นานาสาระเรื่องไคโตซาน

[hearse]

นานาสาระเรื่องไคโตซาน


โปรดใช้วิจารณญาณก่อนอ่าน!!!

ไคโตซาน เป็นสารไคติน ที่พบมากในเปลือกกระดองของสัตว์น้ำ ครั้งแรกที่นำมาใช้ประโยชน์ก็คือ เป็นอาหารเสริมสุขภาพในคน ทำให้ร่างกายแข็งแรง มีความต้านทานโรคสูงขึ้น ต่อมาได้มีการนำมาใช้เป็นสารลดความอ้วน เพราะตัวไคโตซานสามารถดักจับไขมันได้ดี จึงไม่ถูกดูดซึมจากลำไส้ ต่อมาใด้มีการทดลองนำมาใช้ในพืช ปรากฏว่าให้ผลที่น่าพอใจในระดับหนึ่ง แต่ที่มีการผลิตเพื่อขายเพื่อใช้งานทางด้านการเพาะปลูกนั้น มักจะเจือปนไปกับปุ๋ยหมักอินทรีย์ ผลที่เกิดขึ้นจึงมิใช่เกิดจาก ไคโตซานล้วนๆ

สารไคตินในพืชนั้น เราสามารถมองเห็นได้จากลักษณะภายนอกของต้นพืช คราบที่เกาะตามผิวใบ หรือตามกิ่ง ลำต้น เป็นตัวเสริมสร้างความแข็งแรงให้กับต้นพืช ทำให้แมลงกัดกินไม่สะดวก เพราะแข็งและลื่น ลดความเสียหายจากการทำลายของแมลงได้ในระดับหนึ่ง

สารไคตินในดินยากแก่การดูดซึม เมื่อมีการให้ทางใบ จึงดูดซับได้ดี นำไปใช้งานได้รวดเร็ว ทำให้พืชเติบโตได้ดี แต่ว่าพืชต้องการจำนวนเล็กน้อยเท่านั้น และข้อเสียอย่างหนึ่งก็คือ สารไคติน ต้นพืชไม่สามารถเก็บสะสมไว้ใช้ต่อๆไปได้ จึงต้องฉีดพ่นบ่อยครั้ง ซึ่งการฉีดซ้ำๆซากๆ บ่อยครั้ง ได้ก่อให้เกิดผลเสียกับผืนดินที่ใช้เพาะปลูกในเวลาต่อมา

เนื่องจากสารไคโตซาน มีคุณสมบัติในการดักจับกับแร่ธาตุต่างๆได้ดี เมื่อส่วนเกินที่ตกลงสู่พื้นดินนานเข้า นานเข้า ก็เพิ่มจำนวนมากขึ้นๆ และทำการเกาะเกี่ยวยึดกับแร่ธาตุสารอาหารในดิน ทำให้พืชดูดซับไม่ได้

ดังนั้นพื้นที่บางแห่งที่ใช้ไคโตซานเป็นเวลานานๆ จะพบปรากฏการณ์ว่า ใช้ไม่ได้ผลดีเหมือนก่อน สาเหตุก็เป็นด้วยเหตุฉะนี้แล

[kimzagass]

ไคติน ไคโตซาน สารมหัศจรรย์

จัดทำโดย
นางสาวปิยนุช จับใจ
คณะประมง ภาควิชาผลิตภัณฑ์ประมง




แหล่งไคติน

ในธรรมชาติเราจะพบไคตินได้ในเปลือกของสัตว์ เช่น กุ้ง ปู หมึก แมลง ตัวไหม หอยมุก และผนังเซลล์ของพวกรา ยีสต์ และจุลินทรีย์อีกหลายชนิด ไคตินในธรรมชาติเป็นของแข็งอัญรูป ในทางปฏิบัติไคตินละลายในกรดอนินทรีย์ เช่น กรดเกลือ กรดกำมะถัน และกรดฟอสฟอริก กรดฟอร์มิกที่ปราศจากน้ำ แต่ไม่ละลายในน้ำด่างเจือจาง แอลกอฮอล์ และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ จึงนิยมใช้ไคตินในรูปของแข็งโดยตรง

โดยแหล่งไคตินที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์มากที่สุดในประเทศไทย ได้จากอุตสาหกรรมอาหารทะเลโดยเฉพาะในขบวนการผลิตผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปกุ้ง และปู โดยของเสียที่เหลือจากขบวนการแปรรูปกุ้งส่วนใหญ่จะเป็นไคตินแคลเซี่ยมคาร์บอเนต และโปรตีน จากการศึกษาพบว่ากุ้ง และ ปู มีไคตินถึง 14-27 เปอร์เซ็นต์ และ 13-15 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักแห้ง นอกจากนี้ ในเชื้อราบางชนิดพบไคติน 22-44 เปอร์เซ็นต์ บางชนิดอาจมีมากหรือน้อยกว่านี้ เช่น Schizophyllum commune มีไคติน 3-5 เปอร์เซ็นต์ ส่วน Allomyces macrogynus หรือ Sclerotium rolfsii พบถึง 60 เปอร์เซ็นต์ ในสาหร่ายสีเขียวพบ 3-5 เปอร์เซ็นต์ ส่วนใน arthropods molluses coelenterates และ nematods พบประมาณ 25-50 เปอร์เซ็นต์ของ cuticle

กุ้งเป็นสัตว์ที่มีคุณค่าทางอาหารมากชนิดหนึ่ง นอกจากนั้นยังเป็นสินค้าสัตว์ประมงที่เป็นสินค้าออกที่ทำรายได้เข้าประเทศไทยเราปีละนับหมื่นล้านบาทและมีแนวโน้มการขยายตัวด้านอุตสาหกรรมสินค้าประมง เช่น กุ้งสดแช่เย็น กุ้งสดแช่เยือกแข็งเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แต่อย่างไรก็ตาม ยิ่งมีการเติบโตของอุตสาหกรรมเหล่านี้มากขึ้นเท่าใด ก็ย่อมส่งผลให้ปริมาณของเหลือใช้ที่เกิดจากการตัดแต่งในกระบวนการผลิต เช่น หัวกุ้ง เปลือกกุ้ง และเศษเนื้อเพิ่มมากขึ้น ดังนั้นการนำ เศษเหลือเหล่านี้มาสกัดไคติน โดยสามารถสกัดจากส่วนหัวและเปลือกกุ้ง ซึ่งมี้เป็นจำนวนมากและเป็นส่วนที่ก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อมของอุตสาหกรรมแปรรูปกุ้งนี้ เป็นการลดมลภาวะจากของเสียที่เกิดจากขบวนการแปรรูปกุ้งทางหนึ่ง แต่เนื่องจากไคตินเป็นสารที่มีและเกิดขึ้นในธรรมชาติ จึงเป็นสารที่สามารถถูกย่อยสลายได้โดยกระบวนการตามธรรมชาติกลายเป็นปุ๋ย และสารอินทรีย์ในธรรมชาติได้ในระดับหนึ่ง
ไคตินสามารถถูกย่อยสลายได้ด้วยเอนไซม์ไคติเนส โดยจะพบเอนไซม์นี้ได้ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด แต่แหล่งเอนไซม์ที่สำคัญคือ จุลินทรีย์และสามารถพบเอนไซม์นี้ได้ในจุลินทรีย์มากมายหลายชนิดทั้งในแบคทีเรีย เช่น Serratia , Pseudomonas , Vibrio , Aeromonas,Arthrobacter และ Actinomyces ในเชื้อราพบได้ใน Trichoderma , Penicillium,Mucor,Aspergillus และในยีสต์พบใน Saccharomyces เป็นต้น โดยเอนไซม์ไคติเนสจะย่อยสารไคตินได้ เป็น N-acetyl-D-glucosamine ซึ่งจุลินทรีย์สามารถใช้ประโยชน์มากขึ้นได้ เช่น นำมาผลิตเป็น SCP เอทธานอล นอกจากนี้เอนไซม์ไคติเนสยังนำไปใช้ในงานด้านอื่นๆ คือ ใช้ในเทคโนโลยีการเตรียมโปรโตพลาสของเชื้อรา ใช้ในการควบคุมทางชีวภาพ และใช้ในการพัฒนาทางการแพทย์ เป็นต้น ในปัจจุบันมีผู้ทำการคัดเลือกเชื้อจุลินทรีย์ที่สามารถผลิตเอนไซม์ไคติเนสได้สูงหลายชนิด แต่ยังไม่สามารถผลิตเอนไซม์ได้ปริมาณสูงเพียงพอที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมได้



