การใช้สารสกัดจากพืชสมุนไพรด้วยเทคโนโลยี “ไอน้ำสมุนไพร” ในการป้องกันกำจัดแมลงศัตรูพืช เป็นเทคโนโลยีที่ถูกพัฒนามาจากความรู้ของคนในชุมชนบ้านรางยอม ตำบลหนองโรง อำเภอพนมทวน จังหวัดกาญจนบุรี ร่วมกับคณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ภายใต้แนวคิดในการพัฒนาชุมชนโดยใช้หลักเศรษฐกิจพอเพียง จึงต้องการถ่ายทอดองค์ความรู้และเทคโนโลยี “กระบวนการผลิตไอน้ำสมุนไพร” ให้กับชุมชนที่ด้อยโอกาสทางเทคโนโลยี เป็นการพัฒนาทักษะอาชีพของเกษตรในรูปแบบของกลุ่มเกษตร ให้เกิดความเท่าเทียมทางการใช้เทคโนโลยีที่ไม่เป็นอันตรายต่อเกษตรกรและผู้บริโภค รวมทั้งสามารถลดค่าใช้จ่ายในกระบวนการผลิตลงได้ หลักการทำงานของชุดกลั่นไอน้ำสมุนไพร เป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิต “ไอน้ำสมุนไพร” ตามวิธีการของปราชญ์ชุมชนบ้านรางยอม อำเภอพนมทวน จังหวัดกาญจนบุรี กับองค์ความรู้ด้านการใช้น้ำมันหอมระเหยจากพืชในการป้องกันกำจัดแมลงและไรพืชของนักวิจัย คณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง สามารถอธิบายรายละเอียดของเทคโนโลยีการผลิตได้ดังต่อไปนี้ การกลั่น “ไอน้ำสมุนไพร” เป็นหลักการกลั่นน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรโดยวิธีการกลั่นด้วยน้ำ (Water distillation) ทั่วไป เพียงแต่ขั้นตอนสุดท้ายหลังจากการกลั่นแล้วนั้น ได้น้ำและน้ำมันหอมระเหยจากพืชอยู่รวมกัน ซึ่งไม่มีขั้นตอนการแยกออกจากกัน แต่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ทันที เรียกของผสมนี้ว่า “ไอน้ำสมุนไพร” วิธีการผลิตไอน้ำสมุนไพรเพื่อใช้ในการป้องกันกำจัดแมลงและไรศัตรูพืช ดังนี้ 1. การเตรียมพืชสมุนไพรรวม 50 กิโลกรัม (ตามสูตรของแต่ละชุมชน ซึ่งมีความแตกต่างกันไปตามชนิดของแมลงและไรศัตรูพืช และชนิดของพืชปลูก) 2. นำพืชสมุนไพรตามสูตรมาสับให้ละเอียด ผสมกับน้ำสะอาด 50 ลิตร ใส่ในถังกลั่นขนาด 200 ลิตร คลุกเคล้าให้เข้ากัน ปิดฝา รอจนน้ำเดือดเป็นไอออกมา ไอน้ำจะพาน้ำมันหอมระเหยจากพืชออกมาทางท่อทางออกของไอน้ำ ท่อนั้นผ่านไปยังถังควบแน่น และถูกควบแน่นเป็นของเหลวไหลออกมา สารที่ได้เรียกว่า “ไอน้ำสมุนไพร” ควบคุมคุณภาพการกลั่นโดยให้ได้ไอน้ำสมุนไพร 30 ลิตร (ใช้เวลาประมาณ 3-4 ชั่วโมง) จึงหยุดกระบวนการกลั่น 3. ผสมไอน้ำสมุนไพรที่ได้ทั้งหมดเข้าด้วยกัน เพิ่มสารช่วยผสมระหว่างน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรและน้ำด้วยสารช่วยผสม เช่น ปิโตรเลียมออยล์ ไวท์ออยล์ สารทวีน หรือสารจับใบ อัตรา 5 ซีซี ต่อ ลิตร เขย่าให้เข้ากัน บรรจุใส่ขวดพลาสติกทึบแสง 4. อัตราการใช้และวิธีการใช้ไอน้ำสมุนไพรในการป้องกันกำจัดแมลงและไรศัตรูพืช - เป็นสารไล่ ใช้ในอัตรา 80-100 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร ฉีดพ่นทุก ๆ 15 วัน สามารถป้องกันการเข้าทำลายของแมลงและไรศัตรูพืชได้ - เป็นสารฆ่า ใช้ในอัตรา 200-400 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร ฉีดพ่นทุก ๆ 3-4 วัน อย่างต่อเนื่อง สามารถฆ่าแมลงและไรศัตรูพืชได้"
