การประเมินความผิดปกติของโครโมโซมกบนาจากการรับสัมผัส...

ว.วิทย. มข. 44(4) 719-731 (2559) KKU Sci. J. 44(4) 719-731 (2016)

การประเมินความผิดปกติของโครโมโซมกบนาจากการรับสัมผัสสารหนูเหมอืงแรทองคําในสภาพการทดลอง

Chromosomal Aberration Assessment of East Asian Bullfrog(Hoplobatrachus rugulosus) with Arsenic Contamination

from a Gold Mine In Vivoอาทิตยา สุทธิไชยา 1,2 บัณฑิตย เต็งเจริญกุล 2,3 และ ลําใย ณีรตันพันธุ 1,2*

1ภาควิชาวิทยาศาสตรส่ิงแวดลอม คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยขอนแกน จังหวัดขอนแกน 400022กลุมวิจัยสารพิษปศุสัตวและสัตวน้ํา คณะสัตวแพทยศาสตร มหาวิทยาลัยขอนแกน จังหวัดขอนแกน 40002

3ภาควิชาอายุรศาสตร คณะสัตวแพทยศาสตร มหาวิทยาลัยขอนแกน จังหวัดขอนแกน 40002*Corresponding Author, E-mail: [email protected]

บทคัดยอการศึกษาน้ีมีวัตถุประสงคเพ่ือประเมินความผิดปกติของโครโมโซมกบนาจากการรับสัมผัสสารหนูในนํ้า

ตะกอนดินจากเหมืองแรทองคําในสภาพการทดลองเปรียบเทียบกับพ้ืนท่ีอางอิง เก็บตัวอยางนํ้า ตะกอนดิน จากลํานํ้าหวยเหล็กใกลบอเก็บกากแรสําหรับชุดการทดลอง โดยทําการวิเคราะหปริมาณสารหนูในนํ้า ตะกอนดิน (กอนการทดลอง) และกบนาจากการรับสัมผัสสารหนูระยะเวลา 1, 2 และ 3 สัปดาห ดวยเทคนิค ICP-OES รวมถึงประเมินความผิดปกติของโครโมโซมกบนาดวยวิธีทางตรงจากเซลลไขกระดูกโดยการยอมสีแบบธรรมดา ผลการศึกษาพบวา ชุดทดลองมีคาเฉลี่ยปริมาณสารหนูในนํ้าและตะกอน 0.23±0.01 mg/L และ 192.80±8.08mg/kg ตามลําดับ ปริมาณสารหนูในนํ้าและตะกอนดินมีคาเกินมาตรฐาน กบนาระยะเวลารับสัมผัส 1, 2 และ 3สัปดาห พบปริมาณสารหนูเฉลี่ยเทากับ 0.04±0.01, 0.11±0.05 และ 0.33±0.03 mg/kg ตามลําดับ ซึ่งมีคาต่ํากวามาตรฐานอาหารท่ีมีสารหนูปนเปอน และพบความผิดปกติของโครโมโซมกบนาท่ีไดรับสัมผัสสารหนูระยะเวลา1 สัปดาห 4 แบบ ไดแก single chromatid gap (SCG), single chromatid break (SCB), deletion (D) และfragmentation (F) ระยะเวลารับสัมผัส 2 สัปดาห พบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา 3 แบบ ไดแก isochromatid gap (ISCG), deletion (D) และ fragmentation (F) ระยะเวลารับสัมผัส 3 สัปดาห พบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา 5 แบบ ไดแก single chromatid gap (SCG), iso chromatid gap (ISCG), singlechromatid break (SCB), deletion (D) และ fragmentation (F) เมื่อทดสอบทางสถิติพบวามีความแตกตาง

720 KKU Science Journal Volume 44 Number 4 Research

อยางมีนัยสําคัญท่ีจํานวนความผิดปกติของโครโมโซมตอเซลล และรอยละความผิดปกติของโครโมโซมในระยะเวลารับสัมผัสท่ี 3 สัปดาห

ABSTRACTThe objectives of this study were to investigate the chromosomal aberrations of the

East Asian bullfrog (Hoplobatrachus rugulosus) exposed to arsenic contaminated in water andsediment from gold mining in vivo compared to an unaffected area. The water and sedimentsamples were collected from Huai Lax Stream near the tailing pond where arsenicconcentrations were analyzed before the experiment. Arsenic concentrations in water, sedimentand H. rugulosus samples were measured by Inductively Coupled Plasma-Optical EmissionSpectrometry (ICP-OES) and chromosomal aberration assessment was prepared from bonemarrow by direct method. The average arsenic concentrations of water and sediment sampleswere 0.23±0.01 mg/L and 192.80±8.08 mg/kg, respectively, which were higher than thepermissible limit of the water and soil quality standards. The average arsenic concentrations ofH. rugulosus samples exposed to arsenic in period 1, 2 and 3 weeks were 0.04±0.01, 0.11±0.05and 0.33±0.03 mg/kg, respectively which were lower than the standard of arsenic contaminationin food. Chromosomal aberrations assessment of H. rugulosus have been exposed to arsenic in aperiod of 1 week found 4 forms including chromatid gap (SCG), single chromatid break (SCB),deletion (D) and fragmentation (F). The period of 2 week found 3 forms including iso chromatidgap (ISCG), deletion (D) and fragmentation (F). The period of 3 week found 5 forms includingsingle chromatid gap (SCG), iso chromatid gap (ISCG), single chromatid break (SCB), deletion (D)and fragmentation (F). Statistical analysis indicated that there were significant differencesbetween the percentage of chromosomal aberration of bullfrog that have been exposed toarsenic in period of 3 week (p<0.05).