หลักการผลิตไคตินที่สำคัญจากเปลือกกุ้ง
โดยการใช้สารเคมีได้แก่ด่างและกรด คือ
1. กระบวนการกำจัดโปรตีน (deproteination) โดยการทำปฏิกิริยากับด่าง ซึ่งส่วนใหญ่ใช้โซดาไฟ (NaOH) ในกระบวนการนี้โปรตีนส่วนใหญ่จะถูกขจัดออกไปจากวัตถุดิบ พร้อมกันนี้บางส่วนของไขมันและรงควัตถุบางชนิดมีโอกาสถูกขจัดออกไปด้วย การพิจารณาใช้กระบวนการนี้จะขึ้นอยู่กับประเภทของวัตถุดิบที่จะนำมาใช้

2. กระบวนการกำจัดเกลือแร่ (demineralization) โดยการนำวัตถุดิบที่ผ่านกระบวนการการกำจัดโปรตีนมาแล้ว มาทำปฏิกิริยากับกรดซึ่งส่วนมากใช้กรดเกลือ (HCL) ทำให้เกลือแร่ส่วนใหญ่ ได้แก่ หินปูน (calcium carbonate,CaCO3) ซึ่งจะถูกกำจัดออกไปโดยเปลี่ยนไปเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (carbon dioxide,CO2) พร้อมกันนี้บางส่วนของรงควัตถุและโปรตีนที่ละลายได้ในกรดย่อมถูกกำจัดออกไปในขั้นตอนนี้อีกด้วยเช่นกัน วัสดุที่ได้หลังการกำจัดเกลือแร่นี้ก็คือ ไคติน (chitin)

3. กระบวนการกำจัดหรือลดหมู่อะซีติล (deacetylation) เป็นการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ใช้ในการกำจัดหมู่อะซีติล (CH3CO-) ที่มีอยู่บนโมเลกุลของไคติน เพื่อให้เกิดเป็นไคโตซาน (chitosan) ซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้นของหมู่อะมิโน (-NH2) บนโมเลกุลของไคติน และหมู่อะมิโนนี้มีความสามารถในการรับโปรตอนจากสารละลาย ซึ่งช่วยให้การละลายดีขึ้น เพราะมีสมบัติเป็นประจุบวก (cation) ส่วนใหญ่เมื่อปริมาณของหมู่อะซีติล ถูกกำจัดไปมากกว่าร้อยละ 60 ขึ้นไป สารไคโตซานที่ได้ สามารถละลายได้ในกรดอินทรีย์หลายชนิด อาทิเช่น กรดอะซีติก (CH3COOH) กรดโพรพานิก (CH3CH2COOH) กรดแลกติก (CH3CH2CH2COOH) และกรดบิวทีริก (CH3CH2CH2CH2COOH) เป็นต้น การลดหมู่อะซีติลกระทำได้โดยใช้ด่างที่เข้มข้นสูงตั้งแต่ร้อยละ 40 ขึ้นไป ดังนั้นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการพิจารณาไคโตซานคือ ค่าระดับการกำจัดหมู่อะซีติล



วิธีการผลิตไคติน
วัตถุดิบ
เปลือกกุ้ง หัวกุ้ง เปลือกปู
สารละลาย
0.5%โซเดียมไฮดรอกไซด์ (ด่าง NaOH):ชั่ง NaOH 0.5 กรัม ละลายน้ำให้ได้ 100มิลลิลิตร
3% NaOH: ชั่ง NaOH 3 กรัม ละลายน้ำให้ได้ 100 มิลลิลิตร
40% NaOH : ชั่ง NaOH 40 กรัม ละลายน้ำให้ได้ 100มิลลิลิตร
1.25 N.ไฮโดรคลอริค แอซิด (กรด HCl):นำกรด HCl 104.5 มิลลิลิตร ละลายน้ำกลั่นครบ 1000 มิลลิลิตร (1ลิตร) Phenolphthalein: ชั่ง 1 กรัม Phenolphthalein ละลายในแอลกอฮอล์ 100 มิลลิลิตร

วิธีทำ
ล้างเปลือกกุ้งให้สะอาด ต้มกับด่าง 0.5% (1:2) ที่ 90-95°C นาน 30 นาที ทำซ้ำอีกครั้ง แล้วล้างน้ำให้สะอาดจนหมดด่าง ทดสอบโดยใช้ Phenolphthalein 1หยด (ถ้าน้ำล้างยังมีสีแดง แสดงว่ายังล้างไม่หมดด่าง) แล้วนำไปแช่ 1.25 N. กรดเกลือ (2 :3) ที่อุณหภูมิห้อง 1 ชั่วโมง ล้างน้ำจนหมดกรด ทดสอบโดยใช้ Methyl Red (MR) หรือ Methyl Orange (MO) อบให้แห้งที่อุณหภูมิ 60°C 3 ชั่วโมง จะได้ไคติน (Chitin) หลังจากนี้หากนำไปต้มกับด่าง 40% (1:2) ที่ 90°C นาน 1.5-2 ชั่วโมง ล้างด้วยน้ำจนหมดด่าง อบให้แห้งที่ 60°C นาน 3 ชั่วโมง บดให้ละเอียดได้ไคโตซาน (Chitosan)

คุณลักษณะ
ผลิตภัณฑ์เปลือกกุ้งสีขาวชมพูนุ่ม หรือเป็นผง มีความชื้น 3-5 % เก็บได้นาน 8-12 เดือน



Chitin powder
ขั้นตอนการผลิตไคติน
ล้างเปลือกกุ้งให้สะอาด

ต้มกับ 0.5% NaOH (1:2) 90-95°C 30 นาที

ล้างด้วยน้ำสะอาด

ต้มกับ 3% NaOH (1:1) 90-95°C 30 นาที

รินน้ำออก ทำซ้ำอีกครั้ง
ล้างด้วยน้ำจนหมดด่าง

แช่ใน 1.25 N. HCl (2:3) อุณหภูมิห้อง 1 ชั่งโมง

ล้างด้วยน้ำจนหมดกรด

อบให้แห้ง อุณหภูมิ 60°C 3 ชั่วโมง

CHITIN

ต้มกับ 40% NaOH (1:26) 90-95°C 1.5-2 ชั่วโมง

ล้าง ด้วยน้ำจนหมดด่าง

อบให้แห้ง อุณหภูมิ 60°C 3 ชั่วโมง

CHITOSAN



หรือจะใช้ขั้นตอนการผลิตตามกระบวนการสกัด chitin และ chitosan จากเปลือกกุ้งสดต่อไปนี้ก็ได้
เปลือกกุ้งสด (100 กิโลกรัม)

deproteination 5% NaOH 30 นาที กุ้ง:ด่าง 1:2
bleaching( Sodium hypochlorite)
<ฟอกสี>

demineralization 5% NCl 30 นาที

chitin dry (4 กิโลกรัม)

deacetylation ด้วย 60 % KOH หรือ 2-propanal+phosphoric acid
40% NaOH ต้ม 3 ชั่วโมง blending กรอง
ล้างให้หมดด่าง อบให้แห้ง หรือ freez drying
 
อบให้แห้ง Microcrystalline chitin (MCC)

2-deoxy-2-aminoglucose polymer

Chitosan ( 3 กิโลกรัม )


การนำไปใช้ประโยชน์
การใช้ประโยชน์จากสารธรรมชาติไคตินและไคโตซานซึ่งได้รับการพัฒนา มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสามารถนำไปใช้ได้อย่างมากมายหลายด้านทั้งวงการเกษตร อาหารเสริมสุขภาพ และอีกมากมาย เช่น

