15
.วิทย. มข. 45(2) 328-342 (2560) KKU Sci. J. 45(2) 328-342 (2017) สภาวะที่เหมาะสมในการสกัดสารประกอบฟีนอลิกรวม จากดอกบัวหลวง โดยใช้เทคนิคสกัดด้วยไมโครเวฟ Optimized Extraction of Total Phenolic Compounds from Nelumbo nucifera Gaertn Using Microwave Assisted Extraction (MAE) กาญจนา นาคประสม 1,2 จตุรภัทร วาฤทธิ1,2 อุมาพร อุประ 1,2 หยาดฝน ทนงการกิจ 1 และ นักรบ นาคประสม 1,2* 1 คณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้ 63 .4 .หนองหาร .สันทราย .เชียงใหม่ 50290 2 ศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว สํานักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา กรุงเทพฯ 10400 * Corresponding Author, E-mail: [email protected] บทคัดย่อ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดสารประกอบฟีนอลิกรวมจากกลีบ ดอกบัวหลวงโดยใช้เทคนิคสกัดด้วยไมโครเวฟและศึกษาฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดที่ได้ ปัจจัยที่ใช้ในการหา สภาวะที่เหมาะสมสําหรับการสกัดสารประกอบฟีนอลิกรวมโดยใช้เทคนิคสกัดด้วยไมโครเวฟ คือ ความเข้มข้นของ เอทานอล (ร้อยละ 10-50, ร้อยละโดยปริมาตร) ระยะเวลาในการสกัด (10-20 นาที ) และกําลังของคลื่นไมโครเวฟ (200-400 วัตต์ ) นอกจากนี้สภาวะที่เหมาะสมของผลร่วมของปัจจัยเหล่านี้ถูกกําหนดโดยใช้วิธีพื้นที่ผิวตอบสนอง ออกแบบการทดลองแบบ Box-Behnken ผลการทดลองพบว่าปัจจัยทั้ง 3 ปัจจัยมีผลต่อปริมาณสารประกอบ ฟีนอลิกท่สกัดได้ นอกจากนี้การวิเคราะห์ทางสถิติบ่งชี้ว่าข้อมูลที่ได้จากการทดลองมีความเหมาะสมกับสมการ พหุนามกําลังสอง เนื่องจากให้ค่าสัมประสิทธิ์ของการตัดสินใจสูงมีค่าเท่ากับ 0.9314 เมื่อนําสมการทาง คณิตศาสตร์มาสร้างกราฟสามมิติพื้นที่ผิวตอบสนองและกราฟโครงร่างเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมในการสกัด สารประกอบฟีนอลิกรวมจากกลีบดอกบัวหลวงโดยใช้เทคนิคสกัดด้วยไมโครเวฟ ซึ่งสภาวะที่เหมาะสมในการสกัด สารประกอบฟีนอลิกรวมมากท่สุด คือ ความเข้มข้นของเอทานอลร้อยละ 34 (ร้อยละโดยปริมาตร) ระยะเวลาใน การสกัด 15 นาที และกําลังของคลื่นไมโครเวฟ 300 วัตต์ ภายใต้สภาวะการสกัดสารประกอบฟีนอลิกรวมสูงสุดทได้นี้มีปริมาณสารประกอบฟีนอลิกรวมท่ได้จากการทดลองสูงสุดเท่ากับ 134.58±0.20 mg GAE /g DW และจากการ

สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

ว.วทย. มข. 45(2) 328-342 (2560) KKU Sci. J. 45(2) 328-342 (2017)

 

สภาวะทเหมาะสมในการสกดสารประกอบฟนอลกรวม จากดอกบวหลวง โดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟ

Optimized Extraction of Total Phenolic Compounds from Nelumbo nucifera Gaertn Using Microwave

Assisted Extraction (MAE)

กาญจนา นาคประสม1,2 จตรภทร วาฤทธ1,2 อมาพร อประ1,2 หยาดฝน ทนงการกจ1 และ นกรบ นาคประสม1,2*

