| รหัสโครงการ : | R000000417 |
| ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : | การพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร |
| ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : | Development of Cosmetic Product from Agricultural Waste |
| คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : | ของเหลือใช้ทางการเกษตร, เครื่องสำอาง, ไหมข้าวโพด, อ้อย, มันสำปะหลัง |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ : | คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี > ภาควิชาวิทยาศาสตร์ สาขาวิชาชีววิทยา และเทคโนโลยีชีวภาพ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | โครงการวิจัยเดี่ยว |
| ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : | ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย |
| ประเภทโครงการ : | โครงการวิจัยใหม่ |
| สถานะของโครงการ : | แผนงานวิจัยหรือชุดโครงการวิจัยและโครงการวิจัยที่เสร็จสิ้นแล้ว |
| งบประมาณที่เสนอขอ : | 325000 |
| งบประมาณทั้งโครงการ : | 325,000.00 บาท |
| วันเริ่มต้นโครงการ : | 30 ตุลาคม 2560 |
| วันสิ้นสุดโครงการ : | 31 มีนาคม 2562 |
| ประเภทของโครงการ : | งานวิจัยประยุกต์ |
| กลุ่มสาขาวิชาการ : | วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ |
| สาขาวิชาการ : | อื่นๆ |
| กลุ่มวิชาการ : | อื่นๆ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | ระดับชาติ |
| สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : | สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ |
| สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : | ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ |
| นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : | ไม่นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา |
| เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : | เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต |
| ความสำคัญและที่มาของปัญหา : | ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรมที่มีการส่งออกสินค้าทางการเกษตรจำนวนมาก นอกจากข้าวซึ่งเป็นสินค้าส่งออกอันดับต้นแล้ว ยังมีพืชเศรษฐกิจอื่นเช่น ข้าวโพด อ้อย มันสำปะหลัง ซึ่งปลูกในหลายพื้นที่ หลายภาคของประเทศ จากข้อมูลปี 2553 พบการปลูกมันสำปะหลัง 8 ล้านไร่ ให้ผลผลิตถึง 26 ล้านตัน มีการเพาะปลูกข้าวโพดในจังหวัดนครสวรรค์ พบพื้นที่เก็บเกี่ยวถึง 3.5 แสนไร่ ให้ผลผลิต 3 แสนตัน พื้นที่ปลูกอ้อยในภาคกลางสูงถึง 2.35 ล้านไร่ ซึ่งเกษตรกรมีการเพิ่มพื้นที่เพาะปลูกและเพิ่มอัตราผลผลิตต่อไร่สูงขึ้น ส่วนลำต้นของอ้อยใช้เป็นวัตถุดิบป้อนโรงงานน้ำตาล กากอ้อยจากโรงงานน้ำตาลเป็นเชื้อเพลิงในโรงงานผลิตไฟฟ้าและผลิตเอทานอล ทำให้หน่วยงานภาครัฐและเอกชนมุ่งดำเนินการวิจัยพัฒนาพันธุ์และเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มผลผลิตจากพืชเศรษฐกิจเหล่านี้เพิ่มขึ้น