| รหัสโครงการ : | R000000562 |
| ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : | การพัฒนาผลิตภัณฑ์เอนไซม์ไฟเตสจากแบคทีเรียทนร้อนเพื่อการแปรรูปวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเป็นอาหารสัตว์โภชนาการสูง |
| ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : | The development of phytase enzymes product from thermotolerant bacteria for agricultural waste transformation as high nutritional feed |
| คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : | เอนไซม์ไฟเตส อาหารสัตว์ วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ : | คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี > ภาควิชาวิทยาศาสตร์ สาขาวิชาชีววิทยา และเทคโนโลยีชีวภาพ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | โครงการวิจัยเดี่ยว |
| ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : | ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย |
| ประเภทโครงการ : | โครงการวิจัยใหม่ |
| สถานะของโครงการ : | propersal |
| งบประมาณที่เสนอขอ : | 80000 |
| งบประมาณทั้งโครงการ : | 80,000.00 บาท |
| วันเริ่มต้นโครงการ : | 18 พฤษภาคม 2564 |
| วันสิ้นสุดโครงการ : | 17 พฤษภาคม 2565 |
| ประเภทของโครงการ : | การวิจัยและพัฒนา |
| กลุ่มสาขาวิชาการ : | เกษตรศาสตร์ |
| สาขาวิชาการ : | สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา |
| กลุ่มวิชาการ : | ทรัพยากรสัตว์ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | ระดับชาติ |
| สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : | สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ |
| สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : | ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ |
| นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : | ไม่นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา |
| เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : | เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต |
| ความสำคัญและที่มาของปัญหา : | การประกอบอาชีพเลี้ยงสัตว์ในจังหวัดนครสวรรค์นั้นถือว่าเป็นอาชีพที่ค่อนข้างได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน โดยเกษตรกรสามารถนำมาประกอบเป็นอาชีพเสริมนอกเหนือไปจากการทำไร่ ทำนา หรือทำสวน และยังเป็นอาชีพที่สามารถแก้ปัญหาให้แก่เกษตรกรที่ได้รับผลกระทบจากปัญหาอุทกภัย หรือปัญหาภัยแล้งที่เกิดจากฝนทิ้งช่วง ซึ่งจะทำให้พืชผลทางการเกษตรที่เพาะปลูกไว้นั้นมีการเจริญเติบโตได้ไม่ดีเท่าที่ควร โดยทางสำนักงานปศุสัตว์จังหวัดนครสวรรค์นั้นได้มีการแก้ปัญหาให้แก่เกษตรกรในจังหวัดนครสวรรค์จากสภาวะการณ์ดังกล่าว โดยได้มีการสนับสนุนให้เกษตกรได้มีโอกาสเลี้ยงสัตว์ปีก เช่น เป็ด ไก่ เพื่อเป็นการลดปัญหาการขาดแคลนน้ำในการทำการเกษตร และได้ผลผลิตไม่เป็นไปตามเป้าหมาย