1คณะวศวกรรมและอตสาหกรรมเกษตร มหาวทยาลยแมโจ 63 ม.4 ต.หนองหาร อ.สนทราย จ.เชยงใหม 50290 2ศนยนวตกรรมเทคโนโลยหลงการเกบเกยว สานกงานคณะกรรมการการอดมศกษา กรงเทพฯ 10400

*Corresponding Author, E-mail: [email protected]

บทคดยอ

งานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาสภาวะทเหมาะสมในการสกดสารประกอบฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟและศกษาฤทธตานอนมลอสระของสารสกดทได ปจจยทใชในการหาสภาวะทเหมาะสมสาหรบการสกดสารประกอบฟนอลกรวมโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟ คอ ความเขมขนของเอทานอล (รอยละ 10-50, รอยละโดยปรมาตร) ระยะเวลาในการสกด (10-20 นาท) และกาลงของคลนไมโครเวฟ (200-400 วตต) นอกจากนสภาวะทเหมาะสมของผลรวมของปจจยเหลานถกกาหนดโดยใชวธพนทผวตอบสนอง ออกแบบการทดลองแบบ Box-Behnken ผลการทดลองพบวาปจจยทง 3 ปจจยมผลตอปรมาณสารประกอบ ฟนอลกทสกดได นอกจากนการวเคราะหทางสถตบงชวาขอมลทไดจากการทดลองมความเหมาะสมกบสมการ พหนามกาลงสอง เนองจากใหคาสมประสทธของการตดสนใจสงมคาเทากบ 0.9314 เมอนาสมการทางคณตศาสตรมาสรางกราฟสามมตพนทผวตอบสนองและกราฟโครงรางเพอหาสภาวะทเหมาะสมในการสกดสารประกอบฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟ ซงสภาวะทเหมาะสมในการสกดสารประกอบฟนอลกรวมมากทสด คอ ความเขมขนของเอทานอลรอยละ 34 (รอยละโดยปรมาตร) ระยะเวลาในการสกด 15 นาท และกาลงของคลนไมโครเวฟ 300 วตต ภายใตสภาวะการสกดสารประกอบฟนอลกรวมสงสดทไดนมปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทไดจากการทดลองสงสดเทากบ 134.58±0.20 mgGAE/gDW และจากการ

Page 2: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

งานวจย วารสารวทยาศาสตร มข. ปท 45 เลมท 2 329

 

คานวณเทากบ 134.56 mgGAE/gDW และมฤทธการตานอนมลอสระโดยวดเปนคารอยละของการยบยงอนมลอสระ DPPH เทากบรอยละ 24.02

ABSTRACT The objectives of this research was to study the conditions that optimize the extraction

of total phenolic compounds from Nelumbo Nucifera Gaertn petals using microwave assisted extraction (MAE) and also investigated their antioxidant activities of the crude extracts. Variables used to study the optimal extraction conditions of total phenolic compounds include concentration of ethanol (10-50 %v/v), extraction time (10-20 min) and microwave power (200-400 watts). Furthermore, the optimal combination of these variables were determined using a response surface methodology (RSM) by Box Behnken design. The results showed that these three factors affected yield of extracted total phenolic. Moreover, the statistical analysis provided indications that the data obtained from the experiment should be fitted to polynomial equation because of its high coefficient of determination with R-square = 0.9314. The 3D response surface plot and the contour plot derived from the mathematical models were used to determine the optimal conditions for extraction of total phenolic compounds from Nelumbo Nucifera Gaertn petals using MAE. The highest yields of total phenolic compounds were obtain when the samples were dissolved in ethanol at 34%v/v, the extraction time was set at 15 min and the microwave power was set at 300 watts. Under these optimal conditions, the highest total phenolic compounds yield were 134.58±0.20 mgGAE/gDW from experimental values and 134.56 mgGAE/gDW from predicted values and the scavenging activity of percentage of inhibition in DPPH assay was 24.02%.

