EDU Research & ESG
การเพิ่มมูลค่าจากน้ำอ้อยเป็นกรดลีวูลินิก ใช้เป็นสารควบคุมวัชพืช วิจัยมอ.สงขลา
สงขลา-โครงการเพิ่มมูลค่าจากน้ำอ้อยเป็นกรดลีวูลินิกเพื่อใช้เป็นสารควบคุมวัชพืช สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย ร่วมกับมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ประเทศไทยมีความพร้อมทางด้านวัตถุดิบในอุตสาหกรรมชีวภาพโดยเฉพาะจากอุตสาหกรรมอ้อยและน้ำตาลทราย แต่อุตสาหกรรมชีวภาพของไทยยังมีการเติบโตไม่มากนัก เนื่องจากผลิตภัณฑ์ชีวภาพมีต้นทุนการผลิตสูง ต้องอาศัยเทคโนโลยีการผลิตจากต่างประเทศ หากมีการ
ส่งเสริมการลงทุนและสนับสนุนให้เกิดการนำวัตถุดิบจากอุตสาหกรรมอ้อยและน้ำตาลทรายมาสร้างมูลค่าเพิ่มเป็นผลิตภัณฑ์ชีวภาพ จะส่งผลให้อุตสาหกรรมชีวภาพมีโอกาสในการขยายตัวเพิ่มมากขึ้น รวมถึงเป็นการสร้างความสามารถในการแข่งขันให้แก่อุตสาหกรรมอ้อยและน้ำตาลทรายให้สามารถเติบโตได้อย่างยั่งยืนควบคู่กับการเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
โครงการเพิ่มมูลค่าจากน้ำอ้อยเป็นกรดลีวูลินิกเพื่อใช้เป็นสารควบคุมวัชพืช เป็นโครงการที่สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย ได้ให้ทุนกับมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ในการศึกษาการผลิตกรดลีวูลินิกความเข้มข้นสูงเพื่อพัฒนาเป็นสารควบคุมวัชพืช โดยมีหัวหน้าโครงการคือ ผศ.ดร.จันทกานต์ ทวีกุล ทีมงานจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ รับผิดชอบในส่วนของการผลิตและเพิ่มความบริสุทธิ์กรดลีวูลินิก หัวหน้าทีมคือ รศ.ดร.ผกามาศ เจษฎ์พัฒนานนท์ และทีมงานจากคณะทรัพยากรธรรมชาติ รับผิดชอบในส่วนของการศึกษาการใช้กรดลีวูลินิกและอนุพันธ์ในการควบคุมวัชพืช หัวหน้าทีมคือ รศ.ดร.นริศ ท้าวจันทร์
กรดลีวูลินิก ได้จากการทำปฏิกิริยาเปลี่ยนน้ำตาลในน้ำอ้อยด้วยอุณหภูมิ ความดันสูง โดยมีกรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การสังเคราะห์กรดลีวูลินิกด้วยอุปกรณ์ที่มีอยู่เดิม ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่นำเข้าจากต่างประเทศ มีข้อจำกัดคือใช้ความเข้มข้นกรดซัลฟิวริกในการทำปฏิกิริยาได้ไม่สูงมากนัก เนื่องจากเกิดการกัดกร่อนของตัวเครื่อง ชุดผลิตกรดลีวูลินิกที่จัดสร้างขึ้นใหม่ ทนทานการกัดกร่อนของกรดได้ดีขึ้น และเปลี่ยนจากการใช้ใบกวนเป็นการเขย่าถัง เพื่อลดความเสี่ยงที่จะเกิดการรั่วซึมที่จุดติดตั้งใบกวน มีความปลอดภัยในการทำงานมากขึ้น
การเพิ่มความบริสุทธิ์กรดลีวูลินิกด้วยการใช้ถ่านกัมมันต์และเรซินที่มีรายงานว่าเป็นวิธีที่เหมาะสมที่ได้จากการค้นคว้าข้อมูลงานวิจัยก่อนหน้า พบว่ามีขั้นตอนยุ่งยากและมีประสิทธิภาพไม่สูง เมื่อศึกษาการใช้ดินเบา (Diatomaceous earth) ให้เกิดการตกตะกอนของสารปนเปื้อนต่าง ๆ พบว่ามีขั้นตอนที่ไม่ยุ่งยากและมีประสิทธิภาพสูงขึ้น และเป็นนวัตกรรมใหม่ในการเพิ่มความบริสุทธิ์กรดลีวูลินิก
จากการทดสอบการใช้กรดลีวูลินิค (LA) และอนุพันธ์ของกรดลีวูลินิค (5-ALA) ที่ได้จากการสกัดน้ำอ้อยมาใช้ควบคุมวัชพืชที่เป็นปัญหาของภาคการเกษตร โดยทดสอบกับวัชพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ใบเลี้ยงคู่ และกก ในสภาพห้องปฏิบัติการ โดยคัดเลือกตัวแทนวัชพืช ได้แก่ หญ้าตีนนก ผักเสี้ยนผี ไมยราบ และแห้วหมู เป็นตัวแทนของวัชพืชกลุ่มต่างๆ โดยทดสอบกับวัชพืชในระยะต้นกล้า (ต้นวัชพืชมี 4-5 ใบ) พบว่ากรดลีวูลินิค (LA) ที่ความเข้มข้น 400 mM มีศักยภาพในการเข้าทำลายวัชพืชกลุ่มดังกล่าว 100% ที่ระยะเวลา 72 ชั่วโมงหลังพ่นสาร ส่วนวัชพืชแห้วหมูพบความเป็นพิษเพียง 45% เท่านั้น
สำหรับการทดสอบอนุพันธ์ของกรดลีวูลินิค (5-ALA) พบว่าที่ความเข้มข้น 10 mM มีความเป็นพิษต่อหญ้าตีนนก ผักเสี้ยนผี และหมู 100% ที่ระยะเวลา 72 ชั่วโมงหลังพ่นสาร ส่วนไมยราบไม่พบความเป็นพิษบนต้นพืช นอกจากนี้ได้นำสารดังกล่าวไปทดสอบความเป็นพิษต่อต้นอ้อย พบว่าที่ระยะเวลาหลังได้รับสาร 24-96 ชั่วโมง สารทั้งสองชนิดสามารถสร้างความเป็นพิษต่อใบอ้อยได้ โดยทำให้เกิดอาการไหม้ที่ใบ เกิดบาดแผลสีน้ำตาล ขอบของแผลมีสีน้ำตาลเข้ม และหลังจากระยะเวลา 120 ชั่วโมง ไม่พบการพัฒนาของอาการใบไหม้เพิ่ม
ส่วนใบใหม่เพิ่งออกไม่พบความผิดปกติ และไม่ส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตโดยทั่วไปของต้นอ้อย ดังนั้นสารดังกล่าวอาจมีศักยภาพเบื้องต้นในการนำไปควบคุมวัชพืช จึงต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมต่อไปในอนาคตเพื่อหารูปแบบและวิธีการใช้สารดังกล่าวที่เหมาะสมต เพื่อให้เกิดการใช้ประโยชน์ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการสกัดน้ำอ้อยที่เป็นอุตสาหกรรมภายในประเทศ ลดการนำเข้าสารเคมีจากต่างประเทศ และเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์จากน้ำอ้อย
ปรีชา สถิตย์เรืองศักดิ์ / หาดใหญ่ จ.สงขลา