น้ำส้มสายชู

        น้ำส้มสายชูจัดเป็นเครื่องปรุงรสอาหารชนิดหนึ่งที่เรารู้จักกันมานาน และใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันของครอบครัวไทย โดยนำมาประกอบอาหารที่ต้องการรสเปรี้ยว ใช้หมักดองถนอมอาหาร น้ำส้มสายชูจึงจัดเป็นเครื่องปรุงรสที่มีอยู่ประจำบ้าน ร้านค้า และร้านอาหาร ที่ขาดไม่ได้เลยทีเดียว แต่ในปัจจุบันมีการนำน้ำส้มสายชูปลอมมาจำหน่ายเนื่องจากมีราคาถูกมากเมื่อเทียบกับน้ำส้มสายชูที่เป็นอาหารได้ โดยนำกรดน้ำส้มชนิดเข้มข้นมาจำหน่ายในชื่อว่า “หัวน้ำส้ม” หัวน้ำส้มนี้ คือ “กรดน้ำส้มอย่างแรง” (Glacial acetic acid) มักพบว่าหัวน้ำส้มชนิดนี้ใช้ในอุตสาหกรรมฟอกหนัง สิ่งพิมพ์ สิ่งทอ น้ำส้มดังกล่าวแม้ว่าจะเป็นกรดน้ำส้มแต่ไม่มีความบริสุทธิ์เพียงพอที่จะนำมาบริโภคได้ เนื่องจากมีโลหะหนัก หรือวัตถุเจือปนอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างกรรมวิธีการผลิตปนเปื้อนอยู่ ทำให้เกิดพิษสะสมจากโลหะหนัก และสิ่งปนเปื้อนดังกล่าว

นอกจากนี้ยังพบปัญหาการผสมไม่ถูกส่วน หากปริมาณกรดน้ำส้มสูงเกินไปก็จะเกิดอันตรายต่อผู้บริโภค คือ อาจทำให้เกิดอาการท้องร่วงอย่างรุนแรงเนื่องจากผนังลำไส้ไม่ดูดซึมอาหาร รวมทั้งได้มีการนำเอากรดแร่อิสระบางอย่าง เช่น กรดกำมะถัน หรือ กรดซัลฟุริก(Sulphuric acid) ซึ่งเป็นกรดแก่มาเจือจางด้วยน้ำมาก ๆ แล้วบรรจุขวดขาย นับว่าเป็นอันตรายอย่างยิ่งเพราะกรดกำมะถันเป็นกรดที่มีสรรพคุณกัดกร่อนรุนแรงมาก จะทำให้เกิดอันตรายต่อระบบทางเดินอาหารและตับ น้ำส้มสายชูเหล่านี้จึงไม่ปลอดภัยที่จะนำมาบริโภค ดังนั้น ก่อนจะบริโภคน้ำส้มสายชูเราควรจะทำความรู้จักเสียก่อนว่าน้ำส้มสายชูที่ดีเป็นอย่างไร
ประเภทของน้ำส้มสายชูน้ำส้มสายชูเป็นเครื่องปรุงรสอาหาร มีทั้งเป็นผลิตผลที่ได้จากธรรมชาติ และจากการสังเคราะห์ทางเคมี มีองค์ประกอบที่สำคัญ คือ กรดน้ำส้ม (Acetic acid) มีคุณสมบัติที่ให้รสเปรี้ยว และเป็นกรดที่เหมาะสมในการรักษาคุณภาพอาหารยิ่งกว่ากรดชนิดใด ๆ เพราะไม่มีพิษต่อร่างกาย น้ำส้มสายชูจัดเป็นอาหารที่กำหนดคุณภาพหรือมาตรฐาน ตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข (ฉบับที่ 204) พ.ศ.2543 เรื่อง น้ำส้มสายชู ประเภทของน้ำส้มสายชูนั้นแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่

น้ำส้มสายชูเป็นเครื่องปรุงรสอาหาร มีทั้งเป็นผลิตผลที่ได้จากธรรมชาติ และจากการสังเคราะห์ทางเคมี มีองค์ประกอบที่สำคัญ คือ กรดน้ำส้ม (Acetic acid) มีคุณสมบัติที่ให้รสเปรี้ยว และเป็นกรดที่เหมาะสมในการรักษาคุณภาพอาหารยิ่งกว่ากรดชนิดใด ๆ เพราะไม่มีพิษต่อร่างกาย น้ำส้มสายชูจัดเป็นอาหารที่กำหนดคุณภาพหรือมาตรฐาน ตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข (ฉบับที่ 204) พ.ศ.2543 เรื่อง น้ำส้มสายชู ประเภทของน้ำส้มสายชูนั้นแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่1. น้ำส้มสายชูหมัก เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากธัญพืช ผลไม้ หรือน้ำตาลมาหมักกับส่าเหล้าแล้วหมักกับเชื้อ น้ำส้มสายชูตามกรรมวิธีธรรมชาติ การหมักจะเปลี่ยนน้ำตาลที่มีอยู่ในอาหารเหล่านี้ให้เป็นแอลกอฮอล์โดยอาศัยยีสต์ที่มีตามธรรมชาติ เพื่อให้น้ำส้มสายชูที่หมักมีกลิ่นหอมและรสชาติดี จากนั้นจะอาศัยบักเตรีตามธรรมชาติ หรือการเติมบักเตรี เพื่อเปลี่ยนแอลกอฮอล์ให้เป็นกรดน้ำส้ม น้ำส้มสายชูหมักจะมีสีเหลืองอ่อนตามธรรมชาติ มีรสหวานของน้ำตาลที่ตกค้างมีกลิ่นของวัตถุดิบที่ใช้ในการหมัก ความแตกต่างในด้านกลิ่นรส และความเข้มข้นขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุดิบที่ใช้ในการหมัก น้ำส้มสายชูหมักจะใส ไม่มีตะกอน ยกเว้นตะกอนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ และมีปริมาณกรดน้ำส้มไม่น้อยกว่า 4%

2. น้ำส้มสายชูกลั่น เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการนำแอลกอฮอล์กลั่นเจือจาง (Dilute Distilled Alcohol) มาหมักกับเชื้อน้ำส้มสายชู หรือเมื่อหมักแล้วนำไปกลั่นอีก หรือได้จากการนำน้ำส้มสายชูหมักมากลั่น น้ำส้มสายชูกลั่นจะต้องมีลักษณะใส ไม่มีตะกอนและมีปริมาณกรดน้ำส้มไม่น้อยกว่า 4%

3. น้ำส้มสายชูเทียม เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการนำเอากรดน้ำส้ม (Acetic acid) ซึ่งสังเคราะห์ขึ้นทางเคมี เป็นกรดอินทรีย์มีฤทธิ์เป็นกรดอ่อนมีความเข้มข้นประมาณ 95 % มาเจือจางจนได้ปริมาณกรด 4 - 7% ลักษณะใส ไม่มีสี กรดน้ำส้มที่นำมาเจือจางจะต้องมีความบริสุทธิ์สูงเหมาะสมที่จะนำมาเป็นอาหารได้และน้ำที่ใช้เจือจางต้องเหมาะสมที่จะใช้ดื่มได้
การควบคุมคุณภาพหรือมาตรฐานน้ำส้มสายชูน้ำส้มสายชูหมักหรือน้ำส้มสายชูกลั่น ต้องมีคุณภาพหรือมาตรฐาน ดังต่อไปนี้

ต้องมีคุณภาพหรือมาตรฐาน ดังต่อไปนี้1. มีกรดน้ำส้มไม่น้อยกว่า 4 กรัม ต่อ 100 มิลลิลิตร ที่ 27 องศาเซลเซียส
2. ตรวจพบสารปนเปื้อนได้ไม่เกินปริมาณกำหนด ดังต่อไปนี้
- สารหนู ไม่เกิน 1 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
- ตะกั่ว ไม่เกิน 1 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
- ทองแดงและสังกะสี ไม่เกิน 10 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
- เหล็ก ไม่เกิน 10 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
3. ไม่มีกรดน้ำส้มที่มิได้มาจากการผลิตน้ำส้มสายชูหมักหรือน้ำส้มสายชูกลั่น
4. ไม่มีกรดกำมะถัน (Sulfuric acid) หรือกรดแร่อิสระอย่างอื่น
5. ใสไม่มีตะกอน เว้นแต่น้ำส้มสายชูหมักตามธรรมชาติ
6. ไม่มีหนอนน้ำส้ม (Vinegar Eel)
7. ใช้น้ำสะอาดเป็นส่วนผสม
8. ให้ใช้วัตถุเจือปนอาหาร (Food Additives) ได้ ดังต่อไปนี้
- ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไม่เกิน 70 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
- กรดแอล-แอสคอร์บิก ไม่เกิน 400 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
9. มีแอลกอฮอล์ตกค้าง (Residual alcohol) ไม่เกิน 0.5 %
10. การแต่งสี ให้ใช้น้ำตาลเคี่ยวไหม้หรือสีคาราเมล

น้ำส้มสายชูเทียม ต้องมีคุณภาพหรือมาตรฐาน ดังต่อไปนี้

1. มีกรดน้ำส้มไม่น้อยกว่า 4 กรัม และไม่เกิน 7 กรัม ต่อ 100 มิลลิลิตร ที่ 27 องศาเซลเซียส
2. ตรวจพบสารปนเปื้อนได้ไม่เกินปริมาณที่กำหนด ดังต่อไปนี้
- สารหนู ไม่เกิน 1 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
- ตะกั่ว ไม่เกิน 1 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
- ทองแดงและสังกะสี ไม่เกิน 10 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
- เหล็ก ไม่เกิน 10 มิลลิกรัม ต่อน้ำส้มสายชู 1 กิโลกรัม
3. ใสไม่มีตะกอน
4. ไม่มีกรดกำมะถันหรือกรดแร่อิสระอย่างอื่น
5. ไม่ใช้สี
6. ไม่มีการแต่งกลิ่นหรือรส
7. ใช้น้ำสะอาดเป็นส่วนผสม
การเลือกซื้อน้ำส้มสายชูในการเลือกซื้อน้ำส้มสายชูที่ปลอดภัยมาบริโภค ควรจะสังเกต ดังนี้

ในการเลือกซื้อน้ำส้มสายชูที่ปลอดภัยมาบริโภค ควรจะสังเกต ดังนี้1. ฉลากอาหาร ฉลากต้องมีข้อความภาษาไทยแต่จะมีภาษาต่างประเทศได้และจะต้องมี ข้อความแสดงรายละเอียด ดังต่อไปนี้
1.1 ชื่ออาหาร เช่น น้ำส้มสายชูหมัก น้ำส้มสายชูเทียม น้ำส้มสายชูกลั่น
1.2 แสดงข้อความ “มีปริมาณกรดน้ำส้ม…%”
1.3 เลขสารบบอาหาร ในกรอบเครื่องหมาย อย (แต่ในน้ำส้มสายชูบางยี่ห้ออาจจะพบเครื่องหมาย อย.แบบเดิมที่มีตัวอักษร และตัวเลขปรากฎอยู่ แต่หลังจากวันที่ 24 กรกฎาคม 2546 ผลิตภัณฑ์น้ำส้มสายชูจะเปลี่ยนมาใช้เลขสารบบอาหารเหมือนกันหมด)
1.4 ชื่อและที่ตั้งของผู้ผลิต
1.5 ปริมาตรสุทธิของอาหารเป็นระบบเมตริก เช่น ปริมาตรสุทธิ 750 หรือปริมาตรสุทธิ 1 ลิตรเป็นต้น
1.6 แสดงวันเดือนปีที่ผลิต หรือวันเดือนปีที่หมดอายุ หรือควรบริโภคก่อนโดยมีคำว่า “ผลิต” “หมดอายุ” หรือ “ควรบริโภคก่อน” กำกับแล้วแต่กรณี

2. ถ้ามีเครื่องหมายรับรองคุณภาพมาตรฐานของกระทรวงอุตสาหกรรม (มอก.) ด้วยก็จะดี

3. ภาชนะบรรจุ ต้องสะอาด มีฝาซึ่งปิดได้สนิทพบดีกับภาชนะบรรจุ ไม่มีโลหะหนักหรือสารอื่นออกมาปนเปื้อนกับอาหาร ในปริมาณที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ ไม่มีจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค ไม่มีสีออกมาปนเปื้อนกับอาหาร และภาชนะควรเป็นประเภทขวดแก้ว ไม่ควรใช้ภาชนะพลาสติก ซึ่งอาจถูกกัดกร่อนได้