1. ด้านการเกษตร
ไคติน-ไคโตซานมีองค์ประกอบของไนโตรเจนอยู่ด้วย จึงมีบทบาทสำคัญทางด้านปุ๋ยชีวภาพ และสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชในเทคนิคใหม่ๆ ของการเพาะปลูก การปลดปล่อยปุ๋ยอย่างช้าๆ การปลูกพืชแบบไม่มีดิน การหุ้มเมล็ดพันธุ์พืช เพื่อยืดอายุการเก็บรักษา ดังเช่นตัวอย่างจากข่าวกรมประมง ที่ได้ประกาศว่า ไคโตซานยืดอายุความสดของมังคุดแบบชีวภาพไร้สารพิษ โดย ดร.อัธยา กังสุวรรณ หัวหน้ากลุ่มวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพ และคณะ กองพัฒนาอุตสาหกรรมสัตว์น้ำ กรมประมง ได้รายงานผลการวิจัยว่าสามารถนำไคโตซานพ่นเคลือบผิวมังคุด ทำให้สามารถรักษาสีของมังคุดไว้ได้ ประมาณ 1 เดือน ซึ่งผลการวิจัยดังกล่าวเป็นประโยชน์ต่อการส่งออกผลไม้ไทยเป็นอย่างมาก และนอกจากนี้ยังป้องกันเชื้อจุลินทรีย์ และราบางชนิด การให้ปุ๋ยแก่พืชทางใบและลำต้น


2. ด้านอาหาร
ในหลายประเทศได้ขึ้นทะเบียนไคติน-ไคโตซาน เป็นสารที่ใช้เติมในอาหารและยาได้ โดยเฉพาะในประเทศญี่ปุ่นได้มีผลิตภัณฑ์อาหารที่ผสมไคติน-ไคโตซานเป็นจำนวนมากออกวางขายในท้องตลาดเป็นเวลานานแล้ว จากสมบัติที่สามารถต่อต้านจุลินทรีย์และเชื้อราบางชนิด จึงมีการใช้ไคติน-ไคโตซานเป็นสารกันบูด สารปรุงแต่งเพื่อความคงรูปและคงสีในอาหารต่างๆ สารเคลือบอาหารและผลไม้


3. ด้านการแพทย์และเภสัชกรรม
ปัจจุบันมีรายงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์สนับสนุนถึงสมบัติในการลดไขมันบางชนิด เช่น คอเลสเตอรอล ทำให้ไคติน-ไคโตซานมีบทบาทในอาหารเสริมที่ใช้ลดไขมันและลดน้ำหนัก การใช้เป็นผิวหนังเทียม การรักษาแผลไฟไหม้ น้ำร้อนลวก ( มีผลงานวิจัยจากประเทศต่างๆมากมาย ) การใช้ปลดปล่อยยา การใช้รักษาเหงือกและฟัน การใช้รักษาและเสริมสร้างสุขภาพของกระดูกอ่อน การใช้เป็นสารหล่อลื่นในเยื่อเมือก ตลอดจนเลนส์ตา การช่วยให้เลือดแข็งตัวเร็วขึ้น เป็นต้น


4. ด้านเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์บำรุงผิว
ไคติน-ไคโตซานมีสมบัติโดดเด่นในการอุ้มน้ำและเป็นตาข่ายคลุมผิวหนัง ตลอดจนต่อต้านเชื้อจุลินทรีย์ต่างได้ จึงใช้เป็นทั้งสารเติมแต่ง และสารพื้นฐานของเครื่องสำอางหลายประเภท เช่น ผสมเป็นแป้งทาหน้า ทั้งแบบแป้งแข็งและแบบแป้งฝุ่น เพื่อความชุ่มชื้นและป้องกันเชื้อโรค เป็นส่วนประกอบของแชมพูครีม และสบู่ทุกรูปแบบ ผสมในโลชั่นสำหรับเคลือบเพื่อป้องกัน ตลอดจนบำรุงผิวและเส้นผม


5. ด้านอุตสาหกรรม
สิ่งทอและกระดาษ ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่มีศักยภาพทางเศรษฐกิจของประเทศสูงมากในยุคปัจจุบัน การใช้ไคติน-ไคโตซานผสมในเส้นใย เพื่อพัฒนาเสื้อผ้าและสิ่งทอ ที่สามารถป้องกันและต้านทานเชื้อโรคได้ ซึ่งถือว่าเป็นเทคโนโลยีใหม่ในอนาคตอันใกล้นี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสหรัฐอเมริกา ได้วางนโยบายระดับชาติในด้านสิ่งทอที่ป้องกันการติดเชื้อได้เป็นเวลานานมาแล้ว และได้ดำเนินการมาตลอด เพื่อเป็นการเป็นผู้นำในเทคโนโลยีใหม่นี้ นอกจากนี้ไคติน-ไคโตซานยังมีสมบัติโดเด่นในการเสริมสร้างความเหนียวและความแข็งแรงให้แก่เส้นใยและเยื่อกระดาษ ซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มคุณภาพให้แก่กระดาษ และพัฒนาผลิตภัณฑ์กระดาษชนิดพิเศษ เพื่อใช้ในด้านการพิมพ์ด้วยเทคโนโลยีใหม่ๆที่ทันสมัย

6. ด้านเทคโนโลยีชีวภาพ
จากสมบัติของการเป็นเส้นใยและพลาสติก ที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติของไคติน-ไคโตซาน ทำให้ไคติน-ไคโตซานถูกนำมาใช้เพื่อทำเป็นสารห่อหุ้มเอนไซม์และเซลล์ต่างๆ ได้ด้วยเทคนิคอิมโมบิลไลเซชั่น การใช้เป็นตัวแยกสารด้วยวิธีโครมาโตรกราฟฟี การใช้ทำขั้วไฟฟ้าทางชีวภาพ เพื่อการวิเคราะห์และตรวจสอบสารต่างๆ

7. ด้านการแยกทางชีวภาพ
จากลักษณะที่โดดเด่นเฉพาะตัวของไคติน-ไคโตซาน ซึ่งสามารถขึ้นรูปได้หลายรูปแบบ ทำให้ไคติน-ไคโตซานถูกนำมาขึ้นรูปเป็นแผ่นเยื่อบางเพื่อใช้ในการกรองแยกด้วยเทคนิคต่างๆ เช่น ไดอะไลซิส อุลตร้ฟิลเตรชั่น นาโนฟิลเตรชั่น และรีเวอร์สออสโมซีส เป็นต้น การใช้ไคติน-ไคโตซานย่อมปราศจากสารตกค้าง และสามารถย่อยสลายโดยธรรมชาติเป็นปุ๋ยให้กับสิ่งแวดล้อม อีกทั้งยังปลอดมลพิษ และสารที่แยกได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ได้ในด้านชีวภาพ การขึ้นรูปเป็นเม็ดไคติน-ไคโตซาน สามารถนำมาแยกสารชีวภาพ เช่น โปรตีน ซึ่งถูกนำกลับมาใช้เป็นอาหารทั้งของคนและสัตว์ได้ การใช้ไคติน-ไคโตซานในกระบวนการแยกทางชีวภาพสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ จึงเป็นกระบวนการที่เกิดการหมุนเวียนทางชีวภาพ ซึ่งนำไปสู่การพิทักษ์รักษาคุณภาพชีวิตและสิ่งแวดล้อมเพื่อการพัฒนาแบบยั่งยืน