จากยุทธศาตร์ชาติที่ 5 ด้านการจัดการน้ำและสร้างการเติบโตบนคุณภาพชีวิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน ที่มีเป้าประสงค์เพื่อเพิ่ม eco-efficiency จากการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างมีคุณค่า ลดการใช้สารเคมีทางการเกษตร เพื่อลดปัญหาเรื่องการได้รับผลกระทบจากการใช้สารเคมีของเกษตรกร สารเคมีตกค้างในสินค้าเกษตรและสิ่งแวดล้อม มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีการวิจัยเพื่อสร้างนวัตกรรมตอบโจทย์ที่ท้าทายกับปัญหาผลกระทบจากการได้รับสารเคมีโดยตรงของเกษตรกร ความต้านทานต่อสารเคมีทางการเกษตรของแมลงและไรศัตรูพืช รวมทั้งสารเคมีทางการเกษตรตกค้างในผลิตผลทางการเกษตรและสิ่งแวดล้อม ซึ่งการนำนวัตกรรมการใช้สารสกัดจากพืชสมุนไพร มาใช้ในการกำจัดแมลงและไรศัตรูทางการเกษตร เป็นทางเลือกที่สามารถบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติเพื่อใช้ในการบริหารศัตรูพืชได้อย่างอย่างยั่งยืน จากรายงานการวิจัยของผู้รับผิดชอบโครงการก่อนหน้านี้พบว่าวิธีการกลั่นด้วยวิธีการต้มพืชสมุนไพรในน้ำ จะได้น้ำมันหอมระเหยจากพืชออกมา โดยน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรหลายชนิดสามารถป้องกันกำจัดแมลงศัตรูพืชได้หลายชนิด เช่น เพลี้ยแป้ง เพลี้ยไฟ เพลี้ยอ่อน แมลงหวี่ขาว หรือไรศัตรูพืช การผลิตสูตรน้ำมันหอมจากพืชมาใช้ในการป้องกันกำจัดแมลงเป็นไปได้โดยง่ายหากแต่ต้องซื้อน้ำมันหอมระเหยจากบริษัทผลิตน้ำมันหอมระเหยซึ่งมีราคาแพง ไม่คุ้มกับการลงทุน ชุมชนบ้านรางยอมได้ใช้ภูมิปัญญาของชาวบ้านในการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรโดยใช้หลักการต้มเหล้าหรือกลั่นเหล้าในอดีต ของเหลวหลังจากการกลั่นจะประกอบด้วยน้ำมันหอมระเหยจากพืชและน้ำผสมกัน ชาวบ้านเรียกสารนี้ว่า “ไอน้ำสมุนไพร” จากกระบวนการกลั่นที่ประกอบด้วยหม้อต้มขนาด 50 ลิตร ใช้ฟืนเป็นแหล่งพลังงาน หล่อเย็นด้วยกระทะใบบัว พัฒนามาเป็นหม้อต้มขนาด 200 ลิตร ใช้ฟืนเป็นแหล่งพลังงานที่มีการดัดแปลงเป็นเตาประหยัดพลังงาน ทำให้เกิดนวัตกรรมด้านการเกษตรที่สามารถแก้ปัญหาการระบาดของแมลงศัตรูในพืชปลูกได้อย่างยั่งยืน มีรายได้เพิ่มขึ้นจากการลดการใช้สารฆ่าแมลง ไม่เป็นอันตรายต่อเกษตรกร ผู้บริโภค และไม่มีสารพิษตกค้างในสภาพแวดล้อมอีกด้วย ขณะที่ยังมีชุมชนที่ด้อยโอกาสด้านการพัฒนาเทคโนโลยีอีกมากมายที่ยังขาดแคลนทุนทรัพย์ในการผลิต “ชุดกลั่นไอน้ำสมุนไพร” หรือขาดองค์ความรู้ด้านการผลิตที่ถูกต้อง ซึ่งหากมีการดำเนินการให้มีความเสมอภาคกันของการใช้เทคโนโลยีนี้ จะสามารถทำให้ชีวิตความเป็นอยู่ของเกษตรกรก็จะดีขึ้นตามไปด้วย