คาสาคญ: สารประกอบฟนอลกรวม ฤทธการตานอนมลอสระ ดอกบวหลวง เทคนคสกดดวยไมโครเวฟ วธพนทผวตอบสนอง Keywords: Total phenolic compounds, Antioxidant activity, Nelumbo nucifera Gaertn,

Microwave assisted extraction (MAE), Response surface methodology (RSM)

Page 3: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

330 KKU Science Journal Volume 45 Number 2 Research

 

บทนา

บวหลวง (Nelumbo nucifera Gaertn) เปนพชนาทมความงามและมการใชประโยชนอยางหลากหลาย นอกจากนยงเปนดอกไมทเกยวของกบศาสนาพทธทงสญลกษณและอามสบชาของคนไทยมาอยางยาวนาน พนธบวหลวงตดดอกทนยมในไทย ไดแก สตตบงกช ปทม สตตบตร และบณฑรก เพราะมลกษณะของดอกใหญ กลบอดซอนกนแนน มสขาวอมเขยวไปจนกระทงสชมพเขมเกอบแดงแตกตางไปตามพนธ (ภาณพล, 2556) สวนตางๆ ของบวหลวงนนสามารถนามาใชประโยชนในการประกอบอาหาร เครองดมบารงรางกาย และยาสมนไพรได เชน เมลดบวรสชาตหวานมน นามากวนหรอโรยบนหนาขนมหมอแกง รากบวเชอมหรอตมนาตาล ทานารากบวแกรอนใน ยากลบบวหรอยาเกสรบวหลวง เปนตน นอกจากนสรรพคณทางยาสมนไพรของบวหลวง ไดแก กลบดอก บ วและ เกสร ใช บ า ร ง ห ว ใจ แก ไ ข ต ว ร อน แกออนเพลย ใบบวแกชวยลดความดนโลหตและลดไขมนในเสนเลอดลงได ดบวมฤทธในการขยายหลอดเลอดไปเลยงกลามเนอหวใจ กานใบมฤทธเปนยาหามเลอด หรอทาใหเลอดหยด เหงาบวใชบารงกาลง แกเสมหะ แกอาเจยน เปนตน หนงในสวนประกอบของบวหลวงทนาสนใจ คอ กลบดอกบวหลวงซงพบวามฤทธ ตานอนมล อสระด ทสด เ มอ เปรยบเทยบกบส วนประกอบอ นๆ (ส รตน ว ดและคณะ , 2557) นอกจากนยงพบวาดอกบวหลวงทงสขาวและสชมพ มศกยภาพในการตานแบคทเรยและฤทธตานอนมลอสระ (Venkatesh and Dorai, 2011) อนมลอสระ หมายถง อะตอมหรอโมเลกลทมอเลกตรอนเดยวทาใหมความวองไวในการเกดปฏกรยาเคม เปนสาเหตใหเกดความผดปกตทงภายในรางกายของสงมชวต (เปนสาเหตการเกดโรคมะเรง ความดน

โลหตสง เบาหวาน รมาตอยด) และเกดมลพษตอสงแวดลอม ซงรางกายของสงมชวตมระบบตานอนมลอสระ แตสารตานอนมลอสระในรางกายมอยอยางจากด จงตองอาศยสารตานอนมลอสระจากภายนอก ไมวาจะเปนสารจากการสงเคราะหหรอจากธรรมชาตเพอใชปองกนหรอลดการเกดอนมลอสระ สาหรบสารตานอนมลอสระจากธรรมชาตสวนใหญอยในกลมของสารประกอบฟนอลก ไดแก ฟลาโวนอยด (flavonoids) กรดฟนอลก (phenolic acid) แอนโทไซยานน (anthocyanin) และแซนโธน (xanthone) เปนตน ซงสารประกอบฟนอลกเปนสารทพบไดทวไปในใบ ลาตน และเปลอกของพช มสตรโครงสรางทางเคมเปนวงแหวนทมหมไฮดรอกซลมาเกาะตงแตสองหมขนไป ละลายนาได ในปจจบนสารกลมนไดรบความสนใจและมการวจยเปนอยางมาก เนองจากมความเชอมนวาการบรโภคสารตานอนมลอสระจากธรรมชาตมความปลอดภยมากกวาสารตานอนมลอสระสงเคราะห (เจน จราและประสงค, 2554; บหรน, 2556)

