การพัฒนาฟิล์มไคโตซานที่มีสารสกัดจากพรอพโพลิส

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการใช้ประโยชน์ของสารสกัดจากพรอพโพลิสของประเทศไทย ในการนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระและยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ของฟิล์มไคโตซาน การทดลองขั้นแรกเป็นการศึกษาการแปรอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่แตกต่างกันคือ 70:30, 60:40, 50:50, 40:60 และ 30:70 ในตัวทำละลายที่ใช้ในการสกัด พรอพโพลิส ติดตามผลโดยการหาปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดในสารสกัด ด้วยวิธี Folin-Ciocalteau การวิเคราะห์สารประกอบฟีนอลิกโดยใช้ High Performance Liquid Chromatography (HPLC) การศึกษาปฏิกิริยาการจับอนุมูล 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) และศึกษาความสามารถของสารสกัดพรอพโพลิสในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ 4 ชนิด ได้แก่ Staphylococcus aureus (TISTR 118), Salmonella enteritidis (DMST 17368), Escherichia coli (TISTR 780) และ Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) ด้วยวิธี agar diffusion พบว่าปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดในสารสกัดอยู่ในช่วง 5.56-41.00 mg gallic acid equivalent/g การเพิ่มปริมาณเอทานอลในตัวทำละลายสูงขึ้นส่งผลให้มีปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดสูงขึ้น และพบ rutin และ quercetin ทุกตัวอย่างทดลอง นอกจากนี้ยังพบว่าปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH มีค่าแปรผันตามปริมาณสารประกอบฟีนอลิก เมื่อปริมาณสารประกอบฟีนอลิกเพิ่มขึ้นปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH จะสูงขึ้น ยกเว้นในการสกัดด้วยตัวทำละลายน้ำต่อเอทานอล 40:60 พบว่าความสามารถในการจับอนุมูล DPPH ลดลง จากการศึกษาความสามารถในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ พบว่าเกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของ S. aureus เพียงชนิดเดียวเท่านั้น สารสกัดพรอพโพลิสที่ได้จากการสกัดที่อัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่ 70:30 เกิดบริเวณยับยั้งสูงที่สุด และสารสกัดพรอพโพลิสที่ได้จากการสกัดที่อัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่ 40:60 และ 30:70 ไม่เกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ จึงเลือกใช้ตัวทำละลายที่มีอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลเป็น 70:30 สำหรับการสกัด พรอพโพลิสเพื่อใช้ในการทดลองขั้นต่อไป การทดลองขั้นที่สองเป็นการศึกษาผลของการเติมสารสกัดพรอพโพลิสต่อคุณสมบัติของฟิล์มไคโตซาน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการใช้ประโยชน์ของสารสกัดจากพรอพโพลิสของประเทศไทย ในการนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระและยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ของฟิล์มไคโตซาน การทดลองขั้นแรกเป็นการศึกษาการแปรอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่แตกต่างกันคือ 70:30, 60:40, 50:50, 40:60 และ 30:70 ในตัวทำละลายที่ใช้ในการสกัด พรอพโพลิส ติดตามผลโดยการหาปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดในสารสกัด ด้วยวิธี Folin-Ciocalteau การวิเคราะห์สารประกอบฟีนอลิกโดยใช้ High Performance Liquid Chromatography (HPLC) การศึกษาปฏิกิริยาการจับอนุมูล 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) และศึกษาความสามารถของสารสกัดพรอพโพลิสในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ 4 ชนิด ได้แก่ Staphylococcus aureus (TISTR 118), Salmonella enteritidis (DMST 17368), Escherichia coli (TISTR 780) และ Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) ด้วยวิธี agar diffusion พบว่าปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดในสารสกัดอยู่ในช่วง 5.56-41.00 mg gallic acid equivalent/g การเพิ่มปริมาณเอทานอลในตัวทำละลายสูงขึ้นส่งผลให้มีปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดสูงขึ้น และพบ rutin และ quercetin ทุกตัวอย่างทดลอง นอกจากนี้ยังพบว่าปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH มีค่าแปรผันตามปริมาณสารประกอบฟีนอลิก เมื่อปริมาณสารประกอบฟีนอลิกเพิ่มขึ้นปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH จะสูงขึ้น ยกเว้นในการสกัดด้วยตัวทำละลายน้ำต่อเอทานอล 40:60 พบว่าความสามารถในการจับอนุมูล DPPH ลดลง จากการศึกษาความสามารถในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ พบว่าเกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของ S. aureus เพียงชนิดเดียวเท่านั้น สารสกัดพรอพโพลิสที่ได้จากการสกัดที่อัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่ 70:30 เกิดบริเวณยับยั้งสูงที่สุด และสารสกัดพรอพโพลิสที่ได้จากการสกัดที่อัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่ 40:60 และ 30:70 ไม่เกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ จึงเลือกใช้ตัวทำละลายที่มีอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลเป็น 70:30 สำหรับการสกัด พรอพโพลิสเพื่อใช้ในการทดลองขั้นต่อไป การทดลองขั้นที่สองเป็นการศึกษาผลของการเติมสารสกัดพรอพโพลิสต่อคุณสมบัติของฟิล์มไคโตซาน โดยแปรความเข้มข้นของสารสกัดพรอพโพลิสเป็น 0.5, 1.5, 2.5, 5 และ 10% (w/v) ติดตามผลโดยการวัดสมบัติทางกายภาพ ได้แก่ การวัดค่าสี (∆E), transparency (%T), water vapor permeability (WVP), oxygen gas transmission rate (OTR), tensile strength (TS), elongation at break (%E) การวิเคราะห์ทางเคมี ได้แก่ การหาปริมาณฟีนอลิกทั้งหมด การวิเคราะห์สารประกอบฟีนอลิกโดยใช้ HPLC และการศึกษาปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH การศึกษา interaction ของหมู่ฟังก์ชันของฟิล์ม ไคโตซานที่เติมสารสกัดพรอพโพลิสโดยใช้ Fourier Transform Infrared Spectrometer (FT-IR) การวัดค่า Glass transition temperature (Tg) โดยใช้เครื่อง Differential Scanning Calorimeter (DSC) รวมทั้งการศึกษาสมบัติการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ พบว่าการเติมสารสกัดพรอพโพลิสที่เข้มข้นสูงขึ้นส่งผลให้มีค่าสี ∆E , TS และ %E สูงขึ้น ส่วนค่า %T ลดลง ในขณะเดียวกันพบว่าค่า WVP และค่า OTR ของฟิล์มไคโตซานที่เติมสารสกัดพรอพโพลิสลดลงและแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) กับฟิล์ม ไคโตซานที่ไม่เติมสารสกัดพรอพโพลิส (ตัวอย่างควบคุม) พบว่าการเติมสารสกัดพรอพโพลิสที่ความเข้มข้นสูงขึ้นส่งผลให้มีปริมาณ ฟีนอลิกทั้งหมดและมีปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH ในฟิล์มสูงขึ้น และพบ rutin ในทุกตัวอย่างการทดลอง โดยพบการเกิดพันธะไฮโดรเจนระหว่าง amine group ของไคโตซาน และ hydroxyl group ของสารประกอบฟีนอลิกในสารสกัดพรอพโพลิส นอกจากนี้ยังพบว่าการเติมสารสกัดพรอพโพลิสที่ความเข้มข้น 0.5-2.5% (w/v) ทำให้ค่า Tg สูงขึ้น แต่เมื่อเติมสารสกัดพรอพโพลิสเพิ่มขึ้นจาก 5-10% (w/v) กลับส่งผลให้ค่า Tg ลดลง อย่างไรก็ตามแม้ว่าไม่เกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ทั้ง 4 ชนิด แต่ไม่พบการเจริญของจุลินทรีย์บริเวณที่สัมผัสกับฟิล์มไคโตซานที่เติมสารสกัดพรอพโพลิส