นอกจากที่ได้กล่าวมาแล้วในปัจจุบันได้มีการพัฒนานำไคตินและอนุพันธ์มาใช้อีกมาก ได้แก่
1. ไคโตซานสามารถป้องกันฟันผุได้ คือมีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรีย
2. ไคโตซานมีผลต่อการทำงานของไตในผู้ป่วยไตวายเรื้อรัง ทำให้รับประทานอาหารได้ นอนหลับได้มากขึ้น
3. ไคโตซานมีผลต่อการลดคอเลสเตอรอลในผู้ใหญ่เพศชาย
4. แผ่นไคโตซานปิดแผลผ่าตัดช่องไซนัส ช่วยให้ผู้ป่วยปวดแผลน้อยลง
5. มีบทบาทในอาหารสัตว์
6. ใช้เป็นสารฆ่าแมลง
7. ปรับสภาพดิน
8. ผลของไคตินในการตรึงไนโตรเจนในต้นถั่วที่เสริมด้วยไรโซเบียม พบว่าปริมาณการตรึง ไนโตรเจนและปริมาณ Biomass ในปมเพิ่มขึ้น
9. บทบาทของไคโตซานในการกระตุ้นในพืชและขัดขวางการสังเคราะห์ RNA ในเชื้อรา
10. ไคโตซานช่วยกระชับผิวได้
11. การประยุกต์ใช้ไคโตซานในการแยกสารด้วยเทคโนโลยีเยื่อแผ่น
12. สารไคโตซานและไคตินใช้เป็นตัวดูดซับสารกัมมันตภาพรังสีและโลหะหนัก
13. ฟิล์มที่รับประทานได้ (Edible film) ใช้เคลือบผัก ผลไม้ อาหาร



การใช้สารไคติน-ไคโตซานในประเทศไทย
ประเทศไทยมีศักยภาพสูงและมีความได้เปรียบในด้านวัตถุดิบของการผลิตไคติน-ไคโตซาน เป็นอย่างยิ่ง อันที่จริงแล้วประเทศไทยมีการผลิตไคติน-ไคโตซาน มานานแล้ว ตามใบสั่งซื้อจากต่างประเทศแต่ไม่ได้มีการเปิดเผยตัวเลขที่แท้จริง อีกประการหนึ่งโรงงานที่รับจ้างผลิตจากต่างชาติ มีข้อตกลงในการผลิตที่จะต้องไม่เปิดเผย นอกจากนี้การนำสารดังกล่าวไปใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ในท้องตลาดยังไม่เป็นที่เผยแพร่เท่าที่ควร ตลอดจนการรู้จักสารนี้ยังไม่เป็นที่เผยแพร่อย่างกว้างขวางในสังคมไทย จนกระทั่ง 5-6 ปีที่ผ่านมา ได้มีการนำเข้าผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนประกอบไคติน-ไคโตซานเข้ามาจากต่างประเทศ เป็นสินค้าออกสู่ตลาดผู้บริโภคคนไทยได้ เป็นสินค้าในรูปแบบต่างๆ อาทิเช่น อาหารเสริมเครื่องสำอาง เป็นต้น จึงทำให้ผู้บริโภคคนไทยได้รู้จัก โดยมีการเผยแพร่ข้อมูลที่ละเอียดและสร้างความเข้าใจทั่วไปจึงทำให้มีการตื่นตัวของการนำสารนี้มาใช้ในวงกว้างยิ่งขึ้น นอกจากนี้ทางฝ่ายวิชาการของสถาบันต่างๆ ซึ่งส่วนหนึ่งได้ดำเนินการศึกษาวิจัยมานานแล้ว ก็ได้มีโอกาสนำข้อมูลออกมาเผยแพร่ในรูปแบบที่เป็นที่เข้าใจและรู้จักยอมรับจากผู้บริโภค ผลที่ติดตามมามีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมของประเทศเรามาก ยกตัวอย่างเช่น ได้มีการเปิดเผยและยอมรับในการผลิตสารไคติน-ไคโตซาน ต่อเนื่องจากอุตสาหกรรมสัตว์น้ำ มีการเพิ่มจำนวนของผู้ผลิตและผู้ประกอบการมากขึ้น มีการพัฒนาออกผลิตภัณฑ์ที่ใช้สารไคติน-ไคโตซาน ออกสู่ตลาดในรูปแบบอาหารเสริม เครื่องสำอาง สารเสริมในด้านการเกษตรและด้านอื่นๆอีก ตามมาอีกมากมาย การเกิดอุตสาหกรรมขนาดย่อมขึ้น โดยการใช้ของเหลือจากอุตสาหกรรมสัตว์น้ำโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เปลือกกุ้ง เปลือกปู ซึ่งสามารถพัฒนาเพิ่มมูลค่าให้สูงขึ้นได้ย่อมเป็นผลดีต่อเศรษฐกิจของชาติแน่นอน นอกจากนี้เป็นการสร้างงานในภาคเกษตรพร้อมทั้งการส่งออกไปยังประเทศต่างๆ โดยที่ประเทศไทยมีความสามารถในการแข่งขันได้ทั้งในด้านวัตถุดิบ เทคโนโลยี และราคาตลอดจนผลิตภัณฑ์ใหม่ๆทั้งในประเทศและต่างประเทศ



ความก้าวหน้าของการวิจัยและพัฒนาสารไคติน-ไคโตซานในประเทศไทย
การศึกษาวิจัยและพัฒนาสารไคติน-ไคโตซานในประเทศไทยดำเนินมากว่า 10 ปีแล้ว การวิจัยและการพัฒนาได้มีการตีพิมพ์และมีการเผยแพร่จำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีประจำปี นอกจากนี้ยังมีการประชุมนานาชาติในประเทศไทยอีกด้วย มีนักวิจัยหลายคนที่ได้เข้าร่วมประชุมพร้อมเผยแพร่ผลงานในระดับการประชุมนานาชาติอย่างสม่ำเสมอ สำหรับในภาครัฐได้มีการให้ทุนวิจัยเพื่อศึกษาการผลิตและการใช้สารไคติน-ไคโตซานจากกระทรวง ทบวงและสถาบันต่างๆ นับตั้งแต่ ปี 2529 เป็นต้นมา ได้มีการอุดหนุนทุนวิจัยครั้งแรกจากกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ภายใต้โครงการ “การถ่ายทอดเทคโนโลยีทางการเกษตร (AIT 043)” โดยร่วมกับโครงการความช่วยเหลือของสหรัฐอเมริกา (USAID) จากนั้นกระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อมก็ได้สนับสนุนทุนวิจัยแก่นักวิจัยในสถาบันต่างๆ อีกหลายแห่งเป็นลำดับต่อมาจนถึงปัจจุบัน

ในประเทศไทยได้มีการนำสารไคติน-ไคโตซาน มาใช้อย่างกว้างขวาง อาจารย์สุวลี จันทร์กระจ่าง ประธานชนรมไคติน-ไคโตซาน กล่าวถึงการนำไคติน-ไคโตซานมาใช้ใน 2 รูปแบบ คือ 1.ใช้สำหรับผสมในอาหาร โดยถ้าใช้ผสมอาหารในปริมาณที่เหมาะสมหรือใช้ในการเคลือบอาหารจะช่วยกระตุ้นภูมิคุ้มกันของสัตว์น้ำเสริมสร้าง เพื่อให้มีสุขภาพแข็งแรงและเติบโตดี

เมื่อกุ้งแข็งแรงกุ้งก็กินอาหารได้มากก็จะมีการลอกคราบเพื่อการเจริญเติบโต การลอกถ้ากระตุ้นมากเกินไปกุ้งก็จะลอกคราบมาก ดังนั้นการใช้สารนี้ควรจะให้ในขนาดที่พอดีที่เหมาะสมกับอายุกับขนาดของกุ้ง

นอกจากนี้คือ การนำมาใช้ในการควบคุมคุณภาพของน้ำในการเลี้ยงกุ้งเพราะว่าน้ำเป็นสิ่งจำเป็นที่จะทำให้กุ้งเจริญเติบโตหรือไม่ น้ำที่ดีจะต้องปราศจากเชื้อโรค ไคติน-ไคโตซานก็คือส่วนหนึ่งที่จะทำให้น้ำสะอาด ไคติน-ไคโตซานเป็นสารจับตะกอนในบ่อเลี้ยงกุ้งที่มีไนโตรเจนจะเปลี่ยนรูปไปตามไซเคิลของมันซึ่งก็คือแอมโมเนีย pH จะค่อยๆสูงขึ้น pH สูงถ้าจะปรับด้วยการรับเอาไคติน-ไคโตซานซึ่งอยู่ในสภาพสารละลายมี pH ต่ำ pH ก็จะถูกปรับลงมาอยู่ในช่วงที่พอดี ไคติน-ไคโตซานส่วนใหญ่จะเอามาละลายในกรดอินทรีย์สามารถรวมตะกอนให้ตกลงมา จากนั้นสามารถแยกตะกอนออกมาได้