4. สภาพของอาหาร
* น้ำส้มสายชูกลั่นและน้ำส้มสายชูเทียม ควรมีลักษณะใส ไม่มีตะกอน ส่วนน้ำส้มสายชูหมักอาจมีตะกอนได้บ้างตามธรรมชาติ แต่ต้องไม่มีหนอนน้ำส้ม
* น้ำส้มสายชูเทียม จะต้องไม่มีการเจือสีใด ๆ ส่วนน้ำส้มสายชูหมักและน้ำส้มสายชูกลั่น การแต่งสีให้ใช้น้ำตาลเคี่ยวไหม้ได้
* ปริมาณกรดน้ำส้ม ซึ่งสังเกตได้จากรายละเอียดบนฉลากสำหรับน้ำส้มสายชูหมักและน้ำส้มสายชูกลั่น มีปริมาณกรดน้ำส้มไม่น้อยกว่า 4% ส่วนน้ำส้มสายชูเทียม มีปริมาณกรดน้ำส้มไม่น้อยกว่า 4% และไม่มากกว่า 7%

5. การจำหน่ายน้ำส้มสายชู หรือผลิตภัณฑ์ที่เป็นกรดน้ำส้ม ห้ามแสดงคำว่า “หัวน้ำส้ม” หรือข้อความที่มีความหมายในทำนองเดียวกัน

6. ควรพิจารณาราคาเทียบกับปริมาณ เพื่อป้องกันการถูกเอารัดเอาเปรียบจากผู้ผลิตด้วย

วิธีทดสอบน้ำส้มสายชูปลอมเมื่อท่านเลือกซื้อน้ำส้มสายชูแล้วเกิดความไม่มั่นใจว่าน้ำส้มสายชูนั้นเป็นน้ำส้มสายชูแท้หรือไม่ท่านสามารถทดสอบดูว่าเป็นน้ำส้มสายชูปลอมหรือไม่ ดังนี้

เมื่อท่านเลือกซื้อน้ำส้มสายชูแล้วเกิดความไม่มั่นใจว่าน้ำส้มสายชูนั้นเป็นน้ำส้มสายชูแท้หรือไม่ท่านสามารถทดสอบดูว่าเป็นน้ำส้มสายชูปลอมหรือไม่ ดังนี้1. การดมกลิ่น ถ้าเป็นน้ำส้มสายชูปลอมจะไม่มีกลิ่นฉุนจมูกเหมือนน้ำส้มสายชูแท้ แม้กรดกำมะถันเจือจางจะมีรสเปรี้ยวจัด แต่ไม่มีกลิ่นฉุนที่คุ้นเคยของน้ำส้มสายชูเลย แต่ถ้าเป็นการปลอมโดยเอากรดกำมะถันมาผสมกับกรดน้ำส้ม เราไม่สามารถจะทดสอบด้วยวิธีนี้ได้

2. ทดสอบโดยใช้ผักใบบาง เอาน้ำส้มสายชูที่สงสัยเทลงในภาชนะแบน ๆ แล้วนำผักใบบาง ๆ เช่น ผักชีสด ๆ แช่ลงไปแล้วจับเวลา ถ้าเป็นน้ำส้มสายชูแท้ ผักชีจะยังสดอยู่เป็นเวลาไม่ต่ำกว่า 1 ชั่วโมง แต่ถ้าเป็นกรดกำมะถันผสมอยู่ ใบผักชีจะตายนึ่ง (เป็นจุดสีน้ำตาลและลามเต็มใบ) ในเวลาไม่เกิน 45 นาที

3. ทดสอบความเป็นกรดเป็นด่าง (pH) โดยการใช้ยาสีม่วงสำหรับป้ายลิ้นเด็ก (Gentian violet) คือ ยาทาแผลที่เกิดจากเชื้อรา มีสีม่วง นำมาผสมน้ำให้เจือจางประมาณ 100 เท่า นำน้ำส้มที่สงสัยมาประมาณ 1 ช้อนชา แล้วหยดเจนเชียนไวโอเลตเจือจางไป 2 - 3 หยด สังเกตดูสีที่เกิดขึ้น ถ้าเป็นน้ำส้มสายชูแท้ จะเป็นสีม่วงดังเดิม แต่ถ้าเป็นน้ำส้มสายชูปลอมด้วยกรดแร่แล้วจะเป็นสีเขียวอ่อน ๆ หรือสีน้ำเงินอ่อน

4. ทดสอบหากรดแร่อิสระ กรดกำมะถัน หรือกรดเกลือ โดยนำตัวอย่างน้ำส้มสายชู 5 มิลลิลิตร ทำให้เจือจางด้วยน้ำกลั่นประมาณ 1 เท่าตัว หรือ 5 - 10 มิลลิลิตร เขย่าให้เข้ากันดี แล้วเติมสารละลายเมทิลไวโอเลต (1:1000) ลงไป 4 - 5 หยด ถ้าเกิดสีน้ำเงินหรือเขียวตามลำดับแสดงว่าอาจมีกรดแร่อิสระ ซึ่งเป็นกรดแก่ผสมอยู่ให้นำไปตรวจสอบด้วยน้ำยาแบเรียมคลอไรด์ หรือซิลเวอร์ไนเตรด ถ้าได้ตะกอนขาวขุ่นมากแสดงว่ามีกรดกำมะถันหรือกรดเกลือผสมอยู่ ถ้าเมื่อใส่เมทิลไวโอเลตแล้วน้ำยาไม่เปลี่ยนสีมากอย่างเห็นได้ชัดแสดงว่าเป็นน้ำส้มสายชู

5. สังเกตลักษณะของพริกดองในน้ำส้มสายชู ถ้าเป็นน้ำส้มสายชูปลอมส่วนของน้ำส้มที่อยู่เหนือพริกจะขุ่น เนื้อพริกมีสีซีดขาว เปื่อยยุ่ย แสดงว่าน้ำส้มสายชูมีความเป็นกรดสูงเกินไป ไม่ปลอดภัยต่อการบริโภค

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเรารู้วิธีในการเลือกซื้อและทดสอบน้ำส้มสายชูแท้ว่าเป็นอย่างไร เพื่อความปลอดภัยในการบริโภคแล้ว ยังมีสิ่งที่จะต้องคำนึงถึงอีก เช่น ร้านอาหาร เจ้าของร้านบางคนที่นิยมนำน้ำส้มสายชูปลอมมาประกอบอาหารหรือให้ลูกค้าปรุงรส เพราะมีราคาถูกมาก ดังนั้นก่อนบริโภคต้องสังเกตว่าร้านอาหารนั้นใช้น้ำส้มสายชูประเภทใด ลักษณะของพริกดองเป็นอย่างไร ถ้าดูแล้วไม่ชอบมาพากลก็อย่าไปเติมน้ำส้มสายชูเลย รวมถึงอันตรายจากภาชนะที่ใช้ใส่หรือตักน้ำส้ม-สายชู ซึ่งมีข้อห้ามอย่างเด็ดขาดว่า “ไม่ควรใส่หรือตักน้ำส้มสายชูด้วยภาชนะพลาสติก” เพราะน้ำส้มสายชูอาจทำปฏิกิริยากับพลาสติกเป็นสารพิษที่ก่อให้เกิดโรคมะเร็งได้ ดังนั้นการบริโภคน้ำส้มสายชูให้ปลอดภัยก็ควรจะตรึกตรองให้ถ้วนถี่ หรือจะใช้วิธีหลีกเลี่ยงการบริโภคน้ำส้มสายชูที่ท่านไม่แน่ใจว่าจะแท้หรือไม่ได้โดยการใช้สิ่งอื่นที่ได้จากธรรมชาติที่ให้รสเปรี้ยวเหมือนกัน เช่น มะนาว มะม่วง และมะขาม เป็นต้น

แหล่งข้อมูล

http://www.pantown.com/board.php?id=15220&name=board1&topic=1&action=view

ความสำคัญของจุลินทรีย์

จุลินทรีย์ที่มีขนาดเล็กมากนั้น แต่ละเซลล์จะมีกระบวนการต่างๆ ของชีวิตเกิดขึ้นได้ภายในเซลล์เดียว กระบวนการเปลี่ยนแปลงนี้ส่วนใหญ่ก็เพื่อให้เกิดประโยชน์แก่ตัวมันเอง เช่น ยีสต์ มีการเปลี่ยนแปลงอาหารให้เป็นพลังงานด้วยกระบวนการหมัก (fermentation) ขณะเดียวกันก็ได้ผลผลิตเกิดขึ้น คือ เอทิลแอลกอฮอล์ที่เรานำไปใช้ประโยชน์ได้ มีจุลินทรีย์จำนวนมากที่มีความสำคัญในการผลิตสารต่างๆ ที่มีประโยชน์และช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการต่างๆ ดังต่อไปนี้

การผลิตอาหาร

อาหารและเครื่องดื่มหลายชนิดที่เกิดจากการกระทำของจุลินทรีย์ ซึ่งมนุษย์เราได้ใช้ประโยชน์มาเป็นเวลานานแล้ว อาหารที่เกิดจากการหมักของจุลินทรีย์ เรียกว่า อาหารหมัก (fermented food) เช่น กะหล่ำปลีดอง แตงกวาดอง ไส้กรอก เกิดจากการกระทำของแบคทีเรียที่สร้างกรดแล็กติก เป็นส่วนใหญ่ แบคทีเรียเหล่านี้อาจมีอยู่ตามธรรมชาติบนอาหารหรือเราตั้งใจใส่เชื้อนั้นลงในอาหาร

ผลิตภัณฑ์นมหมัก (fermented milk) มีหลายชนิด ได้แก่ นมเปรี้ยว เนยแข็ง นมเปรี้ยวซึ่งมีรสเปรี้ยวเกิดจากการหมักนมพาสเจอร์ไรซ์ด้วยแบคทีเรียที่สร้างกรดแล็กติก จึงสามารถหมักน้ำตาลแล็กโทสให้เป็นกรดแล็กติกได้ และกรดนี้ไปทำให้โปรตีนในนมตกตะกอนเป็นลิ่มเละๆ ที่เรียกว่า เคิร์ด (curd) มีรสเปรี้ยว และมีกลิ่นหอมน่ารับประทาน ผลิตภัณฑ์นมหมักที่นิยมในปัจจุบัน ได้แก่ โยเกิร์ต นมบัตเตอร์ นมคีเฟอร์ เป็นต้น

โยเกิร์ต (yogurt) เป็นนมเปรี้ยวที่เชื่อว่าดื่มแล้วอายุยืน ทั้งชนิดกึ่งแข็งและ เหลว ใช้เชื้อต้นตอ (starter) คือ Streptococcus thermophilus และ Lactobacillus bulgaricus เติมลงในนมพาสเจอร์ไรซ์และบ่มไว้ที่อุณหภูมิประมาณ 43 องศาเซลเซียส 7 - 8 ชั่วโมง จนวัดความเป็นกรดได้ 0.9 % และทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว เพื่อหยุดปฏิกิริยาการหมัก

ผลิตภัณฑ์อื่นที่ทำจากนม ได้แก่ เนยเหลว (butter) ซึ่งทำจากไขมันในนม โดยนำนมมาปั่น ไขมันจะรวมตัวเป็นเม็ดแล้วกรองเอาส่วนที่เป็นน้ำออก นำไขมันมาเติมเชื้อแบคทีเรีย ได้แก่ Streptococcus lactis ร่วมกับ Leuconostoc citrovorum ซึ่งทำให้เนยเหลวมีกลิ่นและรสชาติเฉพาะตัว ส่วนการทำเนยแข็ง (cheese) ซึ่งมีแตกต่างกันหลายชนิดนั้นจะมีการเติมแบคทีเรีย ซึ่งเป็นเชื้อต้นตอต่างชนิดกัน เช่น S. lactis หรือ Streptococcus cremoris ทำให้ได้เนยแข็งต่างชนิดกัน แต่ละชนิดมีรสชาติและเนื้อของเนยที่แตกต่างกัน กรดที่แบคทีเรียแต่ละชนิดสร้างขึ้น จะช่วยให้นมจับตัวเป็นก้อนเคิร์ด หลังจากนี้มีการเติมเอนไซม์เรนนินลงไป เพื่อช่วยเร่งปฏิกิริยาการแข็งตัวของนม ทำให้แยกส่วนที่เป็นน้ำหรือหางนมออก ส่วนน้ำนี้เรียกว่าเวย์ (whey) แล้วจึงบีบเอาส่วนหางนมออกทำให้เนยแข็งขึ้น โดยนำไปไล่ความชื้นและใส่เกลือ เพื่อดึงน้ำออกและช่วยป้องกันการเจริญของจุลินทรีย์ ที่ไม่ต้องการ หลังจากนี้จึงนำไปบ่มด้วยแบคทีเรียหรือรา

การทำขนมปัง อาศัยจุลินทรีย์จำพวกยีสต์ใส่ลงในแป้งที่จะทำขนมปังแล้วนวด ยีสต์จะเกิดกระบวนหมักให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และแป้งอุ้มก๊าซนี้ไว้ จึงทำให้แป้งอ่อนนุ่มและพองตัว แป้งขนมปังที่ขึ้นฟูนี้เรียกว่า โด (dough) เมื่อนำแป้งไปอบ จึงทำให้ขนมขึ้นฟู การคัดเลือกสายพันธุ์ยีสต์ที่ดีจะทำให้ขนมปังมีกลิ่นรสที่ดีและสามารถหมักน้ำตาลได้มากและรวดเร็ว คุณภาพของขนมปังนอกจากขึ้นกับการเลือกชนิดยีสต์แล้ว ยังขึ้นอยู่กับสภาพการบ่มเชื้อและชนิดของวัตถุดิบที่ใช้ด้วย

การผลิตเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์ เช่น เบียร์ ไวน์ ไซเดอร์ ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่ใช้ ไซเดอร์ทำจากแอปเปิล ไวน์ทำจากองุ่น เบียร์ทำจากข้าวบาเลย์ จุลินทรีย์ที่ใช้ คือ ยีสต์ ซึ่งจะเปลี่ยนน้ำตาลในพืชหรือผลไม้ให้เป็นแอลกอฮอล์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และเกิดการเปลี่ยนแปลงกับสารอื่นๆ ทำให้ได้รสชาติดี เครื่องดื่มแอลกอฮอล์แต่ละชนิดมีรสชาติต่างกัน เนื่องจากใช้วัตถุดิบ วิธีการและสายพันธุ์ยีสต์ที่ต่างกัน

การผลิตเบียร์ อาศัยยีสต์ในกระบวนการหมัก วัตถุดิบที่ใช้ คือ ข้าวมอลต์ที่กำลังงอก (barley malt) และแป้ง (starch adjuncts) ผสมกับน้ำอุ่น หลังจากปล่อยให้เอนไซม์ย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาลแล้วจะได้น้ำเวิร์ท (wort) ออกมา เอามากรองและต้มกับดอกฮอป (hops) เพื่อให้น้ำเวิร์ทเข้มข้น มีรสชาติเพิ่มขึ้นและทำลายจุลินทรีย์ แล้วนำมาหมักด้วยยีสต์ ซึ่งจะหมักน้ำตาลให้เป็นแอลกอฮอล์และ คาร์บอนไดออกไซด์ และเกิดการเปลี่ยนแปลงกับโปรตีนและสารอื่นๆ ทำให้เกิดรสชาติที่ดี

การผลิตน้ำส้มสายชูหมัก ที่ใช้เป็นเครื่องปรุงรส ผลิตจากวัตถุดิบพวกแป้งและน้ำตาล เช่น น้ำผลไม้ น้ำเชื่อม กากน้ำตาล โดยมีการเปลี่ยนแปลง 2 ขั้นตอน คือ การหมักน้ำตาลให้เป็นเอทิลแอลกอฮอล์ในสภาพไม่ใช้ออกซิเจน โดยอาศัยยีสต์ Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus และขั้นตอนที่สองเป็นการออกซิไดซ์แอลกอฮอล์ให้เป็นกรดน้ำส้ม หรือกรดแอซิติก โดยแบคทีเรีย Acetobacter และ Gluconobacter

การผลิตอาหารจากจุลินทรีย์ จุลินทรีย์พวกแบคทีเรีย ยีสต์ สาหร่าย อาจใช้เป็นแหล่งอาหารของมนุษย์และสัตว์ได้ จุลินทรีย์เหล่านี้เจริญได้รวดเร็ว ทำให้ได้ผลผลิต คือ โปรตีนจำนวนมากและมีคุณภาพดี เพราะประกอบด้วยกรดอะมิโนจำเป็นและวิตามินปริมาณสูง อาหารเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์อาจใช้ของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมของเสียจากโรงงานกระดาษ กากน้ำตาลจากอ้อย วัสดุเหลือทิ้งจากการเกษตร หางน้ำนมหรือเวย์จากอุตสาหกรรมนม เป็นต้น จึงทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำลงและเป็นการกำจัดของเสียที่ทำให้เกิด มลภาวะได้อีกด้วย การผลิตอาหารจากจุลินทรีย์เซลล์เดียว จึงเรียกว่า กระบวนการผลิตโปรตีนเซลล์เดียว (Single Cell Protein, SCP) ตัวอย่างแบคทีเรียที่นำมาใช้ประโยชน์ ได้แก่ Pseudomonas spp. ข้อดีของการใช้แบคทีเรียเป็นโปรตีนเซลล์เดียว คือ ใช้วัตถุดิบได้หลายชนิดในการเลี้ยง มีช่วงชีวิตสั้นและผลิตโปรตีนปริมาณมาก แต่ก็มีข้อเสีย คือ เซลล์มีขนาดเล็ก เก็บเกี่ยวผลผลิตยากและมีปริมาณกรดนิวคลีอิกอยู่มากทำให้รบกวนทางเดินอาหาร นิยมใช้ยีสต์ผลิตเป็นโปรตีนเซลล์เดียวมากกว่า เนื่องจากมีปริมาณกรดนิวคลีอิกต่ำกว่า เก็บเกี่ยวผลผลิตง่ายกว่า เจริญในอาหารตั้งต้น (ซับสเตรต) ที่มี pH ต่ำ และยอมรับยีสต์เป็นอาหารมากกว่าและยังมีวิตามินปริมาณสูงด้วย ยีสต์ที่นิยมใช้ ได้แก่ Candida utilis ส่วนจุลินทรีย์อื่นๆ ที่ใช้เป็นอาหาร ได้แก่ สาหร่ายน้ำจืด และสาหร่ายทะเลหลายชนิด เช่น เทา หรือเทาน้ำ หรือผักไก ก็คือ สาหร่ายน้ำจืด สไปโรไจรา (Spirogyra) สาหร่ายคลอเรลลา (Chlorella) ให้โปรตีนสูงมากถึง 55% ไขมัน 7.5% คาร์โบไฮเดรต 17.8% นอกจากนี้ยังมีวิตามินซี (กรดแอสคอร์บิก) วิตามินบี 1 (ไทอามีน) วิตามินบี 2 (ไรโบเฟลวิน) ไนอะซิน และวิตามินบี 6 (ไพริดอกซิน) ซีนี เดสมัส (Scenedesmus) เป็นสาหร่ายสีเขียวอีกชนิดหนึ่งที่ให้โปรตีนมากกว่า 50% ของน้ำหนักแห้ง ซึ่งมากกว่าโปรตีนจากถั่วเหลืองเสียอีก (ถั่วเหลืองให้โปรตีน 34.5%) ยังมีไซยาโนแบคทีเรีย คือ สไปรูไลนา (Spirulina) ที่มีโปรตีนสูงมากถึง 63-68% คาร์โบไฮเดรต 18-20% ไขมัน 2-3% ส่วนสาหร่ายทะเลหลายชนิดที่ใช้เป็นอาหารได้ ได้แก่ อุลวา (ulva) หรือผักกาดหอมทะเล และเอนเทอโรมอร์ฟา (Enteromorpha) ที่ทางภาคใต้นำมาเป็นอาหาร สาหร่ายสีน้ำตาลพวกซาร์กัสซัม (Sargassum) หรือเรียกว่าสาหร่ายทุ่นหรือสาหร่ายใบและพาไดนา (Padina) หรือสาหร่ายพัด พวกสาหร่ายสีแดงที่ใช้เป็นอาหารได้ ได้แก่ พอร์ไฟรา (Porphyra) หรือจีฉ่าย เจลิเดียม (Gelidium) หรือสาหร่ายวุ้น กราซิลาเรีย (Gracilaria) หรือสาหร่ายผมนาง เป็นต้น

การผลิตผลิตภัณฑ์ทางอุตสาหกรรม

ผลิตภัณฑ์ทางอุตสาหกรรมหลายชนิดที่เกิดจากการกระทำของแบคทีเรีย ได้แก่

- การผลิตกรดแล็กติก ที่ใช้รักษาโรคขาดแคลเซียม ในรูปแคลเซียมแล็กเตต (calcium lactate) รักษาโรคโลหิตจาง โดยใช้ในรูปไอเอินแล็กเตต, (iron lactate) และใช้เป็นตัวทำละลายแลคเกอร์ในรูปเอ็นบิวทิลแล็กเตต (N-butyl lactate)

การผลิตกรดแล็กติก ใช้วัตถุดิบพวกแป้งข้าวโพด มันฝรั่ง กากน้ำตาล หางนมที่ได้จากอุตสาหกรรมนม ถ้าวัตถุดิบเป็นแป้งจะถูกย่อยเป็นกลูโคสก่อนด้วยกรดหรือเอนไซม์ ชนิดของแบคทีเรีย ที่ใช้ขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุดิบ เช่น ใช้เชื้อ L. bulgaricus เมื่อใช้หางนมเป็นวัตถุดิบ บางครั้งอาจต้องเติมสารประกอบไนโตรเจนหรือสารอื่นเพื่อช่วยให้เชื้อเจริญได้ดี ระหว่างการหมักจะเติมแคลเซียมไฮดรอกไซด์ เพื่อทำปฏิกิริยากับกรดแล็กติกให้เป็นกลาง ได้แคลเซียมแล็กเตต หลังจากนั้นจึงแยกแคลเซียมแล็กเตตออกมาและทำให้เข้มข้นขึ้น

- การผลิตกรดซิตริกหรือกรดส้ม ที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร เป็นเครื่องปรุงรสอาหาร ในอุตสาหกรรมน้ำหมึก สีย้อม และใช้ในวงการแพทย์ มีเชื้อราหลายชนิดที่เปลี่ยนน้ำตาลเป็นกรดส้มได้ แต่ที่ใช้กันอย่างกว้างขวาง คือ Aspergillus niger

- การผลิตกรดอะมิโน จุลินทรีย์หลายชนิดสามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนจากสารประกอบไนโตรเจน ซึ่งอาจสังเคราะห์ได้มากเกินความต้องการ จึงขับออกมาในอาหารเลี้ยงเชื้อ จุลินทรีย์บางชนิดสังเคราะห์กรดอะมิโนได้มากจนผลิตเป็นการค้าได้ เช่น แอล-ไลซีน (L-lysine) ผลิตโดยเชื้อ Enterobacter aerogenes กรดแอล-กลูตามิก (L-glutamic acid) โดยแบคทีเรีย Micrococus, Arthrobacter เป็นต้น

- การผลิตเอนไซม์ มีราและแบคทีเรียหลายชนิดที่สังเคราะห์เอนไซม์และขับออกจากเซลล์มาอยู่ในอาหาร ในทางอุตสาหกรรม สามารถเลี้ยงเชื้อราและแบคทีเรียให้สร้างเอนไซม์และทำให้เอนไซม์บริสุทธิ์ได้ เช่น

- เอนไซม์อะไมเลส (Amylase) ได้จาก Rhizopus delemar, Mucor rouxii, Aspergillus oryzae ใช้ย่อยแป้งให้เป็นเดกซ์ทรินและน้ำตาล จึงใช้เอนไซม์นี้ในการเปลี่ยนแป้งให้เป็นน้ำตาล เพื่อการผลิตแอลกอฮอล์ ใช้ในการทำให้ไวน์ เบียร์ และน้ำผลไม้ใสขึ้น

- เอนไซม์อินเวอร์เทส (Invertase) ได้จากยีสต์ S. cerevisiae ใช้ย่อยซูโครสให้เป็นกลูโคสกับฟรักโทส จึงใช้ในอุตสาหกรรมทำลูกกวาด ไอศกรีม

- โปรตีเอส (Protease) เป็นคำเรียกเอนไซม์ที่ย่อยโปรตีน ซึ่งมีหลายชนิด ได้จาก Bacillus subtilis และ A. oryzae ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องหนัง การทำกาว การทำให้เนื้อนุ่ม ทำให้เครื่องดื่มใส

- เอนไซม์เพกทิเนส (Pectinase) ได้จาก Aspergillus niger, Penicillium spp., Rhizopus spp. ใช้ในการทำให้น้ำผลไม้ใส และย่อยเพกทินในการแช่ต้นแฟลกซ์ เพื่อทำผ้าลินิน

การผลิตเชื้อเพลิง

การเกิดเชื้อเพลิงธรรมชาติในรูปถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติต้องใช้เวลานับล้านๆ ปี โดยเกิดจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์ที่ตายรวมกันเป็นตะกอน โดยอาศัยอุณหภูมิสูงและแรงกดดัน รวมทั้งการกระทำของจุลินทรีย์ เชื้อเพลิงซึ่งเป็นทรัพยากรธรรมชาติชนิดสิ้นเปลืองกำลังลดปริมาณลงอย่างรวดเร็ว ในขณะที่โลกมีความต้องการพลังงานจากเชื้อเพลิงมากขึ้น จึงอาจเกิดปัญหาการขาดแคลนพลังงาน ทั่วโลกจึงหันมาสนใจหาแหล่งพลังงานทดแทน ซึ่งมีหลายแบบ แบบหนึ่ง คือ การผลิตเชื้อเพลิงโดยอาศัยจุลินทรีย์ เชื้อเพลิงชนิดนี้ ได้แก่ แอลกอฮอล์ และมีเทน

จุลินทรีย์จำพวกยีสต์ สามารถเกิดกระบวนการหมักสารคาร์โบโฮเดรตให้ได้แอลกอฮอล์ เพื่อใช้ทำเครื่องดื่ม ดังได้กล่าวแล้ว นอกจากนี้แอลกอฮอล์ยังใช้เป็นตัวทำละลายที่ดีด้วยและยังสามารถ ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ โดยการผสมแอลกอฮอล์ประมาณ 10-15% กับน้ำมันที่เรียกว่า แก๊สโซฮอล์ (Gasohol)