คําสําคัญ: ความผิดปกติของโครโมโซม สารหนู เหมืองแรทองคํา กบนา สภาพการทดลองKeywords: Chromosomal aberration, Arsenic, Gold mine, East Asian bullfrog, In Vivo

บทนําสารหนูสามารถเกิดข้ึนไดเองตามธรรมชาติ

ซึ่งพบในรูปของสารหนูอินทรีย และสารหนูอนินทรียสารหนูในธรรมชาติจะพบรวมกับสายแรทองแดงแมงกานีส ตะก่ัวดีบุก เงิน และทองคํา (กรมทรัพยากร

ธรณี, 2544) การแพรกระจายของสารหนูเกิดจากกระบวนการทางธรรมชาติ ไดแก การกัดเซาะพังทลายโดยนํ้า และลม รวมถึงจากหินตนกําเนิดสูสิ่งแวดลอมทําใหพบสารหนูไดท่ัวไปในสิ่งแวดลอม สวนกิจกรรมของมนุษยเปนปจจัยเสริมท่ีทําใหสารหนูแพรกระจายหรือเพ่ิมปริมาณสูสิ่งแวดลอมมากข้ึนเชน การทําเหมือง

งานวิจัย วารสารวิทยาศาสตร มข. ปท่ี 44 เลมท่ี 4 721

แร การถลุงโลหะ การใช ปุย และยาฆาแมลงในการเกษตร เปนตน (ปริษา, 2550)

เหมืองแรทองคําภูทับฟา อําเภอวังสะพุงจังหวัดเลย พบสายแรอารเซโนไพไรต (arsenopyrite;FeAsS) ท่ีมีแรทองคําพบรวมอยูกับสายแร และมีสารหนูเปนองคประกอบหลักของสายแร จึงทําใหสารหนูเปนสารพิษหลักท่ีเกิดข้ึนจากกระบวนการถลุงแรของเหมืองแรทองคํา และเกิดการแพรกระจายออกสูสิ่งแวดลอม เมื่อสารหนูเกิดการออกซิเดชันกับอากาศและนํ้า จะทําใหสารหนูเกิดการแพรกระจายลงสูแหลงนํ้าหรือตะกอนพ้ืนทองนํ้าเพ่ิมข้ึน จากเหตุการณเมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2552 ประชาชนบริเวณรอบเหมืองแรทองคําภูทับฟา จังหวัดเลย พบวามีนํ้ารั่วซึมออกมาจากคันดินของบอกักเก็บกากแร และตรวจพบปริมาณสารหนูระดับสูงในพ้ืนท่ีเกษตรกรรมบริเวณโดยรอบบอกักเก็บกากแร และคาดวาสารหนูจะสงผลกระทบตอสิ่งมีชีวิตท่ีอาศัยอยูในแหลงนํ้า (กรมควบคุมมลพิษ,2552 ) จากการแพร ก ระจายของสารห นูตามกระบวนการธรรมชาติออกสูสิ่งแวดลอมและเกิดการสงตอไปตามหวงโซอาหาร ทําใหเกิดการเพ่ิมปริมาณสารหนูมากข้ึนตามลําดับข้ันการบริโภค โดยสิ่งมีชีวิตจะสะสมสารหนูไวในเซลลและเน้ือเยื่อ (Ahmed et al.,2013) เมื่อเกิดการสะสมอยูในรางกายจนถึงระดับหน่ึงสารหนูจะแสดงความเปนพิษออกมา โดยความเปนพิษของสารหนูหากไดรับโดยตรงในปริมาณมากจะทําใหเกิดอาการพิษเฉียบพลัน สงผลตอระบบอวัยวะภายในรางกายเกิดภาวะลมเหลวและถึงข้ันเสียชีวิต (Ahmedet al., 2011) หากไดรับสารหนูตอเน่ืองเปนเวลานานในปริมาณนอยจะทําใหเกิดการสะสมจนเกิดอาการพิษเรื้อรัง การระคายเคืองผิวหนัง รอยตกกระตามรางกายอาจถึงข้ันกลายเปนมะเร็งผิวหนังได รวมถึงมีพิษตอระบบรางกายของสิ่งมีชีวิตเชน ระบบหายใจ ระบบ

ประสาท เปนตน (Shi et al., 2004) องคการวิจัยโรคมะเร็งนานาชาติไดกําหนดใหสารหนูเปนสารกอมะเร็งกลุมท่ี 1 แสดงความเปนพิษท่ีเปนสารกอมะเร็งชัดเจนซึ่งสามารถแปรผันและเกิดเปนการกลายพันธุท่ีแสดงออกมาในรูปของการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรม โดยการแสดงออกความเปนพิษของสารหนูข้ึนอยูกับเสนทางการรับเขาสูรางกายจากการรับสัมผัสและเก่ียวของกับปจจัยความเขมขนของสารหนู ความวองไวหรือความรุนแรงในการ ทําปฏิ กิริ ยา เคมีความสามารถในการละลายนํ้า สภาพและลักษณะความหนาบางของผิวหนังบริเวณท่ีไดรับการสัมผัสรวมท้ังระยะเวลาท่ีสัมผัสเชน การศึกษาของ Singhaet al. (2014) พบความเปนพิษของโซเดียมอารเซไนดในลูกออดของกบหนอง (Rana limnocharis) ท่ีระดับความเขมขนและระยะเวลารับสัมผัสท่ีแตกตางกัน ดวยวิธี Comet assay พบวาท่ีระดับความเขมขนต่ําไมพบความแตกตางท่ีระยะเวลาในการรับสัมผัส 48 และ 72ช่ัวโมง สวนท่ีระดับความเขมขนของโซเดียมอารเซไนด400 ug/L นอกจากน้ียังทําใหดีเอ็นเอถูกทําลายและเกิดการแตกหักของโครโมโซม (Yadav and Trivedi,2009)

