เอนไซม์โปรติเอส ทองคำในซากฟักทอง

สุภาษิตที่ว่าผ้าขี้ริ้วห่อทองคงเป็นสิ่งที่สามารถบรรยายสิ่งล้ำค่าที่ซ้อนอยู่ภายในรูปลักษณ์ที่ดูไร้ค่าอย่างของเหลือจากฟักทองได้ดีที่สุดในเวลานี้ ใครจะไปเชื่อหละว่าในเศษเหลือของฟักทองที่ใครต่อใครพากันทิ้งลงถังขยะหรือคิดว่ามันเป็นเพียงแค่ปุ๋ยต้นไม้ จะซ่อนสิ่งที่มีค่าอย่าง เอนไซม์โปรติเอส เอนไซม์ที่ใช้กันแพร่หลายในวงการเครื่องสำอางค์เอาไว้

ดร.นุจริน จงรุจา อาจารย์ประจำภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)กล่าวถึงที่มาของงานวิจัยว่า เริ่มจากความชำนาญของตัวอาจารย์ที่ชำนาญเรื่องวิศวกรรมโปรตีน (Protein engineering) ประกอบกับที่พึ่งถูกบรรจุใหม่ๆเมื่อประมาณปีที่แล้ว ซึ่งทางมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรีมีนโยบายนำอาจารย์ที่พึ่งเข้าใหม่มาเรียนรู้ว่าทางมหาวิทยาลัยได้มีการทำอะไรเพื่อช่วยเหลือชุมชนบ้าง จากนั้นก็ได้โจทย์เป็น “ฟักทองญี่ปุ่นผลิตได้ ใช้งานได้จริงและมีปริมาณสูงจริงๆเพียง 30-50% ที่เหลือคือทิ้ง” ทางอาจารย์จึงได้จับโจทย์ตัวนี้แล้วมาดูกระบวนการผลิตว่ามันมีอะไรเหลือแบบที่ไม่ต้องรบกวนชาวบ้านให้ต้องคัดส่วนที่สามารถใช้ประโยชน์ได้อยู่ของฟักทองมาให้ ให้เอาแบบที่เป็นของเหลือจริงๆเพราะงานวิจัยชิ้นนี้มุ่งเน้นการใช้ประโยชน์จากส่วนของเสียของฟักทองญี่ปุ่น ด้วยการแยกเพื่อวิเคราะห์เปรียบเทียบหาปริมาณเอนไซม์โปรติเอสที่พบมากที่สุดในส่วนต่างของฟักทองซึ่งได้มา 4 ส่วนคือเมล็ด ตัวเยื่อหุ้มเมล็ด เนื้อตัดแต่งที่ติดเยื้อนิ่มๆของเยื่อหุ้มเมล็ด และตัวเปลือก

จากที่ทางทีมวิจัยจึงให้ชาวบ้านส่งส่วนที่พวกเขาทิ้งมาก็เริ่มทำการวิจัยว่าจะสามารถสกัดอะไรออกมาได้บ้าง ผลปรากฏว่าสามารถนำมาสกัดเอนไซม์โปรติเอสจากเมล็ดได้ได้ เอนไซม์เป็นสารชีวโมเลกุลที่มีประโยชน์มากมายต่ออุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากสามารถเปลี่ยนสารตั้งต้นให้กลายเป็นสารผลิตภัณท์ที่ต้องการได้ จึงจัดเป็นสารชีวโมเลกุลที่มีมูลค่าทางตลาดสูงซึ่งเอนไซม์โปรติเอส เป็นหนึ่งในเอนไซม์ที่มีการใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม และมีมูลค่าสูง

ประโยชน์ของเอนไซด์โปรติเอส อาจารย์นุจริน ได้กล่าวว่าสามารถทำได้หลายอย่างเช่นอุตสาหกรรมสัตว์ ทำอาหารสัตว์เพราะในอาหารสัตว์จะมีส่วนประกอบที่เป็นโปรตีน อย่างอาหารสัตว์น้ำเช่นปลาป่น ซึ่งสัตว์บางชนิดก็ไม่สามารถย่อยสลายปลาป่นได้จึงต้องมีการเติมเอนไซด์โปรติเอสเพื่อช่วยย่อย เอนไซม์นี้จะช่วยให้โมเลกุลของโปรตีนเล็กลง สัตว์ก็จะสามารถดูดซึมได้ดีขึ้นการเจริญเติบโตก็ดีขึ้น ในอุตสาหกรรมความงามที่ผลิตเป็นผลิตภัณฑ์บำรุงผิวพรรณอย่างพวกสคับ ครีมทาหน้า หรือพวกไนท์ครีม ก็ใช้เอนไซม์ตัวนี้เป็นส่วนประกอบในเครื่องสำอางค์

ขั้นตอนการสกัดเอนไซม์คือนำเมล็ดฟักทองปั่นในเครื่องปั่นและใส่สารละลายบัฟเฟอร์ซึ่งเป็นสารละลายที่ทำหน้าที่รักษาระดับความเป็นกรด-เบส(pH) ให้ทั่วตัวอย่างเมล็ดฟักทอง แล้วนำไปปั่นให้ละเอียดก่อนคั้นด้วยผ้าขาวบางหนา 2 ชั้น แล้วชั่งเกลือแอมโมเนียซัลเฟตที่ได้จากการคำนวณ ค่อยๆนำเมล็ดฟักทองปั่นที่กรองไปแช่เย็น 1 คืน จากนั้นก็เทส่วนของเหลวด้านบนออก และนำส่วนล่างที่เป็นตะกอนโปรตีนเก็บไว้ใช้งานต่อไปโดยทำในอุณหภูมิเย็น 4 องศาเซลเซียส

ส่วนเชิงพานิชน์มีการใช้เอนไซม์โปรติเอสจากฟักทองอยู่แล้วเพียงแต่ว่ายังไม่มีการทำในเมืองไทยแต่เร็วๆนี้จะมีการขึ้นมาถ่ายทอดเทคโนโลยีให้ชาวบ้าน โดยงานวิจัยนี้เริ่มทำตั้งแต่เดือนสิงหาคม 2560 และเสร็จสิ้นเมื่อเดือนธันวาคมในปีเดียวกันเนื่องจากทางทีมวิจัยได้ทำการศึกษาเรื่องเอนไซม์ในฟักทองไว้ก่อนทำงานวิจัยค่อนข้างมาก ทำให้สามารถทำงานได้เร็ว ถึงอย่างนั้นนักศึกษาที่ร่วมในทีมวิจัยได้กล่าวถึงปัญหาของงานวิจัยว่ามีส่วนที่ไม่เป็นไปตามทฤษฎีและหลักทางวิทยาศาสตร์ค่อนข้างเยอะ จนทำให้รู้สึกท้อแท้ว่าทำการทดลองมาผิดทิศทาง แต่ทางอาจารย์ก็ได้กล่าวว่าปัญหาที่เกิดขึ้นนั้นเป็นเพราะความไม่ชำนาญของนักศึกษา หากมีการฝึกฝนเรื่อยๆก็จะเกิดความชำนาญและสามารถรับมือกับผลการทดลองที่ผิดพลาดได้