การพัฒนาสมบัติของกลูโคแมนแนนจากหัวบุกคางคกด้วยการกําจัดหมู่แอซิติลเพื่อใช้เป็นสารเคลือบเมล็ดพันธุ์อุ้มน้ำลดการตายของข้าวไร่ในสภาวะขาดน้ำ
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ภูดิศ หนูเจริญ, อพิรักษ์ บัวหลวง, นายวิชญ์ภาส โกเสนตอ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
นาถยา อุตมา, เกียรติศักดิ์ อินราษฎร
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
การตายของข้าวไร่เนื่องจากการขาดน้ำเป็นปัญหาสำคัญของเกษตรกรผู้ปลูกข้าวไร่บนพื้นที่สูง การเคลือบเมล็ดพันธุ์ด้วยสารอุ้มน้ำเป็นแนวทางหนึ่งในการแก้ปัญหาข้างต้น กลูโคแมนแนนจากบุกเป็นสารที่สามารถอุ้มน้ำในรูปไฮโดรเจลได้ อย่างไรก็ตามการมีหมู่อะซิติลในโครงสร้างทำให้ไฮโดรเจลของกลูโคแมนแนนละลายน้ำและมีความคงตัวลดลง โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการกำจัดหมู่แอซิติลต่อสมบัติของกลูโคแมนแนนจากหัวบุกคางคกเพื่อประยุกต์ใช้เป็นสารเคลือบเมล็ดพันธุ์อุ้มน้ำลดการตายของข้าวไร่ในสภาวะขาดน้ำ โดยแบ่งเป็น 2 การทดลอง ดังนี้ การทดลองที่ 1 ศึกษาผลของการกำจัดหมู่แอซิติลของกลูโคแมนแนนที่ได้จากหัวบุกคางคกต่อสมบัติการอุ้มน้ำ โดยนำกลูโคแมนแนนที่สกัดได้จากบุกมากำจัดหมู่แอซิลติล โดยใช้สารละลายชนิดต่างๆ ได้แก่ NaOH, KOH และ Na2CO3 วิเคราะห์สมบัติของกลูโคแมนแนนที่ได้ ในด้านค่าร้อยละการกำจัดหมู่แอซิติล ค่าการละลาย (solubility) การดูดซับน้ำ (water absorbency) และการอุ้มน้ำ (water retention) พบว่าการใช้สารละลาย NaOH สามารถกำจัดหมู่แอซิติลดีกว่าสารละลาย KOH และ Na2CO3 โดยมีค่าร้อยละการกำจัดหมู่แอซิติล เท่ากับ 93.5, 74.3 และ 43.2 ตามลำดับ ทั้งนี้การกำจัดหมู่แอซิติลดังกล่าวทำให้ค่าการละลายของ กลูโคแมนแนนลดลง 2.8 เท่า และเพิ่มค่าการดูดซับน้ำสูงขึ้น 1.8 เท่า และเพิ่มการอุ้มน้ำสูงขึ้น 1.3 เท่า เมื่อเปรียบเทียบกับกลูโคแมนแนนที่ไม่ผ่านการกำจัดหมู่แอซิติล ทั้งนี้ไฮโดรเจลจากกลูโคแมนแนนที่ถูกกำจัดหมู่แอซิติลนี้มีสมบัติการดูดซับน้ำและการอุ้มน้ำสูงกว่ากัวกัมที่นิยมใช้เคลือบเมล็ดพันธุ์ 3.4 เท่า ในลำดับต่อไปจะได้มีการเปรียบเทียบโครงสร้างและองค์ประกอบของโมเลกุลกลูโคแมนแนนที่ถูกกำจัดหมู่แอซิติล โดยใช้เทคนิค Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) อีกครั้ง การทดลองที่ 2 ศึกษาผลการเคลือบเมล็ดพันธุ์ข้าวไร่พันธุ์พื้นเมืองด้วยกลูโคแมนแนนจากบุกคางคกที่ถูกกำจัดหมู่แอซิติลต่อการอุ้มน้ำ ความคงตัวของไฮโดรเจล การงอกของเมล็ด และการตายของข้าวไร่ในสภาวะขาดน้ำ โดยเคลือบเมล็ดพันธุ์ข้าวไร่พันธ์ด้วยไฮโดรเจลจาก กลูโคแมนแนนที่ถูกกำจัดหมู่แอซิติล เปรียบเทียบกับกลูโคแมนแนนในชุดควบคุม กัวกัมและพอลีอะคลิเลต พบว่าการเคลือบเมล็ดด้วยกลูโคแมนแนนจากบุกคางคกที่ถูกกำจัดหมู่แอซิติลทำให้เมล็ดพันธุ์อุ้มน้ำเพิ่มขึ้น 1.3 เท่า ไฮโดรเจลมีความคงตัวสามารถยึดเกาะเมล็ดได้ อีกทั้งยังช่วยกระตุ้นการงอกของเมล็ดและลดอัตราการตายในสภาวะขาดน้ำได้สูงกว่าชุดควบคุมในสภาวะขาดน้ำ 2.8 เท่า โครงงานนี้จะเป็นแนวทางในการนำพืชในท้องถิ่นมาใช้ให้เกิดประโยชน์ ช่วยแก้ปัญหาการตายของข้าวไร่และลดการใช้สารเคมีในทางการเกษตรได้อีกทางหนึ่ง คำสำคัญ: การกำจัดหมู่แอซิติล กลูโคแมนแนนจากหัวบุก สารเคลือบเมล็ดพันธุ์ข้าวไร่