Page 62 -
P. 62
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ด้านการเกษตร เฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว
2.1 สารปฏิชีวนะ (Antibiotics) สารปฏิชีวนะเป็นกลุ่มสารอินทรีย์ที่ผลิตโดยจุลินทรีย์จากกระบวนการ
ขบวนการเมตาบอลิซึมและไปมีผลในการยับยั้งหรือฆ่าจุลินทรีย์อีกชนิดหนึ่ง โดยเป็นสารที่จัดอยู่ในกลุ่มสารประกอบ
ที่จุลินทรีย์ปลดปล่อยออกมารวมกันนอกเซลล์ในรูปแบบของสารทุติยภูมิ (Secondary metabolites)
เป็นสารที่มีน�้าหนักโมเลกุลต�่า (Low-molecular weight metabolites) โดยประมาณ 2000 KDs และมีฤทธิ์
ในการยับยั้งจุลินทรีย์อื่น ๆ เมื่อใช้ความเข้มข้นต�่า (Lancini and Lorenzetti, 1993) ซึ่งการผลิตสารปฏิชีวนะ
ของจุลินทรีย์ปฏิปักษ์เหล่านี้จะถูกควบคุมโดยยีน (Gene) ที่เกี่ยวข้อง และจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ชนิดหนึ่งสามารถ
ผลิตสารปฏิชีวนะได้มากกว่า 1 ชนิด ในรูปสารประกอบ คุณสมบัติของจุลินทรีย์ที่สามารถผลิตสารปฏิชีวนะได้
น�าไปใช้ประโยชน์ทั้งในด้านการแพทย์ อุตสาหกรรมอาหาร รวมทั้งการควบคุมโรคพืช ทั้งในสภาพแปลงปลูก
และหลังการเก็บเกี่ยว โดยจุลินทรีย์หลายกลุ่มที่มีรายงานวิจัยว่ามีประสิทธิภาพในการควบคุมโรคพืช
โดยการผลิตสารปฏิชีวนะ มีทั้ง รา แบคทีเรีย แอคติโนมัยซีท และยีสต์ ซึ่งสารที่จุลินทรีย์ต่าง ๆ เหล่านี้ผลิตขึ้น
มามีฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อสาเหตุโรคเป้าหมายต่างกัน โดยกลุ่มแบคทีเรียที่มีประโยชน์ทางการเกษตรที่สามารถ
ผลิตสารปฏิชีวนะยับยั้งเชื้อสาเหตุโรคพืช และมีรายงานการศึกษาในประเทศไทย ได้แก่ P. fluorescens,
B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. subtillis, Burkhoderia cepacia, Lysobacter sp. Pantoea
agglomerans เป็นต้น
นอกจากนี้มีการศึกษาชนิดของสารปฏิชีวนะที่ผลิตโดยจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ชนิดต่าง ๆ พบว่าเชื้อแบคทีเรีย
เป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการสร้างสารปฏิชีวนะได้มากที่สุด รองลงมาคือ ราและแอคติโนมัยซีท
โดยสารส่วนใหญ่ที่ผลิตจะอยู่ในรูปสารประกอบอินทรีย์ทั้งที่เป็น lipopeptide และ polypeptide และ
สารที่แบคทีเรียผลิตจะมีผลต่อเชื้อโรคเป้าหมายแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของสาร เช่น สารปฏิชีวนะกลุ่ม
Pyrrolnitrin ที่ผลิตโดย Pseudomonas sp. และ Burkhoderia sp. มีฤทธิ์ในการยับยั้งราและแบคทีเรีย
สาเหตุโรคคน และเมื่อน�ามาทดสอบการควบคุมโรคพืชพบว่า สารดังกล่าวสามารถยับยั้งเชื้อราได้หลายชนิด
ทั้ง Basidiomycetes, Deuteromycetes และ Ascomycetes (Ligon et al., 2000) และยังสามารถยับยั้ง
เชื้อแบคทีเรียแกรมบวก เช่น Streptomyces ได้อีกด้วย (El-Banna and Winkelman, 1998)
2.2 การผลิตสารกลุ่ม Lytic enzyme และสารประกอบอื่น ๆ จุลินทรีย์หลายชนิดนอกจากจะผลิต
สารในกลุ่มปฏิชีวนะแล้วยังสามารถผลิตสารกลุ่มอื่นที่มีผลในการรบกวนหรือยับยั้งเชื้อก่อโรคได้ โดยกลุ่มสาร
ดังกล่าวคือ Lytic enzymes ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มีคุณสมบัติในการย่อยสลาย (Hydrolyse) สารประกอบเป็นส่วน
ต่าง ๆ (Polymeric compound) ที่เป็นส่วนประกอบที่ส�าคัญของโครงสร้างเชื้อสาเหตุโรคพืช ได้แก่ chitin
(Chitinase), proteins (Protease), cellulose (Cellulase), hemicelluloses (Glucanase) และ DNA
(DNase) เป็นต้น การแสดงออกและการปลดปล่อยสารต่าง ๆ เหล่านี้โดยจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ชนิดต่าง ๆ สามารถ
ส่งผลโดยตรงในการท�าลายหรือยับยั้งกิจกรรมของเชื้อสาเหตุโรค ตัวอย่างเช่น การใช้แบคทีเรีย Serratia
marcescens ควบคุมเชื้อรา Sclerotium rolfsii สาเหตุโรครากเน่าโคนเน่า โดยการผสมลงในดินปลูก
ซึ่งเชื้อ S. marcescens เป็นแบคทีเรียที่สามารถผลิตเอนไซม์ chitinase ออกมาย่อยผนังเซลล์ของเชื้อรา
เป้าหมายได้ นอกจากนี้ยังมีรายงานเกี่ยวกับการผลิตสาร b-1,3-glucanase โดยเชื้อ Lysobactor
enzymogenes C3 ที่สามารถย่อยผนังเซลล์ของเชื้อราได้เช่นกัน และในส่วนของเชื้อราปฏิปักษ์ เชื้อรา
Trichoderma sp. จัดเป็นเชื้อปฏิปักษ์ที่มีคุณสมบัติที่หลากหลายในการควบคุมโรคพืชรวมทั้งกลไกการผลิต
สารกลุ่ม Lytic enzyme ด้วย โดยมีรายงานว่าเชื้อรา T. harzianum L1 สามารถผลิต Lytic enzyme ชนิด
ต่าง ๆ ได้เช่นกัน
55
บทที่ 4 การควบคุมโรคพืชโดยชีววิธี
ดร.สุพจน ์ กาเซ็ม