รายการวิทยุ เรื่อง การใช้น้ำมะพร้าวเหลือทิ้งเพื่อผลิตสารแบคเทอริโอซิน/วรรณา มาลาพันธุ์

บทวิทยุ รายการ “ จากแฟ้มงานวิจัย  มก.”
ออกอากาศวันเสาร์ที่ 16เดือนพฤษภาคม 2558
เรื่อง การใช้น้ำมะพร้าวเหลือทิ้งเพื่อผลิตสารแบคเทอริโอซิน
บทวิทยุโดย  วิทวัส ยุทธโกศา

………………………………………………………

-เพลงประจำรายการ-

สวัสดีครับ คุณผู้ฟังทุกท่านครับ ขอต้อนรับทุกท่านเข้าสู่รายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ซึ่งออกอากาศเป็นประจำทุกวันเสาร์ ทางสถานีวิทยุ มก. แห่งนี้ครับ รายการนี้ผลิตโดยฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. เป็นรายการที่นำเสนอผลงานวิจัยของอาจารย์และนักวิจัยมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ทั้งในด้านการเกษตร วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแขนงต่างๆ  มานำเสนอให้คุณผู้ฟังได้ทราบ เพื่อเป็นประโยชน์ต่อคุณผู้ฟังในการนำมาปรับใช้ในชีวิตประจำวัน หรือกับอาชีพของตนเอง  โดยมีกระผม……………………………….รับหน้าที่เป็นผู้ดำเนินรายการครับ

คุณผู้ครับในปัจจุบันนี้ผู้คนหันมารับประทานผักผลไม้กันเยอะเพราะต้องการดูแลจากสุขภาพ ในเรื่องข้อดีทุกคนอาจจะพอทราบกันอยู่แล้วนะครับ แต่มีสิ่งหนึ่งที่เรามองข้ามนั่นก็คือแบคทีเรียก่อโรคการปนเปื้อนในผักผลไม้ซึ่งก่อให้เกิดโรคที่ร้ายแรงได้ และในงานวิจัยนี้คือการทดลองการใช้น้ำมะพร้าวเหลือทิ้งมาเป็นสับสเตรทเพื่อการผลิตสารแบคเทอริโอซินสารเปปไทด์หรือสารประกอบโปรตีนที่สร้างจากแบคทีเรียที่มี ประสิทธิภาพในการยังยั้งการเจริญของแบคทีเรียชนิดอื่นโดยแบคทีเรียกรดแลคติกเป็นอาหารเลี้ยงเชื้อ เป็นการนำวัสดุเหลือใช้มาดัดแปลงให้ใช้ประโยชน์ได้เพื่อการลดต้นทุนในกระบวนการผลิต ผลงานนี้เป็นผลงานของ ผศ. ดร.วรรณา มาลาพันธุ์ ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ท่านได้ทำการทดลองเพื่อสารแบคเทอริโอซินกับสารเคมีชนิดอื่นๆ ในการยับยั้งเชื้อ Listeria monocytogenes(ลิสทีเรีย โมโนไซโตจีเนส)ที่ปนเปื้อนเทียมบนผักสลัด ช่วงนี้พักกันก่อนสักครู่นะครับ

-เพลงคั่นรายการ-

ก่อนอื่นเรามาฟังวัสดุดิบหลักในการทดลองกันก่อนนะครับ นั่นก็คือ น้ำมะพร้าว ซึ่งจัดเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรของอุตสาหกรรมการผลิตน้ำมันมะพร้าวและกะทิสำเร็จรูป อาจก่อให้เกิดปัญหามลภาวะทางน้ำได้ง่าย อันเนื่องมาจากมีสารอินทรีย์อยู่มาก คิดเป็นค่า บีโอดี (BOD) สูงถึง 22,837 มิลลิกรัมต่อลิตรเลยทีเดียวครับ ดังนั้นการนำวัสดุเหลือทิ้งชนิดนี้มาใช้ประโยชน์ จะช่วยลดปัญหาทางด้านสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

