ความเป็นพิษของสารกำจัดวัชพืชกลูโฟซิเนต แอมโมเนียม ในกุ้งก้ามกราม (Macrbrachium rosenbergii)

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์และที่มา : ในปัจจุบันมีการขยายตัวของการส่งออกสินค้าทางด้านการเกษตร ดังนั้นเกษตรกรจึงนำเทคโนโลยีต่าง ๆ มาช่วยเพิ่มผลผลิตทางด้านอาหารให้เพียงพอกับความต้องการของผู้บริโภค โดยใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชเพื่อเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร และการป้องกันกำจัดศัตรูพืช ดังจะเห็นได้จากปริมาณการนำเข้าปุ๋ยเคมีและสารป้องกันกำจัดวัชพืชที่เพิ่มขึ้นต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม การใช้สารกำจัดวัชพืชในทุกพื้นที่ถือว่าเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดปัญหาทางด้านสิ่งแวดล้อม การใช้สารกำจัดวัชพืชที่ปราศจากการควบคุมอย่างถูกวิธีมีความเสี่ยงต่อการแพร่กระจายของสารกำจัดวัชพืชสู่สิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ปัญหาการใช้สารเคมีทางการเกษตรที่มากเกินความจำเป็นยังทำให้เกิดการตกค้างของสารเคมีในดิน อากาศ และแหล่งน้ำ โดยการปนเปื้อนของสารดังกล่าวส่งผลกระทบโดยตรงต่อสัตว์น้ำและทำให้เกิดการสะสมสารพิษในสัตว์น้ำ แม้การปนเปื้อนของสารกำจัดศัตรูพืชอาจอยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อการบริโภคของมนุษย์ แต่ระดับการปนเปื้อนที่พบในแหล่งน้ำธรรมชาติอาจมีผลต่อสัตว์น้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเกิดการปนเปื้อนในสัตว์น้ำที่มนุษย์ใช้บริโภคก็จะส่งผลกระทบโดยตรงต่อสุขภาพของมนุษย์ ดังนั้น งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาถึงผลกระทบแบบเฉียบพลันของสารกำจัดวัชพืชกลูโฟซิเนต แอมโมเนียม ซึ่งเป็นสารกำจัดวัชพืชที่ส่งผลต่อสรีรวิทยากุ้งก้ามกราม (Macrbrachium rosenbergii) ซึ่งยังไม่เคยมีรายงานไว้ในประเทศไทย โดยทำศึกษาถึงการเปลี่ยนแปลงของเซลล์เนื้อเยื่อ การศึกษารูปแบบโปรตีนร่วมกับการใช้เทคนิคเวสเทิร์นบลอท (Western blot) มาตรวจสอบการแสดงออกของ  อะซิทิลโคลีนเอสเทอเรสซึ่งเป็นตัวชี้วัดทางชีวภาพของการได้รับสัมผัสสารกำจัดวัชพืช และยิ่งไปกว่านั้นในการศึกษาครั้งนี้  ได้ทำการประเมินถึงการเปลี่ยนแปลงของเม็ดเลือดและกิจกรรมของเอนไซม์อะซิทิลโคลีนเอสเทอเรสด้วย เพื่อให้ทราบถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงทั้งด้านชีวเคมี การเปลี่ยนแปลงในระดับเซลล์และในระดับเนื้อเยื่อในระดับห้องปฏิบัติการ  ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในเรื่องการเฝ้าระวังการปนเปื้อนของสารดังกล่าวในสัตว์น้ำและสิ่งแวดล้อมทางน้ำ และยิ่งไปกว่านั้นข้อมูลดังกล่าวจะช่วยลดความเสี่ยงของผู้บริโภคในเรื่องสุขภาพหากมีการนำกุ้งก้ามกรามมาบริโภค