พลังงานอีกชนิดหนึ่งได้จากก๊าซชีวภาพ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซมีเทน (CH4) ที่ได้จากการหมักมูลสัตว์และของเสียจากสัตว์ โดยรวบรวมของเสียเหล่านี้ใส่ในถังหมักที่มีเชื้อ จุลินทรีย์อยู่ ทิ้งไว้ให้เกิดปฏิกิริยาในที่ไม่มีอากาศ จุลินทรีย์จะใช้สารอินทรีย์ในของเสียไปและเกิดก๊าซมีเทนขึ้น ก๊าซนี้นำ ไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในการปรุงอาหารและกระบวนการอื่นๆ ที่ต้องการใช้ความร้อน ของเหลือจากถังหมัก เมื่อสะสมมากๆ ยังนำไปใช้เป็นปุ๋ยได้ ปัจจุบันครอบครัวตามชนบทมีการทำเชื้อเพลิงแบบนี้ใช้เอง

การบำบัดน้ำเสีย

การบำบัดน้ำเสียประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ ทั้งวิธีทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ การบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีทางกายภาพเป็นการบำบัดขั้นต้น เพื่อกำจัดสารแขวนลอยขนาดใหญ่ออกด้วยการตกตะกอน แยกด้วยตะแกรงแยกขยะ การกรอง การหมุนเหวี่ยง เป็นต้น ส่วนการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีทางเคมี เช่น การออกซิเดชัน รีดักชัน โดยการเติมสารเคมีไปทำปฏิกิริยาลดหรือเติมออกซิเจน ให้กับสารที่ต้องการกำจัด เพื่อให้เปลี่ยนเป็นสารประกอบรูปอื่นที่ไม่เป็นพิษ แล้วจึงตกตะกอนแยกออกไป วิธีนี้มักใช้บำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม ส่วนน้ำทิ้งจากบ้านเรือน และโรงงานอุตสาหกรรมที่มีสารอินทรีย์มาก เช่นโรงงานกระดาษ โรงงานน้ำตาล โรงงานเบียร์ ต้องใช้กระบวนการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพ โดยอาศัยจุลินทรีย์ที่เติมให้หรือ จุลินทรีย์ในธรรมชาติมาย่อยสลายสารอินทรีย์ การบำบัดน้ำเสียแบบนี้มีหลายระบบ เช่น ระบบแอคติเวเตดสลัดจ์ (Activated sludge process) เป็นระบบที่ให้อากาศแก่น้ำเสีย โดยการกวนน้ำแรงๆ หรือทำให้น้ำเคลื่อนไหวเพื่อรับอากาศและให้จุลินทรีย์ทำการย่อยสารอินทรีย์ ซึ่งเมื่อถูกย่อยแล้วมีลักษณะเป็นคอลลอยด์ เรียกว่า ฟลอค (floc) และมีจุลินทรีย์อยู่มาก ฟลอคนี้จะทิ้งให้ตกตะกอนเพื่อนำไปบำบัดต่อไป โดยการย่อยในสภาพไร้อากาศ (anaerobic sludge digestion) หรืออาจนำไปเติมให้น้ำเสียที่ไหลเข้ามาใหม่ๆ พร้อมทั้งกวนแรงๆ จะทำให้เกิดฟลอคได้เร็วขึ้น ฟลอคที่ตกตะกอนแล้ว เรียกว่า แอดติเวเตดสลัดจ์ (activated sludge) ซึ่งมีจุลินทรีย์จำนวนมาก เช่น ยีสต์ รา โพรโทซัว และแบคทีเรีย

วิธีนี้ใช้กันมาก หลังจากทิ้งให้จุลินทรีย์ย่อยสารอินทรีย์แล้วจึงส่งน้ำไปยังถังตกตะกอน น้ำที่ปล่อยทิ้งจะมีค่า BOD ลดลงมาก

อีกระบบหนึ่ง เรียกว่า ทริกกลิงฟิลเตอร์ (trickling filter) อาศัยหลักการกรองโดยปล่อยให้น้ำเสียไหลลงมาตามชั้นหิน กรวด หรือวัสดุสังเคราะห์ชิ้นเล็กๆ ที่เรียงซ้อนกันเป็นแผ่น โดย อาจพ่นน้ำเสียให้เป็นฝอยขึ้นไปในอากาศก่อนเพื่อรับออกซิเจน ที่ชั้นหินจะมีจุลินทรีย์เคลือบติดอยู่เป็นฟิล์มบางๆ ซึ่งประกอบด้วยแบคทีเรีย รา โพรโทซัวและสาหร่าย เมื่อน้ำเสียไหลผ่านชั้นหินที่มีจุลินทรีย์ สารอินทรีย์จากน้ำเสียจึงเป็นอาหารให้จุลินทรีย์ทำการย่อยสลายจนได้สารที่มีโมเลกุลเล็กลงและสามารถปล่อยทิ้งได้ โดยไม่เกิดการเน่าเสียโดยจุลินทรีย์พวกอื่นอีก

ระบบที่พึ่งพาธรรมชาติมากที่สุด คือ ระบบบ่อออกซิเดชัน (oxidation pond) ซึ่งต้องใช้พื้นที่ผิวมากและใช้จุลินทรีย์ธรรมชาติทำการย่อยสารอินทรีย์เอง โดยใช้ออกซิเจนจากธรรมชาติ หรือ ได้จากสาหร่ายที่ขึ้นอยู่ทำการสังเคราะห์แสงให้ออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับแบคทีเรียนำไปใช้ ส่วนสาหร่ายที่ขึ้นอยู่ถ้าเจริญมากๆ ยังนำไปทำปุ๋ย หรือนำไปเลี้ยงสัตว์ได้

จุลินทรีย์ช่วยย่อยสลายสารอินทรีย์และเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ให้แก่ดิน

จุลินทรีย์ในดินพวกแบคทีเรียและเห็ดราชนิดต่างๆ ช่วยย่อยสลายสารอินทรีย์จากซากสิ่งมีชีวิตให้กลายเป็นสารอนินทรีย์ โดยจุลินทรีย์ได้สารอาหารจากซากเหล่านั้น และนำไปใช้ประโยชน์ ขณะเดียวกันสารอินทรีย์ที่สลายเป็นสารอนินทรีย์ ก็เป็นสารอาหารของพืชที่ดูดซึมไปสร้างเนื้อเยื่อพืชได้ ดังนั้น ถ้าขาดจุลินทรีย์ในดิน จะทำให้ดินขาดสารอาหาร และพืชไม่สามารถเจริญเติบโตได้ จุลินทรีย์ในดิน จึงเกี่ยวข้องกับวัฏจักรของสารต่างๆ ในธรรมชาติ เช่น วัฏจักรไนโตรเจน วัฏจักรคาร์บอน วัฏจักรซัลเฟอร์ เป็นต้น

ในอากาศมีก๊าซไนโตรเจนอิสระอยู่ถึง 78% แต่พืชไม่สามารถนำไปสร้างโปรตีนในเซลล์ได้ พืชได้รับไนโตรเจนในรูปเกลือไนเตรตที่รากดูดขึ้นมาจากดิน แต่จุลินทรีย์บางชนิดมีความสามารถตรึงก๊าซไนโตรเจนจากอากาศแล้วเปลี่ยนให้เป็นสารประกอบไนเตรต จุลินทรีย์เหล่านี้บางชนิดอยู่ร่วมกับรากพืช เช่น แบคทีเรียชื่อ ไรโซเบียม (Rhizobium) อยู่ร่วมกับรากพืชตระกูลถั่วแบบพึ่งพาอาศัยแบคทีเรียบางชนิดตรึงก๊าซไนโตรเจนแบบอิสระได้ เช่น Rhodospirillum rubrum, Rhodopseudomonas vanniellii หรือไซยาโนแบคทีเรียที่อยู่ในน้ำ เช่น Anabaena spp., Nostoc spp.,Oscillatoria spp. เมื่อตรึงก๊าซไนโตรเจนแล้วจะเปลี่ยนให้เป็นแอมโมเนีย และพืชนำไปใช้เปลี่ยนเป็นโปรตีนในพืช เมื่อพืชถูกสัตว์กินจะเปลี่ยนเป็นโปรตีนในสัตว์ เมื่อพืชและสัตว์ตายลงรวมทั้งสิ่งขับถ่ายจากสัตว์จะทับถมลงดิน โปรตีนและกรดนิวคลีอิกจะถูกย่อยโดยแบคทีเรียบางชนิดในดินได้กรดอะมิโน ซึ่งถูกย่อยต่อได้แอมโมเนีย แอมโมเนียอาจระเหยออกจากดินหรือละลายน้ำกลายเป็นเกลือแอมโมเนียม (NH4+) หรือถูกพืชและจุลินทรีย์นำไปใช้และอาจเปลี่ยนต่อไปเป็นไนไตรต์ (NO2-) และไนเตรต (NO3-) ไนเตรตที่ผลิตโดยจุลินทรีย์จึงเป็นปุ๋ยให้แก่พืชได้

จุลินทรีย์เป็นสาเหตุของโรค

มีจุลินทรีย์หลายร้อยชนิดที่เป็นสาเหตุทำให้เกิดโรคแก่คน สัตว์ พืชและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ จุลินทรีย์ที่จะทำให้เกิดโรคแก่สิ่งมีชีวิตที่มันเข้าไปอาศัยอยู่หรือที่เรียกว่าโฮสต์ได้นั้นจะต้องมีกลไกที่จะเอาชนะระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายโฮสต์ แต่ถ้าโฮสต์มีความต้านทานสูงกว่า จะสามารถทำลายจุลินทรีย์ เหล่านั้นได้และไม่เกิดโรคขึ้น

ปัจจัยที่ทำให้จุลินทรีย์สามารถก่อโรคได้ ขึ้นอยู่กับสารพิษ (toxin) ที่มันสร้างขึ้น ซึ่งอาจทำลายเซลล์ต่าง ๆ ของร่างกายโฮสต์ หรือทำลายเนื้อเยื่อ เช่น เนื้อเยื่อประสาท นอกจากนี้จุลินทรีย์ยังมีสารบางอย่างและเอนไซม์ที่ย่อยสลายส่วนประกอบของเนื้อเยื่อโฮสต์ ทำให้มันบุกรุกเข้าเนื้อเยื่อโฮสต์ และทำอันตรายโฮสต์ได้

ตัวอย่างโรคของคนที่เกิดจากแบคทีเรีย เช่น ปอดบวม Diplococcus pneumoniae, วัณโรค Mycobacterium tuberculosis, โรคเรื้อน Mycobacterium leprae, บาดทะยัก Clostridium tetani, อหิวาตกโรค Vibrio cholerae, ไทฟอยด์ Salmonella typhi, บิด Shigella dysenteriae, ซิฟิลิส Treponema pallidum, คอตีบ Corynebacterium diphtheriae, ไอกรน Bordetella pertussis เป็นต้น

โรคที่เกิดจากไวรัส ได้แก่ โรคกลัวน้ำหรือโรคพิษสุนัขบ้า Rabies virus, ไข้เลือดออก Dengue virus, ไขสันหลังอักเสบ (โปลิโอ) Poliovirus, หัด Measles virus, หัดเยอรมัน Rubella virus, คางทูม Mump virus, ไข้หวัด Rhinovirus, ไข้หวัดใหญ่ Influenza virus, เริม Herpers simplex virus, อีสุกอีใสและงูสวัด Varicella - Zoster virus, ฝีดาษ Variola virus, ตับอักเสบชนิดเอ Hepatitis A virus, ตับอักเสบชนิดบี Hepatitis B virus, เอดส์ Human immunodeficiency virus (HIV) เป็นต้น

โรคที่เกิดจากเชื้อรา มีทั้งชนิดที่ทำให้เกิดโรคผิวหนังที่เยื่อบุผิวชั้นนอกและเยื่อเมือกของเซลล์ชั้นนอก ๆ การติดเชื้อแบบนี้เรียกว่า โรคผิวหนังจากเชื้อรา (Dermatomycoses หรือ Cutaneous mycoses) เช่น โรคกลาก เกลื้อน ตามผิวหนัง เล็บ และผม เกิดจากเชื้อ Microsporum, Trichophyton และ Epidermophyton ส่วนพวกที่ทำให้เกิดโรคในเนื้อเยื่อใต้ผิวหนังลงไป เรียกว่า Deep mycoses หรือ Subcutaneous mycoses เกิดจากเชื้อ Blastomyces, Histoplasma, Sporotrichum เป็นต้น

ผลิตสารปฏิชีวนะและวัคซีน

สารปฏิชีวนะ หมายถึง สารที่ใช้รักษาโรคต่างๆ โดยสร้างได้จากจุลินทรีย์ชนิดหนึ่ง เพื่อไปยับยั้งหรือทำลายการเจริญของจุลินทรีย์อีกชนิดหนึ่ง โดยไม่ทำอันตรายต่อผู้ใช้