ในการศึกษาทางจุลชีววิทยาได้มีการนำน้ำมะพร้าวมาใช้ประโยชน์ในการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์หลายๆชนิด อย่างเช่น แบคทีเรียกรดน้ำส้ม แบคทีเรียกรดแลคติก เชื้อยีสต์ และเชื้อรา เนื่องจากในน้ำมะพร้าวมีธาตุอาหารและวิตามินอยู่มากมาย ซึ่งท่านผู้ฟังทราบไหมครับว่า ในน้ำมะพร้าวแก่ 100 มิลลิลิตร จะประกอบไปด้วย ส่วนที่เป็นของแข็ง (total solid) 4.93 กรัม ซูโครส 1.14 กรัม กลูโคส 0.12 กรัม ฟรุกโตส 0.83 กรัม น้ำตาลทั้งหมด 3.09 กรัม และเถ้า 0.64 กรัม และมีแคลเซียม 20.7 มิลลิกรัม ฟอสฟอรัส 25.4 มิลลิกรัม เหล็ก 0.4 มิลลิกรัม วิตามินซี 1.4 มิลลิกรัม และวิตามินบีรวม นอกจากนี้นะครับในน้ำมะพร้าว 1 มิลลิลิตรประกอบด้วยไวตามินบีรวมดังนี้ กรดนิโคตินิค 0.64 ไมโครกรัม กรดแพนโตธีนิก 0.52ไมโครกรัม ไบโอติน 0.02 ไมโครกรัม ไรโบฟลาวิน 0.01 ไมโครกรัม กรดโฟลิก 0.003 ไมโครกรัม แม้ว่าจะมีการนำน้ำมะพร้าวมาใช้ประโยชน์ในการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์หลายๆชนิดแล้วก็ตาม แต่การนำน้ำมะพร้าวมาใช้เป็นแหล่งของสารอาหาร เพื่อการผลิตสารแบคเทอริโอซิน ยังมีการศึกษาอยู่น้อยมาก

