ศึกษาความเค็มที่มีผลต่อการเจริญเติบโต และสารต้านอนุมูลอิสระของสาหร่ายพวงองุ่น

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

วรพรรณ โรจนชัยสกุล, ปิติวัฒน์ ลิ้มภัทรจินดา, ชนัญชิดา ปฏิทัศน์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ฐิตารีย์ ทองเทียนชัย

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

สาหร่ายพวงองุ่นเป็นหนึ่งในพืชเศรษฐกิจที่สำคัญในหมู่คนรักสุขภาพ เพราะถือเป็นพืชที่มีคุณค่าทางสารอาหารสูง อาทิเช่น ไอโอดีน วิตามินเอ วิตามินซี เป็นต้น สาหร่ายพวงองุ่นจึงได้รับความนิยมในสังคมปัจจุบัน ด้วยเหตุนี้จึงมีการสร้างฟาร์มทะเลเพาะเลี้ยงสาหร่ายพวงองุ่นมากขึ้นเพื่อให้เพียงพอต่อความต้องการของมนุษย์ ซึ่งเราสามารถนำสาหร่ายพวงองุ่นมาเพิ่มคุณค่าได้โดยนำมาดัดแปลงเป็นอาหาร หรืออาหารเสริม และนอกจากนี้สาหร่ายพวงองุ่นยังสามารถนำมาใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญของผลิตภัณฑ์เสริมความงามได้อีกด้วย

จากการที่คณะผู้จัดทำได้ลงพื้นที่สำรวจการเพาะเลี้ยงสาหร่ายพวงองุ่นในศูนย์เพาะเลี้ยงบริเวณใกล้โรงเรียน จึงได้ทราบถึงปัญหาในการเพาะเลี้ยงพันธุ์ของสาหร่ายดังกล่าว นั่นคือผลผลิตที่ได้ออกมาไม่เป็นไปตามเป้าหมายที่ตั้งไว้ และจากการสังเกตลักษณะทางกายภาพของสาหร่ายในศูนย์เพาะเลี้ยง พบว่าสาหร่ายมีสีเขียวอ่อนจนเกือบใส ระยะห่างระหว่างลูก หรือทัลลัสที่ค่อนข้างมาก ตัวลูก หรือรามูลัสแตกง่าย ซึ่งปัญหาเหล่านี้เป็นต้นเหตุที่ทำให้น้ำหนักของสาหร่ายลดลง และมีแนวโน้มที่จะลดลงมากกว่าเดิมในอนาคต อันเนื่องมาจากสภาวะอากาศ ซึ่งมีแสงแดดเป็นปัจจัยหลักในการเจริญเติบโต ปัจจัยหลักที่สำคัญอีกปัจจัยหนึ่งคือความเค็มที่สาหร่ายสามารถเจริญเติบโตได้รวมไปถึงฤดูกาล โดยเฉพาะช่วงฤดูฝนที่ทำให้ความเค็มของน้ำทะเลเจือจางลง และยังส่งผลให้สาหร่ายพวงองุ่นไม่สามารถรับปริมาณแสงแดดได้เพียงพอตามความต้องการ โครงงานนี้จึงจัดทำขึ้นเพื่อศึกษาและพัฒนาสาหร่ายพวงองุ่นให้มีอัตราการเจริญเติบโตที่มากขึ้น มีผลผลิตที่เป็นไปตามเป้าหมาย รวมถึงทราบว่าความเข้มใดที่สาหร่ายมีแร่ธาตุมากที่สุด โดยหาจากสารต้านอนุมูนอิสระในสาหร่ายพวงองุ่นที่ได้รับการยืนยันจากงานวิจัยว่ามี สารประกอบท่ีมีคุณสมบัติเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (bioactive compounds) ที่สำคัญ คือ มีสมบัติเป็นสารแอนติออกซิแดนท์หรือสารต้านอนุมูลอิสระ (antioxidants) หรือคุณค่าทางสารอาหารมากที่สุด เพื่อนำไปพัฒนาเป็นรูปแบบผลิตภัณฑ์ต่างๆ เเละก่อประโยชน์ให้แก่ผู้บริโภคสืบต่อไป

ทางผู้จัดทำจึงได้ทำการสมมติฐานว่า หากเราสามารถควบคุมความเค็ม และศึกษาหาช่วงค่าความเค็มที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของสาหร่ายพวงองุ่น โดยอิงจากความเค็มของน้ำทะเลซึ่งอยู่ประมาณช่วง 33 ถึง 37 ppt หรือส่วนต่อพัน ซึ่งทางคณะจัดทำได้ทำการเลือกที่ค่าความเค็มที่ 20 30 และ 40 ppt แล้วทำการวัดทุกๆ 5 วัน และนำนำ้หนักของวันแรกกับวันที่ 15 มาทำการเข้าสูตรหาร้อยละการเจริญเติบโตของน้ำหนัก จากสูตร( weight1-weight0/weight0) *100 หลักจากนั้นนำมาทำการวัดหาค่า antioxidants หรือสารต้านอนุมูลอิสระ โดยใช้สาร dpph (DPPH = 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) เป็นตัวตรวจสอบ กับสารสกัดที่ความเค็มต่างๆ มาวัดกับเครื่อง UV/VIS spectrophotometer เพื่อตรวจสอบว่าที่สารนี้มีความสามารถในการดูดกลืนแสงมากน้อยเพียงใด จึงได้ทำการเลือกที่ช่วง 517 nanometer มาเป็นช่วงในการวัด หลักจากนั้นก็นำมาคิดเป็นเปอร์เซ็นการยับยั้ง แล้วนำมาเปรียบเทียบว่าที่ความเค็มใดสามารถยับยั้ง หรือต้านอนุมูลอิสระได้ดีที่สุด เพื่อให้แน่ใจว่า ขนาดและน้ำหนักของสาหร่ายก็เป็นตัวแปรที่สำคัญ และมีความสัมพันธุ์กับปริมาณสารอาหารในสาหร่าย หรือกล่าวอีกนัยนึง คือ ยิ่งมีขนาด และน้ำหนักที่มาก ปริมาณสารอาหารในสาหร่ายก็มากขึ้นเช่นกัน

ผลที่ได้จากการศึกษา พบว่าที่ค่าความเค็มที่ 40 ppt เมื่อนำมาคิดเป็นเปอร์เซ็นน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น พบว่ามีร้อยละการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักถึง 14.81 % เมื่อเทียบกับที่ระดับความเค็มที่ 20 และ 30 ที่มีเปอร์เซ็นเพียง 13.3 และ 8.33% ตามลำดับ ขณะที่ทำการหาค่า antioxidant หรือสารต้านอนุมูลอิสระ ออกมาเป็นเปอร์เซ็นการยับยั้งที่ระดับความเค็มที่ 40 ยังคงมีค่าสูงสุด ในชุดการทดลองที่ควบคุมโดยน้ำกลั่น อยู่ที่ 1.2205% ขณะที่ค่าความเค็มที่ 20 และ 30 มีเปอร์เซ็นการยับยั้งอยู่ที่ 1.0717 และ 1.07 % ตามลำดับ