ภายหลังการเก็บเกี่ยวพืชเศรษฐกิจเหล่านี้ป้อนโรงงานเพื่อแปรรูปเป็นอาหารหรือสารตั้งต้นในอุตสาหกรรมต่างๆแล้ว เศษวัสดุเหลือใช้ทางเกษตรที่เหลือจากมันสำปะหลัง 2 ล้านตันต่อปี จากข้าวโพดพบปริมาณซังและเปลือกข้าวโพดถึง 1.7ล้านตันต่อปี ปริมาณต้นและใบข้าวโพด 5.2 ล้านตันต่อปี เศษวัสดุเหลือใช้จากยอดและใบอ้อย 22 ล้านตันต่อปี (วีรชัยและคณะ, 2555; นฤภัทร, 2557) เกษตรกรจะเก็บส่วนฝักข้าวโพด ส่วนใบ เปลือกและต้นที่เหลือไม่มีการนำมาใช้ประโยชน์ จะไถกลบบางส่วนเพื่อเป็นปุ๋ย และเผาทำลาย ในส่วนการเก็บเกี่ยวอ้อยจะเผาไร่อ้อยก่อนตัดอ้อย ในส่วนของมันสำปะหลัง เมื่อเก็บหัวแล้วส่วนเหง้าจะใช้ทำเชื้อเพลิงแทนฟืน ทดแทนน้ำมันเตาได้ถึงปีละ 3 พันล้านลิตร แต่ส่วนที่เหนือด้านบนของมัน ซึ่งพบว่า ใน 1 ไร่จะมีใบมันสดถึง 700 กิโลกรัมนำมาใช้เป็นอาหารสัตว์ ซึ่งเศษวัสดุที่เหลือทางการเกษตรของพืชเหล่านี้ส่วนใหญ่ เกษตรกรจะไถกลบทำปุ๋ยอินทรีย์ ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า และใช้เป็นอาหารเลี้ยงสัตว์ ซึ่งพบงานวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการเผาไหม้เศษวัสดุในที่โล่งแจ้งพบว่า ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนมอกนอกไซด์ ออกไซด์ของไนโตรเจน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และหมอกควันฝุ่นละอองปริมาณสูง (วีรชัยและคณะ, 2555) หากมีการนำเศษวัสดุเหลือใช้เหล่านี้มาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง แทนการนำเศษวัสดุการเกษตรเหล่านี้ไปเผา ทำปุ๋ย หรือให้อาหารสัตว์ (สำนักวิจัยเศรษฐกิจการเกษตร, 2559) นอกจากจะเป็นการเพิ่มมูลค่าเศษวัสดุเหลือใช้ให้มีราคา เกิดการใช้ประโยชน์สูงสุด ซึ่งองค์ความรู้ที่ได้จากการถ่ายทอดงานวิจัยนี้จะเป็นการเพิ่มอาชีพ เพิ่มรายได้ให้แก่เกษตรกรในชุมชน และที่สำคัญเป็นการลดการเกิดมลพิษ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
ปัจจุบันตลาดเครื่องสำอางในประเทศมีการนำเข้ามูลค่าเป็นพันล้านบาท และมีแนวโน้มสูงขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นจึงควรส่งเสริมให้มีการผลิตเครื่องสำอางจากธรรมชาติโดยใช้ทรัพยากรในประเทศให้เกิดประโยชน์สูงสุด เพื่อทดแทนการนำเข้าจากต่างประเทศ แต่อย่างไรก็ตาม ตลาดเครื่องสำอางส่วนใหญ่ที่ผลิตในชุมชนยังไม่ได้มาตรฐาน ดังนั้นจึงควรส่งเสริมและให้ความรู้แก่ผู้ผลิตเครื่องสำอางในชุมชน เพื่อยกระดับมาตรฐานผลิตภัณฑ์และใช้สารสกัดธรรมชาติ ทรัพยากรในชุมชนท้องถิ่นให้เกิดประโยชน์สูงสุดอย่างยั่งยืน เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และปลอดภัยต่อผู้ใช้ผลิตภัณฑ์ซึ่งเป็นปัญหาหลักที่สำคัญของผู้ใช้เครื่องสำอางที่พบได้บ่อยต่อผลข้างเคียงจากการใช้ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางที่ไม่ได้มาตรฐาน ดังนั้น สารสกัดธรรมชาติจากข้าวโพด มันสำปะหลัง และอ้อยเหล่านี้ จึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจ เนื่องจากเป็นการนำของเหลือใช้ทางการเกษตรมาพัฒนาให้เกิดประโยชน์สูงสุด