การใช้ไคโตซานในวงการประมง
ในวงการประมงนั้นได้มีการนำไคโตซานใช้ประโยชน์ในด้านการยืดอายุการใช้งาน และเก็บถนอมอาหารที่เป็นผลิตภัณฑ์จากสัตว์น้ำ และในขั้นต้นนี้ได้สกัดโปรตีนจากหัวกุ้งด้วยกระบวนการย่อยด้วยแบคทีเรียกรดแลคติก (lectic acid bacteria) เพื่อนำโปรตีนนั้นมาใช้ในแง่เป็นสารเสริมคุณค่าทางอาหารและของว่างที่ทำจากสัตว์น้ำ การปรุงแต่งรส และกลิ่นในอาหารขบเคี้ยวที่เป็นผลิตภัณฑ์จากสัตว์น้ำ เป็นต้น

นอกจากนี้ฝ่ายเอกชนหลายแห่งได้นำไคโตซานมาใช้ประโยชน์ในด้านการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำกันอน่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพาะลี้ยงกุ้งกุลาดำ วิธีการนั้นมีหลายรูปแบบ ได้แก่การคลุกกับอาหารเม็ด ในอัตราส่วนต่างๆกันเพื่อให้กุ้งกิน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการไปกระตุ้นภูมิต้านทานโรคในตัวกุ้ง และเพื่อเป็นส่วนไปกระตุ้นการย่อยอาหารและการเจริญเติบโต ประโยชน์อีกด้านหนึ่งที่ผู้ขายโฆษณาไว้ก็คือ การช่วยให้เม็ดอาหารคงรูปอยู่ในน้ำได้นานกว่าโดยการเคลือบสารไคโตซานบนอาหารที่จะหว่านให้กุ้งกิน บางรายก็แนะนำให้เติมลงไปในน้ำเพื่อช่วยปรับสภาพแวดล้อมให้ดีอยู่เสมอ


สรุป
ไคตินเป็นสารที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างหลากหลาย ทั้งในด้านการเกษตร การแพทย์ ด้านอาหาร ความงามและอีกหลายๆด้าน เป็นสารที่มีประโยชน์มากและยังเป็นมิตรกับธรรมชาติ ไม่เป็นการทำลายสิ่งแวดล้อม วัตถุดิบที่ใช้ก็เป็นสิ่งมีมากในประเทศไทย ซึ่งก็คือ พวกเปลือกกุ้งและเปลือกปู ซึ่งก็เป็นเศษเหลือจากอุตสาหกรรมการแปรรูปสัตว์น้ำ นั่นเป็นการดี ถือว่าเป็นการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า เป็นการลดปริมาณขยะ เป็นการเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์ เสริมสร้างอาชีพให้กับประชาชน และที่สำคัญเป็นการลดการนำเข้าไคตินจากต่างประเทศ ทั้งยังกลายเป็นสินค้าส่งออกของไทยได้อีก

ดังนั้นไคตินจึงเป็นสารที่ได้รับความสนใจ มีการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และต่อไปในอนาคตก็คงมีผลิตภัณฑ์จากไคตินและอนุพันธ์ออกมาสู่ท้องตลาดเพื่อความสะดวกสบายของผู้บริโภค และเพื่อการพัฒนาทางด้านเศรษฐกิจของประเทศ




https://course.ku.ac.th/lms/files/homework/ansfiles/1670/b4502148-chitin.doc

[kimzagass]

ไคติน ไคโตซาน

ดร.ปิยะบุตร วานิชพงษ์พันธุ์
ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์
โทร. 0-2470-9007 โทรสาร 0-2428-3534

หลักการและเหตุผล
ไคติน จัดอยู่ในกลุ่มคาร์โบไฮเดรตประเภทโครงสร้างที่เป็นเส้นใย คล้ายคลึงกับเซลลูโลสจาก
พืช ไคตินพบได้ในเปลือกของสัตว์ เช่น กุ้ง ปู แกนหมึก แมลง ตัวไหม หอยมุก และผนังเซลล์
ของพวกรา ยีสต์ และจุลินทรีย์อีกหลายชนิด ไคตินในธรรมชาติมีโครงสร้างของผลึกที่แข็งแรง 3
ลักษณะ ได้แก่ แอลฟ่าไคติน เกิดจากเปลือกกุ้งและเปลือกปู เบต้าไคติน เกิดในแกนหรือ
กระดองหมึก และแกมม่าไคติน ไคโตซาน คือ สารโพลิเมอร์ชีวภาพที่สกัดจากไคติน ซึ่งเป็นโครง
สร้างของเปลือกกุ้ง กระดองปู แกนปลาหมึก และผนังเซลของเห็ด ราบางชนิด ไคติน-ไคโตซาน
จัดเป็นโคโพลิเมอร์ที่อยู่ร่วมกันในธรรมชาติ มีปริมาณของไคตินมากเป็นอันดับสองรองจาก
เซลลูโลส ไคติน-ไคโตซาน มีสมบัติพื้นฐานที่เข้ากับธรรมชาติได้ดี ย่อยสลายง่าย ไม่ก่อให้เกิด
อันตรายต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งไคติน-ไคโตซาน มีหมู่อะมิโนที่แสดงสมบัติพิเศษ
หลายประการที่ต่างจากเซลลูโลส เช่น การละลายได้ในกรดอินทรีย์เจือจาง การจับกับอิออนของ
โลหะได้ดี และการมีฤทธิ์ทางชีวภาพ ปัจจุบันมีการนำสารไคติน-ไคโตซาน มาประยุกต์ใช้จริงทั้ง
ในภาคอุตสาหกรรม ภาคเกษตรกรรม ทางการแพทย์และเภสัชกรรม เช่น สารตกตะกอนในการ
บำบัดน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมเส้นใยสิ่งทอ เพื่อป้องกันแบคทีเรียและเชื้อรา
ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อคุณภาพในการลดไขมันและคอเลสเตอรอล เรื่องความสวยความงามที่
เป็นที่สนใจของคุณสุภาพสตรีทั้งหลาย สารเร่งการเจริญเติบโตในพืชและสัตว์แลกเนื้อต่าง ๆ เช่น
สุกร กุ้ง เป็ด ไก่ สารเคลือบผลไม้เพื่อยืดอายุการเก็บรักษา สารถนอมอาหาร และแผ่นฟิล์มปิด
แผล ช่วยให้แผลหายเร็วขึ้น

