การสร้างเส้นไหมเปลี่ยนสีด้วยอาหารย้อมสีสกัดจากธรรมชาติ และการเพิ่มคุณภาพเส้นไหมด้วยอาหารผสมสารนาโน
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
อธิศ เตชะนิธิสวัสดิ์, พสิษฐ์ณัท ศาสนนันทน์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
วนิดา ภู่เอี่ยม, ชนันท์ เกียรติสิริสาสน์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
“หนอนไหม” เป็นตัวอ่อนของผีเสื้อกลางคืนชนิดหนึ่ง ซึ่งมีความสามารถในการผลิตเส้นไหม ซึ่งเส้นไหมนั้นมีโปรตีน Fibroin และ Sericin เป็นส่วนประกอบหลัก โดยมีหนอนไหมที่สามารถสร้างดักแด้สีเหลืองโดยที่สีเหลืองนั้นมาจาก carotenoid binding protein ใน hemolymph ของหนอนไหม แต่ในอุตสาหกรรมผ้านั้นต้องใช้สีย้อมผ้าในการเปลี่ยนสีเส้นไหม แต่สีย้อมผ้านั้นมักจะเป็นสีสังเคราะห์ซึ่งเป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม โดยหากเปลี่ยนจากการใช้สีสังเคราะห์เป็นสีสกัดจากธรรมชาติจะเป็นการลดมลพิษได้ ผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะเปลี่ยนสีของเส้นไหมโดยการผสมสีสกัดจากธรรมชาติในอาหารของหนอนไหม และผู้วิจัยก็มีแนวคิดที่จะนำสารนาโนมาใส่ในอาหารของหนอนไหมเพื่อเพิ่มคุณภาพและมูลค่าของเส้นไหม ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์เพื่อศึกษาสัณฐานและวงจรชีวิตของหนอนไหม Bombyx mori จากนั้น ศึกษาอาหารย้อมสีสกัดจากธรรมชาติที่ทำให้หนอนไหมสร้างเส้นไหมเปลี่ยนสี และเมื่อได้ไหมเปลี่ยนสีแล้วจึงศึกษาคุณภาพเส้นไหมเปลี่ยนสีที่ได้จากหนอนไหมที่เลี้ยงด้วยอาหารย้อมสีสกัดจากธรรมชาติ ซึ่งนำมาสู่การศึกษาอาหารผสมสารนาโนที่ส่งผลต่อสมบัติของเส้นไหม และท้ายที่สุดทดสอบคุณสมบัติของเส้นไหมเปลี่ยนสีผสมสารนาโน
ในการศึกษาที่ 1 ผู้วิจัยได้ศึกษาสัณฐานและวงจรชีวิตของหนอนไหม Bombyx mori โดยการเลี้ยงหนอนไหมและส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบสเตอริโอแล้วจดบันทึกลงในแบบบันทึกการเจริญเติบโตของหนอนไหม ในการศึกษาที่ 2 เป็นการศึกษาสมบัติของอาหารย้อมสีสกัดจากธรรมชาติที่ส่งผลต่อการสร้างเส้นไหมเปลี่ยนสี ทางผู้วิจัยจึงศึกษาสมบัติความมีขั้วของสีสกัดจากธรรมชาติโดยการหาค่า Partition Coefficient จากนั้นทำการศึกษาการติดสีของเส้นไหมเปลี่ยนสีโดยการให้หนอนไหมกินอาหารย้อมสีสกัดจากธรรมชาติวันละ 3 เวลา และสังเกตการเปลี่ยนแปลง แล้วจึงศึกษาการเจริญเติบโตของหนอนไหมเมื่อได้รับสีสกัดจากธรรมชาติโดยแบ่งการทดลองออกเป็น 2 ชุด คือชุดที่ให้ใบหม่อนพ่นสี และชุดควบคุมที่ให้ใบหม่อนพ่นน้ำกลั่นแล้วสังเกตความแตกต่าง และศึกษาปริมาณของสีสกัดจากธรรมชาติที่ส่งผลต่อการสร้างเส้นไหมเปลี่ยนสี โดยการให้หนอนไหมกินอาหารย้อมสีสกัดจากธรรมชาติในปริมาณที่แตกต่างกันแล้วสังเกตผล ในการศึกษาที่ 3 เป็นการศึกษาสมบัติของเส้นไหมเปลี่ยนสี ซึ่งมีการทดสอบความแข็งแรงของเส้นไหมเปลี่ยนสี โดยใช้ tension meter จากนั้นทดสอบความคงทนของสีในเส้นไหมเปลี่ยนสี โดยการวัดปริมาณสีที่หลุดออกมาเมื่อนำไปแช่ในสารละลายสบู่ แล้วจึงทดสอบการคืนสภาพของเส้นไหมโดยนำวัตถุมากดทับเส้นไหมแล้ววัดมุมในการคืนสภาพของเส้นไหม ในการศึกษาที่ 4 เป็นการศึกษาอาหารผสมสารนาโนที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของหนอนไหมโดยการแบ่งการทดลองเป็น 2 ชุด คือชุดที่ให้ใบหม่อนย้อมสารนาโน และชุดควบคุมที่ให้ใบหม่อนพ่นน้ำกลั่น แล้วสังเกตการเจริญเติบโตของหนอนไหม และในการศึกษาที่ 5 เป็นการศึกษาสมบัติของเส้นไหมเปลี่ยนสีผสมสารนาโน โดยการศึกษาความแข็งแรงและความคงทนของเส้นไหมเปลี่ยนสีผสมสารนาโน แล้วทำการศึกษาสมบัติของสารนาโนในเส้นไหมเปลี่ยนสี โดยการทดสอบความสามารถในการต้านทาน UV และความสามารถในการฆ่าเชื้อโรคของเส้นไหมเปลี่ยนสีผสมสารนาโน ทำให้ท้ายสุดจะเป็นการเปลี่ยนสีและพัฒนาคุณภาพของเส้นไหม ซึ่งจะนำไปสู่การยกระดับคุณภาพชีวิตเกษตรกรและเป็นการพัฒนาเศรษฐกิจไทยในที่สุด