็กซัส ประเทศสหรัฐอเมริกา ตรวจสอบ โดยทำการทดสอบความเป็นพิษเฉียบพลัน ความเป็นพิษระยะยาว และการทดสอบการระคายเคืองด้วยวิธีการต่อไปนี้ 1. Acute intracerabral toxicity test
โดยการฉีดแบคทีเรียจำนวน 200,000 เซลล์ เข้าสมองหนู แล้วตรวจหาความผิดปกติที่อาจเกิดในสัตว์ทดลอง จากการตรวจสอบชิ้นเนื้อของสมองและเนื้อเยื่อต่างๆ ไม่พบความผิดปรกติที่มีสาเหตุมาจากแบคทีเรีย
โดยการป้อนหนูทดลองและฉีดเซลล์แบคทีเรียเข้าใต้ผิวหนังด้วยระดับความเข้มข้น 7 แสน ถึง 70 ล้าน เซลล์ ผลการทดสอบ ไม่พบลักษณะของการเจ็บป่วยในสัตว์ทดลอง (clinical illness)
3. Recovery of Bacillus thuringiensis from animals
จากการตรวจสอบการกระจายตัวของแบคทีเรียในสัตว์ทดลอง พบแบคทีเรียอยู่ที่ม้ามเป็นส่วนใหญ่
4. Quantitative recovery of Bacillus thuringiensis from animal brain
จากการตรวจสอบโอกาสการทวีจำนวนของเซลล์แบคทีเรียในสัตว์ทดลอง เซลล์แบคทีเรียจะค่อยๆ ถูกทำลายจนหมดภายใน 27 วัน ที่ตับและม้าม
โดยการพ่นผงแบคทีเรียเข้าดวงตาสัตว์ เป็นเวลา 2 สัปดาห์ พบมีการระคายเคืองและอักเสบในดวงตาบ้าง (minimal conjunctive congestion, flare and some cornea injury)
กินแบคทีเรียได้หรือไม่???
หลายท่านสงสัยว่า แบคทีเรียที่ใช้กำจัดลูกน้ำยุงนั้น ถ้าเราเผลอกินเข้าไป เราจะได้รับอันตรายหรือไม่ คำตอบคือ กินได้ เพราะโปรตีนฆ่าลูกน้ำยุงจากแบคทีเรียจะทำงานได้ในสภาวะด่างในทางเดินอาหารของลูกน้ำเท่านั้น ส่วนในสภาวะกรด เช่น ในกระเพาะอาหารคนจะถูกทำลาย และจากค่า Oral LD50 ของแบคทีเรีย ซึ่งสูงกว่า 30,000 mg/kg เพราะฉะนั้น ถ้าคนหนัก 50 กิโลกรัม จะต้องกินแบคทีเรีย 1,500,000 มิลลิกรัม หรือ 1.5 กิโลกรัม อาจจะมีโอกาสตาย 50 %ประสิทธิภาพในการควบคุมลูกน้ำยุงลาย???
ผลิตภัณฑ์แบคทีเรียของแต่ละหน่วยงานมีประสิทธิภาพแตกต่างกันทั้งนี้ขึ้นกับสูตรของผลิตภัณฑ์นั้นๆ งานพัฒนาผลิตภัณฑ์แบคทีเรียกำจัดลูกน้ำยุงลายของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สาธารณสุข ประกอบไปด้วยการพัฒนาจากแบคทีเรียสายพันธุ์อ้างอิง และสายพันธุ์ท้องถิ่น ซึ่งไม่ว่าจะใช้สายพันธุ์ใดก็มีเป้าหมายด้านประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์อย่างเดียวกัน การพัฒนาด้านรูปแบบผลิตภัณฑ์ได้ดำเนินการจนน่าสรุปได้ว่า รูปแบบเม็ดช่วยให้การทำงานคล่องตัวมากกว่ารูปแบบอื่น แต่ไม่ได้หมายความว่ารูปแบบผลิตภัณฑ์อื่นจะใช้ในงานภาคสนามไม่ได้ ต้องขึ้นกับความรู้ความเข้าใจของผู้ใช้ด้วย ประสิทธิผลและความคงทนของผลิตภัณฑ์ในภาคสนามขึ้นกับอัตราการใช้น้ำของประชาชนซึ่งส่งผลให้มีโอกาสสูญเสียผลิตภัณฑ์ได้ตลอดเวลา ในขณะนี้สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สาธารณสุข สามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์แบคทีเรียกำจัดลูกน้ำยุงลาย "Mostab" ให้มีความคงทนในการใช้งานภาคสนามนาน 3-4 สัปดาห์ อย่างไรก็ตาม ยังจำเป็นต้องพัฒนาสูตรผลิตภัณฑ์ให้มีความคงทนนานขึ้นทั้งนี้เพื่อสนองต่อความต้องการของผู้ใช้ต่อไป