ภาพรวมการใช้ไคติน-ไคโตซานในประเทศไทย ณ วันนี้อาจกล่าวได้ว่า ประเทศไทยได้เปรียบกว่า
ประเทศอื่นๆ อันเนื่องมาจากมีความพร้อมทางด้านวัตถุดิบ (เปลือกกุ้งและปู) ศักยภาพในด้านวัตถุ
ดิบนี้ เป็นผลมาจากการที่ประเทศไทย เป็นประเทศที่ส่งออกกุ้งแช่แข็งเป็นสินค้าออกอันดับต้นๆ
ของโลก ถึงแม้ว่าทางรัฐบาลได้มีนโยบายในการจำกัดพื้นที่การเพาะเลี้ยงกุ้ง แต่เปลือกกุ้งที่จะถูก
ป้อนให้กับโรงงาน เพื่อนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเป็นไคติน-ไคโตซาน นั้นได้มาจาก 2
แหล่ง คือ จากฟาร์มเพาะเลี้ยงกุ้งประมาณ 2 แสนตันต่อปี และจากทะเลประมาณ 3 แสนตันต่อปี
ดังนั้นจึงไม่น่ามีปัญหาในด้านการขาดแคลนวัตถุดิบ เมื่อความต้องการใช้ไคติน-ไคโตซานในท้อง
ตลาดมีเพิ่มขึ้น ขณะเดียวกันนี้ก็ยังมีความพร้อมทางด้านเทคโนโลยี ทั้งนี้เพราะเทคโนโลยีที่ใช้ใน
การผลิตสารไคติน-ไคโตซาน เป็นเทคโนโลยีที่ง่ายไม่ซับซ้อน สามารถทำได้ตั้งแต่ในระดับครัว
เรือน ชุมชนและขยายใหญ่ในระดับอุตสาหกรรม ปัจจุบันโรงงานที่ดำเนินการผลิต ยังมีอยู่ไม่มาก
อัตราการผลิตของแต่ละโรงก็ยังไม่สูงมาก และเท่าที่ปรากฏก็ไม่ค่อยแสดงตัวมากนัก หากความ
ต้องการของตลาดมีมากขึ้น การขยายตัวเป็นอุตสาหกรรมมีความเป็นไปได้มากและรวดเร็ว เพราะ
ใช้เงินลงทุน เครื่องจักร-เครื่องมือ และแรงงานไม่มาก สามารถจัดการระบบการผลิตได้ไม่ยาก
จากความพร้อมในหลายด้านดังกล่าว ในอนาคตเมืองไทยอาจจะเป็นประเทศที่ส่งออกไคติน-ไค
โตซานระดับต้นๆ ของโลก เช่นเดียวกับกุ้งแช่แข็งก็อาจจะเป็นไปได้ ในแง่กระบวนการผลิตมีการ
ใช้สารเคมีร่วม ซึ่งอาจจะมีปัญหาตามมาได้ เช่น ปัญหาสารเคมีตกค้างและปัญหาผลกระทบด้าน
สิ่งแวดล้อม แต่ก็สามารถจัดการแก้ไขและควบคุมได้ โดยอาจนำแนวทางความรู้ทางเทคโนโลยี
สะอาดและเทคโนโลยีชีวภาพมาร่วมจัดการได้ นอกจากนี้เรายังสามารถพัฒนาการผลิตให้ครบ
วงจรได้ตั้งแต่ สารไคติน สารไคโตซาน และผลิตภัณฑ์ต่างๆ จากสารไคติน-ไคโตซาน เช่น ปุ๋ย
เครื่องสำอาง และอาหารเสริม ฯลฯ อันเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับวัสดุอีกทางหนึ่ง นอกจากนี้ยัง
ไม่เป็นการเสียเปรียบดุลการค้ากับต่างประเทศ กล่าวคือ ในการที่เราต้องส่งสารไคติน-ไคโต
ซานออกขายให้กับต่างประเทศ เช่น ไต้หวัน ญี่ปุ่น จากนั้นประเทศเหล่านั้น ก็ทำการผลิต
ผลิตภัณฑ์จากสารนี้ แล้วส่งกลับมาขายในเมืองไทย ในราคาสูงมากเมื่อเทียบกับราคาไคติน-ไค
โตซานที่เราขายให้ไปข้างต้น ทั้งๆ ที่นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยในประเทศไทยเอง ก็มีความรู้
ความสามารถพัฒนาและผลิตผลิตภัณฑ์เหล่านั้นได้ แต่ทว่ายังต้องการแรงสนับสนุนและการส่ง
เสริมการผลิต ตลอดจนความร่วมมือกันระหว่างนักวิทยาศาสตร์ นักวิจัย นักอุตสาหกรรม และผู้
ประกอบการ เพื่อนำไปสู่ระบบการผลิตเต็มรูปแบบในลำดับต่อไป


คุณสมบัติและลักษณะเด่น

*สมบัติและหน้าที่
**การประยุกต์ใช้และผลิตภัณฑ์ที่ได้นำไปใช้แล้ว

1. โพลีอิเลกโตรไลท์และคีเลต (B) ตัวรวมตะกอนและตัวตกตะกอน และการทำหน้าที่แคทอิออ
นิกสำหรับบำบัดน้ำเสีย ตัวตกตะกอนโปรตีนที่เป็นกรด และตัวตกตะกอนเพื่อแยกยูเรเนียม และ
โลหะจำเพาะบางชนิด ตลอดจนโลหะกัมมันตภาพรังสี

2. การขึ้นรูปเป็นลักษณะต่างๆ (A, B) ขึ้นรูปเป็นเส้นใย สิ่งทอ ขึ้นรูปเป็นแผ่นเยื่อบาง เพื่อใช้ใน
การกรองแยก เช่น แยกน้ำออกจากแอลกอฮอล์ ขึ้นรูปเป็นเม็ด เป็นแคปซูลเพื่อการเพาะเซลล์

3. การเป็นเจลที่อุ้มน้ำ (B) การใช้หุ้มเซลล์ และหุ้มเอนไซม์ เป็นตัวกลางสำหรับการแยกด้วยวิธี
โครมาโตกราฟฟีแบบเจล การขึ้นรูปเป็นรูพรุนแบบฟองน้ำ เชอโรเจล

4. การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ (A, B) ตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ การทำวัสดุผสม
กับคาร์บอนไดออกไซด์

5. การย่อยสลายด้วยน้ำ (A, B) ผลิตสารกลูโคซามีน และโอลิโกเมอร์ของน้ำตาลต่างๆ (โดยทา
เคมีและเอนไซม์)

6. สารเหนียวและอุ้มน้ำ (B) เป็นส่วนผสมในเครื่องสำอาง สำหรับบำรุงรักษาผิวและผม

7. การดูดซับโมเลกุลต่างๆ (A, B, C) ใช้เป็นตัวกลางเพื่อทำโครมาโตกราฟฟีแบบต่างๆ เช่น
แบบดูดซับและแบบแลกเปลี่ยน เพื่อแยกเลกติน, ไคติเนส และไลโซไซม์

8. ปฏิกิริยาเคมี (A, B) การสร้างกลิ่น รส การขจัดกลิ่นของฟอร์มาลดีไฮด์ การสังเคราะห์
สารอนุพันธ์ต่างๆ เป็นสารต่อเนื่อง

9. การนำไฟฟ้า (B) การนำแผ่นเยื่อบางไคโตซานผสมลิเธียม ไตรเฟลท ที่ใช้เป็นอีเลกโตรไลท์
ในแบตเตอรี่ ที่ปราศจากมลพิษ

10. การเคลือบ (B) การทำสีในการพิมพ์ การย้อมและสารเติมแต่งต่างๆ การทำสีทา
การทำลำโพง ทำเครื่องดนตรีเป็นสารแติมแต่งในอุตสาหกรรมกระดาษ เคลือบผิวผลไม้ ผัก เพื่อ
ยืดอายุการเก็บรักษา เคลือบรักษาเมล็ดพันธุ์พืช

11. ตัวดึงออกมา (A, B, C) เป็นตัวเหนี่ยวนำของโปรตีนที่ก่อให้เกิดโรคได้ สารที่ใช้ในการ
เกษตร เช่น การเคลือบเมล็ด การพ่นเคลือบใบ

12. ตัวต้านจุลินทรีย์ (B) ใช้ในการเก็บรักษาอาหารและผลไม้

13. ส่งเสริมพวกจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ (A, B) ช่วยในการปรับปรุงจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ เช่น
1..... ในดินและในน้ำ
2..... ในสัตว์และในลำไส้คน

14. สารที่ปราศจากพิษ เป็นมิตรต่อสิ่งมีชีวิต จึงใช้ได้ทั่วไป

15. สร้างภูมิต้านทานได้ (A, B, C) เป็นตัวเหนี่ยวนำไลโซไซม์ และ LPL activities ใน เนื้อ
เยื่อและในเลือด ต่อต้านสารก่อมะเร็ง

16. สมานแผล (A, B, C) ใช้เป็นตัวรักษาแผล โดยเฉพาะไฟไหม้ และแผลที่ ผิวหนังสำหรับ
คน สัตว์ และต้นไม้ (ทำผิวหนังเทียม) รักษากระดูก เอ็น และซ่อมแซมพวกเอ็นยึดอวัยวะต่างๆ