ตัวอย่างสารปฏิชีวนะที่สร้างจากแบคทีเรีย เช่น สเตรปโตไมซิน คลอเตตราไซคลิน หรือ ออริโอไมซิน ออกซีเตตราไซคลิน หรือเทอราไมซิน คลอแรมเฟนิคอล อิริโธรไมซิน แอมโฟเทอริซิน บาซิตราซิน เป็นต้น

การฉีดวัคซีนเป็นวิธีป้องกันโรควิธีหนึ่ง โดยกระตุ้นให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันขึ้นเอง การควบคุมโรคติดเชื้อจึงจำเป็นต้องผลิตวัคซีนจำนวนมากซึ่งผลิตในลักษณะเป็นการค้า วัคซีนที่ฉีดเข้าไปก็คือ แอนติเจนที่เราจงใจใส่เข้าไปเพื่อให้ร่างกายสร้างแอนติบอดีที่จำเพาะกับแอนติเจนนั้นๆ ภูมิคุ้มกันจะอยู่ในร่างกายได้นานเท่าใดขึ้นอยู่กับชนิดของแอนติเจนที่เข้าไปกระตุ้น เช่น วัคซีนที่เตรียมจากเชื้อตายแล้ว จะมีภูมิคุ้มกันได้จำกัดเพียง 6 เดือนถึง 2 ปี ได้แก่ วัคซีนไทฟอยด์ อหิวาตกโรค ไอกรน โรคพิษสุนัขบ้า ไข้หวัดใหญ่ ส่วนวัคซีนที่เตรียมจากเชื้อที่มีชีวิตหรือเชื้อที่อ่อนกำลังลงจะให้ผลคุ้มกันในระยะนาน ได้แก่ วัคซีนโปลิโอชนิดกิน หัด หัดเยอรมัน คางทูม นอกจากนี้ยังใช้ทอกซินที่หมดพิษแล้ว ที่เรียกว่า ทอกซอยด์ มาทำเป็นวัคซีนได้ เพราะยังสามารถกระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกันได้ เช่น ทอกซอยด์ของโรคคอตีบ และบาดทะยัก แอนติบอดีจะถูกสร้างขึ้นโดยพลาสมาเซลล์ (plasma cell) ที่เปลี่ยนแปลงมาจากบีลิมโฟไซต์ (B lymphocyte) เมื่อแอนติบอดีจับกับแอนติเจนแล้วจึงกระตุ้นให้เม็ดเลือดขาวชนิดฟาโกไซต์มาจับกินด้วยวิธี ฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis) การที่แอนติบอดีจับกับแอนติเจนที่จำเพาะเจาะจงนั้น จึงทำให้แอนติบอดี ป้องกันโรคได้เพียงชนิดเดียว เมื่อเชื้อโรคถูกกำจัดออกไปแล้ว แอนติบอดีจะลดน้อยลง พลาสมาเซลล์จะเปลี่ยนเป็นเมมมอรีเซลล์ (memory cell) ซึ่งมีอายุยืนกว่า และจะเปลี่ยนกลับไปเป็นพลาสมาเซลล์ เมื่อถูกกระตุ้นด้วยแอนติเจน หรือเชื้อชนิดเดิมอีกเป็นครั้งที่สอง ทำให้สร้างแอนติบอดีได้ปริมาณมากกว่า และรวดเร็วกว่า จึงทำลายเชื้อโรคนั้นได้ทันท่วงที

การสร้างจุลินทรีย์ชนิดใหม่ โดยเทคนิคพันธุวิศวกรรม

ความต้องการพัฒนาสายพันธุ์ใหม่ๆ ของจุลินทรีย์เพื่อใช้ประโยชน์ทางการเกษตร อุตสาหกรรมและทางการแพทย์ ทำให้เกิดการค้นหาจุลินทรีย์ชนิดใหม่เรื่อยๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้แก่กระบวนการเหล่านั้น การพัฒนาให้ได้จุลินทรีย์สายพันธุ์ใหม่ๆ ที่มีความสามารถสูง สามารถให้ปฏิกิริยาได้เร็ว ให้ผลผลิตจำนวนมาก อาจทำได้โดยการปรับปรุงอาหารเลี้ยงเชื้อ สภาพแวดล้อมในการเลี้ยงเชื้อ การทำให้เกิดมิวเตชัน เพื่อให้ได้สายพันธุ์ใหม่ ปัจจุบันมีเทคนิคการตัดต่อยีนในจุลินทรีย์ ที่เรียกว่า เทคนิครีคอมบิแนนท์ดีเอ็นเอ (recombinant DNA technology) หรือพันธุวิศวกรรม (genetic engineering) ทำให้สามารถตัดต่อยีนที่ต้องการจากสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งและนำไปใส่ในสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งมักเป็นจุลินทรีย์ ทำให้เพิ่มยีนนั้นขึ้นมากมายและเพิ่มผลผลิตได้ตามต้องการ

เทคนิคพันธุวิศวกรรม เป็นการเปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรมโดยการตัดต่อยีนหรือ DNA โดยอาศัยเอนไซม์ตัดจำเพาะ ซึ่งทำหน้าที่ตัด DNA ตรงบริเวณที่มีลำดับเบสเฉพาะเจาะจง เอนไซม์ตัดจำเพาะแต่ละชนิดจะทำหน้าที่ตัด DNA ตรงจุดตัดจำเพาะต่างๆ กัน ดังนั้นจึงอาจนำยีนของคน สัตว์ พืช จุลินทรีย์ มาตัดต่อกับ DNA ของสิ่งมีชีวิตบางชนิด เช่น แบคทีริโอเฟจ (ไวรัสของแบคทีเรีย) พลาสมิดของแบคทีเรีย (พลาสมิด คือ DNA วงกลมขนาดเล็กที่อยู่นอกโครโมโซมปกติของแบคทีเรีย) ซึ่งทำหน้าที่เป็นพาหะ (vector) ให้ได้ DNA ลูกผสมหรือ รีคอมบิแนนท์ดีเอ็นเอ แล้วจึงนำ DNA ลูกผสมใส่เข้าไปในสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง (ซึ่งมักเป็นแบคทีเรีย) เพื่อให้สิ่งมีชีวิตนั้นสร้างสารผลิตภัณฑ์หรือโปรตีนที่ต้องการในปริมาณมาก

จากเทคนิคพันธุวิศวกรรมช่วยให้เกิดผลดีต่ออุตสาหกรรมการเกษตร อุตสาหกรรมเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์ อุตสาหกรรมเกี่ยวกับยา เพราะเทคนิคนี้ช่วยให้คัดเลือกได้ลักษณะที่ต้องการและสร้างได้ปริมาณมาก

ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรม จึงนำมาใช้ในการปรับปรุงสุขภาพ ความเป็นอยู่และสิ่งแวดล้อม ได้แก่ กาผลิตฮอร์โมนที่สำคัญบางชนิด และมีความต้องการสูง เช่น อินซูลินที่ใช้รักษาโรคเบาหวาน โกรทฮอร์โมน ที่ช่วยให้ร่างกายเจริญเติบโต อินเตอร์เฟียรอน (Interferon) ที่ช่วยให้ร่างกายมีความต้านทานต่อไวรัส ปัจจุบันการผลิตฮอร์โมนดังกล่าวทำในแบคทีเรียและยีสต์

การผลิตวัคซีน เช่น วัคซีนป้องกันโรคตับอักเสบชนิด บี (Hepatitis B vaccine) วัคซีนป้องกันโรคปากและเท้าเปื่อยในสัตว์ (foot and mouth disease vaccine) วัคซีนโรคกลัวน้ำ (Rabies vaccine) เป็นต้น การผลิตวัคซีนโดยวิธีนี้ นอกจากจะได้ปริมาณมากมายแล้ว ยังได้วัคซีนที่ดีกว่า โดยการกำจัดส่วนของแอนติเจนที่เป็นพิษทิ้งไป ทำให้ได้วัคซีนที่ดีและปลอดภัยมากขึ้น

การปรับปรุงสายพันธุ์จุลินทรีย์ เพื่อให้ได้สายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพในการสร้างผลผลิตสูงเพื่อนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตสารปฏิชีวนะ วิตามิน กรดอะมิโน ให้ได้ปริมาณมาก หรือปรับปรุงสายพันธุ์จุลินทรีย์ที่ใช้กำจัดแมลงศัตรูพืช ศัตรูสัตว์ การสร้างจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายคราบน้ำมัน และจุลินทรีย์ที่ตรึงไนโตรเจนให้กับธัญพืช เพื่อเป็นการปรับปรุงดิน

ความหลากหลายทางชีวภาพของจุลินทรีย์

ในบรรดาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดนั้น อาจกล่าวได้ว่า จุลินทรีย์มีความหลากหลายทางชีวภาพสูงมาก คือ มีความหลากหลายของสปีชีส์ หรือความหลากหลายของชนิดพันธุ์ จำนวน จุลินทรีย์ในโลกนี้มีอยู่ประมาณ 5 แสนชนิด แบ่งออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ 5 กลุ่ม คือ แบคทีเรีย สาหร่าย ไวรัส โพรโทซัว และราชนิดต่างๆ ซึ่งสามารถจำแนกเป็นอาณาจักรที่ต่างกันได้ถึง 3 อาณาจักร เนื่องจากมีวิธีการได้อาหารที่แตกต่างกัน และมีลักษณะโครงสร้างของเซลล์ที่ต่างกัน กล่าวคือ กลุ่มที่จัดอยู่ในอาณาจักรโมเนรา (Monera) ประกอบด้วยจุลินทรีย์พวกโพรคาริโอต ซึ่งมีเซลล์แบบโพรคาริโอติกเซลล์ (Prokaryotic cell) คือ ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส ส่วนใหญ่ได้อาหารโดยการดูดซึมอาหารที่ย่อยแล้วเข้ามาในเซลล์ มีบางชนิดที่สังเคราะห์แสงได้ ส่วนใหญ่สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ โดยการแบ่งตัวจากหนึ่งเป็นสอง ในกลุ่มนี้ ได้แก่ แบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน (blue green algae) ที่ปัจจุบันเรียกชื่อใหม่ว่า ไซยาโนแบคทีเรีย (Cyanobacteria) กลุ่มจุลินทรีย์ที่จัดอยู่ในอาณาจักรโพรทิสตา (Protista) ประกอบด้วย สาหร่าย โพรโทซัวและราเมือก กลุ่มนี้มีลักษณะเซลล์แบบยูคาริโอติกเซลล์ (Eukaryotic cell) ซึ่งมีเยื่อหุ้มนิวเคลียส และมีวิธีได้อาหารแตกต่างกัน ได้แก่ สาหร่าย ได้อาหารโดยการสังเคราะห์แสงเพราะมีคลอโรพลาสต์ จึงเป็นผู้ผลิตของระบบนิเวศ โพรโทซัวมีการดำรงชีวิตคล้ายสัตว์ ได้อาหารโดยการกินสิ่งมีชีวิตอื่น มีบางชนิดที่มีคลอโรพลาสต์ด้วย จึงช่วยในการสังเคราะห์แสงได้ บางชนิดเป็นปรสิตอยู่ในร่างกายของสิ่งมีชีวิตอื่น ส่วนราเมือก (Slime mold) ได้อาหารโดยส่งเอนไซม์ออกมาย่อยอาหารนอกเซลล์ แล้วดูดสารอาหารเข้าเซลล์ จึงดำรงชีวิตเป็นแซโพรไฟต์ อาณาจักรฟังไจ (Fungi) ได้แก่ ยีสต์ที่มีลักษณะเซลล์เดียว เห็ดและราที่มีหลายเซลล์เรียงเป็นเส้นใยจำนวนมาก เรียกว่า ไมซีเลียม เห็ด รา และยีสต์ เป็นพวกยูคาริโอตที่ไม่มีคลอโรฟิลล์ สร้างอาหารเองไม่ได้ ส่วนใหญ่ดำรงชีวิตเป็นแซโพรไฟต์ย่อยสลายสารอินทรีย์ที่เน่าเปื่อยให้เป็นสารโมเลกุลเล็ก ส่วนน้อยเป็นปรสิตทำให้เกิดโรคกับพืช สัตว์ และคน

นอกจากจุลินทรีย์ใน 3 อาณาจักรนี้แล้ว ยังมีไวรัสซึ่งไม่จัดเป็นเซลล์ เพราะมีโครงสร้างง่ายๆ มีเพียงสารพันธุกรรมชนิด DNA หรือ RNA อย่างใดอย่างหนึ่ง และมีเปลือกโปรตีนที่เรียกว่า แคปซิด (Capsid) ล้อมรอบสารพันธุกรรมไว้ ก็จัดเป็นอนุภาคไวรัสที่สมบูรณ์แล้ว ไวรัสบางชนิดอาจมีเอนเวลโลป (envelope) ล้อมรอบเปลือกโปรตีนอีกชั้นหนึ่ง เอนเวลโลปประกอบด้วยโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต ไวรัสไม่มีออร์แกเนลล์ต่างๆ ที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต จึงต้องอาศัยกลไกภายในเซลล์โฮสต์ (host) ที่มันเข้าไปอาศัยอยู่ จึงจัดไวรัสเป็นปรสิตที่แท้จริงภายในเซลล์ (obligate intracellular parasite) ของคน สัตว์ พืช และจุลินทรีย์อื่นๆ

