การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของสารสกัดพอลิแซ็กคาไรด์ที่สกัดได้จากเศษซากทางการเกษตรชนิดต่าง ๆ สําหรับการต้านเชื้อแบคทีเรียก่อโรคที่พบทั่วไป

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

วัชระชัย ชาญณรงค์, ปรมัตถ์ ตรีศรี

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

อนุรุทธิ์ หมีดเส็น

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย นครศรีธรรมราช

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ภาคเกษตรกรรมมีบทบาทสําคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศไทย โดยประมาณ 72% ของพื้นที่ ประเทศไทย หรือมากกว่า 65% ของพื้นที่ทั้งโลกกว่า 510 ล้านตารางกิโลเมตร ถูกครอบครองโดยกิจกรรมที่ เกี่ยวข้องกับการเกษตร โดยพืชที่มีบทบาทสําคัญทางเศรษฐกิจไทยได้แก่ ข้าว อ้อยและปาล์มน้ํามัน เป็นต้น การขยายตัวทางการเกษตรนําไปสู่การเพิ่มขึ้นของปริมาณของเสียจากปศุสัตว์ เศษพืชผลทางการเกษตรและ ผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมเกษตร มีการเพิ่มขึ้นของกากทางการเกษตรในปริมาณมากทุก ๆ ปีในประเทศ ไทย (Visvanathan and Chiemchaisri) ชีวมวลของพืชเหล่านี้เป็นวัสดุที่มีมากที่สุดในโลก ซึ่งบางส่วนอาจจะ มาจากแหล่งอื่นนอกเหนือจากการเกษตร ชีวมวลที่อุดมสมบูรณ์และหมุนเวียนได้มากที่สุดในโลกคือลิกโน เซลลูโลสซึ่งเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่ไม่ใช่แป้ง (NSP) ซึ่งประกอบด้วยพอลิเมอร์หลักสามกลุ่ม ได้แก่ เซลลูโลส เฮ มิเซลลูโลส และลิกนิน โดยเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสคิดเป็น NSP ถึง 40-60% (McKendry, 2002) นอกจากนี้ เบลีย์ยังเสนอการจําแนก NSP ที่ชัดเจนยิ่งขึ้นออกเป็นสามกลุ่มหลัก ได้แก่ เซลลูโลส, non- cellulosic polymers และ pectic polysaccharides (Bailey, 1973) ในส่วนของไฮโดรไลซิสของ NSP สามารถใช้ในการผลิตโอลิโกแซ็กคาไรด์ (OS) และรายงานหลายฉบับแสดงให้เห็นว่า OS สามารถใช้ต้าน แบคทีเรียได้ (Gibson, 2004) วิธีการทางชีวภาพสําหรับการย่อยสลาย NSP อาศัยการใช้เอนไซม์โดยใช้ เอนไซม์ย่อยสลาย NSP ชนิดต่าง ๆ ซึ่งรวมถึงเซลลูเลส, เฮมิเซลลูเลส, ไซลาเนส, เพคติเนส, β-glucanase

และ α-galactosidase (Sinha et al., 2011) Pentozyme® เป็นเอนไซม์ย่อยสลาย NSP เชิงพาณิชย์ที่ ประกอบด้วยไซลาเนส, อะไมเลส, β-glucanase, เซลลูเลส, แมนนาเนสและเพคติเนส

Pathogenic bacteria หรือแบคทีเรียก่อโรคเป็นแบคทีเรียที่เป็นสาเหตุของการเกิดโรคในมนุษย์และสัตว์ ซึ่ง ปัจจุบันที่ค้นพบมีจํานวนสปีชีส์จุลินทรีย์ก่อโรค (pathogen) ประมาณ 1,400 ร้อยชนิด ซึ่งเป็นแบคทีเรียก่อ โรคในมนุษย์น้อยกว่า 100 ชนิด ซึ่งส่วนมากเป็นแบคทีเรียที่พบได้ทั่วไปและติดต่อได้ง่าย บางชนิดอาจไม่ ร้ายแรงมาก แต่บางชนิดอาจมีความร้ายแรงสูง เช่น Mycobacterium tuberculosis ซึ่งเป็นสาเหตุของ “วัณโรค” ซึ่งในจุดประสงค์ของการศึกษานี้คือเพื่อตรวจสอบการสกัด OS จากกากทางการเกษตรโดยใช้เอนไซม์ที่ ย่อยสลาย NSP และเพื่อประเมินศักยภาพการต้านเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในมนุษย์ของผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซ์นี้