การศึกษาครั้งน้ีจึงมีวัตถุประสงคในการศึกษาระยะเวลาในการรับสัมผัส และความเขมขนของสารหนูท่ีสะสมในสิ่งแวดลอมจากบริเวณใกลบอเก็บกากแรเ หมื อ งแร ทอ งคํ า ท่ี อ าจส ง ผ ลกระทบต อก า รเปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรม โดยอาจแสดงออกในรูปแบบความผิดปกติของโครโมโซม ซึ่งมีสมมุติฐานว า เหมื องแรทองคํ าป ด กิจการแล ว สารหนู ในสิ่งแวดลอมจะสงผลอยางไรตอสิ่งมีชีวิตท่ีอาศัยอยูบริ เวณพ้ืนท่ีท่ีมีการปนเปอน และเลือกใชกบนา(Hoplobatrachus rugulosus) เปนตัวบงช้ีสภาวะแวดลอม เน่ืองจากกบนาเปนกลุมสิ่งมีชีวิตท่ีมีโอกาส


ไดรับสัมผัส และเกิดการสะสมสารพิษในรางกายไดดีและในปจจุบันการศกึษาความผิดปกติทางพันธุกรรมในประเด็นโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตกลุมสัตวยังมีจํานวนนอย ซึ่งคาดวาผลการศึกษาในครั้งน้ีจะสามารถใชเปนขอมูลพ้ืนฐานในการจัดการสิ่งแวดลอมในอนาคต และนําไปสูการลดผลกระทบดานสุขภาพของประชาชนตอไป

วัตถุประสงคของการวิจัยศึกษาปริมาณสารหนูในนํ้า และตะกอนดิน

ใกลบอกักเก็บกากแรเหมืองแรทองคํา อําเภอวังสะพุงจังหวัดเลยและ จําลองแหลงท่ีอยูอาศัยท่ีมีการปนเปอนสารหนู รวมถึงประเมินความผิดปกติของโครโมโซมกบนาจากการรับสัมผัสสารหนูจากเหมืองแรทองคําในสภาพการทดลอง

วิธีดําเนินการวิจัยจุดเก็บตัวอยางน้ํา และตะกอนดิน

เก็บตัวอยางนํ้าและตะกอนดินในลํานํ้าหวยเหล็กใกลบอกักเก็บกากแรระยะทาง 50 เมตรบริเวณเหมืองแรทองคํา อําเภอวังสะพุง จังหวัดเลย และพ้ืนท่ีอางอิงท่ีไมไดรับผลกระทบจากเหมืองแรทองคํา บานสําราญ ตําบลสําราญ อําเภอเมือง จังหวัดขอนแกนการทดลอง

การทดลอง แบงออกเปน 2 ชุดการทดลองไดแก การทดลองท่ี 1 คือ ชุดทดลอง จําลองแหลงท่ีอยูอาศัยกบนาโดยใชนํ้าและตะกอนดินท่ีเก็บตัวอยางจากจุดเก็บตัวอยางบริเวณใกลบอเก็บกากแรเหมืองแรทองคํา เปรียบเทียบกับการทดลองท่ี 2 คือ ชุดอางอิงจําลองแหลงท่ีอยูอาศัยของกบนาโดยใชนํ้าและตะกอนดินท่ีเก็บจากจุดเก็บตัวอยางพ้ืนท่ีท่ีไมไดรับผลกระทบจากเหมืองแรทองคํา และทําการทดลองเลี้ยงกบนาท้ังสองชุดการทดลองเปนระยะเวลา 1, 2 และ 3 สัปดาห

ตามลําดับ โดยแตละชุดการทดลองเลี้ยงกบนาจํานวน12 ตัวท่ีมีขนาดตัวและอายุใกลเคียงกันวิธีการเตรียมตัวอยางเพ่ือการตรวจวัดปริมาณสารหนู

วิธีการเตรียมตัวอยางน้ํานําตัวอยางนํ้าปริมาตร 25 mL เติมกรดไน

ตริก (HNO3) เขมขน 1.25 mL ยอยบน water bathท่ีอุณหภูมิ 90±5 ๐C เปนเวลา 30 นาที กรองสารละลายผานกระดาษกรอง ปรับปริมาตร 50 mL(APHA, 2005)

วิธีการเตรียมตัวอยางตะกอนดินนําตัวอยางตะกอนดินมาตากในท่ีรมจนแหง

บดใหละเอียด และรอนผานตะแกรงขนาด 0.5 mmช่ังตะกอนดินละเอียด 2 g เติมกรดไนตริก (HNO3)เขมขน 5 mL ไฮโดรเจนคลอไรด (HCl) 15 mL และไฮโดรเจนเปอรออกไซด (H2O2) 10 mL แลวนําไปยอยดวยเครื่องยอยดินท่ีอุหภูมิ 180-220 ๐C ระยะเวลา 2ช่ัวโมง กรองผานกระดาษกรอง ปรับปริมาตร 50 mL(APHA, 2005)

วิธีเตรียมตัวอยางกบนานําตัวอยางเ น้ือกบนาไปบดละเอียด ช่ัง

ตัวอยางเน้ือกบนา 1 g เติมกรดไนตริก (HNO3) เขมขน7 mL และไฮโดรเจนเปอรออกไซด (H2O2) 1 mL และนําไปยอยบน water bath ท่ีอุณหภูมิ 90±5 ๐Cระยะเวลา 2 ช่ัวโมง กรองผานกระดาษกรอง ปรับปริมาตร 25 mL (APHA, 2005)การตรวจวัดปริมาณสารหนู

ตรวจ วัดปริมาณสารหนูในตัวอย าง นํ้ าตะกอนดินกอนการทดลองท้ังสองชุดการทดลอง และกบนาหลังการทดลองทุกสัปดาห โดยการเตรียมตัวอยางดวยวิธี APHA (2005) และวิเคราะหสารหนูดวยเครื่อง Inductively Coupled Plasma-Optical


Emission Spectrometry (ICP-OES) (Chand andPrasad, 2013)การตรวจสอบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา

