อีโคไลและรูปแบบการดื้อต่อยาปฏิชีวนะภายใต้กระบวนการผลิตปุ๋ยหมักจากเศษอาหาร

ผู้แต่ง

  • สิมนัส ตรีเดช คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต กรุงเทพมหานคร
  • เพียงกมล ยุวนานนท์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต กรุงเทพมหานคร
  • จุฑารัตน์ ศรีชูเปี่ยม คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต กรุงเทพมหานคร
  • ธวัชชัย ศรีสอาด คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต กรุงเทพมหานคร
  • วิไล เจียมไชยศรี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กรุงเทพมหานคร

คำสำคัญ:

ปุ๋ยอินทรีย์, กระบวนการหมักปุ๋ยอินทรีย์, เศษอาหาร, แบคทีเรียดื้อยาปฏิชีวนะ

บทคัดย่อ

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแบคทีเรียบ่งชี้ที่ก่อโรคและคุณสมบัติการดื้อยาปฏิชีวนะในกระบวนการผลิตปุ๋ยอินทรีย์จากเศษอาหาร อีกทั้งศึกษาปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่คาดว่าน่าจะมีอิทธิพลต่อการคงอยู่ของแบคทีเรียก่อโรค และคุณสมบัติการดื้อยาปฏิชีวนะภายใต้กระบวนการผลิตปุ๋ยอินทรีย์ โดยใช้อีโคไลเป็นแบคทีเรียบ่งชี้ ใช้ระยะเวลาทดสอบ 8 สัปดาห์ ภายใต้ถังหมักขนาด 150 ลิตร ที่มีการเติมอากาศ ผลจากการศึกษาพบว่าภาพรวมการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของอีโคไลในช่วงเริ่มต้นกระบวนการหมักมีค่า MAR index ของอีโคไลอยู่ที่ 0.312 เมื่อดำเนินการหมักปุ๋ยอินทรีย์ในช่วงแรกที่อุณหภูมิภายในถังปฏิกรณ์เพิ่มขึ้น (37.0-57.0 องศาเซลเซียส) อีโคไลที่สามารถอยู่รอดได้จะมีระดับการดื้อยาเพิ่มสูงขึ้น และค่อยๆ ลดลงตามระยะเวลา โดยในสัปดาห์ที่ 8 ค่า MAR index ของอีโคไลลดลงมาที่ 0.214 ซึ่งอีโคไลส่วนใหญ่ที่เหลือรอดจัดเป็น
อีโคไลดื้อยา 1 กลุ่มยา (ร้อยละ 60.0) ในส่วนของน้ำชะจากปุ๋ยหมักช่วงแรกของการหมักพบค่า MAR index (0.405) สูงกว่าในตัวปุ๋ยหมัก และมีค่าลดระดับลงตามระยะเวลาเช่นกัน (สัปดาห์ที่ 7 มีค่า MAR index = 0.150) ดังนั้น ในการนำปุ๋ยหมักจากเศษอาหารไปประยุกต์ใช้ ควรทิ้งช่วงเวลาให้ปุ๋ยหมักเกิดการหมักจนสมบูรณ์หรือมีการพักปุ๋ยหมักทิ้งไว้ เพื่อลดระดับความรุนแรงของการดื้อยาปฏิชีวนะในแบคทีเรียซึ่งอาจปนเปื้อนอยู่ อีกทั้งควรมีระบบจัดการน้ำชะปุ๋ยหมักที่เหมาะสมเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของแบคทีเรียกลุ่มดังกล่าวสู่สิ่งแวดล้อม

References

กรมวิชาการเกษตร. (2564). หลักเกณฑ์การพิจารณาปัจจัยการผลิตพืชอินทรีย์ที่ขอขึ้นทะเบียนเพื่อการค้า (ฉบับปรับปรุง ณ วันที่ 7 มกราคม 2564). ค้นเมื่อ 25 กรกฎาคม 2566. https://www.doa.go.th/psco/wp-content/uploads/ 2020/06/Organic_1.pdf.

AOAC. (2000). Official Methods of Analysis of AOAC International. 17th Edition. Maryland, USA.

APHA, AWWA, WEF. (2012). Standard method for the examination of water and wastewater. 22nd Edition. Washington, DC, USA.

Chen Z., Li Y., Ye C., He X. and Zhang S. (2021). Fate of antibiotics and antibiotic resistance genes during aerobic co-composting of food waste with sewage sludge. Science of the Total Environment. 784: 146950. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.146950.

CLSI. (2012). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; twenty-second in formational supplement. Clinical and Laboratory Standards Insititute.

Collins C.H., Lyne P. M., Grange J. M. and Falkinham III J. O. (2004). Microbiological Methods. 8th Edition. Oxford University Press Inc. London.

