Highlight Activities 2025: Removal of 17alpha-methyltestosterone and its androgenic activity by biofilter reactors: An implication to prevent environmental contamination from Nile tilapia production industry

การกำจัด 17α-methyltestosterone และความมีฤทธิ์ของแอนโดรเจนโดยถังปฏิกรณ์กรองชีวภาพเพื่อการป้องกันการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมจากอุตสาหกรรมการผลิตปลานิล

บทคัดย่อ
แอนโดรเจนสังเคราะห์ 17α-methyltestosterone (MT) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อการผลิตประชากรปลานิลเพศผู้ในระบบการเพาะเลี้ยง การบำบัดน้ำทิ้งจากการเพาะเลี้ยงที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้มี MT ที่หลงเหลือจากการกินหรือการเผาผลาญร่างกายของปลาปนเปื้อนออกสู่แหล่งน้ำตามธรรมชาติ และก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อระบบนิเวศทางน้ำได้ งานวิจัยนี้ได้ทำการประเมินประสิทธิภาพของถังปฏิกรณ์กรองชีวภาพในการกำจัดสาร MT และความมีฤทธิ์ของแอนโดรเจนในน้ำเสีย โดยในการทดลองได้ทำการกระตุ้นการสร้างฟิล์มชีวภาพโดยใช้การเติมด้วยน้ำจืดสังเคราะห์ที่มีอาหารปลาบดที่ปราศจาก MT และทำการเปรียบเทียบกับถังปฏิกรณ์ควบคุมที่ไม่มีฟิล์มชีวภาพ พบว่าถังปฏิกรณ์ที่มีฟิล์มชีวภาพสามารถกำจัด MT ได้มีประสิทธิภาพสูงกว่ามาก (47.0 ± 0.8% เทียบกับ 8.8 ± 2.7%) ซึ่งชี้ให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของฟิล์มชีวภาพในการกำจัด MT เมื่อเติมน้ำจืดสังเคราะห์ที่มี MT ในระดับความเข้มข้นที่พบได้ในสิ่งแวดล้อม คือ 40 µg/L พบว่าถังปฏิกรณ์ที่มีฟิล์มชีวภาพสามารถกำจัด MT ได้ 43.5 ± 1.6% และเมื่อเสริมสารอาหารในน้ำเข้าถังปฏิกรณ์ด้วยอาหารปลา, carbon-free minimal medium (CFMM), หรือ CFMM ร่วมกับกลูโคส พบว่าสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัด MT เพิ่มขึ้นเป็น 98.9 ± 0.5%, 84.5 ± 3.3% และ 89.5 ± 4.6% ตามลำดับ ซึ่งสอดคล้องกับผลการตรวจสอบความมีฤทธิ์แอนโดรเจนโดยใช้ yeast reporter gene assay ที่แสดงการลดลงอย่างมากเช่นกัน โดยลดได้ 83.7 ± 6.7% และ 84.1 ± 5.8% ในกรณีที่เสริมอาหารปลาและ CFMM ร่วมกับกลูโคสตามลำดับ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการให้สารอาหารช่วยเพิ่มการย่อยสลาย MT โดยจุลินทรีย์ การวิเคราะห์ 16S rRNA gene amplicon sequencing พบว่าจุลินทรีย์ในฟิล์มชีวภาพมีหลากหลายชนิด ได้แก่ Achromobacter, Cupriavidus, Gordonia, Rhodococcus, Sphingomonas และ Stenotrophomonas ที่เคยมีรายงานว่ามีบทบาทในการย่อยสลาย MT, แอนโดรเจน, เอสโตรเจน หรือสเตอรอล เนื่องจากไม่มีจุลินทรีย์ใดที่ตรวจพบได้อย่างสม่ำเสมอในทุกถังปฏิกรณ์ การย่อยสลาย MT จึงดูเหมือนจะเป็นผลจากการทำงานร่วมกันของกลุ่มจุลินทรีย์ที่หลากหลายชนิดมากกว่าการทำงานชนิดจำเพาะเพียงชนิดเดียว และการกระตุ้นการย่อยสลาย MT ไม่มีความจำเป็น เพราะจุลินทรีย์ที่โตด้วยอาหารปลาตั้งต้นที่มีอยู่แล้วในฟิล์มชีวภาพก็สามารถกำจัด MT ได้ และการเสริมสารอาหารยิ่งเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของจุลินทรีย์มากขึ้น
 
งานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับSustainable Development Goals (SDG) ดังนี้
เป้าหมายข้อ 6: สร้างหลักประกันว่าจะมีการจัดให้มีน้าและสุขอนามัยสาหรับทุกคน และมีการบริหารจัดการที่ยั่งยืน
6.3 ยกระดับคุณภาพน้า โดยลดมลพิษ ขจัดการทิ้งขยะและลดการปล่อยสารเคมีและวัสดุอันตราย ลดสัดส่วนน้าเสียที่ไม่ผ่านกระบวนการลงครึ่งหนึ่ง และเพิ่มการนากลับมาใช้ใหม่ทั่วโลก ภายในปี 2573

Homklin, S., Satiraphan, M., Thayanukul, P., Charanaipayuk, N., Yagi, T., & Limpiyakorn, T. (2025). Removal of 17alpha-methyltestosterone and its androgenic activity by biofilter reactors: an implication to prevent environmental contamination from Nile tilapia production industry. Process Safety and Environmental Protection, 107682. https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.107682