1. ชื่อห้องปฏิบัติการวิจัย

สาหร่ายประยุกต์ (Applied Algal Research Laboratory)

ภาควิชา

ชีววิทยา

2. สมาชิก

1. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ยุวดี พีรพรพิศาล (Assist. Prof. Dr. Yuwadee Peerapornpisal)

ผู้ประสานงาน

2. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ชโลบล วงศ์สวัสดิ์ (Assist. Prof. Dr. Chalobol Wongsawad)

สมาชิก

3. อาจารย์สมจิตร อยู่เป็นสุข (Lecturer Somchit Youpensuk)

สมาชิก

4. นายสาคร พรหมขัติแก้ว (Mr. Sakorn Promkutkaew)

สมาชิก

3. หลักการและเหตุผล

ความก้าวหน้าของวิทยาการเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตพวกสาหร่าย (algae) กำลังรุดหน้าไปอย่างรวดเร็ว ทั้งทางด้านการนำมาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์จากคุณค่าในเซลล์ของสาหร่ายเอง เช่น ทางด้านการแพทย์ เกษตรกรรม เภสัชกรรม ประมง และทางด้านโภชนาการในลักษณะของการศึกษาทางด้านเทคโนโลยีต่างๆ เช่น การเพาะเลี้ยง การคัดเลือกสายพันธุ์สาหร่ายจากแหล่งที่อยู่อาศัยต่างๆ กัน โดยเน้นสายพันธุ์ที่ให้คุณค่าทางโภชนาการ การผลิตสารต่างๆ ที่ใช้ในวงการอุตสาหกรรม แม้กระทั่งสายพันธุ์ที่มีคุณค่าทางด้านโภชน-บำบัดในการรักษาโรคต่างๆ อีกด้านหนึ่งคือทางด้านสิ่งแวดล้อมทางน้ำในลักษณะของการใช้สาหร่ายเป็นสิ่งมีชีวิตติดตามตรวจสอบคุณภาพน้ำในลักษณะ biomonitoring ซึ่งสามารถชี้ถึงคุณภาพของแหล่งน้ำนั้นก็กำลังเป็นที่สนใจกันอย่างกว้างขวาง อีกทั้งในระยะเวลาที่ผ่านมาเกิดการเจริญอย่างรวดเร็วของสาหร่ายที่สร้างสารพิษในแหล่งน้ำต่างๆ ของประเทศเรา ความสนใจเกี่ยวเนื่องกับสาหร่ายจึงมีเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และอีกประการหนึ่ง คือการจัดให้สาหร่ายเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญในแหล่งน้ำโดยเฉพาะในเขตร้อน ซึ่งมีการกระจายทั้งชนิดและจำนวนมากกว่าในเขตอบอุ่น ดังนั้นการศึกษาความหลากหลาย (biodiversity) ของสาหร่ายจึงเป็นอีกจุดหนึ่งซึ่งควรจะให้ความสนใจเป็นอย่างสูง ในภาควิชาชีววิทยา มีการเรียนการสอนและงานวิจัยทางด้านสาหร่ายมากพอสมควร ดังนั้นการจัดตั้งห้องปฏิบัติการวิจัยสาหร่ายประยุกต์จึงเป็นสิ่งที่ควร กระทำและควรดำเนินการต่อไปในอนาคตอย่างต่อเนื่อง

4. วัตถุประสงค์และเป้าหมาย

ในห้องปฏิบัติการวิจัยนี้มีจุดประสงค์หลักในการทำงานวิจัยเกี่ยวกับสาหร่าย 5 ประการคือ

4.1 วิจัยเกี่ยวกับการนำสาหร่ายขนาดเล็ก (microalgae) ของสายพันธุ์ท้องถิ่นมาคัดเลือกสายพันธุ์ เพาะเลี้ยงในสูตรอาหารต่าง ๆ และศึกษาในแง่คุณค่าทางอาหารของสาหร่ายชนิดนั้น ๆ กับนำไปประยุกต์ใช้เป็นอาหารเลี้ยงสัตว์ รวมทั้งอาหารเสริมของคน โดยมีเป้าหมายจะรวบรวมสายพันธุ์ของสาหร่ายขนาดเล็กที่มีประโยชน์ให้เป็นคลังสาหร่ายของเขตภาคเหนือตอนบน