และเป็นการเพิ่มรายได้ เพิ่มมูลค่าของสินค้ามากขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม งานวิจัยพืชเศรษฐกิจเหล่านี้ยังไม่พบข้อมูลในประเทศไทยมากนักถึงฤทธิ์ในการต้านเชื้อจุลชีพ และยังไม่มีการนำมาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษา สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพต่อเชื้อจุลชีพก่อโรค ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนส ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์คอลลาจีเนส และการพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางที่มีประสิทธิภาพในการลดเชื้อจุลชีพและผลิตภัณฑ์ลดริ้วรอย ผิวกระจ่างใส และทดสอบความคงตัวของผลิตภัณฑ์จากของเหลือใช้ทางการเกษตรเหล่านี้ |
| จุดเด่นของโครงการ : | นำวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ ก่อให้เกิดประโยชน์ ลดการเกิดมลภาวะเป็นพิษทางสิ่งแวดล้อมจากการเผาไหม้ เป็นแนวทางสร้างรายได้ให้ชุมชน |
| วัตถุประสงค์ของโครงการ : | 1 เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของสารสกัดจากไหมข้าวโพด ใบอ้อยและใบมันสำปะหลังในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียก่อโรคผิวหนังบางชนิด
2 เพื่อทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ฤทธิ์ในการยับยั้งเอนไซม์คอลลาจิเนสและเอนไซม์ไทโรซิเนส
3 เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางและทดสอบความคงตัวของผลิตภัณฑ์ |
| ขอบเขตของโครงการ : | 1 ประชากรที่ศึกษาคือ ไหมข้าวโพด ใบอ้อย และใบมันสำปะหลัง โดยใช้ตัวทำละลายในการสกัด ได้แก่ เอทานอลและเอทิลอะซิเตท
2 ทดสอบฤทธิ์ของสารสกัดในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus aureus, และทดสอบฤทธิ์ของสารสกัดในการต้านอนุมูลอิสระ ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนสและคอลลาเจน
3 พัฒนาตั้งตำรับผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางที่มีส่วนผสมของสารสกัดจากไหมข้าวโพด ใบอ้อยหรือใบมันสำปะหลัง
4 การจัดการองค์ความรู้โดยเผยแพร่ ถ่ายทอดองค์ความรู้จากงานวิจัยให้แก่เกษตรกรหรือผู้สนใจในรูปของเอกสาร หนังสือ หรือสิ่งพิมพ์หรือจัดอบรม ณ ศูนย์การเรียนรู้ของชุมชนหรือสถานศึกษา
5 ตัวแปรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ ได้แก่
5.1 วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร เช่น ไหมข้าวโพด ใบอ้อย ใบมันสำปะหลัง
5.2 ประสิทธิภาพของสารสกัดจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรในการยับยั้งเชื้อ Staphylococcus aureus
5.3 ประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระและการยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนสและคอลลาจิเนส
5.4 ประสิทธิภาพและความคงตัวของผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง |
