KMITL Innovation Expo 2025 Logo

การวิเคราะห์ทางจีโนมิกและการผลิตแบคเทอริโอซินแบบพลศาสตร์ของแบคเทอริโอซินที่อาจเป็นสารชนิดใหม่ DCR3-2 ซึ่งมีฤทธิ์ยับยั้ง Listeria monocytogenes โดยถูกสังเคราะห์จาก Lactococcus lactis subsp. hordinae DCR3-2 ที่แยกได้จากปูดองไทย

รายละเอียด

โรคลิสเตอรีโอซิส (Listeriosis) เป็นโรคที่เกิดจากอาหารซึ่งมีอัตราการเสียชีวิตสูงเกิน 30% โดยเกิดจากเชื้อ Listeria monocytogenes งานวิจัยนี้ได้ทำการประเมินแบคทีเรียกรดแลกติก (Lactic Acid Bacteria หรือ LAB) จำนวน 160 สายพันธุ์ที่แยกได้จากปูดองของไทย เพื่อตรวจสอบศักยภาพในการยับยั้ง L. monocytogenes รวมถึงคุณสมบัติของโพรไบโอติกและลักษณะทางโพรไบโอจีโนมิกส์ (Probiogenomic) ในกลุ่มสายพันธุ์เหล่านี้ สายพันธุ์ DRC3-2 มีฤทธิ์ในการผลิตแบคเทอริโอซิน DRC3-2 ซึ่งสามารถยับยั้ง L. monocytogenes ATCC 19115 ได้อย่างมีนัยสำคัญในการทดสอบแบบ spot-on-lawn การวิเคราะห์ทางฟีโนไทป์และจีโนมเผยให้เห็นว่าสายพันธุ์ DRC3-2 สามารถเติบโตได้ในสภาวะแวดล้อมที่มี NaCl 2-6% ค่า pH ระหว่าง 3 ถึง 9 และอุณหภูมิระหว่าง 25 ถึง 45°C จากการวิเคราะห์ค่า Average nucleotide identity (ANI) และ Digital DNA-DNA hybridization (dDDH) พบว่าสายพันธุ์ DRC3-2 ถูกจัดประเภทเป็น Lactococcus lactis subsp. hordinae การผลิตแบคเทอริโอซิน DRC3-2 จะสูงสุดในช่วงปลายของระยะ stationary phase หลังจากที่มีการสังเคราะห์ในช่วงต้นของระยะ exponential phase การวิเคราะห์ด้วย BAGEL4 พบว่าแบคเทอริโอซิน DRC3-2 ที่คาดว่าเป็นแบคเทอริโอซินชนิดใหม่นี้มีลักษณะคล้ายคลึงกับ lactococcin A และ B โดยมีค่า bit-score ที่ 40.05 และ 36.58 ตามลำดับ การประเมินความปลอดภัยทาง in silico ยืนยันว่าสายพันธุ์ DRC3-2 ไม่เป็นพาหะของโรคในมนุษย์และไม่มีการต้านทานยาปฏิชีวนะ สรุปได้ว่า การศึกษาครั้งนี้ได้เน้นย้ำถึงความสำคัญของแบคทีเรียซิน DRC3-2 ซึ่งเป็นสารที่มีศักยภาพในการใช้ป้องกันและรักษาการติดเชื้อ L. monocytogenes

วัตถุประสงค์

Listeria monocytogenes เป็นเชื้อก่อโรคที่มักพบในอาหารที่มีการปนเปื้อน สามารถอยู่รอดในสภาวะที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิต่ำ ความเป็นกรดสูง ความเข้มข้นของเกลือสูง ซึ่งทำให้มีความเสี่ยงอย่างมากในระบบย่อยอาหารของมนุษย์ ดังนั้นจึงศึกษาแบคทีเรียกรดแลคติกที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมอาหารและยาเนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นโพรไบโอติก และแบคทีเรียกรดแลคติกบางชนิดที่สามารถผลิตแบคเทอริโอซินหรือเปปไทด์ต้านจุลชีพที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ และแบคเทอริโอซินที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรียก่อโรค ซึ่งถือว่าเป็นทางเลือกที่น่าสนใจแทนการใช้ยาปฎิชีวนะแบบดั้งเดิม เนื่องจากช่วยลดการพัฒนาการดื้อยาของแบคทีเรีย นอกจากนี้แบคเทอริโอซินยังมีความเสถียรสูง สามารถทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรงและสภาวะเป็นกรดได้ อีกทั้งยังไม่เป็นพิษต่อเซลล์มนุษย์ การศึกษานี้จึงมุ่งหมายเพื่อศึกษาแบคเทอริโอซินชนิดใหม่จาก Lactococcus lactis subsp. hordinae DCR3-2 ซึ่งแยกได้จากปูดอง เพื่อประเมินฤทธิ์การต้านจุลชีพของแบคทีเรียชนิดนี้ และการวิเคราะห์ทางbioinformatics เพื่อยืนยันว่าสายพันธุ์ DCR3-2 มีความปลอดภัยสำหรับมนุษย์และมีคุณสมบัติโพรไบโอติก

