KMITL Innovation Expo 2025 Logo

การพัฒนาพันธุ์และเทคนิคการผลิตพริกเผ็ด (C. chinense) ให้มีผลผลิตและสารเผ็ดสูง

การพัฒนาพันธุ์และเทคนิคการผลิตพริกเผ็ด (C. chinense) ให้มีผลผลิตและสารเผ็ดสูง

รายละเอียด

พริก (Capsicum chinense) เป็นพืชเศรษฐกิจที่มีศักยภาพสูงในอุตสาหกรรมอาหารและยา เนื่องจากเป็นแหล่งของแคปไซซิน ซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีบทบาทสำคัญ อย่างไรก็ตาม ระดับความเผ็ดและคุณภาพผลผลิตได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางพันธุกรรม สภาพแวดล้อม และปฏิสัมพันธ์ระหว่างพันธุกรรมกับสิ่งแวดล้อม (G×E interaction) ส่งผลให้เกิดความแปรปรวนในการสังเคราะห์แคปไซซิน การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันต่อการเจริญเติบโต คุณภาพผลผลิต และปริมาณแคปไซซินของพริกเผ็ด C. chinense พันธุ์ Scotch Bonnet โดยดำเนินการปลูกทดสอบ ณ แปลงสาธิตของคณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ในช่วงสองฤดูกาลเพาะปลูก ได้แก่ กรกฎาคม–ตุลาคม (ฤดูฝน) และ ธันวาคม–เมษายน (ฤดูแล้ง) ภายใต้ 4 สภาพแวดล้อมการปลูก พร้อมทำการวิเคราะห์อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ และคุณภาพของแสงในแต่ละสภาพแวดล้อมเพื่อประเมินผลกระทบต่อสรีรวิทยาของพืชและกระบวนการสังเคราะห์แคปไซซิน นอกจากนี้ ได้พัฒนาเมล็ดพันธุ์ลูกผสม (F1 hybrid) โดยใช้พ่อแม่พันธุ์ 6 สายพันธุ์ ผ่านแผนการผสมแบบ Half-diallel 15 คู่ลูกผสม พร้อมทั้งประเมินค่าความสามารถในการผสมทั่วไป (General Combining Ability; GCA) และความสามารถในการผสมเฉพาะ (Specific Combining Ability; SCA) เพื่อคัดเลือกคู่ผสมที่มีศักยภาพสูงในการให้ผลผลิตและปริมาณแคปไซซินที่สม่ำเสมอ ผลการศึกษานี้คาดว่าจะเป็นแนวทางสำคัญในการกำหนดสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการปลูกพริกเผ็ดสูง ตลอดจนสนับสนุนการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ลูกผสมที่มีศักยภาพในการผลิตเชิงพาณิชย์และสามารถคงระดับแคปไซซินในระดับสูงได้อย่างมีเสถียรภาพ