ฉีดโคลซีซิน 0.05% ขนาด 1 mL ตอนํ้าหนักตัว 100 g เขาไปในชองทองของกบนา ระยะเวลา 6-8ช่ัวโมง นํามาตัดแยกสวนของไขกระดูกและบดตัดใหละเอียดในจานเพาะเช้ือ เติมสารละลายโพแทสเซียมคลอไรด 6-8 mL บมในอุณหภูมิหองประมาณ 30 นาทีนําตะกอนเซลลไปปนเหว่ียงท่ีความเร็ว 2,000-2,500รอบตอนาที เปนเวลา 10 นาที ดูดสวนใสดานบนท้ิงและเติมนํ้ายาตรึงสภาพท่ีเตรียมใหมและเย็นจัดทีละหยด พรอมกับเขยาหลอดไปดวย เติมจนครบ 6-8 mLนําสารละลายไปปนเหว่ียงท่ีความเร็ว 2,000-2,500รอบตอนาที เปนเวลา 10 นาที ดูดสวนใสดานบนท้ิงเติมนํ้ายาตรึงสภาพ 6-8 mL ปนเหว่ียงอีกครั้ง ทําซ้ําเพ่ือลางตะกอนเซลลใหสะอาด 3-4 ครั้ง เก็บตะกอนเซลลในสารละลายตรึงสภาพไวท่ี -20 ๐C (Chen andEbeling, 1968; Nanda et al., 1995)

การยอมสีโครโมโซมแบบธรรมดาดวยสีจิมซาและยอมแถบสีแบบนอรดวยซิลเวอรไนเตรท นําสไลดท่ีผานข้ันตอนการเตรียมและยอมสีโครโมโซมแลวมาตรวจสอบดูความผิดปกติของโครโมโซมดวยกลองจุลทรรศนแบบใชแสง กําลังขยาย 100 เทา โดยทําการตรวจสอบโครโมโซมกบนาจํานวน 100 เซลล/ตัว ทําการประเมินความผิดปกติของโครโมโซมกบนาชุดทดลองเปรียบเทียบกับชุดอางอิง โดยความผิดปกติของโครโมโซมอาจจะเกิดการเพ่ิม-ลดของจํานวนโครโมโซมและความผิดปกติดานลักษณะโครงสราง หรือกลไกท่ีทําใหจํานวนโครโมโซมเบ่ียงเบนไปจากภาวะปกติ (2n)

สถิติท่ีใชในการวิจัยสถิติเชิงพรรณนา ไดแก คาเฉลี่ย รอยละ

และสวนเบ่ียงเบนมาตรฐาน สถิติเชิงอนุมานใช Mann-Whitney U test

ผลการวิจัย และอภิปรายผลปริมาณสารหนูในน้ํา และตะกอนดิน กอนการทดลอง

การวิเคราะหปริมาณสารหนูในนํ้า และตะกอนดินจากชุดทดลองและชุดอางอิง มีคาดังตารางท่ี1 พบวาปริมาณสารหนูในนํ้า และตะกอนดินจากชุดทดลอง มีคาเฉลี่ยเทากับ 0.23±0.01 mg/L และ192.80±8.08 mg/kg ตามลําดับ สวนชุดอางอิงมีคาเฉลี่ยตรวจไมพบ (non-detected) และ 0.70±0.19mg/kg ตามลําดับ ซึ่งชุดทดลองมีคาสารหนูเกินคามาตรฐานคุณภาพแหลงนํ้ากําหนดไว (0.001 mg/L)และมาตรฐานคุณภาพดินท่ีใชประโยชนนอกเหนือจากการอยูอาศัย และเกษตรกรรมกําหนดไว (3.9 mg/kg)ท้ังกอนและหลังสภาพการทดลอง สวนในชุดอางอิงไมเกินคามาตรฐาน ปริมาณสารหนูในนํ้าและตะกอนดินในชุดการทดลองท่ีเกินคามาตรฐานเน่ืองจากกิจกรรมของเหมืองแรทองคําจะมีการรองรับของนํ้าเสียจากการถลุงแรสงมากักเก็บไว ท่ีบอกักเก็บกากแร ท่ีมีการปนเปอนสารหนูท่ีเปนองคประกอบในช้ันดิน และเกิดการรั่วไหลของสารหนูจากบอกักเก็บกากแร ทําใหสารหนูเกิดการแพรกระจายออกสูสิ่งแวดลอม เกิดการปนเปอนลงสูแหลงนํ้าใกลเคียง สารหนูท่ีสะสมในแหลงนํ้าจะเกิดการตกตะกอนสูพ้ืนทองนํ้าและสะสมอยูในตะกอนดิน สอดคลองกับรายงานกรมควบคุมมลพิษ(2552) พบวามีนํ้ารั่วซึมออกมาจากคันดินของบอกักเก็บกากแร และเกิดการพังทลายคันดินของบอกักเก็บกากแรบางจุด ซึ่งภายในบอมีท้ังนํ้าเสีย กากแร และสารเคมีท่ีใชในการสกัดแร ทําใหเกิดการปนเปอนสูสิ่งแวดลอม และสอดคลองกับการศึกษาของดุษฎี


(2556) รายงานผลการวิเคราะหตะกอนดิน และนํ้าท่ีเก็บบริเวณรอบเหมืองทองคําภูทับฟา พบวาตัวอยางนํ้ามีสีสมเขม เมื่อโดนมือจะรูสึกคัน สวนตัวอยางดินมีลักษณะเปนดินโคลนสีดําอมสม ซึ่งพบปริมาณสารหนูในตะกอนดินอยูในชวง 23.06-52.70 mg/kg และนํ้า0.093-0.374 mg/L แสดงใหเห็นวาปริมาณสารหนูสูง