จุลินทรีย์มีความหลากหลายทางพันธุกรรม เพราะจุลินทรีย์สปีชีส์เดียวกันอาจไม่ได้มีลักษณะที่เหมือนกันทุกประการ ทำให้แบ่งย่อยออกเป็นสายพันธุ์ (strain) ต่างๆ ได้อีก ความแตกต่างทางพันธุกรรมนี้ เป็นผลสืบเนื่องมาจากกระบวนการวิวัฒนาการอันยาวนานนับพันล้านปี เนื่องจากจุลินทรีย์ ได้กำเนิดขึ้นมาบนโลกเมื่อประมาณ 3,500 ล้านปีมาแล้ว ความแตกต่างทางพันธุกรรม ทำให้จุลินทรีย์สามารถปรับตัวให้อยู่ในสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงและมีความรุนแรงได้ ดังนั้น ความหลากหลายทางพันธุกรรม จึงเป็นผลให้จุลินทรีย์ปรับตัวให้เหมาะสมกับถิ่นที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกันได้ อันเป็นความหลากหลายทางระบบนิเวศ (ecological diversity) จึงทำให้สามารถพบจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมทุกหนทุกแห่ง ตั้งแต่บริเวณที่เย็นจัดแม้ในหิมะและน้ำแข็งขั้วโลก จนถึงบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ในบ่อน้ำพุร้อน แม้แต่ในทะเลลึกที่มีความกดดันของน้ำมากๆ ก็ยังมีจุลินทรีย์อาศัยอยู่ได้ พบได้ทั้งในน้ำเค็ม น้ำจืด สระน้ำ ลำธาร น้ำไหล ในดินแฉะ บนก้อนหิน ดินทราย ตามเปลือกไม้ และพบได้ทั้งในสภาพซึ่งไม่มีออกซิเจนที่สิ่งมีชีวิตอื่นไม่สามารถอาศัยอยู่ได้

นอกจากนี้จุลินทรีย์ยังสามารถดำรงชีวิตได้ทุกรูปแบบทั้งแบบที่สังเคราะห์อาหารได้เอง โดยใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ เพื่อรวมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำให้เป็นคาร์โบไฮเดรต และได้ก๊าซออกซิเจนเป็นผลพลอยได้ กระบวนการนี้เรียกว่าการสังเคราะห์แสง ซึ่งพบกระบวนการนี้ในสาหร่ายทุกชนิด แบคทีเรียบางชนิดและไซยาโนแบคทีเรีย แบคทีเรียบางชนิดยังได้พลังงานจากกระบวนการออกซิเดชันสารเคมีอีกด้วย บางพวกสังเคราะห์อาหารเองไม่ได้ ต้องอาศัยสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร จุลินทรีย์บางชนิด เช่น โพรโทซัว มีการเคลื่อนที่เพื่อนำสิ่งมีชีวิตหรืออาหารให้เข้ามาในเซลล์ แล้วใช้เอนไซม์ย่อยเป็นสารอาหารขนาดเล็กที่เซลล์นำไปใช้ได้ จุลินทรีย์บางชนิดอาจส่งเอนไซม์ออกจากตัวมาย่อยอาหารนอกเซลล์จนเป็นสารอาหารขนาดเล็กแล้วจึงดูดซึมสารอาหารเข้าเซลล์ก็ได้ เช่น เห็ด รา แบคทีเรีย จุลินทรีย์เหล่านี้จึงมักอาศัยอยู่ตามซากพืชซากสัตว์ที่ตายแล้ว และเป็นสาเหตุให้ซากเน่าเปื่อย เพื่อสลายเป็นสาร อนินทรีย์ในดินทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ขึ้น จุลินทรีย์บางชนิดอาจปรับตัวให้เป็นปรสิต (parasite) เข้าไปอาศัยอยู่ในร่างกายหรือเซลล์ของสิ่งมีชีวิตอื่น เช่น พืช สัตว์ และมนุษย์ และอาศัยอาหารจากพืช สัตว์เหล่านั้น ซึ่งทำหน้าที่เป็นเจ้าบ้านหรือโฮสต์ ทำให้โฮสต์เกิดโรคขึ้น

ในการเปลี่ยนอาหารโมเลกุลใหญ่ให้เป็นพลังงานที่จุลินทรีย์ใช้ในการดำรงชีวิตนั้นเกิดขึ้นโดยกระบวนการหายใจ ซึ่งมีอยู่ 3 แบบ คือ แบบที่ใช้ออกซิเจนอิสระ แบบที่ไม่ใช้ออกซิเจน และแบบกระบวนการหมัก มีจุลินทรีย์จำนวนมากที่ใช้กระบวนการหายใจแบบใช้ออกซิเจนจากอากาศในการเปลี่ยนอาหารให้เป็นพลังงาน แต่จุลินทรีย์บางชนิดในกระบวนการหายใจไม่ต้องอาศัยก๊าซออกซิเจน พวกนี้เมื่อสลายอาหารแล้วมักได้ก๊าซที่มีกลิ่นเหม็น จุลินทรีย์บางชนิด เช่น ยีสต์ อาศัยกระบวนการหมักในการเปลี่ยน อาหารให้เป็นพลังงาน และยังได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นสารอินทรีย์ที่เรานำไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น เอทิลแอลกอฮอล์ กรดแล็กติก กรดน้ำส้ม กรดซักซินิก เป็นต้น

จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ต้องได้อาหารจากสิ่งมีชีวิตอื่น จึงมีความสัมพันธ์ร่วมกับสิ่งมีชีวิต ทั้งแบบปรสิตที่ทำให้เกิดโรคกับโฮสต์ดังกล่าวแล้ว หรือจุลินทรีย์บางชนิดอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตอื่นโดยไม่ทำอันตราย แต่กลับให้ประโยชน์ซึ่งกันและกัน ที่เรียกว่าภาวะพึ่งพากัน (mutualism) ตัวอย่างความสัมพันธ์นี้ ได้แก่ ไลเคนส์ ไรโซเบียมที่อยู่กับปมรากถั่ว โพรโทซัวไตรโคนิมฟาที่อยู่กับปลวกเป็นต้น

ไลเคนส์เป็นความสัมพันธ์ระหว่างราและสาหร่าย ซึ่งต่างได้ประโยชน์ซึ่งกันและกัน ไลเคนส์สามารถเจริญได้บนหินหรือเปลือกไม้ หรือบริเวณที่แห้งแล้งไม่เหมาะกับการเจริญของพืชอื่น ไลเคนส์จำนวนมากเจริญได้ที่อุณหภูมิต่ำแถบขั้วโลกและบนภูเขาสูง ไลเคนส์ประกอบด้วยไมซีเลียมของราอัดกันแน่นอยู่ชั้นบน ข้างใต้เป็นกลุ่มเซลล์ของสาหร่ายและด้านล่างลงไปเป็นชั้นของรา ซึ่งยึดติดกับพื้นดินด้วยไฮฟา

ไลเคนส์เป็นเครื่องบ่งชี้ถึงมลภาวะของอากาศ บริเวณใดที่อากาศมีมลพิษมาก จะไม่พบไลเคนส์เจริญอยู่ การมีไลเคนส์เจริญอยู่ที่ใดแสดงว่าอากาศบริเวณนั้นมีความบริสุทธิ์

การเปลี่ยนแปลงสภาพระบบนิเวศอย่างรุนแรง อาจมีผลทำให้จุลินทรีย์สูญพันธุ์ได้ เช่น การพลิกหน้าดิน โดยการไถพรวนด้วยเครื่องจักรขนาดใหญ่ อาจทำให้จุลินทรีย์ชนิดที่อยู่ใต้ดินถูกพลิกขึ้นมาผิวดิน และเผชิญกับสภาพแวดล้อมใหม่ที่มีอากาศและแสงแดดรุนแรง หรือในกรณีกลับกัน จุลินทรีย์ชนิดที่อยู่หน้าดินและชอบอากาศและแสงแดด อาจถูกพลิกกลับลงไปอยู่ใต้ดินซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมกับมัน จุลินทรีย์เหล่านี้อาจปรับตัวไม่ทันและตายได้ แต่จุลินทรีย์บางชนิดได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ให้สามารถเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ โดยมีโครงสร้างพิเศษ เช่น สปอร์ ซีสต์ แคปซูล ทำให้ทนต่อความแห้งแล้ง ความร้อน สารเคมี รังสีต่างๆ และแรงกดดันต่างๆ ได้ จึงทำให้จุลินทรีย์พวกนี้มีชีวิตรอดมาจนทุกวันนี้

แหล่งข้อมูล
http://www.awu.ac.th

 

