โดย … ดร. อรอุมา เพียซ้าย
ภาควิชาโรคพืช คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ บางเขน กรุงเทพฯ
ผักและผลไม้นับเป็นสินค้าเกษตรที่สำคัญของประเทศไทย โดยมีรายได้จากการส่งออกสู่ตลาดโลกนับเป็นจำนวนหลายพันล้านบาทต่อปี (สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร, 2552) แต่ปัจจุบันยังคงพบว่ามีงบประมาณส่วนหนึ่งที่ต้องสูญเสียไปจากการนำเข้าต้นทุนการผลิตของเกษตรกร ได้แก่ ปุ๋ยเคมี และสารป้องกันกำจัดศัตรูพืชที่มีราคาแพง และมีแนวโน้มการนำเข้าที่เพิ่มสูงขึ้นทุกปี โดยส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการดื้อยาของแมลงศัตรูพืช วัชพืช และจุลินทรีย์สาเหตุโรคพืช ทำให้เกษตรกรเข้าใจผิดว่าจะต้องใช้สารเคมีในปริมาณที่มากขึ้น (http://th.wikipedia.org/wiki/สารกำจัดศัตรูพืช) นอกจากนี้ปัญหาเรื่องสารพิษตกค้างในผลผลิตทางการเกษตร ยังเป็นอุปสรรคต่อการส่งออกและมีผลเสียต่อสุขภาพของผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อมอีกด้วย ดังนั้นจึงมีนักวิจัยให้ความสนใจในการหาวิธีป้องกันไม่ให้ผลผลิตพืชถูกศัตรูเข้าทำลาย การใช้จุลินทรีย์ในการป้องกันกำจัดโรคพืชเป็นอีกแนวทางหนึ่งที่มีการศึกษาวิจัยกันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ราที่เป็นประโยชน์ในการควบคุมโรคพืชโดยชีววิธี ซึ่งมีความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาส่งเสริมให้เกษตรกรนำมาใช้ในการผลิตพืชปลอดสารพิษเพื่อการส่งออกและบริโภค
รา เป็นจุลินทรีย์กลุ่มหนึ่งที่มีจำนวนมาก พบได้ทั่วไปในดิน น้ำ อากาศ รวมทั้งเป็นสาเหตุโรคของพืช คน และสัตว์ รามีความสำคัญกับระบบนิเวศเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากสามารถย่อยสลายเศษซากพืชซากสัตว์ให้เป็นอินทรียสารทำให้ดินอุดมสมบูรณ์เหมาะแก่การเพาะปลูกพืช ราหลายชนิดสามารถสร้างเอนไซม์ และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เป็นประโยชน์ ราบางกลุ่มอาศัยอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นแบบพึ่งพาอาศัย (symbiosis) เช่น ไมคอร์ไรซา (mychorhiza) และ ไลเคน (lichen) ราบางชนิดอาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อพืชโดยไม่ทำให้พืชแสดงอาการของโรค ซึ่งได้ประโยชน์ร่วมกันทั้งสองฝ่าย รากลุ่มนี้เรียกว่า “ราเอนโดไฟท์” (endophytic fungi) (Petrini and Carroll, 1981) พบได้ทั่วไปในพืชมากกว่า 300 ชนิด ได้แก่ พืชไม้ดอก (angiosperms) พืชจำพวกต้นสน (gymnosperms) สาหร่ายน้ำเค็ม (marine macroalgae) มอส (mosses) และ เฟิร์น (ferns) (Strobel.,2006)
ปัจจุบันมีนักวิชาการให้ความสนใจศึกษาราเอนโดไฟท์เป็นจำนวนมาก เนื่องจากมีศักยภาพสูงในการสร้างสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ ทั้งทางการแพทย์ อุตสาหกรรมและการเกษตร ในการใช้ประโยชน์จากราเอนโดไฟท์ควบคุมโรคพืชโดยชีววิธีนั้น มีรายงานว่าราเอนโดไฟท์บางชนิดสามารถควบคุมโรคผลเน่าหลังการเก็บเกี่ยว (Mercier and Jimenez, 2004; Mercier and Smilanick, 2005) จากข้อมูลงานวิจัยในต่างประเทศพบว่ามีรายงานการใช้ราเอนโดไฟท์เพื่อควบคุมโรคผลเน่าหลังการเก็บเกี่ยวของเชอรี่และองุ่น โดยผลทดสอบในห้องปฏิบัติการพบว่าราเอนโดไฟท์ Aureobasidium pullulansที่แยกได้จากผลเชอรี่และองุ่นสดในสวนผลไม้ทางตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศอิตาลี มีประสิทธิภาพสูงในการควบคุมโรคเน่าของผลเชอรี่สาเหตุจากรา Botrytis cinerea และโรคเน่าขององุ่น สาเหตุจากรา Monilinia laxa โดยมีเปอร์เซ็นต์การเกิดโรคลดลงถึง 100 เปอร์เซนต์ และเมื่อนำรา A. pullulans มาทดสอบการยับยั้งราสาเหตุโรคพืชทั้งสองชนิดโดยการปลูกเชื้อบนผลเชอรี่และองุ่นสด หลังจากราเข้าทำลายพืช 6 12 และ 24 ชั่วโมง พบว่าสามารถลดอาการผลเน่าของเชอรี่และองุ่นได้ 60 และ 80 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ (Schena et al., 2003)