และมีคาเกินมาตรฐาน สอดคลองกับการศึกษาของณัฏฐวัจน (2557) พบวาตัวอยางตะกอนดินมีคาสารหนูสะสมอยูระหวาง 169.23-717.79 mg/kg ซึ่งเกินคามาตรฐานคุณภาพดินท่ีสามารถสงผลกระทบตอสิ่งมีชีวิตท่ีอาศัยอยูในพ้ืนท่ีน้ันได (คณะกรรมการสิ่งแวดลอมแหงชาต,ิ 2547)

ตารางท่ี 1 ปริมาณสารหนูในนํ้าและตะกอนดินในชุดการทดลองและชุดอางอิงกอนการทดลองสภาพการทดลอง ตัวอยาง นํ้า (mg/L) ตะกอนดิน (mg/kg)

ชุดทดลอง

123

0.220.220.24

199.84194.59183.98

คาเฉล่ีย 0.23±0.01 192.80±8.08

ชุดอางอิง

123

Not detectedNot detectedNot detected

0.590.930.59

คาเฉล่ีย - 0.70±0.19คามาตรฐาน 0.01* 3.9**

P-value - <0.05* ประกาศคณะกรรมการส่ิงแวดลอมแหงชาติ ฉบับที่ 8 (พ.ศ. 2537) เรื่องมาตรฐานคุณภาพน้ําในแหลงผิวดิน** มาตรฐานคุณภาพดินที่ใชประโยชนเพ่ือการอื่นนอกเหนือจากการอยูอาศัยและเกษตรกรรม (คณะกรรมการส่ิงแวดลอมแหงชาติ, 2547)

ปริมาณสารหนูในกบนาจากสภาพการทดลองการรับสัมผัสสารหนูของกบนาในระยะเวลา

1, 2 และ 3 สัปดาหจากสภาพการทดลอง มีคาดังตารางท่ี 2 พบวากบนาจากชุดทดลองท่ีรับสัมผัสสารหนูในสิ่งแวดลอมใกลเหมืองแรทองคํา 1, 2 และ 3สัปดาห มีคาเฉลี่ยปริมาณสารหนูท่ีตรวจพบเทากับ0.04±0.01, 0.11±0.05 และ 0.33±0.03 mg/kgตามลําดับ สวนกบนาจากชุดอางอิงมีคาเฉลี่ย0.03±0.06, 0.03±0.06 และ 0.03±0.01 mg/kgตามลําดับ ซึ่งท้ังสองสภาพการทดลองพบปริมาณสารหนูไมเกินคามาตรฐานอาหารท่ีมีสารปนเปอนกําหนดไว(ไมเกิน 2 mg/kg) โดยการรับสัมผัสสารหนูของกบนาท่ี

เกิดจากการดํารงชีวิตท่ีมีการอาศัยอยูไดท้ังบนบกและในนํ้า ทําใหเกิดการรับสัมผัสผานทางผิวหนังและผานทางปากจากกระบวนการกินท่ีถูกสงตอสารพิษมาทางหวงโซอาหาร (ปยมาภรณ, 2545) สงผลใหกบนารับสัมผัสสารหนูและเกิดการสะสมอยูภายในรางกาย โดยปกติสิ่งมี ชีวิตมีความสามารถในการควบคุมความเขมขนของโลหะภายในรางกาย ไมใหมากหรือนอยเกินไป เพ่ือรักษาสมดุลของรางกาย หากสิ่งมีชีวิตไดรับโลหะท่ีไมจําเปนรางกาย กลไกน้ันจะทําหนาท่ีลดปริมาณสารพิษหรือขับสารโลหะออกจากรางกายดังน้ันการปนเปอนของโลหะในอาหารเพียงเล็กนอยจึงไมกอใหเกิดอันตรายตอผูบริโภค เมื่อกบนาไดรับสาร


หนูท่ีปนเปอนอยูในนํ้าและตะกอนดินในปริมาณท่ีสูงรางกายของกบนาจะไมสามารถสะสมสารพิษท่ีไดรับท้ังหมดไว แตจะดูดซับไวเพียงบางสวนและขับออกจากรางกาย (เมธา, 2554) ทําใหปริมาณสารหนูท่ีสะสมในกบนามีปริมาณต่ํา เมื่อเปรียบเทียบปริมาณสารหนูจากชุดทดลองและชุดอางอิง พบวาไมแตกตางกันในระยะเวลารับสัมผัส 1, 2 และ 3 สัปดาหการตรวจสอบโครโมโซมกบนา

การจากศึกษาปริมาณสารหนูในกบนา พบวากบนาสามารถสะสมสารหนูไดในปริมาณท่ีนอย แตจะเกิดการสะสมอยู เปนเวลานาน เมื่อถึงระดับหน่ึงรางกายแสดงอาการความเปนพิษออกมา สารหนูเปนสารกอมะเร็ง และสงผลตอกลไกในระดับเซลลหรืออาจ

กอใหเกิดการกลายพันธุ ซึ่งแสดงออกมาในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงของยีนหรือโครโมโซม ดังน้ันในการศึกษาความผิดปกติของโครโมโซมกบนาตองมีการตรวจสอบลักษณะเบ้ืองตนของโครโมโซมโดยเตรียมโครโมโซมดวยวิธีทางตรงจากเซลลไขกระดูก พบวากบนาจากท้ังสองสภาพการทดลองมีจํานวนโครโมโซมดิพลอยดเทากับ 26 (2n=26) ประกอบดวย โครโมโซมชนิดเมทาเซนทริก จํานวน 8 แทง และชนิดซับเมทาเซนทริก จํานวน 18 แทง ดังรูปท่ี 1 และ 2 ผลการศึกษาพบโครโมโซมเครื่องหมายอยูบนแขนขางสั้นของโครโมโซมชนิดซับเมทา เซนทริกคูท่ี 9 สอดคลองกับผลการศึกษาของ Patawang et al. (2014) และSuttichaiya et al. (2016) ดังรูปท่ี 3