คณะเทคโนโลยีการเกษตร
แมลงศัตรูทางการแพทย์และสัตวแพทย์ที่สำคัญจำพวกยุงลายบ้าน แมลงวันบ้าน และแมลงสาบ ล้วนสร้างปัญหาทางด้านสุขอนามัยของคนและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมถึงสร้างความบดบังความงามทางทัศนียภาพมากขึ้น ดังนั้นงานวิจัยครั้งนี้จึงค้นพบสูตรผสมของน้ำมันหอมระเหยและสารออกฤทธ์หลักจากพืชสมุนไพรที่มีประสิทธิภาพสูงในการควบคุมและกำจัดแมลงเหล่านี้เมื่อเทียบกับสารเคมีกำจัดแมลง รวมถึงมีความปลอดภัยต่อสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เป้าหมายที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมได้ และพบว่ามีความเสถียรและรักษาคุณภาพการออกฤทธิ์ของสารได้เป็นอย่างดี ซึ่งสารสูตรดังกล่าวสามารถพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสามารถใช้แทนหรือลดการใช้สารเคมีกำจัดแมลงเหล่านี้ได้
คณะวิทยาศาสตร์
มะเร็งยังคงเป็นอีกหนึ่งปัญหาด้านสุขภาพที่สำคัญระดับโลก โดยเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับสองของคนทั่วโลก ในปัจจุบันนอกเหนือจากการผ่าตัดรักษาโรคมะเร็งแล้ว ยังมีการรักษามะเร็งด้วยวิธีต่างๆ ได้แก่ การฉายรังสี และเคมีบำบัด อย่างไรก็ตามการรักษาด้วยวิธีดังกล่าวทำให้เกิดผลข้างเคียงที่รุนแรงต่อผู้ป่วยได้ เนื่องจากทั้งเซลล์มะเร็งและเซลล์ปกติต่างถูกกำจัดไปพร้อมกัน ดังนั้นจึงมีการใช้โมโนโคลนอลแอนติบอดีที่สามารถจับกับโมเลกุลที่มะเร็งใช้ยับยั้งภูมิคุ้มกันของร่างกาย (immune checkpoint molecule) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง TIGIT/PVR (T-cell immunoglobulin and ITIM domain/poliovirus receptor) ซึ่งเป็นโมเลกุลที่เป็นเป้าหมายในการการพัฒนายารักษามะเร็ง การใช้โมโนโคลนอลแอนติบอดีในการยับยั้ง TIGIT แม้จะมีประสิทธิภาพในการรักษาที่ดี แต่จากการทดลองในผู้ป่วยพบว่าสามารถเกิดผลข้างเคียงจากการใช้แอนติบอดีและไปขัดขวางการทำงานตามปกติของร่างกาย และแอนติบอดีมีต้นทุนในการผลิตที่สูง ดังนั้นเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ จึงมีการใช้สารประกอบขนาดเล็กแทน ซึ่งมีข้อดีในเรื่องของความสามารถในการดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดผ่านการรับประทานเข้าไปและคาดว่าสามารถจัดการเนื้องอกได้ดีกว่าโมโนโคลนอลแอนติบอดีเนื่องจากมีขนาดที่เล็กกว่า โดยในการทดลองนี้เราศึกษาตัวยาที่มีความสามารถในการจับกับ TIGIT โดยคัดกรองจากตัวยาที่ผ่านการอนุมัติจาก FDA (Food and Drug Administration) ผ่านวิธี virtual screening และ molecular docking ได้สารประกอบ 100 ตัว และนำมาคัดกรองต่อจนเหลือ 10 ตัว ซึ่งมีค่าความสามารถในการจับ TIGIT อยู่ในช่วง -9.152 to -7.643 