โดยพบว่าเกษตรกรให้ความสนใจเข้าร่วมโครงการดังกล่าวแล้วมากกว่า 50 กลุ่ม และกระจายอยู่ใน 15 อำเภอ และมีจำนวนสัตว์ปีกในโครงการแล้วกว่า 1,200,000 ตัว ถือได้ว่าเป็นกลุ่มเป้าหมายที่มีขนาดใหญ่ และค่อนข้างหลากหลายต่อการทำวิจัยในครั้งนี้ นอกจากนี้แนวทางในการประกอบอาชีพเลี้ยงสัตว์นั้น ได้มีการกำหนดสิ่งสำคัญที่ส่งผลต่อความสำเร็จในการเพาะเลี้ยงสัตว์เอาไว้ เช่น การคุ้มครอง การดูแลรักษา และการให้อาหาร ซึ่งเกษตรกรต้องมีการจัดระบบต่างๆที่กล่าวมาข้างต้นให้เหมาะสมเพื่อผลผลิตที่คุ้มค่าต่อการลงทุน โดยค่าใช่จ่ายที่เกิดขึ้นในการประกอบอาชีพนี้ส่วนใหญ่แล้วก็จะมาจากค่าอาหารสัตว์ซึ่งมีทั้งอาหารหลักและอาหารเสริมสำหรับสัตว์ในฟาร์มรวมไปถึงค่าใช้จ่ายในส่วนของเอนไซม์เสริมที่มีการวางขายทางการค้าซึ่งจะถูกนำมาใช้ในการปรับปรุงอาหารสัตว์เพื่อให้ตัวสัตว์เองนั้นสามารถนำเอาสารอาหารที่มีอยู่ไปใช้ให้ได้มากที่สุดซึ่งถือได้ว่าค่าใช้จ่ายเหล่านี้เป็นต้นทุนที่สูงต่อเกษตรกร
จังหวัดนครสวรรค์เป็นจังหวัดที่มีการทำการเกษตรกันอย่างแพร่หลาย โดยมีพืชเศรษฐกิจหลักคือ ข้าว ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ถั่วเขียว ถั่วเหลือง ถั่วลิลง อ้อย และมันสำปะหลัง โดยในการเพาะปลูกพืชเหล่านี้นอกเหนือจากผลผลิตทางการเกษตรที่มีมูลค่าทางการตลาดแล้ว วัตถุดิบเหลือใช้ทางการเกษตรที่มีอยู่เป็นจำนวนมากยังสามารถนำมาสร้างให้มีมูลค่าด้วยการนำมาใช้เป็นอาหารสัตว์ แต่อย่างไรก็ตามอาหารสัตว์ในรูปแบบต่างๆ เช่น เมล็ดธัญพืช หรือวัตถุดิบเหลือใช้ทางการเกษตรอื่นๆ ที่นำมาใช้เป็นส่วนผสมของอาหารสัตว์ซึ่งยังไม่ผ่านกระบวนการหมักด้วยกลุ่มเอนไซม์เสริมนั้น มักจะเกิดปัญหาต่อตัวสัตว์กระเพาะเดี่ยว เช่่น ปลา ไก่ และสุกร ในแง่ของการนำเอาสารฟอสฟอรัสไปใช้ประโยชน์ได้ไม่เต็มที่เนื่องจากฟอสฟอรัสส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในอาหารสัตว์ดังที่กล่าวมานั้นอยู่ในรูปของไฟเตทซึ่งจัดเป็นสารอินทรีย์ฟอสฟอรัสซึ่งสัตว์เหล่านี้ไม่สามารถดูดซึมนำไปใช้ประโยชน์ได้ดังนั้นเกษตรกรจึงจำเป็นที่จะต้องจัดซื้ออาหารเสริมเพื่อเพิ่มฟอสเฟตให้แก่สัตว์เลี้ยงในรูปของสารอนินทรีย์ฟอสเฟตซึ่งถือว่าเป็นการเพิ่มต้นทุนการผลิตโดยไม่จำเป็นดังนั้นเพื่อเป็นการลดต้นทุนในการที่จะต้องจัดหาฟอสฟอรัสเสริมให้แก่สัตว์เลี้ยงนั้นสามารถทำได้ด้วยการลดปริมาณไฟเตทในอาหารสัตว์ให้อยู่ในรูปของฟอสฟอรัสอิสระเพื่อเอื้อต่อการที่สัตว์กระเพาะเดี่ยวจะดูดซึมนำไปใช้ประโยชน์โดยการนำเอนไซม์ไฟเตส (phytase) มาใช้ในกระบวนการย่อยสลายไฟเตท นอกจากนี้แล้วยังพบว่าในขั้นตอนของกระบวนการผลิตอาหารสัตว์โภชนาการสูงนี้อาจมีความร้อนเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการหมักได้ ดังนั้นการผสมเอนไซม์ไฟเตสเข้าไปในอาหารสัตว์สิ่งที่สาคัญที่สุดคือค่ากิจกรรมของเอนไซม์จะต้องยังคงมีอยู่ในสภาวะที่ต้องทำงานในอุหภูมิสูง ปัจจุบันจึงได้มีการคัดแยกจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการผลิตเอนไซม์ไฟเตสในปริมาณสูง