อาเล็กซานเดอร์ เฟลมมิ่ง : Alexander Flemming

เกิดวันที่ 6 สิงหาคม ค.ศ.1881 ที่เมืองล็อกฟิลด์ แอร์ (Logfield Air) ประเทศสก็อตแลนด์ (Scotland) เสียชีวิต วันที่ 11 มีนาคม ค.ศ.1955 ที่กรุงลอนดอน (London) ประเทศอังกฤษ (England) ผลงาน       - ค้นพบเชื้อราชนิดหนึ่งชื่อว่าเพนนิซิเลียม (Penicilliam) ต่อมาได้นำมาสกัดเป็นยาชื่อว่า เพนนิซิลิน (Penicilin)  - ค.ศ.1946 ได้รับรางวัลโนเบลสาขาแพทย์ ร่วมกับโฮวาร์ด วอลเทอร์ และเอิร์น โบร์ลเชน         เฟลมมิ่งเกิดเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม ค.ศ.1881 ที่เมืองล็อกฟิลด์ แอร์ ประเทศสก็อตแลนด์ บิดาของเขาชื่อฮิวจ์ เฟลมมิ่ง (Hugh Flaming) เฟลมมิ่งเป็นเด็กที่มีความซุกซน ฉลาดหลักแหลม เมื่ออายุเข้าเกณฑ์เรียนหนังสือ บิดาได้ส่งเฟลมมิ่งเข้าเรียนที่โรงเรียน คาร์เวล (Carwell School) หลังจากนั้นได้เข้าเรียนต่อที่คิลมาร์น็อก อะเคดามี (Kilemanox Academy) ต่อมาเขาได้เข้าเรียนต่อวิชาแบคทีเรียวิทยา ที่วิทยาลัยการแพทย์ แห่งโรงพยาบาลเซนต์แมรี่ และจบการศึกษาในปี ค.ศ.1908 โดยได้รับเกียรตินิยมอันดับ 1 อีกด้วย หลังจากจบการศึกษาเฟลมมิ่งได้เข้าทำงานเป็นแพทย์ประจำแผนกภูมิคุ้มกันโรค และผู้ช่วยของเซอร์แอล์มโรท เอ็ดเวิร์ด ไรท์ (Sir Edward Writhe) หัวหน้าแผนกแบคทีเรียวิทยา ที่โรงพยาบาลเซนต์แมรี่          ในระหว่างปี ค.ศ.1914-1918 ได้เกิดสงครามโลกครั้งที่ 1 ขึ้น เฟลมมิ่งได้เข้าเป็นทหารเสนารักษ์ยศนายร้อยตรีประจำกองทัพตำรวจหลวง (RoyalArmyCorps) และในระหว่างนี้เองทำให้เฟลมมิ่งได้เห็นทหารบาดเจ็บจากการต่อสู้จำนวนมาก และบาดแผลของทหารเหล่านี้มีอาการอักเสบ เป็นบาดทะยัก หรือไม่ก็เน่าเปื่อย ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้ทหารต้องเสียชีวิต แพทย์เสนารักษ์ทั้งหลายพยายามดูแลบาดแผลด้วยยาฆ่าเชื้อโรค ซึ่งฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น อีกทั้งยังทำลายโฟโตไซท์ ของร่างกายอีกด้วย          เมื่อสงครามจบสิ้นลง เฟลมมิ่งได้เข้าทำงานเป็นอาจารย์สอนที่วิทยาลัยเซนต์แมรี่ ในระหว่างที่เขาทำงานอยู่ที่วิทยาลัยเซนต์แมรี่ เขาได้ทำการทดลองเกี่ยวกับแบคทีเรียตัวหนึ่งที่มีชื่อว่า สเตปฟิโลคอกคัส (Staphylococcus) ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดโรคเซฟติซีเมีย (Septicemia) หรือการติดเชื้อแบคทีเรียเลือด อาการของโรคจะทำให้ผู้ป่วยมีอาการปวดบาดแผลมาก และทำให้ เสียชีวิตได้ในเวลาต่อมา เฟลมมิ่งได้เพาะเชื้อแบคทีเรียชนิดนี้ลงบนจากแก้วเพื่อหาวิธีการฆ่าเชื้อโรคชนิดนี้ให้ได้ และยาฆ่าเชื้อต้องไม่เป็นอันตรายต่อร่างกาย เขาพยายามค้นหาสารสกัดจากสิ่งต่าง ๆ หลายชนิด เช่น น้ำมูก เนื่องจากครั้งหนึ่งเฟลมมิ่งป่วยเป็นหวัด มีน้ำมูกไหล เขาคิดว่าน้ำมูกเป็นสิ่งที่ร่างกายผลิตขึ้นมา ดังนั้นเขาจึงใช้น้ำมูกหยดลงในจานที่มีแบคมีเรีย ผลปรากฏว่าสามารถฆ่าเชื้อ แบคทีเรียได้ตายหมด แต่เป็นเชื้อแบคทีเรียที่ไม่ร้ายแรงนัก จากนั้นเฟลมมิ่งได้ทดลองนำสิ่งที่ร่างกายผลิตได้ทดลอง ต่อมาคือน้ำตา เขาใช้น้ำตา 2-3 หยด หยดลงในจานแบคทีเรีย ปรากฏว่าน้ำตาสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ดีกว่าน้ำมูกเสียอีก แต่น้ำตาเป็นสิ่งที่หา ยากมาก เฟลมมิ่งจึงต้องหาอย่างอื่นมาทดแทน เขาพบว่าในน้ำตามีเอนไซม์ ซึ่งน่าจะเป็นสิ่งที่ทำลายแบคทีเรียได้ เฟลมมิ่งได้นำเล็บ เส้นผม และผิวหนังมาทดลอง แต่เอนไซม์ที่สกัดได้มักมีผลกระทบต่อร่างกาย          ในที่สุดเขาก็ค้นพบเอนไซม์ชนิดหนึ่งในไข่ขาวชื่อว่า ไลโซไซม์ แต่การแยกไลโซไซม์บริสุทธิ์ออกมาทำให้ยากมาก อีกทั้งเฟลมมิ่งขาดแคลนเครื่องมืออันทันสมัย คน และเวลา ดังนั้นเขาจึงเขียนบทความลงในวารสารฉบับหนึ่ง เพื่อหาเงินทุนในการทดลอง แต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จ เพราะไม่มีผู้ใดให้ความสนใจเลย ดังนั้นเรื่องนี้จึงต้องหยุดชะงักแต่เพียงเท่านี้ แต่การทดลองหาวิธีฆ่าเชื้อโรคของเฟลมมิ่งไม่ได้หยุดแต่เพียงเท่านี้ เขาได้ทำการค้นหาวิธีอื่นที่ง่ายกว่านี้          ในปี ค.ศ.1928 เฟลมมิ่งได้เลื่อนตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์ประจำภาควิชาแบคทีเรีย แต่เขาก็ยังคงทำการทดลองเพื่อค้นหาวิธีฆ่าเชื้อโรคต่อไป เฟลมมิ่งได้ซื้ออุปกรณ์ชนิดใหม่สำหรับเพาะเชื้อแบคทีเรีย โดยลักษณะเป็นจานแก้วใส ก้นตื้น มีฝาปิด เฟลมมิ่งได้ใส่พืชทะเลชนิดหนึ่งลงไปในจานทดลองที่มีแบคทีเรีย จากนั้นปิดฝาให้สนิทเพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งแปลกปลอมหล่นลงไป แล้วจึงนำไปเก็บไว้ในที่ที่มีอุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส ซึ่งเท่ากับอุณหภูมิในร่างกายมนุษย์ หน้าที่ในการดูแลจานแบคทีเรีย เฟลมมิ่งได้มอบ ให้กับผู้ช่วยของเขา อยู่มาวันหนึ่งผู้ช่วยของเขาลืมปิดฝาจาน อีกทั้งยังตั้งทิ้งไว้บนโต๊ะใกล้กับหน้าต่างห้องทดลองอีกด้วย ปรากฏว่ามีเชื้อราสีเทาเขียวมีลักษณะคล้ายกับราที่ขึ้นบนขนมปังอยู่เต็มไปหมด เฟลมมิ่งโกรธผู้ช่วยของเขามาก แต่ถึงอย่างนั้นเฟลมมิ่งก็ไม่ได้ ทิ้งจานทดลองอันนี้ และนำมาไว้ที่มุมหนึ่งของห้อง เมื่อเฟลมมิ่งได้ทำการทดสอบอีกครั้งหนึ่งอย่างละเอียดและพบว่า เชื้อราชนิดนี้ กินเชื้อแบคทีเรียนสเตปฟิโลคอกคัสได้ เฟลมมิ่งได้เริ่มเพาะเชื้อราชนิดนี้ในขวดเพาะ เมื่อเพาะชื้อราได้จำนวนมากพอ เฟลมมิ่งได้นำ เชื้อแบคทีเรีย 6 ชนิด ใส่ลงในจาน แล้วนำเชื้อราใส่ลงไป ปรากฏว่าเชื้อราสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ถึง 4 ชนิด ที่เหลืออีก 2 ชนิด เป็นแบคทีเรียชนิดร้านแรงที่ทำให้เกิดโรคอย่างแอนแทรกซ์ และคอตีบ          จากนั้นเฟลมมิ่งได้สอบถามไปยังนักวิทยาศาสตร์ผู้มีความรู้ทั้งหลายว่า เชื้อราชนิดนี้ชื่ออะไร ในที่สุดเขาก็ได้คำตอบว่าเชื้อราชนิดนี้จัดอยู่ในกลุ่มเพนนิซิเลียม ชื่อว่า เพนนิซิเลียม อุมรูบรุม ต่อมาเฟลมมิ่งได้นำเชื้อราชนิดนี้มาสกัดเป็นยาชื่อว่า เพนนิซิลิน เฟลมมิ่งได้นำยาชนิดนี้มาใช้กับสัตว์ทดลอง ซึ่งได้ผลเป็นอย่างดี แต่เขายังไม่กล้าใช้กับคน เพราะยังไม่สามารถสกัดเพนนิซิลินบริสุทธิ์ได้ เฟลมมิ่งได้ทดลองแยกเพนนิซิลินหลายวิธีแต่ก็ไม่สามารถแยกได้ ดังนั้นเฟลมมิ่งจึงเขียนบทความลงในวารสาร การแพทย์เล่มหนึ่ง ซึ่งมีนักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจ และสามารถแยกแพนนิซิลินบริสุทธิ์ได้สำเร็จ นักวิทยาศาสตร์ผู้นั้นก็คือ โฮวาร์ด วอลเทอร์ (Howard Walter) นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลีย          จากการค้นพบครั้งนี้ เฟลมมิ่งได้รับการยกย่องและรับมอบรางวัลจากสถาบัน และมหาวิทยาลัยต่าง ๆ กว่า 30 แห่ง ทั้งในยุโรป และสหรัฐอเมริกา ในปี ค.ศ.1944 เฟลมมิ่งได้รับพระราชทานยศเป็นท่านเซอร์ และปี ค.ศ.1945 เฟลมมิ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขา แพทย์ร่วมกับโฮวาร์ด วอลเทอร์ และเอิร์น โบร์ลเชน          ยาเพนนิซิลินเป็นยาที่มีประโยชน์อย่างมาก เพราะยาชนิดนี้สามารถรักษาโรคต่าง ๆ ได้มากกว่า 80 โรค เช่น แอนแทรกซ์ คอตีบ ปอดอักเสบ บาดทะยัก และเยื่อหุ้มสมองอักเสบ เป็นต้น เฟลมมิ่งเสียชีวิตด้วยโรคเส้นเลือดในหัวใจตีบ ในวันที่ 11 มีนาคม ค.ศ.1955 ที่กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ แหล่งข้อมูล http://siweb.dss.go.th/Science_Children/Scientist/Alexander%20Flemming.html

วัตถุเจือปนที่ใช้ให้ความหวานแทนน้ำตาล

วัตถุเจือปนให้ความหวานแทนน้ำตาล หรือสารให้ความหวานเทียม (Artificial sweetening agent) ได้แก่ สารที่สังเคราะห์ขึ้นมา โดยกรรมวิธีทางวิทยาศาสตร์ และมีคุณสมบัติให้รสหวานคล้าย หรือเหมือนน้ำตาลทราย ที่เราบริโภค ซึ่งมีทั้งชนิดที่มีความหวาน ใกล้เคียงกับน้ำตาลทราย และมีความหวานนับเป็นร้อย หรือพันเท่าของน้ำตาลทราย การที่มีการนำเอาสารให้ความหวานชนิดอื่น มาใช้แทนน้ำตาลในอุตสาหกรรมอาหาร หรือใช้ในการปรุงรสอาหารในครัวเรือนนั้น มาจากสาเหตุหลายประการ คือ

1. เพื่อลดปริมาณการบริโภคน้ำตาล ซึ่งเป็นสารพวกคาร์โบไฮเดรท สำหรับผู้ที่ต้องการลด หรือจำกัดปริมาณแคลอรี่จากอาหาร ซึ่งได้แก่ ผู้ที่ต้องการควบคุมน้ำหนัก หรือใช้กับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ที่ต้องการจำกัดปริมาณน้ำตาลในร่างกาย เพราะสารที่ให้ความหวานเทียมนี้ จะไม่ต้องใช้อินซูลิน (Insulin) ในขบวนการเมตะโบไลซ์ เหมือนกับน้ำตาล
2. เนื่องจากน้ำตาลทรายในท้องตลาดมีราคาสูงขึ้น และบางเวลาในบางประเทศ ปริมาณน้ำตาลทรายไม่พอกับความต้องการ ของผู้บริโภค เพื่อลดต้นทุนการผลิต จึงนำสารที่ให้ความหวานเทียมมาใช้แทนน้ำตาล เพราะสารเหล่านี้มีราคาต่ำกว่าน้ำตาลมาก เมื่อเทียบกับปริมาณที่ใช้ ให้ได้รสหวานเท่าๆ กัน
3. เนื่องจากอาหารบางชนิดจำเป็นต้องมีรสหวาน แต่ไม่ต้องการส่วนประกอบที่เป็น คาร์โบไฮเดรท เพราะจะทำให้อาหารนั้นเสื่อมคุณภาพได้ง่าย เช่น น้ำปลา ซีอิ๊ว หรือยา เป็นต้นวัตถุเจือปนให้ความหวานแทนน้ำตาล ที่นิยมใช้นั้นมีมากมายหลายชนิด เช่น
   • โซเดียมไซคลาเมท (Sodium cyclamate) มีความหวาน 30 เท่าของน้ำตาลทราย
   • ดัลซิน (Dulcin) หรือซูครอล (Sucrol) มีความหวาน 200 เท่าของน้ำตาลทราย
   • ซัคคาริน (Saccharin) มีความหวานเป็น 500 เท่าของน้ำตาลทราย ส่วนในรูปของโซเดียมซัคคารีน ซึ่งเป็นรูปที่นิยมใช้ มีความหวานประมาณ 300-500 เท่าของน้ำตาลทราย
   • ซอร์บิทอล (Sorbitol) มีความหวานน้อยกว่าน้ำตาลทราย คือประมาณ 1/2 - 2/3 เท่าของน้ำตาลทราย
   • สติวิโอไซด์ (Stevioside) มีความหวานประมาณ 150-300 เท่าของน้ำตาลทราย
   • ซัยลิทอล (Xylitol) มีความหวานเท่ากับน้ำตาลทราย
   • ไดโซเดียมกลีซิลริซิเนต และไตรโซเดียมกลีซิลริซิเนต มีความหวาน 4,000 เท่าของน้ำตาลทราย
   • แอสปาร์เทม มีความหวาน 200 เท่าของน้ำตาลทราย
   • ฯลฯ

   ซึ่งสารให้ความหวานดังกล่าวมาแล้วทั้งหมดนั้น มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไป จึงมีการนำมาใช้ในวัตถุประสงค์ ที่แตกต่างกันตามความเหมาะสม แต่อย่างไรก็ตาม สารให้ความหวานแทนน้ำตาล หรือสารให้ความหวานเทียมที่กล่าวมาแล้วนี้ มีบางชนิดที่ก่อให้เกิดพิษภัยต่อสุขภาพ ของผู้บริโภคได้ กระทรวงสาธารณสุขจึงได้ประกาศห้ามใช้ใส่ ในอาหารทุกชนิด รวมทั้งนำเข้าสารเคมีดังกล่าว เข้ามาในราชอาณาจักร สารดังกล่าว ได้แก่

   • โซเดียมไซคลาเมท
   • ดัลซิน
   • สติวิโอไซด์

   และนอกจากนี้ ยังมีข้อกำหนดห้ามใช้แซคคารีน กัลผลิตภัณฑ์อาหารบางประเภท ได้แก่ เครื่องปรุงรส และเครื่องดื่มที่ไม่มีแอลกอฮอล์ทุกชนิด ด้วยเหตุผลที่ว่า ซัคคารีนเป็นสารที่ไม่ให้พลังงานแก่ร่างกาย จึงไม่เกิดประโยชน์ต่อผู้บริโภค โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้บริโภคในวัยเด็ก ซึ่งอยู่ในช่วงที่ต้องการพลังงานสูง