kcal/mol จากนั้นสารประกอบเหล่านี้จะถูกประเมินคุณสมบัติทางเภสัชจลนศาสตร์โดยใช้การวิเคราะห์ ADMET (Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, และ Toxicity) เพื่อแสดงให้เห็นว่าตัวยาแต่ละตัวมีคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับการใช้เป็นยา สารประกอบที่ผ่านเกณฑ์จะถูกวิเคราะห์ต่อโดยคาดคะเนการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและความเสถียรในการจับกับ TIGIT ผ่านการใช้ molecular dynamics (MD) เพื่อให้มั่นใจว่าโครงสร้างของโปรตีนจะไม่เปลี่ยนแปลงไป การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการใช้วิธีการทางคอมพิวเตอร์และการนำยากลับมาใช้ใหม่ (Drug repurposing) สามารถเป็นแนวทางในการค้นหายาที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยเร่งกระบวนการพัฒนายารักษามะเร็งใหม่ได้รวดเร็วขึ้น
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยี
การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาบอร์ดเกมสำหรับการจัดการเรียนการสอนในรายวิชาการเกษตรผสมผสาน และศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นปีที่ 3 วิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีราชบุรี ที่ได้ใช้บอร์ดเกมดังกล่าวในการเรียนรู้ โดยมีเครื่องมือในการวิจัยได้แก่ บอร์ดเกมที่พัฒนาขึ้นด้วย Educational Boardgame Design Canvas มีลักษณะเป็นเกมวางแผน กระดานเกม 5 แผ่น การ์ดจำนวน 166 ใบ แบ่งเป็น 4 ประเภท ได้แก่ การ์ดสุ่มสถานการณ์ จำนวน 30 ใบ การ์ดแอคชันพิเศษ จำนวน 60 ใบ การ์ดตัวละคร จำนวน 16 ใบ และการ์ดการผลิต จำนวน 60 ใบ โทเคนทรัพยากร จำนวน 180 โทเคน 6 ประเภท ได้แก่ โทเคนน้ำจำนวน 60 โทเคน โทเคนดิน จำนวน 60 โทเคน โทเคนผลผลิตจากพืช จำนวน 45 โทเคน โทเคนผลผลิตจากสัตว์ จำนวน 45 โทเคน โทเคนผลผลิตจากสัตว์น้ำ จำนวน 45 โทเคน และ โทเคนเงิน จำนวน 45 โทดคน ลูกเต๋า จำนวน 1 ลูกและแผ่นช่วยเล่น 5 แผ่น ที่จำเป็นในการเล่น ซึ่งเกมนี้เน้นให้ผู้เล่นวางแผนการทำเกษตรผสมผสานเพื่อให้ได้ผลผลิตและคะแนนความสำเร็จสูงสุด ภายใต้เงื่อนไขของเกมและสถานการณ์จำลองที่เกิดขึ้น แบบทดสอบก่อนและหลังการใช้บอร์ดเกม และแบบสอบถามความพึงพอใจ ผลการวิจัยพบว่า คะแนนเฉลี่ยของนักเรียนหลังใช้บอร์ดเกมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 โดยคะแนนเฉลี่ยก่อนใช้บอร์ดเกมอยู่ที่ 6.54 คะแนน และหลังใช้บอร์ดเกมเพิ่มขึ้นเป็น 17.71 คะแนน นอกจากนี้ การวิเคราะห์ความพึงพอใจของนักเรียนต่อการเรียนการสอนด้วยบอร์ดเกมพบว่ามีระดับความพึงพอใจในระดับมาก (ค่าเฉลี่ย 4.45) โดยรายการที่ได้รับคะแนนสูงสุด ได้แก่ การที่ผู้สอนให้ทำแบบทดสอบหลังเรียน (ค่าเฉลี่ย 4.69) และการใช้วิธีการสอนที่น่าสนใจและหลากหลาย (ค่าเฉลี่ย 4.66)