การพัฒนาข้าวก่ำล้านนาสู่อุตสาหกรรม: การพัฒนาวิธีการสกัดแยกสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากข้าวก่ำ, และการพัฒนาผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มจากข้าวก่ำล้านนาสู่อุตสาหกรรม

บทคัดย่อ

การพัฒนากระบวนการสกัดแยกสารอกฤทธิ์ทางชีวภาพจากข้าวกำล้านนาเพื่อให้ได้คุณภาพสูง ได้ดำเนินการโดยทำการรวบรวมสายพันธุ์ข้าวในภาคเหนือหรือข้าวกั๋ล้านนาจากจังหวัดกำแพงเพชร เชียงราย เชียงใหม่ น่าน พะเยาและลำพูน 20 สายพันธุ์โดยเป็นข้าวเจ้า 6 สายพันธุ์และข้าวเหนียว 14 สายพันธุ์ นำข้าวทั้ง 20 สายพันธุ์ที่ผ่านการสกัดด้วยเฮกเซน (สารสกัดนชั้นตัวทำละลายไม่มีขั้ว) มาสกัดต่อ โดยใช้ตัวทำละลายมีขั้ว (polar) ได้แก่ น้ำ เมทานอลและเอทานอล แล้วนำมาตรวจสอบสารประกอบฟื นอลิกทั้งหมดและแอนทไชยานิน โดยวิธีสเปกโทรโฟโตมิตรีและวัดสารต้นอนุมูสอิสระโดยวิธี DPPH, ABTS และลิปิตเปอร์อกซิตชัน พบข้าวหลายสายพันธุ์มีสารประกอบฟืนอลิก สารแอนโทไชยานินและสารต้าน อนุมูลอิสระในปริมาณสูงและมีศักยภาพเชิงการค้า โดยสารสกัด 80% เมทานอล (methanol) พบ ปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดและแอนโทไชยานินสูงที่สุด (6,520 [Ig GAE/g ice และ 6,931 Ig /g rice ตามลำดับ ) รองลงมาเป็น 80 % เอทานอล (ethano!) และน้ำ โตยตัวอย่างที่มีปริมาณสารดังกล่าวสูง ได้แก่ตัวอย่างที่ 6, 7, 9, 12 และ 13 ส่วนการตรวจสอบสารต้านอนุมูลอิสระโดยวิธี DPPH และABTS ของ สารสกัต 80% เมทานอล, 80 9เอทานอล และน้ำ พบตัวอย่างที่มีศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระคือ ตัวอย่างที่ 7, 9,11,12,13, 14 และ 20 ส่วนฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระโดยวิธี linoleic peroxidation wบ ตัวอย่างที่มีศักยภาพทั้งในสารสกัด เมทานอล, เอทานอล (และน้ำแตกต่างจากระบบ DPPH และABTS โตย ตัวอย่างที่มีศักยภาพได้แก่ตัวอย่างที่ 2, 4, 5, 10, 18 และ 20 สำหรับสารสกัดในชั้นตัวทำละลายไม่มีขั้ว (non polar) ซึ่งสกัดด้วยเฮกเซน ได้นำมาตรวจสอบ สารไบโอแอคที่ฟแกมมาออริซานอล (y--rizanol) และวิตามินอี พบตัวอย่างที่มีแกมมาออริซานอลสูง (932-1,610 มก/กก. ข้าว ได้แก่ตัวอย่างที่ 5,6,19 และตัวอย่างที่มีวิตามินอีสูง (19.5-21.2 มก./กก. ข้าว) ได้แก่ตัวอย่างที่ 2,4.6,19 จากการนำตัวอย่างในชั้นตัวทำละลายมีขั้วและไม่มีขั้ของสารสกัดข้าวค่ำ ไปตรวจสอบสมบัติ ต้านการเจริญเติบโตของเชื้อก่อโรค Bacillus subtis, Escherichia coli, Solmonella typhimurium และStaphylococcus aureus พบสรสกัตตัวอย่างที่ 2, 