ซึ่งในปัจจุบันความต้องการบริโภคผักและผลไม้สดที่ผ่านการตัดแต่งและพร้อมบริโภคได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นทั่วโลก เนื่องจากผู้บริโภคให้ความสำคัญและใส่ใจในการเลือกรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพนั่นเอง อีกทั้งสะดวกในการเลือกซื้อ และสามารถบริโภคได้เลยโดยที่ไม่ต้องผ่านการเตรียมเหมือนอาหารสดประเภทอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ในการแปรรูปผักและผลไม้พร้อมบริโภคเหล่านี้ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ อย่างเช่น มีด ในการตัดแต่งให้มีขนาดเหมาะสม ซึ่งอาจทำให้เนื้อเยื่อผักและผลไม้ถูกทำลายและเป็นทางเปิดให้จุลินทรีย์สามารถเข้าไปใช้สารอาหารในเนื้อเยื่อผักและผลไม้ในการเจริญเติบโตได้ ทำให้เกิดการเน่าเสียได้และที่สำคัญถ้าจุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนเป็นจุลินทรีย์ก่อโรค ก็อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของผู้บริโภคได้นั่นเองครับ เนื่องจากจุลินทรีย์ก่อโรคนี้อาจเจริญและเพิ่มจำนวนในระหว่างการวางขาย ในระยะไม่กี่ปีมานี้นะครับ การศึกษาการปนเปื้อนของเชื้อ Listeria monocytogenes(ลิสทีเรีย โมโนไซโตจีเนส)ใน ready to eat salads ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก เนื่องจากมีรายงานจากระบาดวิทยาของโรคอาหารเป็นพิษที่เกิดจากผักและผลไม้เป็นพาหะเพิ่มขึ้นอย่างมากในต่างประเทศทั่วโลก จุลินทรีย์นี้อาจปนเปื้อนมากับผักและผลไม้โดยผ่านทางดินน้ำและปุ๋ยอินทรีย์ที่ใช้ ดังนั้นนะครับถ้าไม่มีวิธีการใดๆในการลดจำนวนจุลินทรีย์ปนเปื้อนตั้งแต่เริ่มต้นก่อนนำผักและผลไม้นั้นมาตัดแต่ง หรืออาจผ่านการล้างทำความสะอาดแต่ปฏิบัติไม่ถูกสุขลักษณะ ก็จะทำให้เชื้อListeria monocytogenes(ลิสทีเรีย โมโนไซโตจีเนส)มีชีวิตรอดและเจริญเติบโตเพิ่มจำนวนได้ในภายหลัง คุณผู้ฟังทราบไหมครับว่า เชื้อดังกล่าวเป็นสาเหตุของโรค Listeriosis (ลิสเทริโอซิส)ซึ่งเกิดในการทานอาหารที่ปนเปื้อนแบคทีเรีย และมีผลร้ายแรงต่อบุคคลกลุ่มเสี่ยงดังนี้ เช่น เด็ก สตรีมีครรภ์ ผู้สูงอายุ และผู้ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง โดยมีอัตราการตายค่อนข้างสูง 30-50% สำหรับข้อมูลระบาดวิทยาของอาหารเป็นพิษเนื่องจากเชื้อ Listeria monocytogenes(ลิสทีเรีย โมโนไซโตจีเนส)ในประเทศไทยยังมีรายงานน้อยมาก เนื่องจากระบบการเฝ้าระวังและสำรวจยังไม่มีประสิทธิภาพที่ดีพอ อีกทั้งวิธีการในการตรวจวิเคราะห์เชื้อนี้ยังต้องอาศัยเทคนิคเฉพาะด้านที่มีราคาแพง ดังนั้นการศึกษาการปนเปื้อนของเชื้อ L. monocytogenesใน ready to eat salads ที่วางขายอยู่ทั่วไป จะเป็นข้อมูลสำคัญที่บ่งชี้ถึงความเสี่ยงของผู้บริโภคต่อการรับประทานผักสลัดพร้อมบริโภคได้

-เพลงคั่นรายการ-

กลับมาฟังกันต่อนะครับ ในการลดความเสี่ยงจากจุลินทรีย์ก่อโรคในผักและผลไม้สดพร้อมบริโภค จำเป็นต้องอาศัยวิธีการในการลดจำนวนเชื้อปนเปื้อนอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งวิธีที่ปฏิบัติกันทั่วไป นั่นก็คือ การล้างผักและผลไม้ด้วยสารฆ่าเชื้อ ก่อนนำมาแปรรูปหรือตัดแต่ง สารฆ่าเชื้อที่นิยมใช้นะครับ ได้แก่ สารประกอบคลอรีนในรูปของสารละลายไฮโปคลอไรท์แต่สารประกอบคลอรีนเมื่อใช้ในปริมาณมากอาจก่อให้เกิดสารตกค้าง ซึ่งเป็นพิษต่อผู้บริโภคนั่นเอง

นอกจากนี้อาจใช้ในรูปของคลอรีนไดออกไซด์ หรือโอโซน ซึ่งประสิทธิภาพของแต่ละวิธีก็จะขึ้นกับปัจจัยอื่นๆด้วย การนำสารแบคเทอริโอซินที่ผลิตจากแบคทีเรียกรดแลคติกมาใช้เป็น biopreservativeนับเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่กำลังได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากแบคทีเรียกรดแลคติกได้รับการยอมรับว่าเป็นจุลินทรีย์ที่มีประวัติความปลอดภัยมาเป็นเวลานานในอาหารหมักประเภทต่างๆ อีกทั้งสารแบคเทอริโอซินเป็นสารประเภทโปรตีนที่ถูกทำลายได้ด้วยเอนไซม์ย่อยโปรตีนในกระเพาะอาหาร จึงไม่ส่งผลกระทบต่อจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหาร และยังได้รับการยอมรับจากองค์การอาหารและยา และ FAO/WHO ว่ามีความปลอดภัยในการใช้เป็น biopreservative (วัตถุกันเสีย)ในอาหารประเภทต่างๆได้

ผลจากการศึกษาในครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าน้ำมะพร้าวเหลือทิ้ง สามารถนำมาใช้เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียกรดแลคติก ทดแทนอาหารสังเคราะห์ MRS ได้ดี(เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อชนิดหนึ่ง) โดยเฉพาะกับเชื้อ Enterococcus faecium KU-B5 และPediococcuspentosaceus KU-F2 แม้ว่าปริมาณเซลล์จะน้อยกว่าในอาหารสังเคราะห์ MRS แต่เมื่อมีการเติม 1.0% (w/v) yeast extract การเจริญของเชื้อทั้ง 2 ชนิด สามารถเจริญได้เทียบเท่ากับอาหารสังเคราะห์ MRS โดยมีปริมาณเซลล์สูงสุดถึง 8 log(ลอการิทึม) CFU/ml นอกจากนี้การเติม yeast extract (ยีสต์สกัด) ยังส่งเสริมการสร้างสารแบคเทอริโอซินในแบคทีเรียกรดแลคติกทั้ง 2 สายพันธุ์ที่ศึกษาด้วย ทั้งนี้ในการผลิตสารแบคเทอริโอซินอาจมีความจำเป็นต้องเติม tween 80 (สารประสารน้ำมันกับน้ำ) ลงในอาหารน้ำมะพร้าวอีกด้วย เพื่อช่วยลดการดูดซับของสารแบคเทอริโอซินบนผิวเซลล์ ซึ่งควรจะได้มีการศึกษาเพื่อยืนยันกันต่อไป

-เพลงคั่นรายการ-

ผลจากการศึกษาในครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าเชื้อ Pediococcuspentosaceus KU-F2 สามารถเจริญในอาหารน้ำมะพร้าวที่เติม 1.0% (w/v) yeast extract และสามารถผลิตสารแบคเทอริโอซินที่มีค่ากิจกรรมการยับยั้งต่อเชื้อL. monocytogenesได้ดีเทียบเท่ากับอาหารสังเคราะห์ MRS และเมื่อทำการสกัดแยกสารแบคเทอริโอซินให้บริสุทธิ์บางส่วนโดยวิธี amberlite adsorption พบว่า สารแบคเทอริโอซินมีค่ากิจกรรมการยับยั้งเชื้อเพิ่มขึ้นถึง 4เท่านั้นคือ จาก 12800 AU(เป็นหน่วยทางดาราศาสตร์)/ml เป็น 51200 AU/ml สารแบคเทอริโอซินที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์บางส่วน เมื่อเก็บรักษาไว้ในสภาวะต่างๆ คือ อุณหภูมิห้อง (30-35C) อุณหภูมิตู้เย็น (7-10C) และอุณหภูมิแช่แข็ง (-20C) จะพบว่า การเก็บที่อุณหภูมิห้อง จะได้ประสิทธิภาพของสารแบคเทอริโอซินจะลดลงตามระยะเวลาที่เพิ่มขึ้น แต่ที่อุณหภูมิตู้เย็นและอุณหภูมิแช่แข็ง สารแบคเทอริโอซินจะมีความเสถียรโดยประสิทธิภาพไม่ลดลงแม้เก็บที่อุณหภูมิแช่แข็งนาน 17 เดือน