วัตถุประสงค์

พริก (Capsicum spp.) เป็นพืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมอาหารและยา เนื่องจากเป็นแหล่งของสารแคปไซซิน ซึ่งมีฤทธิ์ทางชีวภาพที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ทางเภสัชกรรมได้ พริกที่มีความเผ็ดร้อนสูง เช่น C. chinense เป็นแหล่งแคปไซซินที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม ระดับความเผ็ดในพริกเผ็ดสูงเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการผลิตเชิงพาณิชย์ ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ลูกผสม (F1) เนื่องจากพืชลูกผสมมักมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาที่สม่ำเสมอ รวมถึงให้ผลผลิตที่สูงกว่าพันธุ์พื้นเมือง ดังนั้น การพัฒนาเมล็ดพันธุ์ลูกผสมของพริกเผ็ดสูงจึงเป็นเทคนิคในการเพิ่มผลผลิตและปริมาณแคปไซซินสำหรับอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ปัจจัยสภาพแวดล้อม อุณหภูมิและความเข้มแสง ส่งผลโดยตรงต่อการเจริญเติบโตและการผลิตแคปไซซินของพริก โดยช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตอยู่ระหว่าง 20–25°C และระดับความเข้มแสงที่เหมาะสมอยู่ที่ระดับที่สามารถกระตุ้นการสังเคราะห์แสงได้สูงสุด โดยการปลูกพริกในแปลงเปิด (Open field) เป็นวิธีที่ได้รับความนิยมเนื่องจากมีต้นทุนต่ำและใช้ทรัพยากรธรรมชาติได้อย่างเต็มที่ อย่างไรก็ตาม พริกที่ปลูกกลางแจ้งมักเผชิญกับปัจจัยแวดล้อมที่อุปสรรค เช่น อุณหภูมิสูง ความเข้มแสงที่มากเกินไป ปริมาณน้ำฝน และการเข้าทำลายของศัตรูพืชและเชื้อโรค ซึ่งมีผลกระทบต่ออัตราการติดผลและการสะสมแคปไซซิน ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการเกษตรได้มีการพัฒนาโรงเรือนเพื่อช่วยควบคุมปัจจัยแวดล้อมที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืช ซึ่งสามารถจำแนกออกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ โรงเรือนตาข่าย (Net house) ซึ่งช่วยลดความเข้มแสงและป้องกันแมลงศัตรูพืช อุโมงค์ (Greenhouse) ที่สามารถควบคุมอุณหภูมิและความชื้นได้บางส่วน และเรือนกระจกควบคุมเต็มรูปแบบ (Controlled-environment greenhouse) ที่สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมทั้งหมด เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และความเข้มแสง โรงเรือนเหล่านี้สามารถลดผลกระทบจากปัจจัยแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม เช่น ฝนตกหนักในช่วงฤดูฝนและความเข้มแสงที่มากเกินไป ซึ่งอาจเป็นอุปสรรคต่อการเจริญเติบโตของพืช นอกจากนี้ การควบคุมปัจจัยแวดล้อมภายในโรงเรือนยังช่วยเพิ่มผลผลิตของพริกและปรับปรุงคุณภาพของผลผลิตให้มีความสม่ำเสมอมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อจำกัดเกี่ยวกับต้นทุนและเทคโนโลยีที่ต้องใช้ในการบริหารจัดการ ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่า การผลิตแคปไซซินได้รับอิทธิพลจากพันธุกรรม สภาพแวดล้อม และปฏิสัมพันธ์ระหว่างพันธุกรรมกับสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ พริก C. annuum ซึ่งมีระดับความเผ็ดต่ำกว่าสายพันธุ์อื่น ไม่สามารถผลิตแคปไซซินในปริมาณที่สูงเพียงพอสำหรับการใช้งานในระดับอุตสาหกรรมได้ ส่งผลให้พริกในกลุ่ม C. chinense เป็นทางเลือกที่มีศักยภาพมากกว่าในการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและยา แม้ว่าการปลูกพริกกลางแจ้งจะเป็นแนวทางที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ข้อจำกัดด้านปัจจัยแวดล้อม เช่น อุณหภูมิที่สูงเกินไปและความไม่แน่นอนของปริมาณน้ำฝน อาจส่งผลให้ผลผลิตลดลง ในขณะที่การปลูกในโรงเรือนสามารถควบคุมสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมกับการผลิตพริกที่มีคุณภาพสูง อย่างไรก็ตาม การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับสภาพการปลูกที่เหมาะสมสำหรับพริกเผ็ดสูงในกลุ่ม C. chinense ยังคงเป็นสิ่งจำเป็น เพื่อให้สามารถเพิ่มผลผลิตและปริมาณแคปไซซินสูง