วิธีดำเนินการวิจัย : ในการศึกษาครั้งนี้ได้ประเมินถึงความเป็นพิษของกลูโฟซิเนต แอมโมเนียมจากอัตราการตายสะสมการแสดงออกของอะซิทิลโคลีนเอสเทอเรส (AChE) และการเปลี่ยนแปลงของเซลล์เม็ดเลือด เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ และทางเดินอาหาร เมื่อได้รับสัมผัสสารที่ระดับความเข้มข้นในระดับต่าง ๆ ได้แก่ 0, 250, 300, 350, 400 และ 450 µL/L เป็นระยะเวลา 24, 48, 72 และ 96 ชั่วโมง ตามลำดับ นอกจากนี้ยังศึกษาถึงรูปแบบโปรตีนร่วมกับการใช้เทคนิคเวสเทิร์นบลอท (Western blot) มาตรวจสอบการแสดงออกของอะซิทิลโคลีนเอสเทอเรสซึ่งเป็นตัวชี้วัดทางชีวภาพของการได้รับสัมผัสสารกำจัดวัชพืช

ผลการวิจัย : จากการศึกษาพบว่าอัตราการตายสะสมของกุ้งก้ามกรามหลังจากได้รับสัมผัสสารกำจัดวัชพืชเพิ่มขึ้นตามระดับความเข้มข้นของสารและระยะเวลาที่ได้รับการสัมผัส อะซิทิลโคลีนเอสเทอเรสที่ตรวจสอบได้ในฮีโมลิมฟ์มีน้ำหนักโมเลกุล  71 กิโลดัลตัน (kDa) โดยการแสดงออกของอะซิทิลโคลีนเอสเทอเรสในฮีโมลิมฟ์จะลดลงเมื่อได้รับสัมผัสสารเป็นเวลานานขึ้น เมื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาของเซลล์เม็ดเลือด พบว่า เซลล์ชนิด LGH, SGH และ H-type มีขอบเขตเซลล์ที่ไม่สม่ำเสมอและไซโทพลาสซึมถูกทำลาย ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อพบว่า เกิดการบวมของกล้ามเนื้อ (swelling of muscle) และเกิดอาการกล้ามเนื้อฝ่อ (degeneration of muscle) ในเนื้อเยื่อลำไส้ พบว่าจะเกิดช่องว่างของลำไส้กว้างขึ้น (dilation of lumen) และการรวมกันของไมโครวิลไล (fusion of micro villi) โดยการเปลี่ยนแปลงจะเพิ่มมากขึ้นเมื่อกุ้งก้ามกรามได้รับสัมผัสเป็นระยะเวลานาน

สรุปผลการวิจัย : สารกำจัดวัชพืชกลูโฟซิเนต แอมโมเนียมมีความเป็นพิษต่อกุ้งก้ามกรามโดยก่อให้เกิดอัตราการตายสะสมซึ่งเพิ่มจำนวนขึ้นตามระดับความเข้มข้นและระยะเวลาที่ได้รับสัมผัส และการแสดงออกของอะซิทิลโคลีนเอสเทอเรสจะลดลงตามระยะเวลาที่ได้รับสัมผัสสารกำจัดวัชพืชกลูโฟซิเนต แอมโมเนียม ส่งผลให้กิจกรรมเอนไซม์ลดลงหลังจากการได้รับสัมผัสสารกำจัดวัชพืชที่ระดับความเข้มข้นสูงและที่ระยะเวลานานขึ้น จากข้อมูลการศึกษาครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่าสารกำจัดวัชพืช กลูโฟซิเนต แอมโมเนียมมีผลกระทบต่อกุ้งก้ามกรามทั้งในระดับชีวเคมี และเนื้อเยื่อ โดยกิจกรรมของเอนไซม์อะซิทิลโคลีนเอสเทอเรส การเปลี่ยนแปลงของเซลล์เม็ดเลือด และเนื้อเยื่อ สามารถนำมาใช้เป็นตัวชี้วัดทางชีวภาพที่มีประสิทธิภาพในการติดตามการปนเปื้อนสารกำจัดวัชพืชในระบบนิเวศได้