| รหัสโครงการ : | R000000174 |
| ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : | การผลิตสารพรีไบโอติกจากกลอย |
| ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : | Prebiotic production of wild yam |
| คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : | กลอย, พรีไบโอติค (Prebiotic), โพรไบโอติค (Probiotic), อัตราการเจริญจำเพาะ (Specific Growth Rate ; ?), Degree of Polymerization (DP) |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ : | คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี > ภาควิชาวิทยาศาสตร์ สาขาวิชาชีววิทยา และเทคโนโลยีชีวภาพ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | โครงการวิจัยเดี่ยว |
| ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : | ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย |
| ประเภทโครงการ : | โครงการวิจัยใหม่ |
| สถานะของโครงการ : | propersal |
| งบประมาณที่เสนอขอ : | 300000 |
| งบประมาณทั้งโครงการ : | 300,000.00 บาท |
| วันเริ่มต้นโครงการ : | 01 ธันวาคม 2557 |
| วันสิ้นสุดโครงการ : | 30 พฤศจิกายน 2558 |
| ประเภทของโครงการ : | งานวิจัยประยุกต์ |
| กลุ่มสาขาวิชาการ : | วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ |
| สาขาวิชาการ : | สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา |
| กลุ่มวิชาการ : | วิทยาศาสตร์ชีวภาพ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | ระดับชาติ |
| สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : | สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ |
| สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : | ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ |
| นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : | นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา |
| เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : | ไม่เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต |
| ความสำคัญและที่มาของปัญหา : | กลอย ชื่อวิทยาศาสตร์: Dioscorea hispida เป็นพืชไม้เถาเลื้อยอยู่ในวงศ์ Dioscoreaceae มนุษย์รู้จักนำหัวของกลอยมาทำเป็นอาหารมานานแล้ว แต่หัวกลอยนั้นมีสารพิษที่เรียกว่า Dioscorine อยู่ เพราะฉะนั้นก่อนที่จะนำมาทำเป็นอาหารต้องขจัดสารพิษออกให้หมดก่อน สมัยก่อนนิยมนำไปแช่ไว้ในธารน้ำไหลเป็นเวลา 1 คืน หรือนานกว่านี้ ในยามเกิดข้าวยากหมากแพง รับประทานหัวกลอยแทนข้าวได้ นอกจากนี้ในกลอยยังมีสารอินนูลินซึ่งเป็นพรีไบโอติคที่เป็นสารที่มีประโยชน์ต่อร่างกายมนุษย์