นวัตกรรมอื่น ๆ

แอปพลิเคชันจัดการอาหารสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน

คณะวิศวกรรมศาสตร์

แอปพลิเคชันจัดการอาหารสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน

แอปพลิเคชันจัดการมื้ออาหารสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน เป็นเครื่องมือด้านสุขภาพดิจิทัลที่ออกแบบมาเพื่อเสริมศักยภาพผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 2 ในการจัดการด้านอาหารและระดับน้ำตาลในเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ด้วยฟีเจอร์ต่าง ๆ เช่น คำแนะนำมื้ออาหารที่ปรับให้เหมาะกับแต่ละบุคคล การติดตามสารอาหาร และการเชื่อมต่อแอปพลิเคชันกับอุปกรณ์วัดระดับน้ำตาลในเลือด (CGM) แอปพลิเคชันนี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถติดตามระดับน้ำตาลได้แบบเรียลไทม์ และปรับเปลี่ยนการเลือกรับประทานอาหารได้อย่างเหมาะสม พัฒนาด้วยเฟรมเวิร์ก Flutter และรองรับด้วย Back-end Express.js และ MongoDB แอปพลิเคชันนี้ให้ความสำคัญกับการออกแบบส่วนติดต่อผู้ใช้ที่ใช้งานง่าย เพื่อให้มั่นใจว่าจะสามารถส่งเสริมการวางแผนมื้ออาหารและการติดตามสุขภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ การทดลองใช้งานเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าแอปพลิเคชันนี้มีส่วนช่วยให้ระดับน้ำตาลในเลือดมีความคงที่มากขึ้นและเพิ่มการปฏิบัติตามคำแนะนำด้านอาหารได้ดีขึ้น ช่วยให้ผู้ใช้ลดความเสี่ยงด้านสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับภาวะแทรกซ้อนของโรคเบาหวาน ด้วยการนำเสนอแนวทางในการหลักเลี่ยงตัวแปรของการเกิดโรคเบาหวาน แอปพลิเคชันนี้ช่วยลดความจำเป็นในการเข้ารับการรักษาทางคลินิกบ่อยครั้ง จึงมีศักยภาพในการลดค่าใช้จ่ายทางการแพทย์ในระยะยาว โดยแสดงให้เห็นถึงบทบาทที่น่าสนใจของโซลูชันด้านสุขภาพดิจิทัลในการสนับสนุนการดูแลโรคเบาหวานแบบเฉพาะบุคคล และเน้นย้ำถึงศักยภาพของการขยายขนาดและเน้นผู้ใช้เป็นศูนย์กลาง ซึ่งส่งเสริมการพัฒนาสุขภาพในระยะยาวสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน

ผ้าคลุมเย็นสำหรับการขนส่งน้ำนมดิบ

คณะวิศวกรรมศาสตร์

ผ้าคลุมเย็นสำหรับการขนส่งน้ำนมดิบ

การศึกษานี้จัดทำขึ้นเพื่อสร้างต้นแบบผ้าคลุมเย็นสำหรับการขนส่งน้ำนมดิบเพื่อเสนอแนวทางการรักษาคุณภาพน้ำนมดิบระหว่างการขนส่งไปยังศูนย์รวบรวมน้ำนมดิบ ผ้าคลุมเย็นนี้ผลิตจากการนำวัสดุเปลี่ยนสถานะ (Phase Change Material, PCM) ผลิตจากน้ำผสมสารสร้างเนื้อเจล ปริมาณ 5.6 กิโลกรัม มาประกบรอบถังนมอะลูมิเนียม (ปริมาตรความจุ 25 ลิตร) แล้วคลุมด้วยผ้าเคลือบสารสะท้อนรังสียูวี 2 ชนิด ได้แก่ ผ้าพอลิไวนิลคลอไรด์ (PVC) และผ้าพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) ประสิทธิภาพการรักษาอุณหภูมิของผ้าคลุมทั้งสองแบบประเมินจากการวัดอุณหภูมิของน้ำที่จุดต่าง ๆ ตามแนวรัศมีและตามความสูงของถังนม จำนวน 6จุด ด้วยสายเทอร์มอคัปเปิลชนิดที ภายใต้สภาวะแวดล้อม 3 สภาวะ ได้แก่ ที่อุณหภูมิคงที่ 25 °C และ 35 °C และที่อุณหภูมิบรรยากาศกลางแจ้ง (อุณหภูมิเฉลี่ย 35.5 °C) เป็นระยะเวลาอย่างน้อย 180 นาที ผลการทดลองพบว่า ที่เวลา 120 นาที น้ำในถังคลุมด้วยผ้า PCM-PVC และผ้า PCM-HDPE มีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิบรรยากาศ 12.6 °C และ 12.9 °C ตามลำดับ ภายใต้อุณหภูมิบรรยากาศคงที่ 25 °C ในขณะที่ภายใต้อุณหภูมิบรรยากาศคงที่ 35 °C มีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิบรรยากาศ 16.7 °C และ 16.4 °C ตามลำดับ และอุณหภูมิบรรยากาศกลางแจ้งมีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิบรรยากาศ 12.7 °C และ 13.8 °C ตามลำดับ เนื่องจากผ้า PCM-PVC และผ้า PCM-HDPE มีประสิทธิภาพการรักษาอุณหภูมิไม่ต่างกัน การประเมินประสิทธิภาพการรักษาคุณภาพทางจุลินทรีย์ของน้ำนมดิบจึงศึกษาเฉพาะผ้า PCM-PVC เทียบกับกรณีไม่ใช้ผ้าคลุม (ควบคุม) ด้วยการตรวจนับปริมาณเชื้อโคลิฟอร์มและเชื้อ Escherichia coli โดยใช้อาหารเลี้ยงเชื้อสำเร็จรูป ผลการทดลองพบว่าเมื่อเวลาผ่านไป 120 นาที น้ำนมในถังที่คลุมด้วยผ้า PCM-PVC มีปริมาณเชื้อโคลิฟอร์มเฉลี่ยเท่ากับ 1.6 × 10^4 CFU/ml และเชื้อ E. coli เท่ากับ 2 × 10^3 CFU/ml ซึ่งน้อยกว่ากรณีไม่มีผ้าคลุมซึ่งมีปริมาณเชื้อโคลิฟอร์ม เฉลี่ยเท่ากับ 1.5 × 10^4 CFU/ml และเชื้อ E. coli เท่ากับ 1.1 × 10^4 CFU/ml จากการศึกษานี้สรุปได้ว่าอุณหภูมิที่ลดได้นี้สามารถช่วยชะลอการเจริญของเชื้อโคลิฟอร์มให้มีปริมาณน้อยกว่าเกณฑ์มาตรฐานน้ำนมดิบซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของผ้าคลุมเย็นในการรักษาคุณภาพและความปลอดภัยของน้ำนมดิบระหว่างการขนส่งอันจะนำไปสู่การยกระดับคุณภาพชีวิตของเกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมไทย

ระบบวินิจฉัยดีซ่านอัจฉริยะ

คณะวิศวกรรมศาสตร์

ระบบวินิจฉัยดีซ่านอัจฉริยะ

การตรวจวินิจฉัยโรคดีซ่าน ซึ่งเป็นภาวะที่พบได้ทั่วไปในทารกเนื่องจากระดับบิลิรูบินในเลือดที่สูงขึ้น มักต้องการการวินิจฉัยและการตรวจสอบอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันภาวะแทรกซ้อนร้ายแรง โดยเฉพาะในทารกแรกเกิด วิธีการวินิจฉัยแบบดั้งเดิมสามารถใช้เวลานานและอาจเกิดข้อผิดพลาดจากมนุษย์ได้ งานวิจัยนี้เสนอแนวทางในการตรวจวินิจฉัยโรคดีซ่านแบบเรียลไทม์โดยใช้เทคนิคการประมวลผลภาพขั้นสูงและอัลกอริทึมแมชชีนเลิร์นนิง โดยการวิเคราะห์ภาพที่ถ่ายในพื้นที่สี RGB จะมีการสกัดและประมวลผลค่าพิกเซลผ่านการปรับค่าเกณฑ์ของ Otsu และการดำเนินการทางสัณฐานวิทยาเพื่อตรวจจับรูปแบบสีที่บ่งบอกถึงโรคดีซ่าน จากนั้นตัวจำแนกจะถูกฝึกฝนเพื่อแยกแยะระหว่างภาวะปกติและภาวะดีซ่าน นำเสนอนวัตกรรมเครื่องมือวินิจฉัยที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ การทำงานแบบเรียลไทม์ทำให้ระบบนี้เหมาะสำหรับสถานพยาบาล โดยให้ข้อมูลเชิงลึกที่ทันเวลาแก่บุคลากรทางการแพทย์เพื่อปรับปรุงผลลัพธ์ของผู้ป่วย วิธีการที่เสนอนี้เป็นนวัตกรรมสำคัญในด้านการดูแลสุขภาพ โดยการรวมปัญญาประดิษฐ์และการถ่ายภาพทางการแพทย์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจวินิจฉัยและจัดการโรคดีซ่านได้เร็วขึ้น ลดการพึ่งพาการแทรกแซงแบบแมนนวล และปรับปรุงการให้บริการด้านสุขภาพโดยรวม