การสกดสารประกอบฟนอลกจากพชสามารถทาไดหลายวธ ไดแก การสกดโดยใชตวทาละลาย (solvent extraction) เชน เอทานอล เมทานอล และอะซโตน เปนตน (Quy et al., 2014; Rajha et al., 2014) ซงมขอเสย คอ ใชระยะเวลาในการสกดนาน และสนเปลองตวทาละลาย การสกดดวยของไหลเหนอจดวกฤต (supercritical fluid extraction) พบวาสารสกดทไดมความบรสทธคอนขางสง ประหยดตวทาละลาย และเหมาะสาหรบการสกดสารทสลายตวงายเมอโดนความรอน (Junior et al., 2010) อยางไรกตามระบบดงกลาวมขอดอย คอ คาอปกรณ เครองมอ และคาดาเนนการมราคาสง อกทงดาเนนการภายใตความดนสงตองมความระวงในระหวางดาเนนการ สาหรบเทคนคการสกดดวยไมโครเวฟ (microwave

Page 4: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

งานวจย วารสารวทยาศาสตร มข. ปท 45 เลมท 2 331

 

assisted extraction) เปนการใชคลนไมโครเวฟซงเปนคลนแมเหลกไฟฟารวมกบตวทาละลายอนทรยในการสกด โดยการสนสะเทอนของคลนแมเหลกไฟฟาทาใหสารละลายเกดการหมนหรอสนและเกดความรอนทกระจายตวไปยงตวทาละลาย ทาใหมผลตอเนอเยอของวตถและมผลตอการละลายของสารละลายทตองการออกมา (ดวงกมล, 2557; Narkprasom et al., 2015; Song et al., 2011) เทคนคนสามารถสกดสารไดอยางรวดเรว ใชตวทาละลายและพลงงานนอย แตใหปรมาณสารสกดทสงและมประสทธภาพ ดงนนเทคนคการสกดสารดวยไมโครเวฟจงเปนอกทางเลอกหนงทจะใชสกดสารประกอบฟนอลก ปจจยทมผลตอประสทธภาพในการสกดดวยไมโครเวฟมอยหลายปจจยดวยกน ไดแก เวลา อณหภม กาลงของคลนไมโครเวฟ คณสมบตวตถดบ องคประกอบทเปนความชน ความคงตวของวตถดบ สมบตของตวทาละลาย และสมบตสารทตองการสกด

ปจจบนมการใช เทคนคทางคณตศาสตรรวมกบสถตในการวางแผนและวเคราะหผลการทดลองมาชวยในการหาสภาวะทเหมาะสมของกระบวนการตางๆ ในภาคอตสาหกรรม ซงวธพนทผวตอบสนอง (Respond surface methodology, RSM) เปนวธทนยมสาหรบการประยกตใชในการออกแบบการทดลองและศกษาความสมพนธของตวแปรอสระทมตอตวแปรตอบสนอง อกทงยงสามารถพฒนาสมการแบบจาลองทางคณตศาสตรและหาระดบของตวแปรอสระทใหผลตอบสนองทดทสด นอกจากนยงใหความแมนยาของสมการแบบจาลองทางคณตศาสตร ซงเทคนคน ยงสามารถลดจ านวนการทดลองและหาสภาวะ ทเหมาะสมจากหลายๆ ปจจยในกระบวนการสกดสาร ฟนอลกเพอใหไดปรมาณสารสกดมากทสดอกดวย (Narkprasom et al., 2015)

ในงานวจยนจงม วตถประสงค เ พอศกษาสภาวะทเหมาะสมในการสกดสารประกอบฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟและฤทธการตานอนมลอสระของสารสกดทไดในวธพนทผวตอบสนอง (Response surface method-logy) ว า ง แผนก า รทดลอ งแบบ Box-Behnken Design โดยศกษาปจจยในการสกด คอ ความเขมขนของเอทานอล ระยะเวลาในการสกด และกาลงของคลนไมโครเวฟตอปรมาณสารประกอบฟนอลกรวม และสมบตการตานอนมลอสระของสารสกดจากกลบดอกบวหลวง เพอพฒนากระบวนการสกดสารสาคญจากบวหลวงอยางมประสทธภาพและสามารถนาไปประยกตใชเปนผลตภณฑเพมมลคาในเภสชกรรม เวชสาอาง อาหารเสรมเพอสขภาพตอไป

