การศึกษาประสิทธิภาพพอลิแซคคาไรด์จากสาหร่ายทะเลขนาดใหญ่สำหรับการนำมาประยุกต์ใช้เป็นพรีไบโอติก

Abstract

โครงการการศึกษาประสิทธิภาพพอลิแซคคาไรด์จากสาหร่ายทะเลขนาดใหญ่สำหรับการนำมาประยุกต์ใช้เป็นพรีไบโอติก โดยการศึกษาคุณค่าทางโภชนาการและพอลิแซ็กคาไรด์ จากสาหร่ายทะเล 3 ชนิด ได้แก่ สาหร่ายผักกาดทะเล (Ulva rigida) สาหร่ายพวงองุ่น (Caulerpa lentillifera) และสาหร่ายผมนาง (Gracillaria fisheri) พบว่าคุณค่าทางโภชนาการของคุณค่าทางโภชนาการของสาหร่ายผักกาดทะเลสดและอบแห้งมีโปรตีนร้อยละ 1.68 และ 10.51 ตามลำดับ ไขมันร้อยละ 0.08 และ 5.24 ตามลำดับ ความชื้นร้อยละ 80.72 และ 10.15 ตามลำดับ เถ้าร้อยละ 4.86 และ 50.24 ตามลำดับ และคาร์โบไฮเดรตร้อยละ 12.66 และ 23.86 ตามลำดับ ส่วนสาหร่ายพวงองุ่นสดและอบแห้งมีโปรตีนร้อยละ 0.57 และ 4.63 ตามลำดับ ไขมันร้อยละ 0.10 และ 2.15 ตามลำดับ ความชื้นร้อยละ 89.92 และ 10.28 ตามลำดับ เถ้าร้อยละ 2.80 และ 64.32 ตามลำดับ และคาร์โบไฮเดรตร้อยละ 6.61 และ 18.62 ตามลำดับ และสาหร่ายผมนางสดและอบแห้งมีโปรตีนร้อยละ 1.64 และ 8.23 ตามลำดับ ไขมันร้อยละ 0.15 และ 3.64 ตามลำดับ ความชื้นร้อยละ 81.62 และ 10.12 ตามลำดับ เถ้าร้อยละ 4.62 และ 57.50 ตามลำดับ และคาร์โบไฮเดรตร้อยละ 11.97 และ 20.51 ตามลำดับ ผลการสกัดพอลิแซ็กคาไรด์ด้วยน้ำร้อนพบว่าสาหร่ายผักกาดทะเลอบแห้งที่สกัดด้วยอุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส ระยะเวลา 60 นาที และใช้อัตราส่วนสาหร่าย 1 กรัมต่อน้ำ 75 มิลลิลิตร ให้สารสกัดพอลิแซ็กคาไรด์สูงสุดเท่ากับ 165.02 + 1.11 มิลลิกรัมต่อ 100 กรัมของน้ำหนักสาหร่ายแห้ง ซึ่งสูงกว่าสาหร่ายพวงองุ่นอบแห้งและสาหร่ายผมนางอบแห้งที่ให้สารสกัดพอลิแซ็กคาไรด์เท่ากับ 24.74 + 0.67 และ 32.48 + 0.72 มิลลิกรัมต่อ 100 กรัมของน้ำหนักสาหร่ายแห้ง ในปัจจัยที่เหมาะสมที่สุดที่ใช้สกัดพอลิแซ็กคาไรด์จากสาหร่ายแต่ละชนิด ตามลำดับ และเมื่อคำนวณค่า degree of polymerization (DP) เพื่อประมาณขนาดของพอลิแซ็กคาไรด์ที่สกัดได้พบว่าพอลิแซ็กคาไรด์สาหร่ายผักกาดทะเลสดมีค่า DP ประมาณ 14 และพอลิแซ็กคาไรด์จากสาหร่ายผักกาดทะเลอบแห้งมีค่า DP ประมาณ 7 ในขณะที่สาหร่ายพวงองุ่นสดและสาหร่ายพวงองุ่นอบแห้งมีค่า DP เท่ากับ 10 และ 5 ตามลำดับ ส่วนสาหร่ายผมนางสดและสาหร่ายผมนางอบแห้งมีค่า DP เท่ากับ 12 และ 6 ตามลำดับ จากการศึกษาชนิดของน้ำตาลมอโนแซ็กคาไรด์จากพอลิแซ็กคาไรด์โดยใช้เทคนิคโครมาโทกราฟีแบบชั้นบางพบว่า