พรีไบโอติค( Prebiotic) หมายถึง สารอาหารที่ร่างกายไม่สามารถย่อยได้ด้วยระบบทางเดินอาหารส่วนบน เมื่อผ่านเข้าไปสู่บริเวณลำไส้ใหญ่จะกลายเป็นอาหารของแบคทีเรีย และช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ นอกจากนี้ยังส่งเสริมสุขภาพให้ดีขึ้นด้วย ตัวอย่างสารในกลุ่มนี้ เช่น อินนูลิน (inulin) และโอลิโก ฟรุคโตส (FOS) เป็นต้น ดังนั้นเมื่อเรารับประทานอาหารที่มีสารพรีไบโอติคเข้าไปจะไปกระตุ้นการเจริญของแบคทีเรียที่มีประโยชน์ (probiotic) ให้เพิ่มจำนวนขึ้น เมื่อโพรไบโอติคมีจำนวนมากขึ้นก็จะทำให้เชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคลดปริมาณลงตามไปด้วยเนื่องมาจากโพรไบโอติคจะไปยับยั้งการเจริญของจุลลินทรีย์ก่อโรคทำให้จุลินทรีย์ในลำไส้เกิดภาวะสมดุล ช่วยให้ลำไส้ทำการดูดซึมอาหารได้ดียิ่งขึ้น จุลินทรีย์ในกลุ่มโพรไบโอติคได้แก่แบคทีเรียที่อยู่ในกลุ่มที่สามารถผลิตกรดแลกติกได้หรืออาจเรียกว่า แลคติกแอซิดแบคทีเรีย เช่น ปิฟิโดแบคทีเรียม ไบฟิดัม (Bifidobacterium bifidum) , แลคโตบาซิลัส อะซิโดฟิลลัส (Lactobacillus acidophilus) (Gibson and Roberfroid. 1995:1401-1412)
สารพรีไบโอติคในธรรมชาติที่สำคัญและใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันได้แก่ อินนูลิน (inulin) และ โอลิโก ฟรุคโตส (FOS)
1. อินนูลิน(inulin) เป็นสารโพลีแซคคาร์ไรด์ที่พืชเก็บไว้เป็นอาหาร อินนูลินจะไม่ถูกย่อยด้วยน้ำย่อยในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ได้แต่จะถูกย่อยได้โดยจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในลำไส้ เมื่ออินนูลินถูกย่อยโดย จุลินทรีย์ในลำไส้แล้วจะได้ฟรุคโตสตามขนาด โครงสร้างของอินนูลิน มีค่า Degree of Polymerization ( DP) อยู่ระหว่าง 2-60 และตามโครงสร้างจะมีโอลิโกฟรุคโตสประกอบอยู่เป็นโครงสร้างกลุ่มย่อย
2. โอลิโก ฟรุคโตส (FOS) หรือฟรุคโตโอลิโกแซคคาร์ไรด์ เป็นโอลิโกแซคคาร์ไรด์ที่มีความหวานประมาณ 30% ของน้ำตาลซูโคส มีค่า DP อยู่ระหว่าง 2-10 จะไม่ถูกย่อยด้วยน้ำย่อยในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ได้แต่จะถูกย่อยได้โดยจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในลำไส้ ได้ ดังนั้นการรับประทานโอลิโก ฟรุคโตส จึงไม่ทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดสูงขึ้น (Gibson and Roberfroid. 1999:1438-1441)
มีการทดลองให้มนุษย์ทานอินนูลิน และโอลิโกฟรุคโตสที่ขนาดรับประทาน 5-20 กรัม/วัน เป็นเวลา 15 วัน สามารถเพิ่มปริมาณของแบคทีเรียชนิดปิฟิโดแบคทีเรียม (Bifidobacterium) และ แลคโตบาซิไล (Lactobacili) (Gibson and Roberfroid. 1995:1401-1412;Roberfroid, Van Loo and Gibson. 1998:11-19)