4.2 เพาะเลี้ยงสาหร่ายที่มีคุณค่าทางโภชนาการ เช่น สาหร่ายเกลียวทอง (Spirulina platensis) ในน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม แล้วนำไปใช้ในการเพาะเลี้ยงตัวอ่อนของสัตว์น้ำเศรษฐกิจ หรือนำไปประยุกต์เป็นอาหารเสริมของคนได้ต่อไป

4.3 วิจัยเกี่ยวกับการนำสาหร่ายน้ำจืดมาเป็นดัชนีบ่งชี้คุณภาพของน้ำในแหล่งน้ำจืดในเขตภาคเหนือ

4.4 ศึกษาความหลากหลายของสาหร่ายน้ำจืดทั้งชนิดที่เป็นแพลงก์ตอนพืช สาหร่ายบริเวณท้องพื้นน้ำและสาหร่ายขนาดใหญ่ (macroalgae) ในเขตภาคเหนือ

4.5 ศึกษานิเวศวิทยาและพิษวิทยาของสาหร่ายพิษ Microcystis aeruginosa Kutz และสาหร่ายที่สร้างสารพิษอื่นๆ ในเขตภาคเหนือ

5. งานวิจัยหลักที่กำลังดำเนินการอยู่

5.1 ชื่อเรื่อง ความหลากหลายของแพลงก์ตอนพืช สาหร่ายขนาดใหญ่ ไดอะตอมพื้นท้องน้ำและแพลงก์ตอนสัตว์ในลำน้ำแม่สา อุทยานแห่งชาติดอยสุเทพ-ปุย เชียงใหม่ (ระยะเวลา 3 ปี)

ทุนวิจัย โครงการพัฒนาองค์ความรู้และศึกษานโยบายการจัดการทรัพยากรชีวภาพใน ประเทศไทย (BRT) เป็นปีที่ 3

5.2 ชื่อเรื่อง Water Quality of Mae Cham Watershed, Chiang Mai by Using Bioindicator (ระยะเวลา 1 ปี)

ทุนวิจัย International Centre of Research in Agro-forestry (ICRAF) Chiang Mai

5.3 ชื่อเรื่อง นิเวศวิทยาและพิษวิทยาของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน Microcystis aeruginosa Kutz. ในอ่างเก็บน้ำบริเวณภาคเหนือตอนบนของประเทศไทย (ระยะเวลา 2 ปี)

ทุนวิจัย สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ สาขาความร่วมมือกับต่างประเทศ (ไทย- อังกฤษ) โดยร่วมมือกับ Dr.Tony Bailey-Watts Institute of Freshwater Ecology, Edinburgh, ประเทศอังกฤษ

5.4 ชื่อเรื่อง การคัดเลือกสายพันธุ์และความหลากหลายของสาหร่ายที่เจริญได้ในอุณหภูมิสูงบริเวณน้ำพุร้อนภาคเหนือของประเทศไทย (ระยะเวลา 1 ปี)

ทุนวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

5.5 ขื่อเรื่อง Production of organic substances from CO2 by thermotolerant autotrophi microorganisms

ทุนวิจัย โครงการความร่วมมือระหว่างประเทศ ระหว่าง Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) กับสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ประเทศไทย (NRCT) งานวิจัยเรื่องนี้ได้ร่วมมือกับ Assoc.Prof.Dr.Masaharu Ishii แห่ง Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture and Life Sciences, Tokyo University ประเทศญี่ปุ่น

6. อุปกรณ์เครื่องมือที่มีอยู่แล้ว

- ชุดเก็บตัวอย่างน้ำ

- เครื่องมือวัดคุณภาพน้ำพื้นฐาน

- กล้องจุลทรรศน์แบบเลนส์ประกอบ และ inverted microscope

- ตู้เพาะเลี้ยงสาหร่ายอุณหภูมิปกติ และอุณหภูมิสูงพร้อมอุปกรณ์การเลี้ยง

- ตู้บ่มเชื้อ, เก็บเชื้อ

- Spectrophotometer

- หนังสือและสิ่งตีพิมพ์ที่ใช้ในการวินิจฉัยสาหร่าย

7. ผลสัมฤทธิ์ทางการวิจัยจนถึงปัจจุบัน

7.1 ผลงานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับชาติและ/หรือนานาชาติ