นวัตกรรมอื่น ๆ

เครื่องทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำแบบขดลวดคู่สำหรับโรงงานเครื่องประดับที่พัฒนาด้วยการวิเคราะห์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

วิทยาลัยนวัตกรรมการผลิตขั้นสูง

เครื่องทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำแบบขดลวดคู่สำหรับโรงงานเครื่องประดับที่พัฒนาด้วยการวิเคราะห์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ (Induction Heating Machine: IHM) เป็นอุปกรณ์สำคัญในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ โดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนและเชื่อมโลหะมีค่า งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำขดลวดคู่ (Dual Coil IHM) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนของโรงงานเครื่องประดับ โดยใช้ การวิเคราะห์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Analysis: EMA) ผ่านซอฟต์แวร์ Ansys Maxwell กระบวนการวิจัยเริ่มจากการทดสอบเครื่อง IHM แบบขดลวดเดี่ยวในสภาวะการทำงานจริง และใช้ EMA เพื่อวิเคราะห์ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก (B) ที่เกิดขึ้น จากนั้นได้ออกแบบและเปรียบเทียบการทำงานของขดลวดคู่ในรูปแบบ ขนาน (Parallel) และ อนุกรม (Series) ผลการทดลองพบว่า ขดลวดอนุกรมให้ค่าฟลักซ์แม่เหล็กสูงกว่า และสามารถปรับค่ากระแส (I), ความถี่ (f), จำนวนรอบขดลวด (N) และระยะห่างขดลวด (d) เพื่อให้ได้ค่าที่เหมาะสมสำหรับการผลิต ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า เครื่อง IHM ขดลวดคู่แบบอนุกรมสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้ 2 เท่า เมื่อเทียบกับเครื่องเดิม ทั้งนี้ เทคโนโลยี EMA ช่วยลดการทดลองเชิงกายภาพ ลดข้อผิดพลาด และเพิ่มความแม่นยำในการออกแบบเครื่องจักรอุตสาหกรรมเครื่องประดับ

ขั้วไฟฟ้าทองคำเปลวที่ตกแต่งด้วยวัสดุเชิงประกอบนาโนทองแพลทินัม-รูทิเนียม/รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ ชนิดใช้แล้วทิ้งและราคาถูก สำหรับแอปตาเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่มีความไวสูงในการวิเคราะห์อะฟลาทอกซิน B1 ในผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร

คณะวิทยาศาสตร์

ขั้วไฟฟ้าทองคำเปลวที่ตกแต่งด้วยวัสดุเชิงประกอบนาโนทองแพลทินัม-รูทิเนียม/รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ ชนิดใช้แล้วทิ้งและราคาถูก สำหรับแอปตาเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่มีความไวสูงในการวิเคราะห์อะฟลาทอกซิน B1 ในผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร

ด้วยจำนวนผู้ป่วยโรคตับแข็งและมะเร็งตับที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก จากการบริโภคผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่มีการปนเปื้อนอะฟลาท็อกซิน บี1 (AFB1) การพัฒนาเทคนิคการตรวจคัดกรอง AFB1 ที่รวดเร็วจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง งานวิจัยนี้ได้เสนอแอปตาเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีรูปแบบใหม่ ซึ่งใช้อิเล็กโทรดที่ผลิตจากแผ่นทองคำเปลว (GLE) ซึ่งตกแต่งด้วยวัสดุเชิงประกอบนาโนทองแพลทินัม-รูทิเนียม/รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ (AuPt-Ru/RGO) แบบใช้แล้วทิ้งและยังมีต้นทุนต่ำ วัสดุเชิงประกอบนาโนโลหะผสม AuPt-Ru นั้นถูกสังเคราะห์ขึ้นด้วยวิธีการเคมีรีดักชันทางเคมีร่วมกับการใช้คลื่นความถี่อัลตราโซนิก พบว่าอนุภาคที่สังเคราะห์ได้มีรูปร่างคล้ายผลหยางเหมย โดยมีแกนกลางเป็นทอง แพลตินัมเป็นขนล้อมรอบและรูทิเนียมกระจายอยู่รอบอนุภาค มีขนาดอนุภาคเฉลี่ย 57.35 ± 8.24 นาโนเมตร ทั้งนี้วัสดุเชิงประกอบนาโนทองแพลทินัม-รูทิเนียมได้ถูกวางลงบนแผ่นรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ที่มีขนาดส้นผ่านสูนย์กลางภายใน 0.5 – 1.6 ไมโครเมตรเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนอิเล็กตรอน และเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการตรึงแอปตาเมอร์ (Apt) ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการตรวจวัด AFB1 ได้อย่างแม่นยำ ด้วยปริมาณตำแหน่งกัมมันต์ที่มีขนาดใหญ่ และค่าความต้านทานในวงจรไฟฟ้ากระสลับที่ต่ำแอปตาเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมี GLEAuPt-Ru/RGO ที่สร้างขึ้นแสดงความไวสูงในการตรวจวิเคราะห์ AFB1 ผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคโวลแทมเมทรีพัลส์เชิงอนุพันธ์ (DPV) ได้แสดงค่าความเป็นเส้นตรงสำหรับการตรวจวัด AFB1 ในช่วงความเข้มข้น 0.3 – 30.0 พิโคกรัมต่อมิลลิลิตร (R2 = 0.9972) โดยมีขีดจำกัดต่ำสุดของการตรวจวัด (LOD, S/N = 3) และขีดจำกัดต่ำสุดของการวิเคราะห์ (LOQ, S/N = 10) อยู่ที่ 0.009 พิโคกรัมต่อมิลลิลิตรและ 0.031 พิโคกรัมต่อมิลลิลิตร ตามลำดับ แอปตาเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมี GLEAuPt-Ru/RGO ให้ผลลัพธ์การวิเคราะห์ AFB1 ที่ดีในตัวอย่างจริง โดยมีร้อยละค่าคืนกลับของสัญญาณอยู่ในช่วง 94.6% ถึง 107.9% ในผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร เช่น พริกแดงแห้ง กระเทียม ถั่วลิสง พริกไทย และข้าวหอมมะลิไทย ซึ่งชี้ให้เห็นว่าแอปตาเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่สร้างขึ้นมีความเฉพาะเจาะจงต่อ AFB1 สูง และยังแสดงพฤติกรรมทางไฟฟ้าเคมีได้อย่างยอดเยี่ยมซึ่งคล้ายกับขั้วไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์อื่น ๆ โดยมีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้ในการตรวจวิเคราะห์ AFB1 ในผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรอย่างดียิ่ง

สับปะรดแปรรูป

คณะบริหารธุรกิจ

สับปะรดแปรรูป

การศึกษาเรื่องสับปะรดแปรรูป มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ลดปัญหาสับปะรดที่กำลังจะเป็นของเสียจากปัญหา Climate change และเพื่อหากรรมวิธีที่มีความเหมาะสมกับการแปรรูปของสับปะรดสายพันธุ์ โดยผู้จัดทำเลือกใช้กรรมวิธีการอบแห้ง หรือ Dehydration ในการแปรรูป เนื่องจากมีความเหมาะสมด้านคุณสมบัติของพันธุ์ เพื่อให้เกิดประโยชน์ที่สุด และลดของเสียที่กำลังจะเกิดขึ้น ส่งผลให้เกิดคุณค่ากับผลผลิตมากที่สุด การศึกษานี้ทำขึ้นเพื่อพัฒนาการแปรรูปสับปะรดสายพันธุ์ใหม่ นำหลักการการแปรรูปหลากหลายรูปแบบมาปรับให้เข้ากับสับปะรดสายพันธุ์นี้ อีกทั้งยังเป็นการเพิ่มมูลค่าสินค้าทางการเกษตรให้มากขึ้น และลดปัญหาของเสียที่กำลังจะเกิดได้จำนวนมาก อีกทั้งยังมีโอกาสในการทำตลาดในอนาคตอีกด้วย