วธดาเนนการวจย 1. การเตรยมตวอยาง

ดอกบวหลวงพนธสตตบงกช ดอกสชมพกลบซอน จากอาเภอสนทราย จงหวดเชยงใหม โดยการเกบเกยวดอกบวหลวงจะตดดอกในระยะดอกตม นากลบดอกบวลางนาสะอาด พกใหสะเดดนา แลวนงโดยใชความรอนจากไอนาทไดจากการตมนาเดอดดวยหมอลงถงเปนเวลา 3 นาท จากนนนาไปทาใหแหงโดยใชตอบลมรอน (UE 400, Memmert, Germany) ทอณหภม 65 องศาเซลเซยส จนกระทงกลบดอกบวมความชนนอยกวารอยละ 8 (ฐานมวลแหง) หรอ คา วอเตอรแอกตวต (aw) ตากวา 0.5 ปนใหเปนผงละเอยดโดยใชเครองปน (blender) รอนผานตะแกรงทมขนาด 30 mesh แลวบรรจลงในถงอลมเนยมฟอยลและเกบไวในโถดดความชนเพอใชสาหรบการทดลองตอไป

Page 5: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

332 KKU Science Journal Volume 45 Number 2 Research

 

2. การสกดสารประกอบฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟ

ชงผงกลบดอกบว 1 กรม เตมเอทานอล (ความเขมขนรอยละ 10, 30 และ 50 โดยปรมาตร) จานวน 50 มลลลตร เขยาเพอผสมใหเขากน ใชเทคนคไมโครเวฟ (ME711K, Samsung, ไทย: ความจ 20 ลตร, พลงงานเอาตพต 800 วตต (สงสด)) ชวยสกดทกาลงของคลนไมโครเวฟตางๆ (200, 300 และ 400 วตต) และสกดทเวลาตางๆ (10, 15 และ 20 นาท) เมอสกดเสรจสนตามเวลาทกาหนดไว นาสารสกดตวอยางทไ ด เ ขา เครองปน เหว ยง (PLC–012E, Universal Centrifuge, ไตหวน) ดวยแรงเหวยงสมพทธ 1,050 x g หรอเทยบไดกบความเรวรอบ 2,500 รอบตอนาท เปนเวลานาน 10 นาท แยกสารสกดสวนใสออกจากหลอดทดลองและนาไปวเคราะหปรมาณสารประกอบ ฟนอลกรวมและฤทธตานอนมลอสระตอไป 3. การวเคราะหสารประกอบฟนอลก

การวเคราะหปรมาณสารประกอบฟนอ- ลกรวม (Total phenolic compounds) ดวยวธ Folin-Ciocalteu reagent (ดดแปลงวธจาก Namjooyan et al., 2010) นาสารสกดจากกลบดอกบวหลวงปรมาณ 0.1 มลลลตร ใสหลอดทดลอง เตมสารละลายโซเดยมคารบอเนต (Na2CO3) ความเขมขนรอยละ 2 (โดยมวลตอปรมาตร) จานวน 2 มลลลตร เขยาใหเขากน จากนนเตมสารละลาย Folin-Ciocalteu reagent ปรมาตร 0.1 มลลลตร ตงทงไวทอณหภมหองเปนเวลา 30 นาท (ในทมด) แลวนาไปวดคาการดดกลนแสงดวยเครองสเปคโตรโฟโตมเตอร (S1200 Visible Diode Array Spectrophotometer, WPA Spectrawave, England) ทความยาวคลน 750 นาโนเมตร คานวณหาปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมในสารสกดโดยเปรยบเทยบกบกราฟมาตรฐานของกรด

แกลลก (gallic acid) ในหนวยมลลกรมสมมลของกรดแกลลกในตวอยางนาหนกแหง 1 กรม (mg gallic acid equivalent/g dry weight; mgGAE/gDW) 4. การวเคราะหฤทธตานอนมลอสระ