ประกอบด้วยน้ำตาลกลูโคส อะราบิโนส กาแล็กโทส แมนโนส และแรมโนส เมื่อนำพอลิแซ็กคาไรด์ของสาหร่ายทะเลทั้ง 3 ชนิด มาผลิตโอลิโกแซ็กคาไรด์โดยใช้เอนไซม์เพกทิเนส 5 ยูนิต ใช้เวลาในการบ่ม 40 นาที สามารถผลิตโอลิโกแซ็กคาไรด์จากสาหร่ายผักกาดทะเลได้สูงสุดเมื่อความเข้มข้นของพอลิโกแซ็กคาไรด์เท่ากับ 20 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ให้ค่า DP เท่ากับ 4.8 ส่วนสาหร่ายพวงองุ่นสามารถผลิตโอลิโกแซ็กคาไรด์ได้สูงสุด เมื่อความเข้มข้นของพอลิโกแซ็กคาไรด์เท่ากับ 15 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ให้ค่า DP เท่ากับ 2.6 และสาหร่ายผมนางสามารถผลิตโอลิโกแซ็กคาไรด์ได้สูงสุดเมื่อความเข้มข้นของพอลิโกแซ็กคาไรด์เท่ากับ 30 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ให้ค่า DP เท่ากับ 3.8 ส่วนการศึกษาคุณสมบัติการเป็นพรีไบโอติกของสารสกัดพอลิแซ็กคาไรด์จากสาหร่ายทะเลอบแห้งทั้ง 3 ชนิด พบว่าในสาหร่ายแต่ละชนิดมีคุณสมบัติการเป็นพรีไบโอติกสำหรับเชื้อโพรไบโอติก Bacillus subtilis ที่ความเข้มข้นของสารสกัดพอลิแซ็กคาไรด์ต่างกัน โดยสารสกัดพอลิแซ็กคาไรด์จาก III สาหร่ายผักกาดทะเล และสาหร่ายพวงองุ่น ที่มีความเหมาะสมสูงสุดสำหรับการเป็นพรีไบโอติกสำหรับเชื้อ โพรไบโอติก B. subtilis อยู่ที่ความเข้มข้น 3.0, 0.5 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ ส่วนสารสกัดพอลิแซ็กคา ไรด์จากสาหร่ายผมนางที่ความเข้มข้นเท่ากับ 1.0 และ 3.0 มิลลิกรัมต่อลิตร มีคุณสมบัติการเป็นพรีไบ โอติกสำหรับเชื้อโพรไบโอติก B. subtilis สูงที่สุด ซึ่งประสิทธิภาพในการส่งเสริมการเพิ่มปริมาณของเชื้อ โพรไบโอติก B. subtilis ขึ้นอยู่กับปริมาณของพอลิแซ็กคาไรด์และการแตกตัวออกมาเป็นโอลิโกแซ็กคา ไรด์ที่แตกต่างกัน และเมื่อทำการศึกษาประสิทธิภาพของพอลิแซ็กคาไรด์ที่สกัดได้จากสาหร่ายผักกาด ทะเล สาหร่ายพวงองุ่น และสาหร่ายผมนาง ที่ความเข้มข้นซึ่งมีคุณสมบัติเป็นพรีไบโอติกดีที่สุดในสาหร่าย แต่ละชนิดแล้ว พบว่า พรีไบโอติกที่สกัดได้จากสาหร่ายผักกาดทะเลมีคุณสมบัติในการยับยั้งการเจริญของ เชื้อก่อโรค Vibrio parahaemolyticus ได้ดีกว่าพรีไบโอติกที่สกัดได้จากสาหร่ายผมนางและสาหร่ายพวง องุ่น ดังนั้น สาหร่ายผักกาดทะเลจึงนับว่าเป็นสาหร่ายที่มีศักยภาพที่จะนำมาสกัดพรีไบโอติกที่ดีที่สุดจาก การวิจัยครั้งนี้และมีความเป็นไปได้ที่จะนำมาต่อยอดเพื่อยับยั้งเชื้อก่อโรค Vibrio parahaemolyticus ที่ จะเกิดขึ้นในสัตว์น้ำต่อไป