เมื่อศึกษาการปนเปื้อนของเชื้อ Listeria sp. ในตัวอย่างผักสลัดพร้อมบริโภคชนิดต่างๆ พบว่ามีโอกาสพบเชื้อ L. inoocuaได้ถึง 86.5% จากตัวอย่างที่นำมาตรวจทั้งหมด ซึ่งเชื้อชนิดนี้มีความใกล้ชิดกับเชื้อก่อโรคคือL. monocytogenesดังนั้นการพบเชื้อ L. innocuaก็อาจมีความเสี่ยงที่จะตรวจพบL.monocytogenesได้เช่นกัน โดยเฉพาะในผักสลัดพร้อมบริโภค เช่น กะหล่ำปลี ซึ่งจะไม่ผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อใดๆอีก ดังนั้นถ้าในระหว่างการวางขายไม่มีวิธีการปฏิบัติที่ดีต่ออาหารหรือปฏิบัติไม่ถูกหลักสุขาภิบาล ผักสลัดพร้อมบริโภคอาจเป็นสาเหตุของโรคอาหารเป็นพิษได้ ซึ่งเมื่อมีการประยุกต์สารแบคเทอริโอซินในน้ำล้างผัก และนำผักกะหล่ำปลีที่ปนเปื้อนเทียมด้วยเชื้อก่อโรค L. monocytogenesในระดับต่ำ (10 3 CFU/g) และระดับสูง (10 5  CFU/g) มาทดสอบก็จะพบว่า สารแบคเทอริโอซินที่ผลิตจากเชื้อ P. pentosaceus KU-F2 ที่มีค่ากิจกรรม 512 AU/ml มีประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อปนเปื้อนที่ระดับต่ำได้ 100 เปอร์เซนต์ แต่ที่การปนเปื้อนระดับสูง จำเป็นต้องใช้สารแบคเทอริโอซินที่มีค่ากิจกรรมมากขึ้นเป็น 5120 หรือ 12800 AU/ml และสารแบคเทอริโอซินยังมีประสิทธิภาพเทียบเท่าหรือดีกว่าสารละลายโซเดียมไฮโปคลอไรท์ แต่จะมีความปลอดภัยมากกว่า

-เพลงคั่นรายการ-

ผลจากการศึกษานี้นะครับจะแสดงให้เห็นว่าการประยุกต์สารแบคเทอริโอซินเป็น biopreservativeวัตถุกันเสีย ในผักสดมีความเป็นไปได้ค่อนข้างสูง แต่อาจต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเข้มข้นของสารแบคเทอริโอซินและระยะเวลาสัมผัสที่เหมาะสม เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด หรืออาจมีการประยุกต์สารแบคเทอริโอซินร่วมกับสารอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสารแบคเทอริโอซินให้มากขึ้นนั่นเอง

จากบทความที่กระผมได้กล่าวอาจจะเข้าใจยากนิดหนึ่งนะครับ แต่จากสรุปผลการทดลองเป็นการต่อยอดทางความคิดในเรื่องการนำสิ่งเหลือใช้อย่างเช่นน้ำมะพร้าวมาสกัดและผสมกับสารบางชนิดนำมาผลิตเป็นแหล่งของสารอาหาร เพื่อการผลิตสารแบคเทอริโอซินนั้นเป็นการนำมาใช้ประโยชน์อย่างคุ้มค่า อย่างไรก็ตามกระผมหวังว่าท่านผู้ฟังคงได้ประโยชน์จากรายการนี้ไม่มากก็น้อยนะครับ

สัปดาห์หน้ากระผมจะนำเรื่องราวผลงานวิจัยอะไรดีๆ มาฝากคุณผู้ฟังอีก อย่าลืมติดตามรับฟังได้ในรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ในวันและเวลาเดียวกันนี้ หากคุณผู้ฟังมีข้อเสนอแนะนำติชมรายการหรือจะสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม สามารถเขียนจดหมายมายังรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ตู้ ปณ.1077 ปทฝ.เกษตรศาสตร์ กรุงเทพฯ 10903 หรือโทรสอบถามได้ที่ 0-2561-1474 สำหรับวันนี้รายการจากแฟ้มงานวิจัย มก. ได้หมดเวลาลงแล้วครับ พบกันใหม่ในสัปดาห์หน้า สำหรับวันนี้ลาไปก่อน สวัสดีครับ