ประโยชน์ของสารพรีไบโอติคเมื่อถูกย่อยโดยเชื้อโพรไบโอติคจะได้ผลิตภัณฑ์ที่สำคัญคือ กรดไขมันที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก ได้แก่ Acetate, Propionate และ Butyrate ซึ่งกรดไขมันเหล่านี้จะไปช่วยเพิ่มสภาวะเป็นกรดของลำไส้ทำให้เชื้อโพรไบโอติคเจริญได้ดีและเพิ่มจำนวนมากขึ้น นอกจากนี้กรดไขมันเหล่านี้ ยังถูกดูดซึมนำไปใช้ประโยชน์ต่อร่างกายได้อีก Acetate ถูกนำไปใช้โดยตับ กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อต่างๆ Propionate จะถูกเปลี่ยนเป็นกูลโคสเพื่อนำไปใช้ต่อไป Butyrate ช่วยควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์ การแบ่งเซลล์ และการตายของเซลล์ ช่วยป้องกันการเกิดมะเร็ง (Gibson and Roberfroid. 1995 :1401-1404 ; วันทนีย์ เกรียงสินยศ. 2542 : 63)
นอกจากร่างกายจะได้รับประโยชน์โดยตรงจากการรับประทานพรีไบโอติคแล้ว ยังได้รับประโยชน์ทางอ้อมอีกนั้นคือประโยชน์ที่ได้รับจากการที่พรีไบโอติคไปเป็นอาหารของเชื้อโพรไบโอติคเมื่อเชื้อโพรไบโอติคเพิ่มจำนวนขึ้นเราก็จะได้รับประโยชน์จากเชื้อโพรไบโอติคด้วยเช่น
1. ช่วยลดจำนวนแบคทีเรียที่ก่อโรค เพราะ Bifidobacteria จะผลิตสารปฏิชีวนะและกรดไขมันออกมาช่วยควบคุมจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคและควบคุมจำนวนของ normal flora โดยกรดไขมันที่พบส่วนใหญ่จะเป็นกรดอะซิติคและกรดแลคติค ซึ่งกรดเหล่านี้จะช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรค
2. ช่วยลดอาการท้องผูก กรดไขมันซึ่งผลิตโดย Bifidobacteria จะช่วยกระตุ้นการบีบตัวของลำไส้และเพิ่มความชื้นของอุจจาระซึ่งเป็นผลมาจากแรงดันออสโมติค
3. ช่วยลดระดับคลอเรสเตอรอลในเลือด โดย Lactobacillus acidophilus ซึ่งเป็น normal flora อยู่ในลำไส้จะช่วยย่อยสลายคลอเรสเตอรอล และยับยั้งการดูดซึมคลอเรสเตอรอลผ่านผนังลำไส้
4. ช่วยลดความดันโลหิต ได้มีการศึกษาพบว่าความดันโลหิตจะแปรผกผันกับจำนวนของ Bifidobacteria ในลำไส้
5. ช่วยเพิ่มวิตามินบางชนิด พบว่า Bifidobacteria สามารถผลิตวิตามิน B1, B2, B6, B12, nicotinic acid และ folic acid
6. ช่วยเพิ่มการดูดซึมแคลเซียมและเหล็กในลำไส้ทำให้ไม่เป็นโรคกระดูกพุ
7. ช่วยลดปริมาณสารพิษและเอนไซม์ที่เป็นพิษจากกระบวนการเมตาบอลิซึมของแบคทีเรียได้ด้วย
8. ช่วยป้องกันการทำงานของตับ การที่ช่วยลดสารพิษจากกระบวนการเมตาบอลิซึมของแบคทีเรีย เป็นผลทำให้สารพิษเข้าสู่ตับลดลงด้วย(Hideo Tomomatsu. 1994 : 61-65 ; Judith E. Spiegel and others. 1994 : 85-89)
|
| จุดเด่นของโครงการ : | - |
| วัตถุประสงค์ของโครงการ : | 1. เพื่อศึกษาผลของสารพรีไบโอติคที่สกัดจากกลอย ต่อการส่งเสริมการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย Lactobacillus casei subsp. rhamnosus. ในอาหาร MRS broth
2. เพื่อศึกษาผลของสารพรีไบโอติคที่สกัดจากกลอยต่อการรอดชีวิตของเชื้อแบคทีเรีย L. acidophilus ในผลิตภัณฑ์นมหมัก
3. เพื่อเพิ่มมูลค่าให้กลอยซึ่งเป็นพืชที่มีอยู่มากในพื้นที่จังหวัดนครสวรรค์และจังหวัดอุทัยธานี
|
| ขอบเขตของโครงการ : | 1. กลุ่มตัวอย่าง
1.1 กลุ่มทดลอง คือนมหมักจากรากบัวที่มีการเติมสารสกัดที่ระดับความ
เข้มข้นต่างกัน 4 ระดับ คือ 0 % , 1% , 3% และ 5%