| ผลที่คาดว่าจะได้รับ : | 1 ทราบประสิทธิภาพการมีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียก่อโรคผิวหนังบางชนิด การเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ ฤทธิ์ในการยับยั้งเอนไซม์สาเหตุของริ้วรอยและความหมองคล้ำจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร ไหมข้าวโพด ใบอ้อยและใบมันสำปะหลัง
2 ได้ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางต้นแบบที่มีประสิทธิภาพอย่างน้อย 1 ผลิตภัณฑ์
3 เป็นแนวทางให้เกษตรกรใช้ทรัพยากรให้เกิดประโยชน์สูงสุด เพิ่มมูลค่าจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรให้มีราคาสูง เกิดรายได้ และลดการก่อมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม |
| การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : | อนุมูลอิสระเป็นอะตอมหรือกลุ่มอะตอมคู่โดดเดี่ยวไม่มีความเสถียร ซึ่งแหล่งที่มาของอนุมูลอิสระมีสาเหตุจากปัจจัยทั้งภายนอกและภายในร่างกาย อาจเนื่องมาจากภาวะการติดเชื้อจุลชีพ ได้รับรังสี มลภาวะ เกิดภาวะความเครียด หรือได้รับยาบางชนิด อนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นเป็นสาเหตุของการเกิดการอักเสบ เกี่ยวข้องกับการเกิดโรคมะเร็ง เบาหวาน โรคหัวใจ และอัลไซเมอร์เป็นต้น (Reuter et al, 2010) ดังนั้นการได้รับสารต้านอนุมูลอิสระเพื่อไปทำลายอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นซึ่งพบได้ในกลุ่มที่เป็นสารธรรมชาติเช่น กลุ่มฟลาโวนอยด์ สารประกอบฟีนอลิก วิตามิน ซึ่งสามารถพบได้ในพืช ผัก ผลไม้ ธัญพืช เป็นต้น
อ้อย (Saccharum officinarum L.) หรือ sugar cane จัดอยู่ในวงศ์ Gramineace เป็นวัตถุดิบของอุตสาหกรรมน้ำตาลที่มีความสำคัญต่อระบบเศรษฐกิจของประเทศ คือมีการบริโภคน้ำตาลปีละ 1.7 ล้านตัน คิดเป็น 2 หมื่นล้านบาท สายพันธุ์อ้อยได้แก่ พันธุ์รับรองของกรมวิชาการเกษตรเช่น พันธุ์อู่ทอง พันธุ์ที่ได้จากงานวิจัยของกระทรวงอุตสาหกรรม พันธุ์ที่ได้จากการวิจัยของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เช่น พันธุ์เกษตรศาสตร์ 50 พันธุ์กำแพงแสนเป็นต้น (อภิชาติและจันทรา, 2558) อ้อยใช้เป็นสารกันบูด สารตั้งต้นในการผลิตพลาสติกชีวภาพ ใช้ผลิตเชื้อเพลิง กากน้ำตาลใช้ผลิตเหล้าและแอลกอฮอล์ ใช้รักษาอาการปัสสาวะขัด รักษานิ่ว ชานอ้อยรักษาฝีอักเสบ (กรกนกและภัทรพล, 2553) ในใบพบสารกลุ่มพอลิแซกคาไรด์ สารสกัดเอทานอลของใบอ้อย สามารถยับยั้งเชื้อ E. coli, Salmonella typhi, Bacillus subtilis, Klebsiella pneumoniae, S. aureus, Pseudomonas aeroginosa (Hussain et al, 2011)
มันสำปะหลัง (Manihot esculenta Crantz.) จัดอยู่ในวงศ์ Euphorbiaceae ชื่อสามัญ Cassava มีแหล่งกำเนิดแถบที่ลุ่มเขตร้อน ได้แก่ พันธุ์ระยอง 5 7 9 50 60 72 และพันธุ์เขียวปลอดหนี้ พบพื้นที่เพาะปลูกประมาณ 7 ล้านไร่ ให้ผลผลิต 20 ล้านตัน นำรายได้เข้าประเทศปีละ 4 หมื่นล้านบาท (อภิชาติและจันทรา, 2558) ส่วนประกอบของใบมันสำปะหลัง ใบอ่อนมีสีเขียวหรือสีเขียวอมม่วง ใบสดมีปริมาณโปรตีน 6% และมีสารแซนโทฟิลด์ มีไซยาไนด์สูง แต่การผึ่งแดดหรืออบแห้งช่วยลดไซยาไนด์จนอยู่ในระดับปลอดภัยต่อการนำไปเป็นอาหารสัตว์ ในใบแห้งพบโปรตีนใกล้เคียงกับใบกระถินแห้งถึง 