ระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราว นวัตกรรมใหม่แห่งแรกในประเทศไทย ปฏิวัติระบบการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช  ระบบการขยายพันธุ์พืชโดยเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ  สามารถพัฒนาพืชที่มีศักยภาพเข้าสู่ระดับอุตสาหกรรมได้....

ระบบการขยายพันธุ์พืชโดยเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ  สามารถพัฒนาพืชที่มีศักยภาพเข้าสู่ระดับอุตสาหกรรมได้  หลักการการขยายพันธุ์คือการเลี้ยงต้นไม้ในอาหารแข็งสังเคราะห์  ที่มีฮอร์โมนพืชช่วยในการเพิ่มปริมาณต้น แต่การตัดย้ายต้นหรือยอดต้องอาศัยแรงงานสูงที่มีความชำนาญ  ทำให้ต้นทุนการผลิตเป็นค่าแรงถึง  40-60% จึงมีการวิจัยและพัฒนาระบบการผลิตต้นพืชให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น และสามารถลดต้นทุนด้านแรงงานได้มากขึ้น

ในปี พ.ศ. 2547 รองศาสตราจารย์ ดร. นพมณี โทปุญญานนท์ ภาควิชาชีววิทยา                          คณะวิทยาศาสตร์  มหาวิทยาลัยแม่โจ้  และคณะ ได้รับงบประมาณสนับสนุนงานวิจัยโครงการบูรณาการไม้ดอกไม้ประดับประจำปีงบประมาณ 2547   จากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ในหัวข้อ “การพัฒนาระบบการผลิตต้นปทุมมาต้นทุนต่ำด้วยการใช้ bioreactor ระบบ temporary immersion”  โดยทำการทดลองออกแบบและติดตั้งระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราวแบบขวดแฝด และศึกษาการทำงานของระบบต่างๆ เพื่อขยายพันธุ์ต้นปทุมมาได้  จนสามารถสร้างชุดอุปกรณ์โดยใช้วัสดุที่มีภายในประเทศและมีราคาถูก ทดแทนการนำเข้าจากต่างประเทศที่มีราคาแพงกว่าถึง 3 เท่า แต่ประสิทธิภาพในการทำงานไม่แตกต่างกัน ระบบนี้สามารถทดแทนอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชปกติได้ นอกจากนี้ระบบการผลิตต้นด้วยการใช้ไบโอรีแอคเตอร์สามารถลดพื้นที่ห้องเลี้ยงต้นไม้ได้ถึง 60-80%

หลักการทำงาน

ระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราวมีภาชนะแยกส่วนอาหารกับชิ้นส่วนพืชออกเป็น 2 ส่วน แต่ละส่วนมีท่อเชื่อมเพื่อให้มีการดันอาหารไป-กลับด้วยแรงดันลมจากปั๊มลม ซึ่งสภาพภายในขวดเป็นสภาพปลอดเชื้อโดยการกรองอากาศที่เข้าสู่ไบโอรีแอคเตอร์ด้วยแผ่นกรองอากาศ ขนาดรูพรุน 0.2 ไมโครเมตร โดยมีการกำหนดระยะเวลาและจำนวนครั้งในการได้รับอาหารของพืชตามความเหมาะสมของพืช ทำให้พืชไม่จมในอาหารเหลวตลอดเวลา

ข้อได้เปรียบของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชโดยการใช้ระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราว

จากการที่ระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราว เป็นระบบที่มีการทำงานเป็นแบบอัตโนมัติ ทำให้สามารถขั้นตอนในการทำงานต่างๆ ลงไปได้ อย่างเช่น การตัดถ่ายเนื้อเยื่อ การเปลี่ยนถ่ายอาหาร การเตรียมภาชนะและอุปกรณ์ต่างๆรวมถึงการล้างทำความสะอาด ส่งผลให้การใช้แรงงานในการทำงานลดลง อีกทั้งยังสามารถทำงานได้ง่าย สะดวกและรวดเร็ว นอกจากนี้ความจุของภาชนะของระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราว สามารถเพิ่มขึ้นได้ 4-5 เท่า จึงทำให้จำนวนต่อพื้นที่เพิ่มขึ้น อีกทั้งยังสามารถลดพื้นที่ของห้องเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อลงไปได้ ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราว จึงระบบการขยายพันธุ์พืชแบบใหม่และเหมาะสม ที่สามารถแทนที่ระบบการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชแบบดังเดิม (อาหารแข็ง) และสามารถนำมาใช้ในระบบการผลิตต้นพืชในระดับอุตสาหกรรมได้
ในการวิจัยตั้งแต่ปี พ.ศ. 2547-2551 ทางทีมนักวิจัยได้พัฒนาระบบการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชออกเป็น   3 ระดับ ได้แก่

1. ระบบการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อด้วยระบบไบโอรีแอคเตอร์ขนาดใหญ่  จำนวนชุดภาชนะ 200 ชุด เพื่อรองรับงานระดับอุตสาหกรรม

2. ตู้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสำหรับระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราว ที่มีชุดภาชนะ 45 ชุด เพื่อรองรับห้องปฏิบัติการขนาดกลาง-ใหญ่

3. เครื่องไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราวแบบพร้อมใช้  เพื่อใช้ห้องปฏิบัติการขนาดเล็กหรืองานวิจัย  มีชุดภาชนะ  5  ชุด

ประโยชน์ที่ได้รับจากผลงาน

1. มหาบัณฑิตสาขาเทคโนโลยีชีวภาพ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ นำผลงานไปทำธุรกิจเพื่อเป็นผู้ประกอบการ โดยตั้งเป็นห้างหุ้นส่วนจำกัดอินโนวาธิงค์ จำกัด จำหน่ายเครื่องไบโอรีแอคเตอร์พร้อมใช้ขายให้แก่หน่วยงานของรัฐและห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเอกชน

2.   มีบริษัทเอกชนนำระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราวไปใช้ในระดับอุตสาหกรรม

3. ได้พัฒนาระบบไบโอรีแอคเตอร์จมชั่วคราวเพื่อรองรับงานการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชทั้ง 3 ระดับ เพื่อตอบสนองต่อห้องปฏิบัติการขนาดเล็ก กลาง และระดับอุตสาหกรรม

ผู้อ่านท่านใดที่สนใจสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ รองศาสตราจารย์  ดร. นพมณี  โทปุญญานนท์
ภาควิชาชีววิทยา  คณะวิทยาศาสตร์  มหาวิทยาลัยแม่โจ้  จ. เชียงใหม่ 50290
โทรศัพท์   0-5387-3740 หรือ 0-8156-8319-1 โทรสาร 0-5387-8225   E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

รายงานโดย

ฝ่ายส่งเสริมการเกษตร  สำนักวิจัยและส่งเสริมวิชาการการเกษตร
มหาวิทยาลัยแม่โจ้  โทร. 053-873938-9