ก า ร ว เ ค ร า ะ ห ฤ ท ธ ต า น อ น ม ล อ ส ร ะ ดวยวธ 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging capacity (DPPH assay) ทาตามวธของรวนภา และศรจนทร (2557) โดยทาการเตรยมสารละลาย DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) เขมขน 0.1 mM ในเมทานอล ชงสาร 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl 0.1972 กรม ละลายดวยเมทานอลจนสารละลายหมด จากนนปรบปรมาตรเปน 100 มลลลตร จะทาใหไดสารละลาย DPPH เขมขน 5 mM ปเปตสารละลาย DPPH นมา 2 มลลลตร ปรบปรมาตรดวยเอทานอลจนครบ 100 มลลลตร (สารละลายนควรเตรยมใหมทกครงกอนใชงาน) จากนนทาการวเคราะหโดยนาสารสกดกลบดอกบวหลวง 0.1 มลลลตร ใสในหลอดทดลอง เตมสารละลาย DPPH เขมขน 0.1 mM ในเมทานอล 2.9 มลลลตร เขยาใหเขากน ตงทงไวทอณหภมหองเปนเวลา 30 นาท (ในทมด) พรอมกนนทาตวอยางควบคม (control) หรอสารละลาย DPPH ทไมมตวอยางสารสกด วเคราะหตามวธการเดยวกน เมอครบ 30 นาท นาตวอยางสารสกดและตวอยางควบคมทาการวดคาการดดกลนแสงทความยาวคลน 515 นาโนเมตร คานวณฤทธตานอนมลอสระเปนรอยละของการยบยง (% inhibition) ดงสมการท (1)

%inhibition = [(Acontrol-Asample) / Acontrol] 100 5 . ก า ร ว เ ค ร า ะ ห ป จ จ ย ท ม ผ ล ต อ ก า ร ส ก ดสารประกอบฟนอลกจากแบบจาลอง การทดลองเพอหาปจจยทมผลตอปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟในวธพนทผว

Page 6: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

งานวจย วารสารวทยาศาสตร มข. ปท 45 เลมท 2 333

 

ตอบสนอง (Response surface methodology) วางแผนการทดลองแบบ Box-Behnken Design (BBD) ศกษาปจจยในการสกด 3 ปจจย คอ ความเขมขนของเอทานอล (X1) ระยะเวลาในการสกด (X2) และกาลงของคลนไมโครเวฟ (X3) โดยพจารณาจากการทดลองเบองตน และขอจากดของเครองมอทใชในการทดลอง สภาวะจรงของการทดลองจะถกตงคารหสของระดบของปจจยทใชในการ ทดลองซงม 3 ระดบ คอ ระดบตา (-1) ระดบกลาง (0) และระดบสง (1) ดงแสดง ในตารางท 1 และในการทดลองสกดสารประกอบ ฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวงดวยไมโครเวฟไดใชโปรแกรมสาเรจรปทางสถต STATISTICA (version 12, Dell, USA) กาหนดลาดบการทดลองและออกแบบการทดลองแบบ BBD ทมปจจย 3 ปจจย แตละปจจยม 3 ระดบ และมการทาซาทจดกงกลาง 3 ครง ดงนนจงมจานวนการทดลองทงหมด 15 การทดลอง 6. การวเคราะหผลการทดลองทางสถตเพอหาสภาวะทเหมาะสม เมอทาการทดลองสกดสารประกอบฟนอ- ลกรวมจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟทง 15 การทดลองแลว นาผลการทดลองทไดมาวเคราะหความถกตองของแบบจาลอง การวเคราะหคาสมประสทธของการตดสนใจ (R-Square) และการวเคราะหความแปรปรวน (ANOVA) เพอนามาสรางสมการทานายปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดได โดยนาคาของปจจยทไดจากการวเคราะหส ม ป ร ะ ส ท ธ ข อ ง ส ม ก า ร ถ ด ถ อ ย ข อ ง ป ร ม าณสารประกอบฟนอลกรวมมาเขยนใหอยในรปของสมการดงสมการท 1

21123322110 XXXXXY 2222

21113223.3113 XXXXXX

2333X ...(1)

เมอ Y คอ ผลการตอบสนอง ไดแก ปรมาณสารประกอบฟนอลกรวม, X1, X2, X3 คอ ตวแปรอสระหรอปจจยทศกษา, 0 คอ คาคงทสมการ, 1, 2, 3