23% (สำนักวิจัยเศรษฐกิจการเกษตร, 2559) ใบมันสำปะหลังนิยมใช้เป็นอาหารสัตว์ และใช้เป็นอาหารเลี้ยงโคนมทำให้ไฮโปไธโอไซยาเนทในน้ำนมสูงขึ้นซึ่งช่วยยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียปนเปื้อนในน้ำนม (Punthanara et al, 2009) สารสำคัญที่พบในมันสำปะหลังได้แก่ สารประกอบฟีนอลิก อัลคาลอยด์ แทนนิน เทอร์ปีน สเตอรอยด์ ฟลาโวนอยด์ ไกลโคไซด์ ในใบอ่อนมีวิตามินเอและวิตามินซี ใช้ในการควบคุมน้ำหนัก ใบมันสำปะหลังถูกใช้ในการรักษาโรคตามภูมิปัญญาพื้นบ้าน ในการรักษาฝีหนอง แก้ผิวหนังไหม้ แก้อักเสบ แก้ท้องเสีย แก้หอบหืด (Noumedem et al, 2013; Geetha et al, 2014) สารสกัดจากใบมันสำปะหลังสามารถยับยั้งเชื้อ Enterobacter aerogenes, Listeria monocytogenes, Vibrio cholera, Shigella flexneri, S. typhi, P. aeruginosa, Corynebacterium diththeria นอกจากนี้ซอส casareep จากมันสำปะหลังซึ่งใช้ในการปรุงแต่งรสในอาหารยังสามารถยับยั้งเชื้อ E. coli และ B. subtilis ที่ปนเปื้อนในเนื้อสัตว์ได้อีกด้วย (Zakaria et al, 2006; Dewprashad et al, 2009)
ข้าวโพด (Zea mays) จัดอยู่ในวงศ์ Gramineace แบ่งตามลักษณะของแป้งและเปลือกหุ้มเมล็ดแบ่งได้เป็น ข้าวโพดหัวบุบ ข้าวโพดหัวแข็ง ข้าวโพดหวาน ข้าวโพดข้าวเหนียว ข้าวโพดป่า ข้าวโพดแป้ง เป็นต้น (สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน, 2559) ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมอาหารสัตว์ถึงร้อยละ 94 ของผลผลิตทั้งหมด ได้แก่ พันธุ์ลูกผสมนครสวรรค์ 72 พันธุ์สุวรรณ 1 พันธุ์สุวรรณ 2 ในส่วนของข้าวโพดหวานเป็นพืชอุตสาหกรรมเพื่อการส่งออกอาหารกระป๋องและอาหารแช่แข็งในรูปเมล็ด ฝัก และข้าวโพดครีม มีการส่งออกเป็นพันล้านบาท ส่วนเปลือกและไหมข้าวโพดใช้เป็นอาหารสัตว์และหมักทำปุ๋ย พันธุ์ข้าวโพดหวานได้แก่ พันธุ์ผสมเปิดเช่น ซุปเปอร์สวีทดีเอ็มอาร์ และพันธุ์ลูกผสมได้แก่ ซูการ์ รอยัลสวีท เป็นต้น ข้าวโพดเทียนเป็นข้าวโพดที่มีความอ่อนนุ่ม หวานเล็กน้อย ได้แก่ พันธุ์สุโขทัย 1 เป็นต้น (อภิชาติและจันทรา, 2558) ในการใช้ประโยชน์จากใบข้าวโพดส่วนใหญ่ใช้คลุมดิน เปลือกข้าวโพดใช้ทำดอกไม้ประดิษฐ์ ผลิตกระดาษ ไหมข้าวโพดใช้รักษาอาการหอบหืด (Kim et al, 2005) ขับปัสสาวะ ลดน้ำตาลในเลือด มีสารต้านอนุมูลอิสระ ต้านการเกิดปฏิกิริยาลิพิดเพอรอกซิเดชัน (Maksimovic et al, 2003) สารสกัดไหมข้าวโพดสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อรา Aspergillus flavus (Zeringue et al, 2000) และแบคทีเรียในกลุ่ม P. aeruginosa, K. pneumonia, S. aureus, S. pneumonia, S. pyogenes, และ E. coli สารสำคัญที่พบได้แก่ สารประกอบฟีนอลิก แอนทราควิโนน ฟลาโวนอยด์ เทอร์ปีนอยด์ แอนโธไซยานิน เป็นต้น (Alam, 2011; Hasanudin et al, 2012; รัตนาและคณะ, 2557)