1.2 กลุ่มควบคุม คือ วิธีการสกัดสารจากกลอย กระบวนการผลิตนมหมัก
2. ตัวแปรที่ศึกษา
2.1 ตัวแปรอิสระ คือ นมหมักและอาหารMRSที่มีการเติมสารสกัดจากกลอย ได้แก่
2.1.1 นมหมักที่มีการเติมสารสกัดจากกลอย 0 %
2.1.2 นมหมักที่มีการเติมสารสกัดจากกลอย 1 %
2.1.3 นมหมักที่มีการเติมสารสกัดจากกลอย 3 %
2.1.4 นมหมักที่มีการเติมสารสกัดจากกลอย 5 %
2.1.5 อาหารMRSที่มีการเติมสารสกัดจากกลอย 0 %
2.1.6 อาหารMRSที่มีการเติมสารสกัดจากกลอย 1 %
2.1.7 อาหารMRSที่มีการเติมสารสกัดจากกลอย 3 %
2.1.8 อาหารMRSที่มีการเติมสารสกัดจากกลอย 5 %
2.2 ตัวแปรตาม คือ การเจริญของเชื้อ Lactobacillus casei subsp. rhamnosus
2.3 ตัวแปรควบคุม
2.3.1 อุณหภูมิ
2.3.2 ระยะเวลาในการหมัก
2.3.3 ปริมาณการถ่ายหัวเชื้อ
2.3.4 ปริมาณของนมหมัก
2.3.5 ค่า pH เริ่มต้น
|
| ผลที่คาดว่าจะได้รับ : | - |
| การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : | การศึกษาผลของสารพรีไบโอติคต่อการเจริญของแบคทีเรียโพรไบโอติค A. V. Rao(1999: 1442s-1445s) ได้ทำการศึกษาปริมาณของอินนูลินและโอลิโกฟรุคโตสต่อการตอบสนองของ Bifidobacteria พบว่าทั้งอินนูลินและโอลิโกฟรุคโตสถูกใช้ไปอย่างรวดเร็วและสมบูรณ์ และยังพบว่าเป็นซับสเตรตที่มีประสิทธิภาพต่อการเจริญของ Bifidobacteria เกือบทุกสายพันธุ์เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำตาลกลูโคส ซึ่งปริมาณของอินนูลินและโอลิโกฟรุคโตสที่เหมาะสมที่สุดคือ 4 กรัม/วัน
งานวิจัยของ Handan and Robert (2000 : 2682-2684) ซึ่งได้ทำการทดลองความสามารถของการหมักฟรุคโตโอลิโกแซคคาร์ไรด์ ของ Lactic Acid Bacteria และ Bifidobacteria บน MRS-FOS agar พบว่ามี 12 สายพันธุ์จาก 16 สายพันธุ์ของ Lactobacillus และ 7 สายพันธุ์จาก 8 สายพันธุ์ของ Bifidobacteria ที่ให้ผลเป็นบวก และเมื่อนำบางสายพันธุ์ไปเลี้ยงบน MRS-FOS broth พบว่ามีการเจริญได้ดีโดยวัดค่าจาก การวัดค่า Optical Density(OD)
John H Cummings และคณะ (2001:415s-420s) ได้ทำการศึกษาการย่อยสารพรีไบโอติคด้วยเอนไซม์ในลำไส้เล็กและเอนไซม์ในตับอ่อน อีกทั้งยังได้ทำการศึกษาการหมักสารพรีไบโอติคโดยแบคทีเรียในลำไส้ ซึ่งสารพรีไบโอติกที่ได้ทำการศึกษาในครั้งนี้คือ อินนูลินและโอลิโกฟรุคโตส จากการศึษาพบว่าทั้งอินนูลินและโอลิโกฟรุคโตสไม่สามารถย่อยด้วยเอนไซม์ในระบบทางเดินอาหารแต่จะถูกหมักด้วยแบคทีเรียที่สำคัญในลำไส้ใหญ่ได้แก่ Bifidobacteria และ Lactobacilli ส่งผลทำให้แบคทีเรียดังกล่าวเจริญได้ดีขึ้นและผลิตภัณฑ์สำคัญได้จากการหมักคือ กรดไขมันสายสั้นๆ(Short Chain Fatty Acid) ได้แก่ Acetate, Propionate และ Butyrate