17. ย่อยสลายได้ในธรรมชาติ (A, B, C) ทำไหมเย็บแผลที่ละลายได้ สารปลดปล่อยยาอย่าง
ช้าๆ ควบคุมการย่อยสลายของเอ็นไซม์

18. ลดโคเลสเตอรอล (B) ใช้เป็นอาหารเสริมสุขภาพ และใช้เติมแต่งในอาหาร สัตว์ ลดความ
ดันเลือด

19. ห้ามเลือดต่อต้านการเกิดลิ่มเลือด (C) ทำยาห้ามเลือด ใช้ทำเส้นเลือด ใช้ทำคอนแทค
เลนซ์ตา

20. ใช้เป็นฟิล์มเคลือบผลไม้ (B) ช่วยให้ผลไม้ และผักสดอยู่นาน

21. เข้ากันได้กับอวัยวะร่างกาย (A, B, C) รักษาแผลไหมเย็บแผล


การนำผลงานไปใช้ประโยชน์
บัญชา ธนบุญสมบัติ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

สารไคติน และสารไคโตซาน เป็นพอลิเมอร์ชีวภาพ ซึ่งผลิตจาก เปลือกกุ้ง และเปลือกปู แผ่น
เมมเบรน จากไคโตซาน ใช้ในการปิดแผล มีคุณสมบัติ ช่วยลดแผลเป็น บนผิวหนัง สารไคติน
และสารไคโตซาน

การทำวิจัยในเรื่องไคติน ไคโตซานได้กระทำแล้ว และได้นำสารสกัดจากไคติน-ไคโตซาน ไป
ประยุกต์ใช้อย่างจริงจังด้วยตัวเอง เพราะมีฟาร์มเล็ก ๆ อยู่ไม่ไกลจากกรุงเทพมากนัก มีการเลี้ยง
สัตว์ เช่น สุกร เป็ด ไก่ ปลูกผลไม้ต่าง ๆ เช่น มะละกอ มะนาว มะม่วง และอื่น ๆ เมื่อนำสารสกัด
จากไคติน-ไคโตซานเข้าไปประยุกต์ ปรากฏว่า ผลผลิตที่ได้มีคุณภาพเป็นที่น่าพอใจยิ่ง นอกจาก
นั้นยังได้นำไปใช้จริงกับนาข้าว ไม้ดอกไม้ประดับที่ปลูกบนภูเขาทางภาคเหนือด้วย การใช้สารไค
ติน-ไคโตซานจะนำไปสู่การเกษตรแบบอินทรีย์ (Organic Farm) ซึ่งสามารถลดปัญหาสารเคมี
ตกค้าง ปัญหามลพิษ ปลอดภัยต่อเกษตรกรผู้ใช้ และผู้บริโภคผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร และยัง
สามารถทดแทนการใช้สารเคมี ซึ่งส่วนใหญ่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศปีละจำนวนมากๆ

ไคติน/ไคโตซาน (Chitin/Chitosan)
ไคติน/ไคโตซานเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพซึ่งผลิตจากสิ่งเหลือจากอุตสาหกรรมสัตว์น้ำแช่แข็ง (เช่น
เปลือกกุ้งและเปลือกปู) และเป็นพอลิเมอร์ที่มีความสำคัญต่อเศรษฐกิจโลกมากขึ้นเรื่อย ๆ
ไคติน/ไคโตซานมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (biocompatible) และ สามารถสลายตัวได้ทาง
ชีวภาพ (biodegradable) จึงถือได้ว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ทั้งไคติน (chitin) และไคโตซาน (chitosan) มีโครงสร้างทางเคมีคล้ายเซลลูโลส ต่างกันตรง
ที่ไคตินจะมีหมู่อะเซตาไมด์และอะเซตามิโด แต่ไคโตซานจะมีหมู่เอมีน (amine group) แทน
ที่จะเป็นหมู่ไฮดรอกซิลที่ C-2 ของวงแหวนน้ำตาล (sugar ring) ตามปกติจะพบทั้งวงแหวน
น้ำตาลของไคตินและไคโตซานในสายโซ่เดียวกัน จึงมักจะรวมเรียกสารเคมีพวกไคติน/ไคโต
ซาน การแบ่งแยกไคตินกับไคโตซานจะอาศัยจำนวนหมู่เอมีน ถ้ามีหมู่เอมีนมากกว่า 70% จะ
เรียกว่าไคโตซานในแง่ของวัสดุแล้วไคติน/ไคโตซานถือว่ามีสมบัติโดดเด่น ทั้งนี้เนื่องจากเปลือก
กุ้งและเปลือกปูซึ่งเป็นแหล่งไคติน/ไคโตซานนั้นเป็นวัสดุเชิงประกอบที่นอกจากจะเหนียวฉีกขาด
ยาก ยังสามารถรับแรงได้สูง และไม่เปลี่ยนรูปร่างได้ง่าย ๆ ถ้าหากพิจารณาในเชิงโครงสร้าง ไคติน
จะจัดเรียงตัวเป็นโครงสร้างผลึกเหลวแบบคลอเลสเทอริก

(cholesteric liquid crystal structure) โดยมีโปรตีนและปูนขาวแทรก ทำให้วัสดุนี้ทนแรง
ได้ทุกทิศทางไคติน/ไคโตซานมีความเป็นวัสดุพิเศษ คือ ตัววัสดุสามารถทำหน้าที่ทางเคมีหรือ
ทางชีวภาพบางอย่างได้ด้วยตัวเอง

(ภาษาอังกฤษเรียกว่าเป็น functional materials) ตัวอย่างเช่น เป็นแผ่นโพลาร์เมมเบรน
(polar membrane) ซึ่งสามารถใช้ในการแยกแอลกอฮอล์ (เจือจาง) โดยกระบวนการเพอร์วา
พอเรชัน (pervaporation) เป็นต้น

ในทางการแพทย์และเภสัชกรรม ได้มีการศึกษาแล้วว่าเมื่อรับประทานเข้าไปแล้วนั้นนอกจากที่จะ
ไม่ดูดซึมเข้าไปในร่างกายและช่วยในการเคลื่อนตัวของอาหารในลำไส้ดังเช่นอาหารจำพวกไฟ
เบอร์โดยทั่วไปแล้ว ยังจะมีความสามารถในการจับคลอเลสเตอรอลและไขมันในอาหารที่รับ
ประทานเข้าไปก่อนที่จะเกิดการดูดซึมสารเหล่านั้น

ในปัจจุบันได้มีการนำไคโตซานบริสุทธิ์มาเป็นอาหารเพื่อสุขภาพในการประกอบการลดความอ้วน
นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ทำผิวหนังเทียมรักษาแผลไฟไหม้ น้ำร้อนลวก ใช้ปลดปล่อยยา รักษา
เหงือกและฟัน

นอกจากนี้ สารไคติน/ไคโตซานยังสามารถประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์และอุตสาหกรรมต่าง ๆ อย่าง
หลากหลาย เช่น ใช้หุ้มเมล็ดพันธ์พืชเพื่อยืดอายุการเก็บและป้องกันราและจุลินทรีย์ในอุตสาห
กรรมการเกษตร ใช้เป็นสารต่อต้านราและจุลินทรีย์ ใช้เป็นสารกันบูด เคลือบอาหาร ผัก และผล
ไม้ ในอุตสาหกรรมอาหาร ใช้เติมแต่งและเป็นสารพื้นฐานของแป้งทาหน้า แชมพู ครีม และสบู่ โล
ชันเคลือบป้องกันผิวและผม เนื่องจากไคติน/ไคโตซานสามารถอุ้มน้ำและเป็นตาข่ายคลุมผิวหนัง
ใช้ผสมเส้นใย เช่น สิ่งทอและกระดาษ เพื่อป้องกันและต้านทานเชื้อโรค และยัง
ทำให้เยื่อเหนียวและแข็งแรงเพิ่มขึ้น เป็นต้น

Lowly shrimp shells could yield jumbo benefits, researchers say

.