จากการทบทวนวรรณกรรม ยังไม่พบการนำสารสกัดจากพืชทั้ง 3 ชนิดมาทดสอบฤทธิ์ในการต้านเชื้อ Propionibacterium acne และ S. epidermidis แต่มีรายงานการทดสอบเชื้อ Staphylococcus aureus ผู้วิจัยจึงสนใจในการศึกษาฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อที่ก่อโรคทางผิวหนังเพิ่มเติม เพื่อนำมาพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางที่มีคุณสมบัติยับยั้งการเกิดสิวและเชื้อก่อโรคทางผิวหนัง นอกจากนี้ยังพบว่า พืชทั้ง 3 ชนิดมีสารองค์ประกอบสำคัญ ได้แก่ สารประกอบฟีนอลิก แอนทราควิโนน ฟลาโวนอยด์ และมีฤทธิ์ในการยับยั้งอนุมูลอิสระ ต้านการเกิดปฏิกิริยาลิพิดเพอรอกซิเดชัน ที่เป็นสาเหตุให้เซลล์ผิวหนังเสื่อมสภาพ เกิดภาวะการแก่ของเซลล์ ดังนั้นจึงศึกษาฤทธิ์การยับยั้งเอนไซม์คอลลาจีเนส ที่เป็นสาเหตุของการเกิดริ้วรอยบนผิวหนัง และพบว่า สารประกอบฟลาโวนอยด์สามารถแสดงฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนสที่เป็นสาเหตุให้ผิวหมองคล้ำได้ (Maack and Pegard, 2016) ผู้วิจัยจึงสนใจทำการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพด้านต่างๆ ของสารสกัดทั้ง 3 ชนิด เพื่อให้ทราบประสิทธิภาพของสารสกัด และสามารถนำมาเป็นส่วนประกอบในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดและยังเป็นการพัฒนาศักยภาพการใช้วัสดุเหลือใช้จากภาคเกษตรกรรมในท้องถิ่นให้เกิดประโยชน์และเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุเหลือใช้เหล่านี้อีกด้วย |
| ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : | วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรจากไหมข้าวโพด ใบอ้อย และใบมันสำปะหลังซึ่งพบปริมาณมากและหาได้ง่ายในท้องถิ่นจังหวัดนครสวรรค์และจังหวัดใกล้เคียง เกษตรกรจะทำการกำจัดโดยการไถกลบเพื่อทำปุ๋ย เป็นเชื้อเพลิง หรือใช้เป็นอาหารเลี้ยงสัตว์ ดังนั้นการนำเศษวัสดุเหลือใช้เหล่านี้มาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์จึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจ เนื่องจากในการพัฒนาผลิตภัณฑ์วัตถุดิบต้องหาง่ายและมีปริมาณมาก โดยในงานวิจัยนี้จะพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางที่มีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระ ต้านเชื้อแบคทีเรียก่อโรคสิวและโรคผิวหนังบางชนิด มีฤทธิ์ลดริ้วรอย การเกิดผิวหมองคล้ำ นอกจากนี้งานวิจัยชิ้นนี้เป็นงานวิจัยที่มีการใช้ทรัพยากรจากของเหลือใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด เพิ่มมูลค่า เพิ่มรายได้ให้แก่เกษตรกรในชุมชน นอกเหนือจากการทำการเกษตรกรรม อีกทั้งยังเป็นแนวทางในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ต้นแบบสู่เชิงพาณิชย์ และยังเป็นการลดการเผาไหม้วัสดุเหลือใช้เหล่านี้ ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษ ก๊าซพิษและหมอกควันฝุ่นละออง ทำให้เกิดปัญหาระบบทางเดินหายใจอีกด้วย ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากงานวิจัยนี้เป็นผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางที่ยังไม่มีการศึกษาวิจัยจากวัสดุเหลือใช้เหล่านี้ นอกจากได้ผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพแล้ว ยังเป็นการสร้างรายได้ให้แก่เกษตรกรและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย |
| วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : | 1.การเตรียมสารสกัดจากของเหลือทิ้งจากอ้อย มันสำปะหลัง และข้าวโพด
นำส่วนไหมสดของข้าวโพด ใบสดของอ้อย และใบแห้งของมันสำปะหลัง มาบดและสกัดด้วยตัวทำละลาย เอทานอล 95% และเอทิลอะซิเตท จากนั้นกรองและระเหยตัวทำละลายออกด้วยเครื่องระเหยระบบสุญญากาศ (Rotary Vacuum Evaporator) จากนั้นนำไปเก็บที่อุณหภูมิ 4?C เพื่อใช้ในการทดสอบขั้นต่อไป
2 การทดสอบความสามารถของสารสกัดในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียก่อโรคด้วยวิธี Agar well diffusion (คณาจารย์สาขาจุลชีววิทยา, 2557)
2.1 เพาะเลี้ยงเชื้อ Staphylococcus aureus ในอาหารเลี้ยงเชื้อ บ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 18 - 24 ชั่วโมง เพื่อให้ได้ความขุ่นของแบคทีเรียเทียบเท่า McFarland standards 0.5
2.2 จากนั้นใช้ไม้พันสำลีปลอดเชื้อจุ่มลงในหลอดเพาะเชื้อแต่ละชนิด นำมาเกลี่ยบนผิวหน้าอาหาร NA ใช้ cork borer ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มิลลิเมตร เจาะลงบนอาหารเลี้ยงเชื้อ แล้วหยดสารสกัดยาปฏิชีวนะ จากนั้นบ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง บันทึกเส้นผ่านศูนย์กลางวงใสของการยับยั้ง
3. การหาค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียทดสอบ (MIC) และหาค่าความเข้มข้นต่ำสุดของสารทดสอบที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียทดสอบ (MBC) ด้วยวิธี Broth dilution (ณรงค์ศักดิ์, 2553)
3.1 ทำการเจือจางสารสกัดที่ให้ยับยั้งดีที่สุด เติมแบคทีเรียทดสอบ นำไปบ่มที่ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 24 - 72 ชั่วโมง อ่านผลการเกิดความขุ่นของแบคทีเรียทดสอบในหลอดทดลองด้วยตาเปล่า เทียบกับหลอดควบคุม ค่า MIC คือ ค่าความเข้มข้นต่ำสุดของสารทดสอบในหลอดที่ไม่มีความขุ่นเกิดขึ้น
3.2 นำหลอดทดสอบที่ไม่พบการเจริญของเชื้อในข้อ 13.3.1 มา streak plate และบ่มที่ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง อ่านเป็นค่า MBC คือค่าที่ให้ผลของการนับจำนวนเซลล์ไม่เกิน 0.01 เปอร์เซ็นต์ของจำนวนเซลล์เริ่มต้น
4. การทดสอบกิจกรรมต้านออกซิเดชันด้วยวิธี DPPH assay (ดัดแปลงจาก Duan, 2007)
4.1 เจือจางสารสกัดที่ความเข้มข้นต่างๆ จากนั้นเติมสารสกัดลงในหลอดทดลองและเติม 1M Tris- HCl (pH 7.9) และ 130 ?M DPPH methanol solution ผสมให้เข้ากัน บ่มในที่มืดอุณหภูมิห้องเป็นเวลา 20 นาที นำไปวัดค่าดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 517 nm คำนวณหา % inhibition ตามสมการ ดังนี้
% inhibition = [(A517 control- A517 test sample)/ A517control] x 100
4.2 จากค่า % inhibition ที่ได้นำมาคำนวณเป็น gallic acid equivalent (gallic acid mg/mL และ gallic acid/g dry weight)
5. การวัดปริมาณ Phenolic compound (ดัดแปลงจาก Chandler and Dods, 1983)