Don Weekes (1985:223s-228s) ได้ทำการศึกษาการให้โพรไบโอติคที่อัดเป็นเม็ดที่ประกอบด้วยเชื้อแบคทีเรีย Lactobacillus acidophilus และ Lactobacillus bulgaricus แก่ผู้ป่วยที่เกิดอาการท้องเสียอย่างแรง และเป็นแผลที่กระเพาะอาหาร ผลที่ที่ได้คือ อาการท้องเสียจะดีขึ้นเป็นอย่างมารักษาหายถึง 95% ส่วนคนที่เป็นแผลในกระเพาะอาหารรักษาได้ถึง 85% ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ที่ดีโดยไม่ต้องใช้ยาปฏิชีวนะและยังมีผลที่ได้รับอย่างไม่คาดคิดนั้นคือคนที่มีอาการเป็นแผลในปากก็หายไปด้วย
Gibson, G.R และ คณะ (1995 : 975-982) พบว่าเชื้อจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ในลำไส้จะเพิ่มขึ้นถ้ามีการให้สารที่ส่งเสริมการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์นั้นในการทดลองนี้ได้มีการทดลองให้สาร โอลิโกฟรุคโตส และอินนูลิน พบว่ามีการกระตุ้นการเจริญเติบโตของเชื้อ Bifidobacteria ขณะที่เชื้อจุลินทรีย์ที่อันตรายและก่อให้เกิดโรค เช่น E. coli และ Clostriduim มีปริมาณลดลง
Bifidobacteria หลายชนิดจะช่วยยับยั้งการเจริญของ E. coli และ C. perfringens ซึ่งเป็นผลมาจากการหลั่งของ inhibitory substance สารตัวนี้จะไม่ขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงของความเป็นกรดด่าง การศึกษาพบว่าคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อเชื้อจุลินทรีย์นั้น จะทำโดยการกดการเจริญของจุลินทรีย์ จุลินทรีย์ที่ถูกยับยั้ง เช่น Salmonella , Campylobacter, Shigella รวมทั้ง Vibrio cholerae
Gibson, G.R. และ คณะ (1996 : 38-42)ได้ทำการศึกษา ผลของโอลิโกฟรุคโตสที่ได้จาก หัวชิคอรี(ChiFos) จากการศึกษาพบว่า ChiFos สามารถทำให้เชื้อ Bifidobacteria เพิ่มจำนวนได้ถึง 70% ของจุลินทรีย์ทั้งหมด และยังพบอีกว่าจำนวนอุจจาระมีจำนวนเพิ่มขึ้นหลังได้รับ ChiFos ในปริมาณที่มากขึ้น 1-2 กรัม นอกจากนี้ ChiFos ยังช่วยให้ร่างกายดูดซับแคลเซียมและเหล็กได้อย่างเต็มที่ ทำให้ลดการเกิดโรคกระดูกผุ ช่วยลดการสะสมของไขมันที่ตับ รวมทั้งลดการสร้างกรดไขมันที่ตับ
David, J. A. และ คณะ (1999 : 1431-1433) พบว่าโอลิโกฟรุคโตสและอินนูลิน มีคุณสมบัติในการยับยั้งการเกิดมะเร็งในลำไส้, ลดคอเรสเตอรอลในเลือด, เพิ่มภูมิคุ้มกันในลำไส้และเพิ่มการสังเคราะห์วิตามินอีกด้วย
Bandaru S. Reddy (1999 : 1478-1482) ได้ทำการศึกษาโอลิโกฟรุคโตสและอินนูลินในการยับยั้งการเกิด aberrant crypt foci (AFC) ซึ่ง AFC นี้อาจพัฒนาไปเป็นเซลล์มะเร็งได้ จึงเป็นการลดการเกิดมะเร็งลำไส้อีกทางหนึ่ง
|
| ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : | 1. ในสารสกัดจากกลอยที่นำมาศึกษามีส่วนประกอบเป็นสารพรีไบโอติค
2. สารพรีไบโอติคที่สกัดจากกลอยสามารถส่งเสริมการเจริญของเชื้อโพรไบโอติคได้
3. สารพรีไบโอติคที่สกัดจากกลอยช่วยเพิ่มการรอดชีวิตของเชื้อโพรไบโอติคในผลิตภัณฑ์นม
หมักได้
|
| วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : | - |
| คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : | - |
| จำนวนเข้าชมโครงการ : | 1314 ครั้ง |