วช. มก. สกัดเซลลูโลสจากชานอ้อยทำโครงเลี้ยงเซลล์สำหรับวัสดุทางการแพทย์

ดร.วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการ สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) วันที่ 26 กรกฎาคม 2565 เปิดเผยว่า ประเทศไทยเป็นผู้ผลิตน้ำตาลรายใหญ่ติดอันดับ 1 ใน 3 ของโลก ซึ่งผลพลอยได้จากกระบวนการผลิตน้ำตาลทรายดิบที่สำคัญก็คือ ชานอ้อยที่มีมากถึง 20-23 ล้านตันต่อปี โดยในชานอ้อยนั้นมีเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบหลักถึงร้อยละ 40-50 ดังนั้น เพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับชานอ้อยซึ่งเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล วช. ภายใต้กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม จึงสนับสนุนทุนวิจัยและนวัตกรรมด้านการเกษตร เรื่อง อ้อยและน้ำตาล ประจำปี 2563

ในโครงการวิจัย “การเตรียมโครงเลี้ยงเซลล์ด้วยรีเจเนอเรเท็ดเซลลูโลสจากชานอ้อย โดยใช้ของเหลวไอออนิก” ซึ่งมี รศ.ดร.ประกิต สุขใย จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (มก.) เป็นหัวหน้าโครงการวิจัยฯ เพื่อเพิ่มมูลค่าชานอ้อย ด้วยการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ที่มีมูลค่าสูง เป็นการยกระดับการพัฒนาอุตสาหกรรมน้ำตาลของประเทศไทย และยังสนองต่อนโยบายการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศตามแนวทางเศรษฐกิจบีซีจีอีกด้วย

รศ.ดร.ประกิต สุขใย จากภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ  คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กล่าวว่า โครงการวิจัยนี้เกิดจากแนวคิดในการสร้างผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงจากเซลลูโลสที่เป็นองค์ประกอบหลักในชานอ้อย ทีมวิจัยฯ จึงเริ่มศึกษาการใช้ประโยชน์เซลลูโลสสำหรับวัสดุชีวการแพทย์ (Biomedical material) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง โดยศึกษาการผลิตโครงเลี้ยงเซลล์ฐานเซลลูโลส (Cellulose based scaffold) จากการละลายเซลลูโลสด้วยของเหลวไอออนิก“

ในการผลิตโครงเลี้ยงเซลล์นั้นจะเริ่มตั้งแต่การนำชานอ้อยที่ผ่านกระบวนการปรับสภาพด้วยการระเบิดด้วยไอน้ำและการฟอกขาว  ผลผลิตที่ได้จากขั้นตอนนี้คือ เซลลูโลส ซึ่งจะทำการละลายเซลลูโลสร้อยละ 3 โดยน้ำหนัก ด้วยของเหลวไอออนิก (Ionic liquid) ที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 7 ชั่วโมง เติมไฮดรอกซีแอปาไทต์ ซึ่งเป็นวัสดุเชิงหน้าที่สำหรับช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์กระดูกที่มีความปลอดภัยสูง และช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์กระดูก หลังจากการละลายนำไปเก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส 12 ชั่วโมง เพื่อให้เกิดการฟอร์มตัวเป็นไฮโดรเจล (Hydrogel) ทำการล้างเพื่อกำจัดของเหลวไอออนิก และทำแห้งด้วยการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze drying)

งานวิจัยนี้เป็นต้นแบบเพื่อแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มมูลค่าให้กับผลพลอยได้ที่เกิดจากอุตสาหกรรมน้ำตาลในประเทศไทย โดยเป็นทางเลือกให้กับอุตสาหกรรมเพื่อออกจากแนวปฏิบัติในการใช้ประโยชน์แบบเดิมก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงอื่น ๆ โดยจากงานวิจัยนี้นอกจากผลผลิตสุดท้ายคือ โครงเลี้ยงเซลล์แล้ว ยังได้ผลิตภัณฑ์ขั้นต้นคือ เซลลูโลสที่จัดเป็นไฟเบอร์ที่มีประโยชน์และสามารถดัดแปลงไปเป็นอนุพันธ์อื่น ๆ ที่มีมูลค่าสูงได้เช่นเดียวกัน

รศ.ดร.ประกิต กล่าวว่า องค์ความรู้ที่ได้จากโครงการวิจัยนี้ก็คือ เทคโนโลยีในการสกัดเซลลูโลสจากชานอ้อยเพื่อให้ได้เซลลูโลสที่บริสุทธิ์เหมาะสมในการนำไปใช้ประโยชน์อื่น ๆ รวมถึงสภาวะที่เหมาะสมในการละลายเซลลูโลสด้วยของเหลวไอออนิกและปริมาณไฮดรอกซีแอปาไทต์ที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์ออสติโอบลาสต์

อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันงานวิจัยทางด้านเซลลูโลสและอนุพันธ์ของเซลลูโลสในประเทศไทยยังไม่เป็นที่แพร่หลายมากนัก เมื่อเทียบกับคุณประโยชน์ที่สามารถสร้างสรรค์เป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงได้จำนวนมาก และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในหลายอุตสาหกรรม

ทีมวิจัยฯ มุ่งหวังว่า งานวิจัยทางด้านเซลลูโลสจะได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้นในอนาคต และมีการต่อยอดผลิตภัณฑ์โครงเลี้ยงเซลล์จากโครงการดังกล่าว โดยเฉพาะงานทางด้านวัสดุชีวภาพทางการแพทย์ที่อาจจะได้รับความสนใจมากขึ้น เพื่อให้เกิดการขับเคลื่อนนโยบาย เศรษฐกิจบีซีจี (BCG Economy) และทำให้การพัฒนาผลิตภัณฑ์จากชานอ้อยมีมูลค่าสูงขึ้นในประเทศไทย