รูปท่ี 1 เซลลระยะเมทาเฟสและแคริโอไทป (A, B) ของกบนา (Hoplobatrachus rugulosus, 2n=26) จากชุดทดลองโดยการยอมสีแบบธรรมดา (บริเวณลูกศรช้ี คือโครโมโซมท่ีเกิดความผิดปกติ)


รูปท่ี 2 เซลลระยะเมทาเฟสและแคริโอไทป (A, B) ของกบนา (Hoplobatrachus rugulosus, 2n=26) จากชุดควบคุม โดยการยอมสีแบบธรรมดา

รูปท่ี 3 เซลลระยะเมทาเฟสและแคริโอไทป (A) ของกบนา (Hoplobatrachus rugulosus, 2n=26) จากชุดทดลอง และเซลลระยะเมทาเฟสและแคริโอไทป (B) ของกบนา (Hoplobatrachus rugulosus, 2n=26)จากชุดควบคุม โดยการยอมแถบสีนอร (บริเวณลูกศรช้ี คือตําแหนงโครโมโซมเครื่องหมาย)


การประเมินความผิดปกติของโครโมโซมกบนาการประเมินความผิดปกติของโครโมโซมกบ

นาจากการรับสัมผัสสารหนูในระยะเวลา 1, 2 และ 3สัปดาห พบรูปแบบความผิดปกติของโครโมโซม กบนา5 แบบ ไดแก single chromatid gap (SCG), isochromatid gap (ISCG), single chromatid break(SCB), deletion (D) และ fragmentation (F) ดังตารางท่ี 3 และรูปท่ี 4 ชุดทดลองกบนาท่ีรับสัมผัสสารหนูระยะเวลา 1 สัปดาห พบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา 4 แบบ ไดแก SCG, ISCG, D และ Fระยะเวลา 2 สัปดาห พบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา 3 แบบ ไดแก ISCG, D และ F และระยะเวลา 3สัปดาห พบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา 5 แบบไดแก SCG, ISCG, SCB, D และ F สวนชุดอางอิงพบวากบนาท่ีรับสัมผัสสารหนูระยะเวลา 1 สัปดาห พบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา 3 แบบ ไดแก SCG, SCBและ D ระยะเวลา 2 สัปดาห พบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา 2 แบบ ไดแก D และ F และระยะเวลา 3 สัปดาห พบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา 4 แบบ ไดแก SCG, ISCG, SCB และ D ผล

การศึกษาความผิดปกติของโครโมโซมจากการรับสัมผัสสารหนูของชุดทดลอง พบวานํ้าและตะกอนดินบริเวณใกลบอเก็บกากแรเหมืองแรทองคํามีปริมาณสารหนูเกินคามาตรฐาน สงผลใหกบนาในการทดลองสามารถรับสัมผัส และเกิดการสะสมสารหนูไวในเน้ือเยื่อ แตจากความสามารถในการปรับตัวตอการดํารงชีวิตอยูในสภาพแวดลอมท่ีมีการปนเปอนสารหนู ทําใหกบนาสามารถสะสมสารหนูไดในปริมาณท่ีต่ํา ซึ่งอาจสงผลใหเกิดความผิดปกติของโครโมโซมได สอดคลองกับผลการศึกษาของ Suttichaiya et al. (2016) พบความผิดปกติของโครโมโซมกบนาในพ้ืนท่ีเหมืองแรทองคําสวนความผิดปกติของโครโมโซมกบนาจากชุดอางอิงอาจเกิดจากสารโคลซิซินท่ีใชในการยับยั้งการแบงเซลลแตจะเกิดในปริมาณท่ีนอยหรืออาจไมเกิดความผิดปกติดังน้ันเมื่อเปรียบเทียบท้ังสองชุดการทดลอง พบวาความผิดปกติของโครโมโซมในระยะเวลารับสัมผัสท่ี 1และ 2 สัปดาหไมแตกตางกัน แตความผิดปกติของโครโมโซมตอเซลล และรอยละความผิดปกติของโครโมโซมในระยะเวลารับสัมผัสท่ี 3 สัปดาห แตกตางกันอยางมีนัยสําคัญทางสถิติ (p<0.05)

ตารางท่ี 2 ปริมาณสารหนูในกบนาจากสภาพการทดลองในชุดการทดลองและชุดอางอิง

ระยะเวลา (สัปดาห) ตัวอยางปริมาณสารหนู (mg/kg)

P-valueชุดทดลอง ชุดอางอิง

1123

0.050.030.03

0.030.030.02

>0.05

คาเฉล่ีย 0.04±0.01 0.03±0.06

2123

0.140.15.0.07

0.030.030.04

>0.05

คาเฉล่ีย 0.11±0.05 0.03±0.06


ตารางท่ี 2 ปริมาณสารหนูในกบนาจากสภาพการทดลองในชุดการทดลองและชุดอางอิง (ตอ)

ระยะเวลา (สัปดาห) ตัวอยางปริมาณสารหนู (mg/kg)

P-valueชุดทดลอง ชุดอางอิง

3123

0.350.290.34

0.040.020.03

>0.05

คาเฉล่ีย 0.33±0.03 0.03±0.01คามาตรฐาน 2*

หมายเหต:ุ *มาตรฐานอาหาร ประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่ 98 พ.ศ. 2529 (กระทรวงสาธารณสุข, 2529)

ตารางท่ี 3 ลักษณะความผิดปกติของโครโมโซมจากสภาพการทดลองรับสัมผัสสารหนู ระยะเวลา 1, 2 และ 3สัปดาห และชุดอางอิง

รับสัมผัสสภาพการ

ทดลองตัวอยาง

ปริมาณสารหนู

(mg/kg)

จํานวนโครโมโซมผิดปกติ จํานวนโครโมโซมผิดปกติ

(จุดแตกหัก)

จํานวนเซลล

ผิดปกติ(เซลล)

