การเตรียมกลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลต่ำโดยใช้กระบวนการพลาสมาวัฏภาคของเหลว

Abstract

ปัจจุบันการพัฒนาด้านอุตสาหกรรมอาหารและยาได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากผู้บริโภคมีความใส่ใจในสุขภาพและลดการทานอาหารที่ไม่ก่อให้เกิดประโยชน์หรือทำให้เกิดโรคต่างๆ ซึ่งกลูโคแมนแนนเป็นคาร์โบไฮเดรตจากธรรมชาติที่สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการเตรียมสารพรีไบโอติกที่ช่วยลดโอกาสการเกิดโรคในระบบทางเดินอาหาร การเตรียมกลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลต่ำจึงได้รับความสนใจอย่างมาก งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมกลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลต่ำด้วยกระบวนการพลาสมาวัฏภาคของเหลวซึ่งเป็นวิธีใหม่โดยมีการพัฒนาถังปฏิกรณ์พลาสมาแบบกะหมุนเวียน และศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อการลดน้ำหนักโมเลกุลและผลได้ของกลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลต่ำ จากผลการศึกษาพบว่า กลูโคแมนแนนจะถูกย่อยสลายด้วยพลาสมาโดยอาศัยอนุมูลไฮดรอกซิลซึ่งเข้าทำลายพันธะไกลโคซิดิกของกลูโคแมนแนนตั้งต้น (1,341 กิโลดาลตัน) ส่งผลให้น้ำหนักโมเลกุลลดลงและเกิดผลิตภัณฑ์กลูโคแมนแนนที่มีน้ำหนักโมเลกุล 2 ช่วง คือ กลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลปานกลาง (51-760 กิโลดาลตัน) และกลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (1.2-1.4 กิโลดาลตัน) ตามระยะเวลาทรีทที่เพิ่มมากขึ้น โดยถังปฏิกรณ์พลาสมาแบบกะหมุนเวียนสามารถเตรียมกลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลต่ำได้ในปริมาณมากกว่าการใช้ถังปฏิกรณ์พลาสมาแบบกะ ชนิดของตัวทำละลายและสารละลายที่มีความเป็นกรดเป็นปัจจัยสำคัญที่มีต่อร้อยละผลได้ของกลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลต่ำอย่างมาก นอกจากนี้การเพิ่มความถี่ไฟฟ้าและความเข้มข้นของสารละลายกลูโคแมนแนน การลดปริมาตรสารละลาย และการใช้อัตราการไหลของสารละลายที่เหมาะสมจะช่วยส่งเสริมให้สามารถเตรียมกลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลต่ำได้มากขึ้น ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า การทรีทสารละลายกลูโคแมนแนนความเข้มข้นร้อยละ 0.7 โดยน้ำหนักต่อปริมาตร ปริมาตร 50 มิลลิลิตร ในตัวทำละลายซิเตรต-ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ความเป็นกรดด่าง 3 โดยใช้ถังปฏิกรณ์พลาสมาแบบกะหมุนเวียนที่ความถี่ไฟฟ้า 30 กิโลเฮิรตซ์ อัตราการไหลของสารละลาย 5 มิลลิลิตรต่อนาที เป็นสภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมกลูโคแมนแนนน้ำหนักโมเลกุลต่ำได้สูงถึงร้อยละ 76 เมื่อทรีทด้วยพลาสมาจนกระทั่ง 300 นาที