“อิลิซิเตอร์” นวัตกรรมใหม่สู่การเกษตรที่ยั่งยืน

บทความโดย ผศ.ดร.รัฐ พิชญางกูร    
หัวหน้าศูนย์วัสดุชีวภาพ ไคติน-ไคโตซาน สถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ    
จุฬาลงกรณ์มหาวิยาลัย    
   
ไคติน-ไคโตซาน คืออะไร?    
สารไคติน-ไคโตซาน จัดเป็นสารพอลิเมอร์ (Polymer) ชนิดหนึ่งที่มีหน่วยย่อย เป็นน้ำตาลเอ็น-อะซิทิล-ดี-กลูโคซามีน (N-acetyl-D-glucosamine) และน้ำตาลกลูโคซามีน (D-glucosamine) มาต่อกันเป็นสายยาวขนาดต่างๆ โดยไม่มีการแตกกิ่งก้านสาขา โดยอัตราส่วนของน้ำตาล 2 ชนิดนี้จะใช้เป็นตัวแบ่งแยกระหว่างไคติน กับไคโตซาน คือเมื่ออัตราส่วนของน้ำตาลกลูโคซามีน (%DD) ต่ำกว่า 50% เรียกว่า “ไคติน” และเมื่ออัตราส่วนของน้ำตาลกลูโคซามีนมากกว่า 50% เรียกว่า “ไคโตซาน”    
ในธรรมชาติจะพบสารกลุ่มนี้ในรูปสารไคติน โดยพบได้ในผนังเซลล์ของจุลชีพจำพวก เห็ด รา และ ยีสต์ ในเปลือกแข็งภายนอกที่หุ้มตัวของสัตว์ที่มีลักษณะเป็นข้อปล้อง (Arthropod) อันได้แก่ แมลง แมง กุ้ง กั้ง ปู ฯลฯ นอกจากนี้ยัง พบได้ในแกนของหมึก ส่วนสารไคโตซานนั้นในธรรมชาติพบได้น้อย จะพบได้เฉพาะในผนังเซลล์ของเห็ด รา และยีสต์บางชนิดเท่านั้น ดังนั้นไคโตซานส่วนใหญ่ที่มีใช้กันอยู่ จะผลิตโดยแปรรูปมาจากสารไคตินอีกทอดหนึ่ง    
   
กลไกการทำงานของสารกลุ่มไคติน-ไคโตซานในพืช    
สารไคติน-ไคโตซานนั้นไม่ได้เป็นทั้งปุ๋ย สารปราบหรือกำจัดศัตรูพืช หรือฮอร์โมน พืช แต่เป็นสารในกลุ่มที่เรียกว่า อิลิซิเตอร์ (Elicitor) ที่ออกฤทธิ์โดยการเป็นตัว ชักนำออกมา ซึ่งความสามารถในการตอบสนองในด้านต่างๆ ของพืชโดยที่พืชนั้นต้อง มีความสามารถ เหล่านั้นในตัวเองอยู่แล้วแต่ไม่ได้นำออกมาใช้ หรือแสดงออกมาให้เห็น ในขณะนั้นๆ หากพืชไม่มีความสามารถในการตอบสนอง หรือแสดงออกในด้านนั้นๆ ได้ สารไคติน-ไคโตซานก็จะไม่สามารถออกฤทธิ์ในพืชเหล่านั้นได้    
ในงานวิจัยเบื้องต้นพบว่า สารไคโตซานนั้นสามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของพืชได้ โดยการกระตุ้นการแสดงออกของยีน หรือสารพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันตนเองของพืชหลายชนิด นอกจากนี้ยังมีผลต่อการปิดเปิดปากใบของพืช เพิ่มอัตราการงอกของเมล็ดพืช และกระตุ้นการสร้างเอนไซม์ไคติเนสในเมล็ดพืช เป็นต้น กลไกการทำงานของสารกลุ่มนี้เป็นการจัดการความเครียดของพืช (Stress Manipulation) ให้เหมือนกับว่าพืชได้ถูกรุกรานโดยเชื้อราหรือแมลง หรือการเปลี่ยนแปลงทางสภาพแวดล้อม แต่ความจริงแล้วไม่ได้มีการเกิดโรคหรือการเข้าทำลายโดยแมลงศัตรูพืชจริงๆ    
ความเครียดในพืชนี้เองที่เป็นปัจจัยสำคัญในการชักนำให้พืชมีประสิทธิภาพในการเติบโต และให้ผลผลิตเพิ่มขึ้น เช่น การออกดอกให้ผลผลิตของ มะม่วง ลิ้นจี่ ลำไย จะดีก็ต่อเมื่อพืชกระทบหนาวและแล้ง หรือข้าวหอมมะลิ จะแทงช่อออกรวงก็เมื่อช่วงวันสั้นลงเป็นต้น ผลจากกระบวนการตอบสนองต่อความเครียดในพืชที่ถูก กระตุ้นด้วยสารไคติน-ไคโตซานนี้เกิดขึ้นได้หลายประการ ได้แก่ การให้ดอกและ ผลเร็วขึ้นและมากขึ้น การสร้างสารเคลือบใบ การสร้างสารในกลุ่ม พอลีฟีนอล (polyphenol) รวมถึงรงควัตถุ สารต้านอนุมูลอิสระ และเอนไซม์ต่างๆ ที่สำคัญในการป้องกันตนเองของพืช    
   
อย่างไรก็ดีไม่ใช่ว่าสารไคโตซานใดๆ จะสามารถให้ผลดังกล่าวได้ และไม่ใช่ว่าการใช้ไคโตซานชนิดหรือปริมาณใดๆ ก็จะสามารถทำให้พืชตอบสนองตามที่กล่าวมาแล้วได้ จากงานวิจัยที่ได้มีการตีพิมพ์แล้ว และงานวิจัยของนักวิจัยของศูนย์วัสดุชีวภาพไคติน-ไคโตซานพบว่า ไคโตซานที่จะสามารถออกฤทธิ์ได้ดีและทำให้พืชตอบสนองตามที่เราต้องการได้นั้น จะต้องให้สารไคติน-ไคโตซานที่มีขนาดโมเลกุล %DD และความเข้มข้นที่เหมาะสม นอกจากนี้แล้วโปรแกรมของการใช้ที่เหมาะสมก็เป็นสิ่งสำคัญอีกด้วย และที่สำคัญที่สุดคือการตอบสนองในพืชแต่ละชนิดนั้นแตกต่างกัน จึงไม่มีไคโตซานชนิดหนึ่งชนิดใด ที่ใช้ด้วยโปรแกรมการใช้แบบหนึ่งแบบใด ที่จะเหมาะสมกับพืชทุกชนิด    
ดังนั้นการที่จะเลือกใช้ไคโตซานเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด คุ้มค่ากับการลงทุน จึงควรเลือกซื้อผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ ผ่านการวิจัยจริง เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเงินทุกบาททุกสตางค์ที่ลงทุนไปกับค่าไคโตซาน จะได้กลับคืนมาพร้อมกับผลผลิตที่เพิ่มขึ้นและมีคุณภาพ