นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 244

ปีที่ 51 ฉบับที่ 244 กันยายน - ตุลาคม 2566 19 การจำ�แนกทางวิทยาศาสตร์ของ Halomonas titanicae ภาพ 5 กลไกการกัดกร่อนเหล็ก โดยกลุ่มแบคทีเรียที่ใช้ซัลเฟตเป็นแหล่งพลังงาน ที่มา: Abhilash Kumar Tripathi et.al , Frontiers in Microbiology หลังจากนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งมีชีวิตแล้ว ต้องจำ�แนก สิ่งมีชีวิต พร้อมตั้งชื่อวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นกระบวนการต่อมาที่มีความสำ�คัญ ในการศึกษาความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตเพื่อให้การเรียกชื่อสิ่งมีชีวิต ต่างๆ เข้าใจตรงกันอย่างเป็นสากล โดยการจำ�แนกในยุคปัจจุบันอาศัย รากฐานจากระบบการจำ�แนกของคาโรลัส ลินเนียส นักพฤกษศาสตร์ ผู้จัดกลุ่มสปีชีส์ต่างๆ โดยหลักการจำ�แนกทางวิทยาศาสตร์ของแบคทีเรีย Halomonas titanicae เป็นดังนี้ ลำ�ดับชั้น Domain Phylum Class Order Family Genus Species ชื่อ Bacteria Pseudomonadota Gammaproteobacteria Oceanospirillales Halomonadaceae Halomonas H. titanicae คำ�อธิบาย หมายถึง ไม้เท้า เนื่องจากแบคทีเรียชนิดแรกที่ถูกค้นพบมีรูปร่างแท่ง คำ�ว่า Pseudo หมายถึง หลอก ไม่แท้ เพราะแบคทีเรียมีโครงสร้างคล้ายขน ยื่นออกมาจากเซลล์ ทำ�หน้าที่ช่วยในการเคลื่อนที่ หมายถึง แบคทีเรียแท่งเล็กที่เปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ เหมือนเทพเจ้าโพรทูส แห่งท้องทะเล ที่สามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ หมายถึง แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร หมายถึง กลุ่มแบคทีเรียที่ทนความเค็ม ในช่วง 5 - 25% ของโซเดียมคลอไรด์ หมายถึง แบคทีเรียที่ชอบความเค็ม เป็นการตั้งชื่อตามแหล่งที่พบคือ เรือไททานิก สัณฐานวิทยาของเซลล์ Halomonas titanicae เป็นแบคทีเรียแกรมลบ รูปร่างแท่ง ขนาดกว้างประมาณ 0.5 - 0.8 ไมครอน และยาวประมาณ 1.5 - 6.0 ไมครอน มีโครงสร้างที่เรียกว่า Peritrichous flagella ยื่นออกมารอบๆ เซลล์ ทำ�หน้าที่ในการเคลื่อนที่ แบคทีเรียชนิดนี้สามารถผลิตเอนไซม์คะตะเลส และออกซิเดส เพื่อสร้างเมือกลื่นๆ (Biofilms) มาเกาะที่ผิวโลหะ และมี ความสามารถในการออกซิเดชันของไธโอซัลเฟต แบคทีเรียชนิดนี้ยังผลิตสาร Ectoine, Hydroxyectoine, Betaine และ Glycine เพื่อป้องกันตัวเอง ให้มีชีวิตรอดจากแรงดันออสโมติกที่มีความเข้มข้นของเกลือสูงในทะเลลึก และเติบโตได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิประมาณ 30 - 37 องศาเซลเซียส แต่ก็สามารถ เติบโตได้ที่อุณหภูมิต่ำ�ถึง 4 องศาเซลเซียส ในสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ� หรือไม่มีออกซิเจน เมื่อนำ�มาเพาะเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงเชื้อจะเกิดเป็นโคโลนี สีขาวหรือสีเหลืองและจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำ�ตาลอ่อนเมื่อเวลาผ่านไป แบคทีเรียกัดกร่อนเหล็กได้อย่างไร ธรรมชาติในทะเล มีการแตกตัวของน้ำ� (Water Dissociation) เพื่อความสมดุลของปฏิกิริยาเคมีได้ ไฮดรอกไซค์ไอออนและไฮโดรเจน ไอออน เมื่อมีการกัดกร่อนจะเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าทางเคมีที่ขั้วบวก (Anode) ธาตุเหล็กจะแตกตัวให้เหล็กไอออนและอิเล็กตรอน ซึ่งบริเวณขั้วบวกนี้ จะเป็นการสูญเสียเนื้อเหล็กในวัสดุโลหะ ส่วนขั้วลบ (Cathode) เป็น บริเวณที่ไฮโดรเจนรับอิเล็กตรอนแล้วให้ก๊าซไฮโดรเจน เนื่องจาก Ha- lomonas titanicae เติบโตดีในสภาวะที่มีออกซิเจนน้อย จึงจัดอยู่ใน กลุ่มแบคทีเรียที่ใช้ซัลเฟตเป็นแหล่งพลังงานของเซลล์ จึงเรียกแบคทีเรีย กลุ่มนี้ว่า Sulfate Ruduce Bacteria (SRB) โดย SRB จะใช้ ซัลเฟตไอออนในน้ำ�ทะเลมาทำ�ปฏิกิริยาทางเคมีร่วมกับอิเล็กตรอนและ ก๊าซไฮโดรเจนผ่านกระบวนการเมตาบอลิซึมในเซลล์ จะได้ผลผลิตเป็น ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือก๊าชไข่เน่า หลังจากนั้นก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำ� ปฏิกิริยาทางเคมีกับเหล็กไอออน จึงเกิดเป็นตะกอนสนิม (FeS) ดังภาพ 5