7.1.1 ชื่อเรื่อง สาหร่ายเตือนภัยในแหล่งน้ำภาคเหนือ

หนังสือ พิษวิทยาสาร Vol 8(3):7-9 ปี 2541

ชื่อผู้เขียน ยุวดี พีรพรพิศาล

7.1.2 ชื่อเรื่อง สาหร่ายพิษในแหล่งน้ำบ้านเรา

หนังสือ จุลสารวิทยาสาร คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ปีที่ 5 ฉบับที่ 27 หน้า 4-5 ปี 2542

ชื่อผู้เขียน ยุวดี พีรพรพิศาล

7.1.3 ชื่อเรื่อง Water Quality and Phytoplankton in the Mae Kuang Udomtara Reservoir, Chiang Mai, Thailand

หนังสือ Journal of the Science Faculty of Chiang Mai University Vol 26(1) : 25-43,1999

ชื่อผู้เขียน Yuwadee Peerapornpisal , Wanchai Sonthichai, Theerasak Somdee, Parinya Muslin and Eugen Rott

7.1.4 ชื่อเรื่อง The Blooming of Microcystis aeruginosa Kutz. in the Reservoir of Mae Kuang Udomtara Dam, Chiang Mai, Thailand

หนังสือ Journal of Mycotoxins ซึ่งเป็น Official Journal of the Japanese Association of Mycotoxicology, 1999 (in press) (accepted 12 Nov. 1999)

ชื่อผู้เขียน Yuwadee Peerapornpisal, Wanchai Sonthichai, Theerasak Somdee, Parinya Mulsin, Rattapoom Prommana and Eugen Rott

7.2 ผลงานวิจัยที่นำเสนอในที่ประชุมระดับชาติและ/หรือนานาชาติ

ในประเทศ

7.2.1 ชื่อเรื่อง ความหลากหลายของแพลงก์ตอนพืช สาหร่ายขนาดใหญ่ ไดอะตอมพื้นห้องน้ำ และแพลงก์ตอนสัตว์ในลำน้ำแม่สาอุทยานแห่งชาติดอยสุเทพ-ปุย เชียงใหม่ (ปีที่ 2)

เสนอในที่ประชุมประจำปีครั้งที่ 2 ของโครงการพัฒนาองค์ความรู้และศึกษานโยบายการจัดการทรัพยากรชีวภาพในประเทศไทย (BRT)โรงแรมเจริญธานีปรินเซสส์ ขอนแก่น ตุลาคม 2541

ชื่อผู้นำเสนอ ยุวดี พีรพรพิศาล สมร คลื่นสุวรรณ ฉมาภรณ์ นิวาศะบุตร ตรัย เป๊กทอง ประเสริฐ ไวยะกา ทัตพร คุณประดิษฐ์ และสาคร พรหมขัติแก้ว

7.2.2 ชื่อเรื่อง Cultivation of Spirulina platensis in Cottage Cheese Whey

เสนอในที่ประชุม The 10th Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology : Biotechnology for a Self-Sufficient Economy, Sol Twin Towers Hotel, Bangkok, 25-27 November 1998, p.129.

ชื่อผู้นำเสนอ Yuwadee Peerapornpisal and Rapeepun Pongchuachidthai

7.2.3 ชื่อเรื่อง Nutritional Value of Spirulina platensis Cultivated in Sugar Cane Molasses Distillery Slops

เสนอในที่ประชุม The 5th Asia-Pacific Biochemical Engineering Conference 1999, Phuket Arcadia Hotel, Phuket, 15-18 November 1999, p.254.

ชื่อผู้นำเสนอ Yuwadee Peerapornpisal, Supatra Chansiriphotha and Suntaree Preongkarn

นานาชาติ

7.2.4 ชื่อเรื่อง The Blooming of Microcystis aeruginosa Kutz. in the Reservoir of Mae Kuang Udomtara Dam, Chiang Mai, Thailand

เสนอในที่ประชุม International Symposium of Mycotoxicology’ 99, Mycotoxin Contamination : Health Risk and Prevention Project, Chiba University, Chiba, Japan, 9-10 September 1999, p.60-61.

