DOI: 10.14457/tu.the.2017.29
title: สมบัติการเป็นพรีไบโอติกของโอลิโกแซกคาไรด์ที่ผลิตจากกากกาแฟด้วยแมนนาเนสจาก Bacillus sp. GA2(1)

description: วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร เช่น กากชานอ้อย ฟางข้าว กากถั่วเหลือง และกากกาแฟ มีโครงสร้างเป็นลิกโนเซลลูโลสซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับลิกโนเซลลูโลสิกเอนไซม์ โดยจะได้น้ำตาลโอลิโกแซกคาไรด์เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการย่อยเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลส น้ำตาลโอลิโกแซกคาไรด์เหล่านี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้ เช่น อุตสาหกรรมพลังงาน อุตสาหกรรมอาหารคนและอาหารสัตว์ เป็นต้น นอกจากนั้นสมบัติหน้าที่ที่สำคัญของน้ำตาลโอลิโกแซกคาไรด์คือ เป็นสารพรีไบโอติก อย่างไรก็ตามลิกโนเซลลูโลสเป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของลิกโนเซลลูโลสิกเอนไซม์ให้ดียิ่งขึ้น กระบวนการปรับสภาพขั้นต้นจึงเป็นกระบวนการที่สำคัญและมีความจำเป็นต่อการนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตรมาใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตน้ำตาลโอลิโกแซกคาไรด์ในระดับอุตสาหกรรมในงานวิจัยนี้กากกาแฟถูกนำมาศึกษาเนื่องจากหาได้ง่าย ราคาถูก เป็นสิ่งที่ใกล้ตัว และมีปริมาณมาก โดยนำกากกาแฟมาปรับสภาพขั้นต้นด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 0.5 นอร์มอล เป็นเวลา 360 นาที แล้วย่อยกากกาแฟด้วยแมนนาเนสจาก Bacillus sp. GA2(1) เป็นเวลา 300 นาที จนได้น้ำตาลโอลิโกแซกคาไรด์เป็นผลิตภัณฑ์ สมบัติหนึ่งที่สำคัญของโอลิโกแซกคาไรด์คือ การเป็นสารพรีไบโอติก สารพรีไบโอติกคือ อาหารที่ไม่ถูกดูดซับได้ในระบบทางเดินอาหารแต่ถูกย่อยได้โดยจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ภายในลำไส้ โดยจะกระตุ้นการเจริญของจุลินทรีย์โปรไบโอติก งานวิจัยนี้ศึกษาชนิดของน้ำตาลโอลิโกแซกคาไรด์ที่พบในผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการย่อยกากกาแฟด้วยแมนนาเนสจาก Bacillus sp. GA2(1) ด้วยเทคนิคโครมาโทกราฟีแบบแผ่นบาง (thin layer chromatography; TLC) แ ละเทคนิค high performance anion exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAEC-PAD) และทดสอบสมบัติการเป็นสารพรีไบโอติกของผลิตภัณฑ์โอลิโกแซกคาไรด์ในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียผลิตกรดแลคติก การยับยั้งเชื้อก่อโรค การต้านทานการย่อยภายใต้สภาวะเลียนแบบทางเดินอาหาร และความสามารถในการยึดเกาะของโปรไบโอติกภายในระบบทางเดินอาหารผลการทดลองพบว่าน้ำตาลโอลิโกแซกคาไรด์ที่พบในผลิตภัณฑ์จากการย่อยกากกาแฟประกอบด้วย แมนโนส แมนโนไบโอส แมนโนไตรโอส และแมนโนเพนตะโอส ส่วนสมบัติการเป็นสารพรีไบโอติกพบว่า ผลิตภัณฑ์โอลิโกแซกคาไรด์ที่ได้จากการย่อยกากกาแฟช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียผลิตกรดแลคติก (lactic acid bacteria; LAB) ได้แก่ Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei และ Lactobacillus plantarum ได้เทียบเท่ากับพรีไบโอติกทางการค้า (ฟรุกโตโอลิโกแซกคาไรด์) และมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับแบคทีเรียที่เลี้ยงในอาหารชุดควบคุม (p&lt;0.05) ในขณะที่ความสามารถในการยับยั้งเชื้อก่อโรคของแบคทีเรียผลิตกรดแลคติกของผลิตภัณฑ์โอลิโกแซกคาไรด์พบว่า Bacillus cereus และ Salmonella paratyphi ถูกยั้บยั้งได้โดยผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการเพาะเลี้ยง L. casei และ L. plantarum ด้วยผลิตภัณฑ์โอลิโกแซกคาไรด์ ส่วนเชื้อก่อโรค Escherichia coli ถูกยั้บยั้งได้โดยผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการเพาะเลี้ยง L. plantarum ด้วยผลิตภัณฑ์โอลิโกแซกคาไรด์นอกจากนี้ยังพบว่าผลิตภัณฑ์โอลิโกแซกคาไรด์ช่วยส่งเสริมสมบัติการต้านทานการย่อยภายใต้สภาวะเลียนแบบทางเดินอาหารของแบคทีเรียผลิตกรดแลคติกได้ โดยในทุกสภาวะ L. acidophilus ที่เพาะเลี้ยงในอาหาร De Man Rogosa and Sharpe (MRS) ที่เติมผลิตภัณฑ์โอลิโกแซกคาไรด์สามารถต้านทานการย่อยภายใต้สภาวะเลียนแบบทางเดินอาหารได้มากที่สุด และในการทดสอบความสามารถในการยึดเกาะของโปรไบโอติกในระบบทางเดินอาหารพบว่า L. plantarum, L. acidophilus และ L. casei ที่เลี้ยงในอาห าร MRS ที่เติมโอลิโกแซกคาไรด์ที่ทดสอบมีเปอร์เซ็นต์ hydrophobicity เท่ากับ 8.057, 5.825 และ 5.432 ตามลำดับ ซึ่งมีค่ามากกว่าแบคทีเรียผลิตกรดแลคติกที่เลี้ยงในอาหารชุดควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p&lt;0.05) แสดงว่าผลิตภัณฑ์โอลิโกแซกคาไรด์ช่วยส่งเสริมการยึดเกาะในระบบทางเดินอาหารของแบคทีเรียผลิตกรดแลคติกได้