คอ สมประสทธสมการเสนตรง, 12, 13, 23 คอ สมประสทธสมการปฏสมพนธ และ 11, 22, 33, คอ สมประสทธสมการกาลงสอง เมอไดสมการทานายปรมาณสารประกอบ ฟนอลกรวมทสกดไดจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟแลว จงนามาสรางกราฟพนทผวตอบสนองของปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดเทยบกบปจจยทใชในการทดลองทง 3 ปจจย โดยใชโปรแกรมสาเรจรปทางสถต STATISTICA (version 12, Dell, USA) เพอหาสภาวะทเหมาะสมในการสกดปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมมากทสดและอยภายใตระดบของคาปจจยในการทดลอง จากนนหาความสมพนธระหวางปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดได และฤทธการตานอนมลอสระ (รอยละของการยบยง) ของสารสกดทไดจากกลบดอกบวหลวง

ผลการวจย ผลการวเคราะหทางสถตเพอหาสภาวะทเหมาะสมสาหรบการสกดสารประกอบฟนอลกจากกลบดอกบวหลวง ผลทไดจากการทดลองดงแสดงในตารางท 2 พบวาสภาวะการสกดสารประกอบฟนอลกรวมทดทสดภายใตการทดลองจรงน คอ ความเขมของเอทานอลรอยละ 30 (รอยละโดยปรมาตร) ทกาลงของคลนไมโครเวฟ 300 วตต และระยะเวลาในการสกด 15 นาท มปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมสงสดเทากบ

Page 7: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

334 KKU Science Journal Volume 45 Number 2 Research

 

133.963.02 mgGAE/gDW เมอนาผลการทดลองทงหมดมาวเคราะหความถกตองของแบบจาลอง พบวาขอมลการทดลองมการกระจายตวตามแนวเสนตรง แสดงใหเหนวาสวนตกคางจากผลการทดลองของปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟไมแสดงสงผดปกตใหเหนจงสรปไดวาคาสวนตกคางมการแจก

แจงแบบปกต (รปท 1) นอกจากนยงพบวาสวนตกคางของผลการทดลองการสกดสารประกอบฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวงไมมรปแบบทแนนอน มการกระจายอยางสมาเสมอ แสดงวาขอมลมความเปนอสระ และยงพบวาขอมลมความเสถยรของความแปรปรวน

ตารางท 1 ปจจยและระดบของปจจยทใชในการทดลอง

ปจจย ตวแปร ระดบ

-1 0 1 ความเขมขนของเอทานอล (รอยละโดยปรมาตร) X1 10 30 50 ระยะเวลาในการสกด (นาท) X2 10 15 20 กาลงของคลนไมโครเวฟ (วตต) X3 200 300 400

รปท 1 กราฟความนาจะเปนแบบปกตของสวนตกคาง

Page 8: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

งานวจย วารสารวทยาศาสตร มข. ปท 45 เลมท 2 335

 

ตารางท 2 ผลของการออกแบบพนทผวตอบสนองของการสกดปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมโดยวธการออกแบบการทดลองแบบ Box-Behnken Design (BBD)

หมายเหต คาทแสดงเปนคาเฉลยของการทดลอง 3 ซา ± คาเบยงเบนมาตรฐาน

การสรางสมการทานายปรมาณสารประกอบฟนอลกทสกดไดจากกลบดอกบวหลวง จากการวเคราะหคาสมประสทธของการตดสนใจ (R-Square; R2) มคาเทากบ 0.9314 หมายความวาตวแปรอสระ (ความเขมขนของเอทานอล (X1) ระยะเวลาในการสกด (X2) และกาลงของคลนไมโครเวฟ (X3) สามารถอธบายการเปลยนแปลงของตวแปรตาม (ปรมาณสารประกอบฟนอลกรวม (Y)) ไดรอยละ 93.14 นอกจากนยงพบวา Lack of Fit ของแบบจาลองเทากบ 0.1078 ซงไมมนยสาคญทางสถต (ตาราง ท 3) และการว เคราะหความแปรปรวน (ANOVA) ของขอมลจากการวเคราะหความแปรปรวนของปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวงทระดบนยสาคญทางสถต 0.05 ในตารางท 3