ชื่อผู้นำเสนอ Yuwadee Peerapornpisal, Wanchai Sonthichai, Theerasak Somdee, Parinya Mulsin, Rattapoom Prommana and Eugen Rott

8. การให้บริการวิชาการของห้องปฏิบัติการวิจัยในด้านต่างๆ

8.1 ช่วยตรวจสอบการเจริญของสาหร่ายที่สร้างสารพิษ Microcystis aeruginosa Kutz. ซึ่งมีความสัมพันธ์กับคุณภาพน้ำทางด้านกายภาพและเคมีให้แก่ โครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาแม่กวง เขื่อนแม่กวงอุดมธารา จังหวัดเชียงใหม่ และสาธารณสุขจังหวัดพะเยาทุกเดือน

8.2 ช่วยตรวจสอบการวินิจฉัย (identify) สาหร่ายชนิดต่างๆ ได้แก่ สถาบันการศึกษาระดับอุดมศึกษา มัธยมศึกษา องค์กรเอกชนต่างๆ โรงงานผลิตน้ำดื่มในรอบปีที่ผ่านมามากกว่า 20 ครั้ง

8.3 บรรยายเรื่องคุณภาพน้ำโดยการใช้สาหร่ายเป็นดัชนีบ่งชี้และติดตามตรวจสอบคุณภาพน้ำ รวมทั้งนำนักศึกษาและนักเรียนออกปฏิบัติการภาคสนามและศึกษาสาหร่ายในห้องปฏิบัติการให้แก่สถาบันอุดมศึกษา เช่น มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี มหาวิทยาลัยนเรศวร สถาบันราชภัฎเชียงราย โรงเรียนยุพราชวิทยาลัย และโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยเชียงใหม่

8.4 ช่วยทดสอบการเพาะเลี้ยงสาหร่ายเกลียวทอง Spirulina platensis ในน้ำทิ้งจากกระบวนการผลิตแก๊ซชีวภาพจากมูลสุกร ให้แก่หน่วยบริการแก๊ซชีวภาพ สถาบันวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

8.5 ช่วยงานปฏิบัติการและคำปรึกษาการจัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย 3 โรงเรียนคือ โรงเรียนปรินซ์รอแยลวิทยาลัย โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ และโรงเรียนทวีธาภิเษก กรุงเทพมหานคร

9. ศักยภาพและความพร้อมในการวิจัยและพัฒนาร่วมกับภาคเอกชน

งานที่พร้อมในการวิจัยและพัฒนาร่วมกับภาคเอกชนในขณะนี้คือ การผลิตสาหร่ายเกลียวทอง Spirulina platensis ในระดับอุตสาหกรรม โดยใช้น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมบางประเภทมาใช้ในการเพาะเลี้ยงร่วมกับการใช้สารเคมีบางชนิด ตัวอย่าง น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม ได้แก่ กากส่าเหล้าจากโรงงานกลั่นสุรา น้ำเวย์เต้าหู้ น้ำเวย์เนยแข็ง เป็นต้น นอกจากนั้นยังสามารถใช้มูลสัตว์บางชนิด เช่น มูลไก่ มูลวัว เป็นต้น มาใช้ในการเพาะเลี้ยงสาหร่ายชนิดนี้ได้ด้วย การผลิตสาหร่ายเกลียวทองในลักษณะนี้เควรใช้เป็นอาหารเสริมหรือผสมกับอาหารปกติในการเลี้ยงสัตว์จะช่วยให้สัตว์โตเร็ว เนื่องจากสาหร่ายเกลียวทองมีปริมาณโปรตีนสูงถึง 50-60% ของน้ำหนักแห้ง นอกจากนั้นยังมีเบต้าแคโรทีนซึ่งเป็นรงควัตถุที่ทำให้ปลามีสีสวยสดขึ้น เนื้อสัตว์มีสีแดงสด ไข่แดงมีสีแดงขึ้น อีกกรณีหนึ่งคือการแยกเอารงควัตถุ เช่น เบต้าแคโรทีนออกจากเซลล์สาหร่าย เพื่อนำไปจำหน่ายต่อไป ซึ่งจะได้ราคาสูงกว่าการผลิตสาหร่ายเกลียวทองขายในลักษณะเป็นเม็ด หรือแคปซูล

ส่วนงานทางสิ่งแวดล้อม สามารถร่วมกับบริษัทหรือหน่วยงานทางด้านประเมินผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมทางน้ำ โดยเฉพาะทางด้านศึกษาจากสิ่งมีชีวิตประเภทสาหร่ายและแพลงก์ตอนพืช