รอยละความ

ผิดปกติSCG ISCG SCB D F

1 สัปดาห


1 0.05 0 0 0 1 1 2 2 22 0.03 0 0 1 0 0 1 1 13 0.03 1 0 0 1 0 2 1 1

คาเฉล่ีย/ผลรวม

0.04±0.01 1 0 1 2 1 4 3 1.33


1 0.03 0 0 0 1 0 1 1 1

2 0.03 1 0 1 0 0 2 1 13 0.02 1 0 0 0 0 1 1 1


0.03±0.06 2 0 1 10

4 3 1.00

P-value - - - - - - - >0.05 >0.05



1 0.14 0 1 0 0 0 1 1 12 0.15 0 0 0 1 1 2 2 23 0.07 0 0 0 1 0 1 1 1


0.11±0.05 0 1 0 2 1 4 4 1.33


1 0.03 0 0 0 0 0 0 0 02 0.03 0 0 0 1 1 2 2 23 0.04 0 0 0 0 0 0 0 0


0.03±0.06 0 0 0 1 1 2 2 0.67

P-value - - - - - - - >0.05 >0.05


ตารางท่ี 3 ลักษณะความผิดปกติของโครโมโซมจากสภาพการทดลองรับสัมผัสสารหนู ระยะเวลา 1, 2 และ 3สัปดาห และชุดอางอิง (ตอ)

ระยะเวลารับสัมผัส

สภาพการ

ทดลองตัวอยาง

ปริมาณสารหนู

(mg/kg)

จํานวนโครโมโซมผิดปกติ จํานวนโครโมโซมผิดปกติ

(จุดแตกหัก)

จํานวนเซลล

ผิดปกติ(เซลล)

รอยละความ

ผิดปกติSCG ISCG SCB D F



1 0.35 0 2 0 1 1 4 3 32 0.29 0 1 1 0 0 2 2 23 0.34 1 0 0 1 1 3 2 2


0.33±0.03 1 3 1 2 2 9 7 2.33


1 0.04 0 0 0 1 0 1 1 1

2 0.02 0 1 1 0 0 2 1 13 0.03 1 0 0 0 0 1 1 1


0.03±0.01 1 1 1 10

4 3 1.00

P-value - - - - - - - <0.05 <0.05

รูปท่ี 4 รูปแบบความผิดปกติของโครโมโซมกบนา (Hoplobatrachus rugulosus, 2n=26) ไดแก singlechromatid gap (SCG), iso chromatid gap (ISCG), single chromatid break (SCB), deletion (D)และ fragmentation (F), (A-E จากชุดทดลอง และ F จากชุดควบคุม)


สรุปผลการวิจัยปริมาณสารหนูในน้ํา และตะกอนดิน

ปริมาณสารหนูในนํ้า และตะกอนดินใกลบริเวณบอกักเก็บกากแรเหมืองแรทองคํา มีคาเกินมาตรฐานคุณภาพแหลงนํ้าและมาตรฐานคุณภาพดิน(0.001 mg/L และ 3.9 mg/kg ตามลําดับ) สวนชุดอางอิงมีปริมาณสารหนูในนํ้าและตะกอน มีคาไมเกินคามาตรฐานคุณภาพแหลงนํ้าและคุณภาพดินปริมาณสารหนูสะสมในกบนา

ปริมาณสารหนูในกบนาจากสภาพการทดลองรับสัมผัสสารหนู 1, 2 และ 3 สัปดาห มีคาเฉลี่ยเทากับ 0.04±0.01, 0.11±0.05 และ 0.33±0.03mg/kg ตามลําดับ สวนกบนาจากชุดอางอิงมีคาเฉลี่ยเทากับ 0.03±0.06, 0.03±0.06 และ 0.03±0.01mg/kg ซึ่งท้ังสองชุดการทดลองมีปริมาณสารหนูไมเกินคามาตรฐาน (2 mg/kg) แตหากประชาชนบริโภคกบนาท่ีปนเปอนสารหนู จะกอใหเกิดการถายทอดสารพิษมาตามหวงโซอาหาร และเกิดการสะสมในรางกายของมนุษยเปนเวลานานจนแสดงความเปนพิษเรื้อรังการตรวจสอบลักษณะโครโมโซม

การตรวจสอบลักษณะโครโมโซมกบนาพบวามีจํานวนโครโมโซมดิพลอยดเทากับ 26 แทง(2n=26) ชนิดของโครโมโซมกบนาท่ีพบมี 2 ชนิดไดแกชนิดเมทาเซนทริก และซับเมทาเซนทริก ประกอบดวยโครโมโซมชนิด เมทาเซนทริกขนาดใหญ 2 แทง และขนาดเล็ก 2 แทง โครโมโซมชนิดซับเมทาเซนทริกขนาดใหญ 3 แทง และขนาดเล็ก 6 แทง มีโครโมโซมเครื่องหมายท่ีมีรอยคอดท่ีสอง หรือบริ เวณของNucleolar Organizer Regions (NORs) บนแขนขางสั้นใกลกับเซนโทรเมียรของโครโมโซมชนิดซับเมทาเซนทริกคูท่ี 9

ความผิดปกติของโครโมโซมกบนาความผิดปกติของโครโมโซมกบนาจากการรับ

สัมผัสสารหนูในระยะเวลา 1, 2 และ 3 สัปดาห เมื่อเปรียบเทียบระหวางชุดทดลองและชุดอางอิงในแตละสัปดาห พบวามีความแตกตางอยางมีนัยสําคัญตอจํานวนเซลลและรอยละความผิดปกติของโครโมโซมในระยะเวลารับสัมผัสท่ี 3 สัปดาห

กิตติกรรมประกาศคณะผูวิจัยขอขอบคุณทุนสนับสนุนจากกลุม

วิจัยสารพิษปศุสัตวและสัตวนํ้า คณะสัตวแพทยศาสตรมหาวิทยาลัยขอนแกน ทําใหการศึกษาครั้งน้ีสําเร็จลุลวงไปไดดวยดี

เอกสารอางอิงกรมควบคุมมลพิษ. (2552). รายงานผลการตรวจสอบปริมาณ

ไซยาไนด และโลหะหนักในแหลงน้ําผิวดิน บอน้ําใชของประชาชน และตะกอนดิน บริเวณหมูบานใกลเคียงเหมืองแรทองคําของ บริษัททุงคํา จํากัด.ใน: รายงานการวิจัย กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและส่ิงแวดลอม. กรุงเทพฯ.