3,4,5.6.7.9,11,12,13,14,18,19,20 มีฤทธิ์ยับยั้ง การเจริญเติบโตของแบคทีเรียทั้ง 4 ชนิดมากน้อยแกต่างกันขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสาร เมื่อนำสารสกัด 80% เอทานอล จากข้าว 15 สายพันธุ์ มาตรวจสอบฤทธิ์ในแง่ความเป็นพิษต่อ เชลล์ปกติ (เซลล์ของตลิง)พบสารสกัดจากข้าวก่ำ 15 สายพันธุ์ ตังกล่าว (2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 18, 19 และ 20)ไม่เป็นพิษต่อเซลล์ปกติในแง่ฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติมโตซองเซลล์มะเร็งช่องปาก มะเร็งปอด และมะเร็งผิวหนังหนู พบสารสกัดจากข้าวก๋ำไม่มีฤทธิ์ในการยับยั้งเซลล์มะเร็งตังกล่าว ทั้งนี้อาจ เป็นเพราะสารสกัดเป็นสารสกัตหยาบที่ไม่ใด้ทำบริสุทธิ์ ในแง่ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์อะเซติลโคลีนเอสเทอเรส (acety(cholinesterase) เพื่อตรวจสอบเบื้องตันถึงความสมารถในการต้นอัสไซเมอร์ พบว่า สารสกัดชนิต ไม่มีขั้ว ที่ 1 มก/มล. ไม่มีผลยับยั้งเอนไซม์ ส่วนความเข้มข้น 5 มก/มล. สามารถยับยั้งได้ 0.86-16.9% ส่วนสารสกัดมีซั้วของชั้นน้ำ, 80% เอทานอล และ 80% เมทานอล บที่ความข้มข้น 1 มก./มล. ให้ผลการ ยับยั้งมากสุดไม่เกิน 14% แต่เมื่อเพิ่มความเข้มข้นถึง 5 มก/มล. พบ 96 การยับยั้งเอนไซม์สูงขึ้น โดยในชั้น น้ำสามารถยับยั้งได้สูงสุด 17.99 ชั้น 809 เมทานอล ยับยั้งได้ 21.99 และชั้น 80% เอทานอล ยับยั้งได้ถึง 35.4 % ซึ่งควรมีการทำบริสุทธิ์บางส่วน และศึกษาในลำดับถัดไป จากการศึกษาฤทธิ์ต้านเบาหวานโตยใช้ระบบการยับยั้งเอนไซม์แอลฟากสูโคซิเดส (a-slucosidase) และฤทธิ์ต้านไกลเคชันโดยปฏิกิริย1 Methylglyoxal scavenging, bovine serum albumin-methylslyoxal และ bovine serum albumin (BSA)-glucose model พบว่าสารสกัดจากข้าว ก่ำในชั้นไม่มีขั้วไม่มีผลยับยั้งแอลฟากลูโคชิเดส และให้ผลเล็กน้อยในปฏิกิริยาไกลเคชัน ส่วนสารสกัดชั้นน้ำ , 80% เอทานอล และ 80% เมทานอล์ มีผลในการยับยั้งเบาหวานและปฏิกิริยาไกลเคชันในเกณฑ์ดี ซึ่งควรมี การศึกษาต่อไป สำหรับฤทธิ์กระตุ้นภูมิคุ้มกันของสารสกัดไม่มีขั้วและมีขั้ว (80% เอทานอล) ต่อเซลล์ มาโครฟาจน์พบว่าสารสกัด มีผลทั้งกระตุ้น และ ยับยั้งการหลั่งในตริกออกไซต์ (NO) จากเซลล์มาโครฟาจน์ สำหรับแร่ธาตุที่พบในพันธุ์ข้าวกั๋ พบ M3, Ca, Mn, Zn, Fe และ Cu ปริมาณสูงและพบแร่ธาตุ ที่ทำหน้าที่ต้านอนุมูลอิสระ คือ Mo และไม่พบโสหะหนักที่ก่อให้เกิดความเป็นพิษแต่อย่างใต นอกจากนี้เมื่อ ทำการวิเคราะห์เส้นใยจากข้าวเปลือกข้าวพบเส้นใยทั้งเซลลูโสสและเฮมิเซลสูโลสในปริมาณสูง

คำสำคัญ