Furukawa M., Misawa N. and Moore J.E. (2018). Recycling of domestic food waste does food waste composting carry risk from total antimicrobial resistance (AMR). British Food Journal. 120(11): 2710-2715.

Gou M., Hu H.W., Zhang Y.J., Wang J.T., Hayden H., Tang Y.Q. and He J.Z. (2018). Aerobic composting reduces antibiotic resistance genes in cattle manure and the resistome dissemination in agriculture soils. Science of the Total Environment. 612: 1300-1310.

Guo W., Huang C., Xi B., Tang Z., Tan W., Li W., Zhang Y. and Li W. (2021). The maturity period is the main stage of antibiotic resistance genes reduction in aerobic composting process of swine manure in sub-scale farms. Bioresource Technology. 319: 124139. doi:10.1016/j.biortech.2020.124139.

Kebibeche H., Khelil O., Kacem M. and Harche M.K. (2019). Addition of wood sawdust during the co-composting of sewage sludge and wheat straw influences seeds germination. Ecotoxicology and Environmental Safety. 168: 423-430.

Kelly B.G., Vespermann A. and Bolton D.J. (2009). Horizontal gene transfer of virulence determinants in selected bacterial foodborne pathogens. Food and Chemical Toxicology. 47: 969-977.

Li H., Zheng X., Cao H., Tan L., Yang B., Cheng W. and Xu Y. (2021). Reduction of antibiotic resistance genes under different conditions during composting process of aerobic combined with anaerobic. Bioresource Technology. 325: 124710. doi:10.1016/j.biortech.2021.124710.

Mesa R.J., Blanc V., Blanch A.R., Cortés P., Genzález J.J., Lavilla S., Miró E., Muniesa M., Saco M., Tórtola M.T., Mirelis B., Coll P., Llagostera M., Prats G. and Navarro F. (2006). Extended-spectrum -lactamase-producing Enterobacteriaceae in different environments (humans, food, animal farms and sewage). Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 58: 211-215.

Palaniveloo K., Amran M.A., Norhashim N.A., Mohamad-Fauzi N., Peng-Hui F., Hui-Wen L., Kai-Lin Y., Jiale L., Chian-Yee M.G., Jing-Yi L., Gunasekaran B. and Razak S.A. (2020). Food Waste Composting and Microbial Community Structure Profiling. Processes. 8: 723. doi:10.3390/pr8060723.

Qiu X., Zhou G., Chen L. and Wang H. (2021). Additive quality influences the reservoir of antibiotic resistance genes during chicken manure composting. Ecotoxicology and Environmental Safety. 220: 112413. doi:10.1016/j.ecoenv.2021.112413.

Rupp M.E. and Fey P.D. (2003). Extended spectrum -lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae considerations for diagnosis, prevention and drug treatment. Drugs. 63(4): 353-365.

Wang N., Yang X., Jiao S., Zhang J., Ye B. and Gao S. (2014). Sulfonamide-resistant bacteria and their resistance genes in soil fertilized with manures from Jiangsu province, southeastern China. PLOS ONE. 9(11): 1-11.

Wang P., Chen X., Liang X., Cheng M. and Ren L. (2019). Effects of nanoscale zero-valent iron on the performance and the fate of antibiotic resistance genes during thermophilic and mesophilic anaerobic digestion of food waste. Bioresource Technology. 293: 122092. doi:10.1016/j.biortech.2019.122092.

Wellington E.M.H, Boxall A.B.A., Cross P., Feil E.J., Gaze W.H., Hawkey P.M., Johnson-Rollings A.S., Jones D.L., Lee N.M., Otten W., Thomas C.M. and Williams A.P. (2013). The role of the natural environment in the emergence of antibiotic resistance in Gram-negative bacteria. Lancet Infection Disease. 13: 155-165.

Zhang Y.J., Hu H.W., Yan H., Wang J.T., Lam S.K., Chen Q.L., Chen D. and He J.Z. (2019). Salinity as a predominant factor modulating the distribution patterns of antibiotic resistance genes in ocean and river beach soils. Science of The Total Environment. 668: 193-203.

Zhao Y., Chen W., Zhang P., Cai J., Lou Y. and Hu B. (2022). Microbial cooperation promotes humification to reduce antibiotic resistance genes abundance in food waste composting. Bioresource Technology. 362: 127824. doi:10.1016/j.biortech.2022.127824.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

29-12-2023 — Updated on 19-02-2024

Versions

How to Cite

ฉบับ

ปีที่ 4 ฉบับที่ 3 (2023): วารสารเกษตรศาสตร์และเทคโนโลยี

บท

บทความวิจัย

License

Copyright (c) 2023 วารสารเกษตรศาสตร์และเทคโนโลยี

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใดๆ

บทความ ข้อมูล เนื่อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการดีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่หรือเพื่อกระทำการใดๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรณ์จากวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ก่อนเท่านั้น