ดังได้กล่าวมาแล้วว่า สารให้ความหวานแทนน้ำตาลนั้น แต่ละชนิดมีข้อดี ข้อเสีย และความเหมาะสมกับอาหารที่แตกต่างกัน ดังนั้น การเลือกใช้สารให้ความหวานชนิดใดนั้น ต้องศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติ วิธีใช้ ข้อดี ข้อเสีย รวมทั้งความเหมาะสมกับอาหาร และผลิตภัณฑ์อย่างละเอียด เพื่อป้องกัน ปัญหาอันตรายจากสารเคมี เนื่องจากการใช้ไม่ถูกต้อง หรือการรู้เท่าไม่ถึงการณ์

วัตถุให้ความหวานที่ควรรู้จัก

1. ซัคคารีน

ซัคคารีน คืออะไร

ซัคคารีนเป็นสารประกอบอินทรีย์ ที่ใช้เป็นวัตถุให้ความหวานแทนน้ำตาล มีลักษณะเป็นเกล็ด หรือผลึกสีขาวขุ่น ละลายน้ำได้เล็กน้อย มีความหวานเป็น 500 เท่าของน้ำตาลทราย เมื่อบริโภคจะรู้สึกหวานติดลิ้น หวานปะแล่ม เป็นสารที่ให้ความหวานโดยไม่ให้พลังงาน โดยปกติใช้สำหรับผู้ป่วยเบาหวาน

ปัญหาของซัคคารีน

ปัจจุบันมีการนำซัคคารีนมาเป็นวัตถุให้ความหวานแทนน้ำตาล ในอาหารประเภทหมักดองกันอย่างแพร่หลาย ในปริมาณที่มาก รวมทั้งมีการใช้ในอาหารที่กระทรวงสาธารณสุข ห้าใช้ซัคคารีน เพราะไม่ให้พลังงานแก่ร่างกาย ได้แก่ เครื่องปรุงรส น้ำปลา ซอส ซีอิ๊ว นม และผลิตภัณฑ์นม เป็นต้น นอกจากนั้นยังพบว่า ในประเทศแคนาดา ห้ามใช้ซัคคารีนในอาหาร เนื่องจากมีการทดลองพบว่า ก่อให้เกิดมะเร็งของกระเพาะปัสสาวะในหนูทดลอง ซึ่งในปัจจุบันนี้ยังไม่มีข้อสรุปที่ชัดเจน เกี่ยวกับพิษภัยของซัคคารีน เพราะปริมาณที่ทดลองในหนู เป็นปริมาณที่ใช้มากเกินกว่าที่จะเป็นจริงได้ สำหรับมนุษย์ อย่างไรก็ตามสำหรับในประเทศไทย กระทรวงสาธารณสุขได้กำหนดให้ซัคคารีนเป็นวัตถุที่ให้ความหวาน แทนน้ำตาล ในเครื่องดื่มไดเอท สำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน และผู้ป่วยโรคอ้วน รวมทั้งกำหนดประเภทอาหาร ลักษณะอาหาร และผลิตภัณฑ์อาหารที่ห้ามใช้ซัคคารีน เนื่องจากเป็นสารที่ไม่ให้พลังงานแก่ร่างกายไว้ด้วย เพื่อเป็นการคุ้มครองสิทธิประโยชน์ของผู้บริโภค โดยเฉพาะเด็กเล็ก ที่อยู่ในช่วงที่ต้องการพลังงานสูง

ฉะนั้น ซัคคารีนจึงเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาล ที่ใช้เฉพาะในผู้ป่วยโรคเบาหวาน ผู้ป่วยโรคอ้วนที่ต้องจำกัดปริมาณ น้ำตาลเท่านั้น ไม่ควรนำมาใช้กับอาหารทั่วไป

2. สตีวิโอไซด์ (Stevioside) เป็นสารที่ให้รสหวานแทนน้ำตาล สกัดได้จากต้นหญ้าหวาน มีชื่อทางพฤกษศาสตร์ว่า Stevia rebaudiana bertoni มีลักษณะเป็นผลึกสีขาว ดูดคววามชื้นได้ดี มีความหวานประมาณ 280-300 เท่า ของน้ำตาลทราย ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร มีข้อดีเหนือกว่าน้ำตาลหลายอย่าง เช่น ไม่ทำให้อาหารเกิดสีน้ำตาล เมื่อผ่านความร้อนสูงๆ ไม่ถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ เพราะฉะนั้น เมื่อใช้กับอาหาร จึงไม่ทำให้เกิดการบูดเน่า และประการสำคัญที่สุด คือ ไม่ถูกดูดซึมในระบบการย่อย ไม่มีคุณค่าทางโภชนาการ ให้พลังงานต่ำ (ประมาณร้อยละ 0-3 แคลอรี่) ฉะนั้นจึงเหมาะที่จะใช้เป็นสารให้ความหวาน กับอาหารสำหรับคนเป็นโรคเบาหวาน โรคอ้วน และโรคหัวใจ นอกจากนั้นสตีวิโอไซด์ยังมีคุณสมบัติ ทนต่อความร้อน และกรด จึงนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร ค่อนข้างแพร่หลาย เช่น ทำหมากฝรั่ง ลูกกวาด เครื่องดื่ม ไอศกรีม แยม เยลลี่ มาร์มาเลด ไม่เพียงแต่ใช้กับอาหารเท่านั้น ยังได้นำสตีวิโอไซด์ ไปใช้แทนน้ำตาล ในการผลิตยาสีฟัน และผสมในบุหรี่อีกด้วย จากการศึกษาถึงความปลอดภัยของสตีวิโอไซด์ ที่ทำกันมาเป็นเวลานาน จนถึงปัจจุบัน ปรากฎว่า มีแนวโน้มทางด้านความปลอดภัยได้พอสมควร และบางประเทศยอมรับ แต่ตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่ 145 (พ.ศ.2535) กำหนดให้เป็นอาหารห้ามผลิต นำเข้า หรือจำหน่ายในประเทศไทย ยกเว้นจะได้รับอนุญาต และจดทะเบียนจากกระทรวงสาธารณสุข และผลิตเพื่อการส่งออก ไปจำหน่ายยังต่างประเทศ ที่ยอมรับเท่านั้น

3. แอสปาเทม (Aspartame) เป็นสารให้ความหวานอีกชนิดหนึ่ง มีความหวานประมาณ 180-200 เท่าของน้ำตาลซูโครส มีลักษณะเป็นผลึกสีขาว ปราศจากกลิ่น ละลายได้ในน้ำ ให้ความหวานคล้ายคลึงน้ำตาลธรรมชาติมาก เมื่อนำมาใช้แทนน้ำตาล จะลดพลังงานได้ประมาณร้อยละ 95 แอสปาเทมจะสลายตัวเมื่อถูกความร้อน ไม่สามารถเก็บไว้ในที่มีอุณหภูมิสูงๆ ได้ จึงไม่เหมาะกับอาหารที่ต้องผ่านการให้ความร้อนสูง

แอสปาเทมถูกย่อยได้โดยเอนไซม์ต่างๆ ที่มีในร่างกาย เช่น Poptidases, Esterase ได้สาร Aspartic acid และ Phenylalanine ได้มีผู้ทำการทดลองกับสัตว์ทดลอง โดยให้แอสปาเทมในระดับที่สูง ประมาณ 100 เท่าของปริมาณที่ใช้บริโภคจริง ปรากฎว่า ไม่พบสิ่งผิดปกติใดๆ เกิดขึ้นกับสัตว์ทดลอง

ปกติคนทั่วไปจะบริโภคน้ำตาลธรรมชาติ ประมาณวันละ 100-150 ดังนั้น ปริมาณที่ให้ความหวานเทียบเท่าปริมาณน้ำตาลดังกล่าว จะประมาณ 0.5-0.8 กรัม แต่แอสปาเทมไม่ได้ถูกนำมาใช้แทนน้ำตาลธรรมชาติทั้งหมด ปริมาณการบริโภคเฉลี่ยจึงไม่ควรเกิน 0.5 กรัมต่อคนต่อวัน หรือประมาณ 10 มิลลิกรัม/กิโลกรัม น้ำหนักตัวต่อวัน

ปัจจุบันจะพบได้ในยา ซึ่งเป็นสารที่ให้ความหวานแทนน้ำตาล สำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน เช่น Equal เป็นต้น

4. อี-เคว (Equal)

อี-เคว คืออะไร

อี-เคว (Equal) เป็นชื่อทางการค้าหนึ่งของผลิตภัณฑ์แอสปาเทม (Aspartame) ที่ได้รับขึ้นทะเบียนตำรับยาไว้ สำหรับใช้เป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาล ในผู้ป่วยด้วยโรคเบาหวาน มีจำหน่ายใน 2 ลักษณะ คือ

1. ชนิดผงบรรจุซอง มีแอสปาเทม 38 มิลลิกรัม/ซอง หนึ่งซองใช้แทนน้ำตาลที่ให้ความหวาน ได้เท่ากับน้ำตาลสองก้อน หรือสองช้อนชา
2. ชนิดเม็ด มีแอสปาเทม 19 มิลลิกรัม/เม็ด หนึ่งเม็ดใช้แทนน้ำตาล ที่ให้ความหวานได้เท่ากับน้ำตาลหนึ่งก้อน หรือหนึ่งช้อนชา

แอสปาเทม (Aspartame) เป็นสาร Dipeptide ที่ประกอบด้วย Amino acid 2 ตัวคือ L-aspartic and L-phenylalanine amino acid ในรูปของ Methyl ester มีสูตรทางเคมี C₄H₁₃N₂O₅ จะเป็นผงผลึกมีขาว ไม่มีกลิ่น มีความหวานมากกว่าน้ำตาลทราย 200 เท่า ละลายตัวได้บ้างในน้ำ และละลายตัวได้เล็กน้อยในแอลกอฮอล์

พิษภัยของสารให้ความหวาน

ในปัจจุบันนี้มีการใช้สารให้ความหวานแทนน้ำตาล ที่เป็นสารสังเคราะห์ขึ้นมา โดยกรรมวิธีทางวิทยาศาสตร์หลายชนิด ซึ่งจะมีคุณสมบัติแตกต่างกันออกไป ตามวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ตามความเหมาะสม โดยสารบางชนิดสามารถก่อให้เกิดพิษภัยต่อสุขภาพ ของผู้บริโภคได้ กระทรวงสาธารณสุขได้ออกประกาศห้ามใช้สารให้ความหวานแทนน้ำตาล ดังนี้ คือ

1. ห้ามใช้ใส่ในอาหารสำหรับสารให้ความหวาน แทนน้ำตาลที่เป็นสารก่อมะเร็ง ได้แก่ โซเดียมไซคลาเมท และดัลซิน
2. ห้ามใช่ใส่อาหารบางประเภท เนื่องจากเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาล ที่ไม่มีประโยชน์ หรือต้องใช้ในปริมาณจำกัด ได้แก่ ซัคคารีน ที่ห้ามใช้ใส่ในเครื่องปรุงรส เครื่องดื่มที่ไม่มีแอลกอฮอล์บางประเภท นม และผลิตภัณฑ์นม ซัคคารีนเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาล ที่ใช้สำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ที่อยู่ในความดูแลของแพทย์ ไม่ควรนำมาบริโภคเอง ทั้งนี้เนื่องจากมีการศึกษาในประเทศแคนาดา พบว่า สามารถก่อให้เกิดมะเร็งที่กระเพาะปัสสาวะ หรือโรคกระเพาะปัสสาวะอักเสบ ในหนูทดลอง เมื่อใช้ในปริมาณที่มากเกินไป สำหรับ อี-เคว ประกอบด้วยกรดอะมิโน 2 ตัว ที่มีคุณค่าทางอาหาร และมีผลทดลองพบว่า ในปริมาณที่กำหนดให้ จะไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้บริโภค อย่างไรก็ตาม พบว่า อี-เควมีข้อห้ามสำหรับผู้ป่วยที่ร่างกาย ไม่สามารถใช้กรดอะมิโนประเภท Phenylalanine ให้เป็น Tyrosine ทำให้เกิดการคั่งของ Phenylpyruvic acid ในปัสสาวะ (โรค Phenylketonuria) เพราะว่า อี-เคว ประกอบด้วยกรดอะมิโนประเภท L-phenylalanine อยู่ และข้อจำกัดอีกประการของ อี-เคว คือ ไม่สามารถใช้ในการประกอบปรุงอาหาร เพราะแอสปาเทมจะแปรสภาพไป เมื่อถูกความร้อนเป็นเวลานาน

ดังนั้น อี-เคว เป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาลที่ปลอดภัย เหมาะสมในการใช้ผสมในเครื่องดื่ม และเติมรสหวานในอาหาร ที่ปรุงสำเร็จแล้วเท่านั้น

แหล่งข้อมูล

http://dental.anamai.moph.go.th/oralhealth/kanom/bank10.php