การศึกษาเปรียบเทียบปริมาณโปรตีนในถั่วเหลืองสายพันธุ์ต่างๆ เพื่อนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารสำหรับผู้สูงอายุ
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ชนากานต์ ทิวงค์ษา, ปราณปรียา พูลหน่าย
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ทวีศักดิ์ เปี่ยมทัพ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ในประเทศไทยถั่วเหลืองถือเป็นพืชที่พบเห็นได้ทั่วไปตามท้องตลาด และยังเป็นพืชที่มีหลากหลายสายพันธุ์ อาทิ นครสวรรค์ 1, เชียงใหม่ 60, ขอนแก่น เป็นต้น และยังถือเป็นพืชที่มีโปรตีนสูงเหมาะสำหรับนำมารับประทานเพื่อช่วยเสริมโปรตีนให้กับร่างกายของเรา
โดยธรรมชาติร่างกายของคนเราจะมีการฝ่อของกล้ามเนื้อไปตามอายุ แต่หากกินโปรตีนไม่เพียงพอ และมีสมดุลโปรตีนในร่างกายติดลบ ร่วมกับการมีกิจกรรมทางกายและการออกกำลังกายที่ลดลง ก็จะทำให้อัตราการฝ่อของกล้ามเนื้อมีแนวโน้มที่จะเร็วขึ้น ทำให้ความสามารถในการใช้ชีวิตประจำวันลดลงอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปผู้ใหญ่จะต้องการโปรตีนประมาณวันละ 0.8 – 1 กรัม ต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม ต่อวัน เช่น ผู้ใหญ่หนัก 60 กิโลกรัม ก็จะต้องการ 48 – 60 กรัม แต่ในผู้สูงอายุมีงานวิจัยใหม่ ๆ ที่เริ่มชี้ให้เห็นว่า ผู้สูงอายุควรได้รับโปรตีน 1.0 – 1.2 กรัม ต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม ต่อวัน (หากไม่มีโรคประจำตัวที่ทำให้ความต้องการโปรตีนเปลี่ยนแปลงไป เช่น โรคตับ โรคไต โรคมะเร็ง ที่ต้องปรึกษานักกำหนดอาหารเพื่อกำหนดปริมาณโปรตีนเป็นรายบุคคล) ดังนั้นถ้าผู้สูงอายุหนัก 60 กิโลกรัม ก็จะต้องการโปรตีน 60 – 72 กรัม
จากการศึกษาพบว่าในถั่วเหลืองเป็นแหล่งของสารอาหารโปรตีน ไขมัน (วันชัย สมชิต, 2522) โดยมีองค์ประกอบทางเคมีที่สําคัญ คือ ความชื้นร้อยละ 6.92 โปรตีนร้อยละ 42.58 ไขมันร้อยละ 20.07 คาร์โบไฮเดรตร้อยละ 25.00 เยื่อใยร้อยละ 1.31 และเถ้าร้อยละ 4.12 โปรตีนจากถั่วเหลืองจัดได้ว่าเป็นโปรตีนที่มีราคาถูกที่สุด นอกจากนี้ถั่วเหลืองยังประกอบด้วยแร่ธาตุต่างๆ เช่น ฟอสฟอรัส โปรตัสเซียม และแคลเซียม ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่สําคัญและมักจะขาดแคลนในอาหารที่มีราคาถูก องค์ประกอบของกรดอะมิโนของโปรตีนถั่วเหลืองมีปริมาณไลซีน (lysine) อยู่ในระดับสูงเมื่อเปรียบเทียบกับโปรตีนพืชทั่วไปเเละยังสามารถนําไปใช้เพิ่มคุณค่าทางโภชนาการรวมกับโปรตีนจากพืชชนิดอื่นได้อีกด้วย โปรตีนส่วนใหญ่ของถั่วเหลืองเป็นโกลบูลิน (globulin) มีปริมาณร้อยละ 50-90 ของปริมาณ โปรตีนทั้งหมด โปรตีนโกลบูลิน 7S (vicilin, 7.1S-8.7S) สามารถเเบ่งออกได้เป็น 3 ส่วนหลักๆ ตามคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ (physicochemical properties) คือ β–conglycinin, γ–conglycinin เเละ basic 7S globulin โดย β–conglycinin จะมีปริมาณมากที่สุด ส่วนทั้ง γ–conglycinin เเละ basic 7S globulin จะมีปริมาณเพียงเล็กน้อย β–conglycinin เป็นไตรเมอร์ (trimer) ที่มีมวลโมเลกุล 150-200 กิโล ดาลตัน ประกอบด้วย 4 หน่วยย่อย ได้เเก่ α (68 kDa.), α′ (72kDa.), β (52kDa.) เเละ γ ที่มีขนาดใกล้เคียงกับ β โดยจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรโฟบิก (Yuan et al., 2002) โปรตีนโกลบูลิน 11S (legumin, 10.1S-14S) เป็นเฮกซะเมอร (hexamer) ที่มีมวลโมเลกุล 300-380 กิโลดาลตัน เเบ่งออกเป็น 5 กลุ่ม คือ A1aB1b(G1), A2B1a(G2), A1bB2(G3) A5A4B3(G4), A3B4(G5) เเต่ละกลุ่มประกอบด้วย acidic polypeptide เเละ basic polypeptide โดย acidic เเละ basic polypeptide จะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไดซัลไฟด์ทั้งไตรเมอร์ เเละเฮกซะเมอร์ รวมตัวกันได้ด้วยพันธะอิเล็กโตรสเเตติก เเละไฮโดรโฟบิก (Yuan et al., 2002) โปรตีน 11S ซึ่งเป็นสารอาหารที่ช่วยกระตุ้นให้ร่างกายหลั่งอินซูลินได้ดี เพื่อที่ร่างกายจะสามารถควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดไม่ให้มากเกินไป หรือน้อยเกินไปได้
คณะผู้จัดทำจึงมีความสนใจที่จะศึกษาเกี่ยวกับการสกัดโปรตีนจากถั่วเหลืองสายพันธุ์ต่างๆและเปรียบเทียบปริมาณโปรตีน เพื่อนำข้อมูลไปใช้ในการผลิตอาหารเสริมสำหรับผู้สูงอายุที่มีความปลอดภัย ที่มีปริมาณโปรตีนสูงและปริมาณน้ำตาลต่ำ