5.1 เจือจางสารสกัดที่ความเข้มข้นต่างๆ ผสมสารสกัดและ50% Folin-Ciocalteu reagent บ่มที่อุณหภูมิห้องนาน 5 นาที เติม 5% Na2CO3 บ่มไว้ในที่มืด 1 ชั่วโมง และวัดค่าการดูดกลืนคลื่นแสงที่ความยาวคลื่น โดยใช้เครื่องวัดค่าการดูดกลืนแสง
5.2 นำค่าการดูดกลืนแสง มาคำนวณเป็น gallic acid equivalent (gallic acid mg/mL และ mg gallic acid/g dry weight)
6 การศึกษาผลของสารสกัดต่อการยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนส (ดัดแปลงจากวิธีการของ Long และคณะ, 2002)
6.1 เติม 50 ?L L-DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine) ความเข้ม 1 mg/mL ลงไปใน micro plate 96-well จากนั้นเติมสารสกัด ตามด้วย 100 unit/mL ของไทโรซิเนสเอนไซม์ นำไปวัดค่าการดูดกลืนแสง
6.2 นำไปบ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 60 นาที แล้วนำไปวัดค่าการดูดกลืนแสง จากนั้นแล้วคำนวณ %Inhibition โดยใช้ kojic acid เป็นสารมาตรฐาน
7 การศึกษาผลของสารสกัดต่อการยับยั้งเอนไซม์คอลลาจีเนส (ดัดแปลงวิธีของ Ya et al, 2015; Ndlovu et al, 2013)
7.1 เติมสารละลาย collagenase, TES buffer (50 mM), 0.36 mM calcium chloride pH 7.4 และสารสกัด ลงในหลอดทดลองขนาด 2 mL นำไป บ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส หลังจากนั้นเติม FALGPA นำไปบ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส นาน 60 นาที
7.2 เติม Citrate buffer แล้วนำไปบ่มที่ 100 องศาเซลเซียส ทิ้งไว้ให้เย็นที่อุณหภูมิห้อง เติม 50% isopropanolแล้วนำไปวัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น จากนั้นคำนวณ % Inhibition
8 ตั้งตำรับผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางที่ผสมสารสกัดและทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพและความคงตัวของตำรับผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง (Romanowski et al, 2006)
เลือกสารตัวอย่างที่มีฤทธิ์ดีที่สุด โดยประเมินผลจากการศึกษาฤทธิ์ทางชีวภาพ เพื่อนำมาผสมใน
ตำรับ โดยมีขั้นตอนดังนี้
-เติมสารสกัดที่ออกฤทธิ์ดีที่สุดลงในตำรับพื้นและสังเกตลักษณะทางกายภาพของตำรับ
-ทดสอบความคงตัวของตำรับผลิตภัณฑ์ที่เติมสารสกัด โดยเก็บตำรับในสภาวะต่างๆ บันทึกผลการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของตำรับผลิตภัณฑ์ที่มีสารสกัด
9. การวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติ
วิเคราะห์ความแตกต่างของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัดแต่ละชนิดโดยใช้โปรแกรม SPSS version 17.0 for windows |
| คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : | นำวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมาทำการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพ ต้านอนุมูลอิสระ ตั้งตำรับผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางและทดสอบความคงตัว ได้ตำรับสูตรเครื่องสำอางเป็นแนวทางต่อยอดเชิงพาณิชย์ ก่อให้เกิดรายได้ในชุมชน |
| จำนวนเข้าชมโครงการ : | 2834 ครั้ง |