นอกจากนี้ยังมีรายงานการใช้สารระเหย (volatile organic compounds, VOCs) จากราเอนโดไฟท์ ในการควบคุมโรคพืชหลังการเก็บเกี่ยวด้วยวิธีรมควัน (mycofumigation) ตัวอย่างเช่น การใช้สารระเหยจากราเอนโดไฟท์ Oxyporus latemarginatus สายพันธุ์ EF069 ที่แยกได้จากผลพริกหยวก (Capsicum annuum L., วงศ์ Solanaceae) ในการควบคุมราสาเหตุโรคพืชหลังการเก็บเกี่ยวของผลไม้ ได้แก่ Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Colletotrichum gloeosporioides และ Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici ซึ่งสารดังกล่าวมีโครงสร้างทางเคมีแบบ 5-pentyl-2-furaldehyde (PTF) โดยสามารถแยกสารนี้ได้ด้วยการเลี้ยงรา O. latemarginatus ในเปลือกข้าวสาลี และสกัดด้วยสารละลาย hexane จากนั้นแยกสารให้บริสุทธิ์โดยใช้วิธี repeated silica gel column chromatography (Lee et al., 2009) ในประเทศเกาหลี มีรายงานการใช้สารระเหย ได้แก่ สารประกอบ ß-elemene, 1-methyl-1,4-cyclohexadiene, ß-selinene และ α-selinene จากรา Nodulisporium sp. สายพันธุ์ CF016 ซึ่งเป็นราเอนโดไฟท์ที่แยกได้จากลำต้นอบเชย (Cinnamomum loureirii Nees, วงศ์ Lauraceae) ในการควบคุมการเกิดโรคหลังเก็บเกี่ยวของผลไม้ ด้วยวิธีการรมควัน พบว่าสารประกอบทั้งสองชนิดสามารถยับยั้งการเจริญของเส้นใยรา Botrytis cinerea สาเหตุโรค gray mold และรา Penicillium expansum สาเหตุโรค blue mold ของแอปเปิ้ลได้ผลดี (Park et al., 2010) และราเอนโดไฟท์บางชนิดยังสามารถชักนำให้พืชต้านทานต่อการเข้าทำลายของราสาเหตุโรคด้วย เช่น รา Trichoderma theobromicola และ T. paucisporum ซึ่งเป็นสายพันธุ์ใหม่แยกได้จากลำต้นของโกโก้ (Theobroma cacao L., วงศ์ Malvaceae) ในประเทศเปรู เมื่อนำไปทดสอบการเกิดโรคกับโกโก้พบว่าราทั้งสองชนิดนี้ไม่ทำให้พืชเป็นโรค และยังพบการสร้างสาร nonanoic acid บนอาหารเลี้ยงเชื้อในห้องปฏิบัติการ ซึ่งสารนี้มีรายงานพบเฉพาะในพืชเท่านั้น จึงสรุปได้ว่าราเอนโดไฟท์ T. theobromicola และ T. paucisporum สามารถชักนำให้พืชสร้างสาร nonanoic acid ขึ้นมาเพื่อให้โกโก้มีความต้านทานต่อการเข้าทำลายของรา Moniliophthora roreri (Samuels et al., 2006)
สำหรับในประเทศไทยมีรายงานการศึกษาการใช้ราเอนโดไฟท์ในการควบคุมโรคพืชหลังการเก็บเกี่ยวเช่นกัน ได้แก่ การศึกษาการใช้รา Cordanasp. สายพันธุ์ KPP-3 และรา Nodulisporium sp. ซึ่งเป็นราเอนโดไฟท์ที่แยกได้จากใบกล้วยป่า (Musa acuminate Colla, วงศ์ Musaceae) ควบคุมรา Colletotrichum musae สาเหตุโรคแอนแทรกโนสของกล้วย โดยราสร้างปฏิชีวนะสารที่มีผลยับยั้งการงอกของสปอร์รา C. musae และเมื่อทดสอบโดยการจุ่มผลกล้วยในสารละลายสปอร์ของราเอนโดไฟท์ทั้งสองชนิดพบว่าผลกล้วยมีเปอร์เซ็นต์การเกิดโรคแอนแทรกโนสลดลง (Nuangmek et al., 2008) นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการใช้สารระเหยจากรา Muscodor albus สายพันธ์ CMU-Cib 462 ซึ่งเป็นราเอนโดไฟท์ที่แยกได้จากใบอบเชย (Cinnamomum bejolghota) จังหวัดเชียงใหม่ เพื่อยับยั้งการเจริญของรา Penicillium digitatum ที่ก่อให้เกิดโรคผลเน่าในส้มพันธุ์สายน้ำผึ้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยสารระเหยที่รานี้สร้างได้แก่สารประกอบเอสเทอร์ แอลกอฮอล์ และกรดอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลขนาดเล็ก (Suwannarach et al., 2011)
ดังนั้นราเอนโดไฟท์จึงเป็นทรัพยากรทางธรรมชาติที่มีคุณค่ายิ่งในการสร้างสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเพื่อนำมาใช้ทดแทนสารเคมีในการป้องกันกำจัดโรคพืชหลังการเก็บเกี่ยว เพื่อช่วยลดต้นทุนการผลิต ส่งเสริมสุขภาพที่ดีให้แก่เกษตรกร อีกทั้งยังเป็นผลดีต่อผู้บริโภคอีกด้วย ซึ่งนับเป็นอีกก้าวหนึ่งของการพัฒนาประเทศที่สามารถนำทรัพยากรทางชีวภาพรามาใช้ประโยชน์ทำให้ผลผลิตทางการเกษตรมีคุณภาพและปลอดภัยจากสารเคมีด้วยวิธีทางชีวภาพได้อย่างลงตัวและยั่งยืน
** บทความนี้ ตีพิมพ์ลงใน Postharvest Newsletter ปีที่ 13 ฉบับที่ 3 กรกฎาคม-กันยายน 2557
เอกสารอ้างอิง