[kimzagass]

ไคโตซาน ในรูปของกลูโคซามิน

ลาวัลย์ จีระพงษ์
กลุ่มงานชีววิธี ส่วนบริหารศัตรูพืช
สำนักพัฒนาคุณภาพสินค้าเกษตรเกษตร agriqua31@doae.go.th



ไคโตซาน เป็นไบโอโพลิเมอร์ธรรมชาติอย่างหนึ่ง ซึ่งมีองค์ประกอบสำคัญในรูปของ D – glu
cosamine พบได้ในธรรมชาติ โดยเป็นองค์ประกอบอยู่ในเปลือกนอกของสัตว์พวก กุ้ง ปู
แมลง และเชื้อรา เป็นสารธรรมชาติที่มีลักษณะโดดเด่นเฉพาะตัว คือ ที่เป็นวัสดุชีวภาพ ( Bio
meterials ) ย่อยสลายตามธรรมชาติ มีความปลอดภัยในการนำมาใช้กับมนุษย์ ไม่เกิดผล
เสียและปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม ไม่เกิดการแพ้ ไม่ไวไฟและไม่เป็นพิษ ( non–phyto toxic)
ต่อพืช นอกจากนี้ยังส่งเสริมการเพิ่มปริมาณของสิ่งมีชีวิตที่มีประโยชน์

ไคโตซานกับการเกษตรด้านการควบคุมศัตรูพืช
1. ยับยั้งและสร้างความต้านทานโรคให้กับพืช การยับยั้งเชื่อสาเหตุของโรคพืช ได้แก่ เชื้อไวรัส
แบคทีเรีย และเชื้อราบางชนิด โดยไคโตซานจะซึมผ่านเข้าทางผิวใบ ลำต้นพืช ช่วยยับยั้งการเกิด
โรคพืชในกรณีที่เกิดเชื่อโรคพืชแล้ว (รักษาโรคพืช) และสร้างความต้านทานโรคให้กับพืชที่ไม่ติด
เชื้อ โดยไคโตซานมีคุณสมบัติที่สามารถออกฤทธิ์เป็นตัวกระตุ้น (elicitor) ต่อพืชได้ จะกระตุ้น
ระบบป้องกันตัวเองของพืช ทำให้พืชผลิตเอนไซม์และสารเคมีเพื่อป้องกันตนเองหลายชนิด พืชจึง
ลดโอกาสที่จะถูกคุกคามโดยเชื่อสาเหตุโรคพืชได้

2. ทำให้เกิดโอกาสการสร้างความต้านทานของพืชต่อแมลงศัตรูพืช ไคโตซานจะกระตุ้นให้มีการ
ผลิตสารลิกนินและแทนนินของพืชมากขึ้น พืชสามารถป้องกันตัวเองจากการกัด – ดูด ทำลาย
ของแมลงศัตรูพืช จะสังเกตุว่าต้นพืชที่ได้รับไคโตซานจะมีแวกซ์เคลือบที่ผิวใบ

3. ช่วยเพิ่มปริมาณจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ในดิน ไคโตซานสามารถส่งเสริมการเพิ่มปริมาณ
จุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ในดิน เช่น เชื้อ Actiomycetes sp. Trichoderma spp. ทำให้เกิด
การลดปริมาณของจุลินทรีย์ที่เป็นเชื้อโรคพืช เช่น เชื้อ ( Furarium ) Phythophthora
spp. ฯลฯ


รายชื่อศัตรูพืชที่มีการทดสอบแล้วว่าไคโตซาน
มีศักภาพในการควบคุม

1. การกระตุ้นให้พืชมีความต้านทานแมลงศัตรูพืช คือ หนอนใยผัก หนอนคืบและอื่น ๆ การใช้
การพ่นทางใบ ลำต้น (ขึ้นกับส่วนที่ศัตรูพืชอาศัยอยู่) อัตราการใช้ 10 – 20 ซีซี / น้ำ 20 ลิตร

2. การยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อสาเหตุโรคพืช
- ไวรัสโรคพืช
- แบคทีเรีย เช่น แคงเคอร์ ใบจุด
- เชื้อรา เช่น เชื้อไฟทอปธอร่า พิเทียม ฟิวซาเรียม Botrytis cineres Rhizopus
stolonifer
- แอนแทรคโนส เมลาโนส ราน้ำค้าง ใบติด ราขาว รากเน่า
– โคนเน่า ใบจุด โรคใบสีส้ม ใบลาย



ประโยชน์ของไคโตซานด้านการเกษตร

คุณสมบัติ วิธีการใช้ อัตรา

1. แมลง :
กระตุ้นให้พืชสร้างความภูมิคุ้มกัน โดยผลิตพืช เอนไซม์และสารเคมีป้องกันตนเอง เช่น สร้างลิก
นิน แทนนิน และกระตุ้นให้สร้างไคติเนส ซึ่งจะย่อยผนังเปลือกหุ้มตัวแมลง ศัตรูพืช เช่น หนอนใย
หนอนคืบ พ่นทางใบ 10 – 20 ซีซี / น้ำ 20 ลิตร

2. โรค : ยับยั้ง การเจริญเติบโตเชื้อสาเหตุของโรคพืชรักษาและสร้างภูมิต้านทานโรค
- ไวรัสโรคพืช
- แบคทีเรีย เช่น แคงเคอร์ ใบจุด
- เชื้อรา เช่น ไฟทอปธอร่า พิเทียม Botrytis cineres Rhizopus stolonifer แอนแทรค
โนส เมลาโนส ราน้ำค้าง ใบติดราขาว รากเน่า -โคนเน่า โรคใบจุด โรคใบสีส้มข้าว ใบลาย พ่นทาง
ใบ 10 – 50 ซีซี / น้ำ 20 ลิตร

3. ใช้เคลือบเมล็ดพันธุ์ ลดความเสียหายจากการถูกทำลายโดยเชื้อรา และแมลง ชุบเมล็ดพันธุ์
นาน 6 ชั่วโมง 10 ซีซี / น้ำ 1 ลิตร

4. ใช้ควบคุมไส้เดือนฝอย (รวมทั้งเชื้อรา เช่น Furarium spp. )ในฝ้าย พืชผัก กล้วยไม้ ผล
ไม้ ฯลฯ

* วิธีการนี้ยังใช้ต้นทุนสูงไม่คุ้มการลงทุน ใช้เป็นรูปผง ใส่ลงดินแล้วไถกลบลึก 6-8 นิ้ว 2-4
สัปดาห์ ก่อนปลูกพืช 1 กรัม / ตารางวา

5. ช่วยเพิ่มจำนวนจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ เช่น Actiomycetes sp. Trichoderma spp. ใน
ดิน ลดจุลินทรีย์ที่เป็นเชื้อโรค เช่น Furarium sp. Phythozhthora spp.

6. เพิ่มความเจริญเติบโตในพืชผัก ได้แก่ คะน้า หอม หน่อไม้ฝรั่ง ผักต่าง ๆ ( ผลดีกว่าไม่พ่น
20% และน้ำหนักมากกว่า 20-40% ) ฉีดพ่นทุก 7 วัน ( 3-4 ครั้ง ) 10-15 ซีซี



เอกสารอ้างอิง
1. ภาวดี เมธะดานนท์, 2544. ความรู้เกี่ยวกับไคติน – ไคโตซาน. ศูนย์เทคโนโลยีโลหะวัสดุ
แห่งชาติ. 10 หน้า.
2. รัฐ พิชญางภรู, 2543. คุณสมบัติและกลไกการทำงานของสารไคติน – ไคโตซานที่สามารถ
ช่วยเพิ่มผลผลิต ทางการเกษตร. ภาควิชาชีวเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. 4 หน้า.
3. สุวลี จันทร์กระจ่าง, 2543. การใช้ไคติน – ไคโตซานในประเทศไทยสถาบันเทคโนโลยีแห่ง
เอเซีย. ปทุมธานี. 5 หน้า.


.