กรมทรัพยากรธรณี. (2544). แหลงแรทองคํา “ภูทับฟา” ตําบลเขาหลวง อําเภอวังสะพุง จังหวัดเลย. กรมทรัพยากรธรณี. กรุงเทพฯ.

กระทรวงสาธารณสุข. (2529). มาตรฐานอาหารที่มีสารปนเปอน. แหลงขอมูล: http://iodinethailand.fda.moph.go.th/food_54/law/data/announ_moph/P98.pdf. คนหาเมื่อวันที่ 22 ตุลาคม 2558.

คณะกรรมการส่ิงแวดลอมแหงชาติ. (2547). พระราชบัญญัติสงเสริมและรักษาคุณภาพส่ิงแวดลอมแหงชาติ พ.ศ.2535 เร่ือง กําหนดมาตรฐานคุณภาพดิน ฉบับที่ 25ตีพิมพในราชกิจจานุเบกษา เลม 121 ตอนพิเศษ119ง ลงวันที่ 20 ตุลาคม 2547.

ณัฏฐวัจน พลเวียง. (2557). ปริมาณของสารหนูในตะกอนดินและหอยฝาเดียวในหวยเหล็ก อ.วังสะพุง จ.เลย. ใน:


การประชุมวิช าการ เสนอผลงานวิ จั ย ระ ดับบัณฑิตศึกษา มหาวิทยาลัยขอนแกน. 770-775.

ดุษฎี หมื่นหอ. (2556). รายงานการวิเคราะหดินและน้ําที่เก็บบริเวณรอบเหมืองทองคํา ภูทับฟา บานนาหนองบงต.เขาหลวง อ.วังสะพุง จ.เลย. สาขาการจัดการส่ิงแวดลอมมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร.

ปยมาภรณ ดวงมนตรี. (2545). การสะสมโลหะหนักใน ส่ิงมีชีวิตผานลําดับขั้นการบริ โภคในแหลงนํ้า. วิทยานิพนธปริญญาสาธารณสุขมหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยขอนแกน. ขอนแกน.

เมธา มีแตม. (2554). กลไกระดับเซลลในการลดพิษจากโลหะ.พิมพคร้ังที่ 1. กรุงเทพฯ. ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยมหิดล.

Ahmed, M.K., Habibullah-Al-Mamun, M., Hossan, A.M.,Aif, E.P., Parvin, E. and Akter, M.S. (2011).Assessing the genotoxic potentials of arsenicin tilapia (Oreochromis mossambicus) usingalkaline comet assay and micronucleus test.Chemosphere 84(1): 143-149.

Ahmed, M.K., Habibullah-Al-Mamun, M., Pravin, E.,Akter, M.S. and Khan, M.S. (2013). Arsenicinduced toxicity and hispathological changesin gill and liver tissue of freshwaterfish, tilapia (Oreochromis mossambicus).Experimental and Toxicologic Pathology 65:903-909.

APHA. (2005). Standard methods for the examinationof water and wastewater., 21 st edition,Washington, D.C.: American Public HealthAssociation.

Chand, V. and Prasad, S. (2013). ICP-OES assessment ofheavy metal contamination in tropicalmarine sediments: A comparative study oftwo digestion techniques. MicrochemicalJournal 111: 53-56.

Chen, T.R. and Ebeling, A.W. (1968). Karyologicalevidence of female heterogamety in the

mosquito fish, Gambusia affinis. Copeia 1:70-75.

Nanda, I., Schsrtl, M., Feichtinger, W., Schlupp, I.,Parzefall, J. and Schmid, M. (1995).Chromosomal evidence for laboratorysynthesis of triploid hybrid between thegynogenetic teleost Poecilia formosa and itshost species. Journal of Fish Biology 47: 619-623.

Patawang, I., Tanomtong, A., Phimphan, S., Chuay-nkern, Y., Chuaynkern, C., Phaengphairee, P.,Khrueanet, W. and Nithikulworawong, N.(2014). The identification of sex-chromosomes and karyological analysis ofrice frog, Fejervarya limnocharis (Anura,Ranidae) from Northeast Thailand. Cytologia79: 141-150.

Shi, H., Shi, X. and Liu, K.J. (2004). Oxidativemechanism of arsenic toxicity andcarcinogenesis. Molecular and Cellular Bio-chemistry 255: 67-78.

Suttichaiya, A., Khammanichanh, A., Patawang, I., Tan-amtong, A., Sriuttha, M. and Neeratanaphan,L. (2016) Chromosome aberrations of EastAsian Bullfrog (Hoplobatrachus rugulosus)around a gold mine area with arseniccontamination. Environment Asia 9(1): 67-76.

Singha, U., Pandeyb, N., Boroa, F., Girib, S., Giria, A.and Biswas, S. (2014). Sodium arseniteinduced changes in survival, growth,metamorphosisand genotoxicity in theIndian cricket frog (Rana limnocharis).Chemosphere 112: 333-339.

Yadav, K.Y. and Trivedi, S.P. (2009). Chromosomalaberrations in a fish, Channa punctata afterin vivo exposure to three heavy metals.Mutation Research 678: 7-12.

การประเมินความผิดปกติของโครโมโซมกบนาจากการรับสัมผัส...

Documents