และเอนไซม์ต้องสามารถทนต่อความร้อนได้โดยไม่เสียสภาพการทำงาน กล่าวคือด้วยวัตถุดิบที่เกษตรกรใช้เป็นอาหารสัตว์ในปริมาณเท่าเดิมแต่เมื่อเราได้เสริมเอนไซม์เหล่านี้ลงไปในอาหารสัตว์ที่ใช้เลี้ยงโดยเฉพาะกลุ่มสัตว์กระเพาะเดี่ยว สัตว์เหล่านี้จะสามารถดูดซึมเอาสารอาหารชนิดต่างๆไปใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ทำให้สัตว์มีทิศทางของการเจริญเติบโตไปในทิศทางที่ดีขึ้นด้วยต้นทุนการผลิตในส่วนของอาหารสัตว์ที่ลดลงไป อันเนื่องมาจากการงดใช้อาหารเสริมและเอนไซม์เสริมที่มีวางขายสำหรับสัตว์เลี้ยงที่มีราคาแพง ดังนั้นเอนไซม์จากแหล่งใดที่จะเหมาะสมต่อการที่เกษตรกรจะนำมาใช้ได้จริงและมีราคาไม่แพงปัญหาต่างๆเหล่านี้จึงเป็นที่มาของการทำวิจัยเพื่อค้นหากลุ่มจุลินทรีย์แบคทีเรียทนร้อนที่มีประสิทธิภาพในการผลิตกลุ่มเอนไซม์ไฟเตสเพื่อก่อให้เกิดการประยุกต์ใช้จริงในกลุ่มเกษตรกรที่เลี้ยงสัตว์ |
| จุดเด่นของโครงการ : | - |
| วัตถุประสงค์ของโครงการ : | 1. เพื่อได้มาซึ่งกลุ่มจุลินทรีย์แบคทีเรียทนร้อนที่สามารถผลิตเอนไซม์ไฟเตสที่มีประสิทธิภาพสูงต่อการนำมาใช้งาน
2. เพื่อเพิ่มมูลค่าแก่วัตถุดิบเหลือใช้ทางการเกษตรโดยการแปรรูปเป็นอาหารสัตว์ที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง
3. เพื่อตีพิมพ์เผยแพร่ผลงานวิจัยในวารสารทางวิชาการที่ได้รับการยอมรับในระดับชาติ เช่น TCI กลุ่ม 1 |
| ขอบเขตของโครงการ : | การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยประยุกต์ที่มีขอบเขตการวิจัยในการศึกษาความสามารถของกลุ่มจุลินทรีย์แบคทีเรียทนร้อนที่สามารถผลิตกลุ่มเอนไซม์ที่สนใจที่มีค่ากิจกรรมการทำงานของเอนไซม์ที่สูงต่อการย่อยสลายสารไฟเตท (อินทรีย์ฟอสเฟต) เพื่อที่จะนำมาใช้ในกระบวนการเพิ่มมูลค่าให้แก่ผลผลิตที่เหลือใช้ทางการเกษตรในพื้นที่จังหวัดนครสวรรค์ โดยการนำเอาวัตถุดิบเหลือใช้ทางการเกษตรเหล่านี้มาผ่านการปรับปรุงด้วยเอนไซม์เสริมที่ผลิตจากแบคทีเรียทนอุณหภูมิสูงเพื่อแปรรูปเป็นอาหารสัตว์ที่มีโภชนาการสูง และนำมาใช้กับสัตว์เลี้ยงทางเศรษฐกิจในกลุ่มสัตว์กระเพาะเดี่ยวที่เพาะเลี้ยงโดยกลุ่มเกษตรกรที่เลี้ยงสัตว์ในจังหวัดนครสวรรค์ |
| ผลที่คาดว่าจะได้รับ : | 1. ได้องค์ความรู้เกี่ยวกับรูปแบบของการผลิตเอนไซม์จากจุลินทรีย์แบคทีเรียทนร้อนที่แยกจากดินรอบรากพืชเศรษฐกิจ
2. สามารถผลิตหัวเชื้อกลุ่มจุลินทรีย์แบคทีเรียทนร้อนที่มีความสามารถในการผลิตกลุ่มเอนไซม์ย่อยไฟเตทในวัสดุเหลือทิ้งทางเกษตรเพื่อแปรรูปเป็นอาหารสัตว์โภชนาการสูงที่เอื้อต่อเจริญของสัตว์กระเพาะเดี่ยว
3. เกษตรกรที่ประกอบอาชีพเลี้ยงสัตว์กระเพาะเดี่ยวในจังหวัดนครสวรรค์ สามารถนำหัวเชื้อมาใช้ในการหมักอาหารสัตว์จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร เพื่อลดต้นทุนการซื้ออาหารสัตว์ และเอนไซม์เสริมที่ต้องใช้ในการเลี้ยงสัตว์
4. เผยแพร่องค์ความรู้ในเวทีวิชาการและวารสารวิจัย |
| การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : | - |
| ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : | - |
| วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : | 1. การเก็บตัวอย่างดินบริเวณรอบรากพืช และบริเวณที่เก็บ
ทำการเก็บตัวอย่างดินบริเวณรอบรากข้าว ข้าวโพด และถั่วเหลืองในพื้นที่จังหวัดนครสวรรค์
2. การแยกและการเพาะเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียทนร้อน
ทำการเก็บดินรอบรากพืชที่คัดเลือกไว้ นำกลับห้องปฏิบัติการเพื่อทำการแยกเชืื้อแบคทีเรียทนร้อนโดยการนำดินปริมาณ 1 กรัม ใส่ลงไปในอาหารเลี้ยงเชื้อเหลวสูตรที่เหมาะสมโดยมีการเติมไฟเตทเพื่อเป็นตัวเหนี่ยวนำให้เกิดการเจริญของกลุ่มแบคทีเรียที่สามารถผลิเอนไซม์ไฟเตสได้ นำอาหารดังกล่าวไปบ่มที่อุณหภูมิ 45 องศาเซลเซียส โดยทำการเพาะเลี้ยงในสภาวะเขย่าที่ความเร็ว 150 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นดูดสารละลายจากอาหารเลี้ยงเชื้อดังกล่าวปริมาตร 1 มิลลิลิตร นำมาทำการเจือจางด้วยวิธี 10-serial dilution และทำการแยกเชื้อแบคทีเรียทนร้อนด้วยวิธีการ spread plate บนอาหารแข็ง nutrient agar นำจานอาหารแข็งไปทำการบ่มที่อุณหภูมิ 45 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จนกระทั่งสังเกตเห็นโคโลนีเดี่ยวของแบคทีเรียบนอาหาร nutrient agar จึงทำการใช้ลูปถ่ายเชื้อเขี่ยโคโลนีดังกล่าวลงอาหารแข็ง nutrient agar จนกระทั่งได้เชื้อแบคทีเรียบริสุทธิ์จึงทำการนำเชื้อมาเก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เพื่อรอทำการทดสอบต่อไป
3. การทดสอบการผลิตเอนไซม์ไฟเตส
3.1 การเตรียมน้ำเลี้ยงจากแบคทีเรียทนร้อน
ทำการเตรียมอาหารเหลวสูตรที่เหมาะสมและมีการเติมไฟเตทปริมาตร 50 มิลลิลิตร ทำการเติมเชื้อแบคทีเรียที่มีค่าความขุ่นเท่ากับ McFarland NO.0.5 นำอาหารเหลวที่ถ่ายเชื้อแล้วไปทำการบ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส โดยทำการเพาะเลี้ยงในสภาวะเขย่าที่ความเร็ว 150 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นนำอาหารเลี้ยงเชื้อไปทำการปั่นเหวี่ยงด้วยความเหวี่ยงความเร็วสูงที่ความเร็ว 5000 g เป็นเวลา 15 นาที ดูดเก็บเฉพาะสารละลายด้านบนเพื่อนำไปทำการทดสอบค่าการทำงานของเอนไซม์ไฟเตส
3.2 การทดสอบความสามารถในการผลิตเอนไซม์เชิงปริมาณของแบคทีเรียทนร้อนในอาหารเหลว นำน้ำเลี้ยงจากข้อ 3.1 (เอนไซม์ดิบ) มาทำการทดสอบความสามารถในการปลดปล่อยสารอนินทรีย์ฟอสเฟตในหลอดทดลองด้วยวิธีการของ Quan และคณะ (2001)
4. การทดสอบการทำงานร่วมกันของจุลินทรีย์ที่คัดเลือก
นำกลุ่มจุลินทรีย์แบคทีเรียทนร้อนที่ถูกจัดอยู่ในกลุ่มไอโซเลทที่มีประสิทธิภาพในการผลิตกลุ่มเอนไซม์ย่อยไฟเตทมาทำการเพาะเลี้ยงร่วมกันเพื่อประเมินถึงสภาวะในการทำงานร่วมกันจากนั้นจึงทำการประเมินเพื่อคัดเลือกไอโซเลทที่เหมาะสมมาทำให้อยู่ในรูปของหัวเชื้อผสมเพื่อทำการผลิตผลิตภัณฑ์กลุ่มเอนไซม์ย่อยไฟเตท เพื่อพร้อมต่อการใช้งานจริงของเกษตรกรในการเลี้ยงสัตว์ |
| คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : | - |
| จำนวนเข้าชมโครงการ : | 143 ครั้ง |