พบวาคา P-value ในเทอมกาลงสองของ X12, X2

2 และ X3

2 มคาเทากบ 0.007, 0.003 และ 0.016 ตามลาดบ ซงมคานอยกวาคานยสาคญทางสถต ทกาหนด จากการวเคราะหทางสถตเพอสรางสมการทางคณตศาสตร พบวาสมการพหนามกาลงสองถกเลอกมาใชในการทานายหาสภาวะทเหมาะสมในการสกดสารประกอบฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟดงแสดงในสมการท 2

ปรมาณสารประกอบฟนอลกรวม (Y) = -204.065 + 4.233X1 + 23.139X2 + 0.651X3 - 0.074X1X2 - 0.001X1X3 + 0.010X2X3 - 0.041X1

2 - 0.801X2

2- 0.001X32 ...(2)

ลาดบการทดลอง

ความเขมขนของ เอทานอล (% v/v) (X1)

ระยะเวลาในการสกด (นาท) (X2)

กาลงของคลนไมโครเวฟ (วตต) (X3)

ปรมาณสารประกอบ ฟนอลกรวม (mgGAE/gDW)

1 10(-1) 10(-1) 300(0) 83.60±0.003 2 50(1) 10(-1) 300(0) 104.39±0.003 3 10(-1) 20(1) 300(0) 105.46±0.002 4 50(1) 20(1) 300(0) 96.74±0.011 5 10(-1) 15(0) 200(-1) 91.10±0.017 6 50(1) 15(0) 200(-1) 114.96±0.020 7 10(-1) 15(0) 400(1) 98.81±0.025 8 50(1) 15(0) 400(1) 113.17±0.040 9 30(0) 10(-1) 200(-1) 113.03±0.015 10 30(0) 20(1) 200(-1) 96.10±0.037 11 30(0) 10(0) 400(1) 95.10±0.028 12 30(0) 20(-1) 400(1) 99.17±0.016 13 30(0) 15(0) 300(0) 137.31±0.006 14 30(0) 15(0) 300(0) 133.10±0.014 15 30(0) 15(0) 300(0) 131.46±0.020

Page 9: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

336 KKU Science Journal Volume 45 Number 2 Research

 

ก า ร ส ร า ง พ น ท ผ ว ต อ บ ส น อ ง ข อ ง ป ร ม า ณสารประกอบฟนอลกทสกดไดจากกลบดอกบวหลวง จากกราฟสามมตพนทผวตอบสนองของปรมาณสารประกอบฟนอลกทสกดไดจากกลบดอกบวหลวงในรปท 2(ก) ระหวางคาความเขมของเอทานอลและระยะเวลาในการสกดโดยกาหนดใหกาลงของคลนไมโครเวฟคงท (300 วตต) พบวา เมอความเขมขนของเอทานอลและระยะเวลาในการสกดเพมขน ทาใหปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดมปรมาณสงขนจนถงจดๆ หนง แลวจะคอยๆ ลดลงมา และเมอแ สด ง ใ นล กษณะขอ ง ก ร าฟ โ ค ร ง ร า ง จะ เ ห นความสมพนธของความเขมขนของเอทานอลและระยะเวลาในการสกดทสงผลตอปรมาณสารประกอบ ฟนอลกรวมทสกดไดมลกษณะไมเปนเสนตรง ดงรปท 2(ข) โดยทเสนโคงตรงกลาง (แถบพนทสแดงเขม) แสดงถงปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดสงสดมคามากกวา 120 mgGAE/gDW สวนเสนโคงถดออกมา (แถบพนทสแดง, เหลอง, เขยว, เขยวเขม ตามลาดบ) จะแสดงถงปรมาณสารประกอบฟนอ- ลกรวม ท เ ร มลดลง คอ 104 , 84 , 64 และ 44 mgGAE/gDW ตามลาดบ จากกราฟสามมตพนทผวตอบสนองของปรมาณสารประกอบฟนอลกทสกดไดในรปท 3(ก) ระหวางคาความเขมของเอทานอลและกาลงของคลนไมโครเวฟ โดยกาหนดใหระยะเวลาในการสกดคงท (15 นาท) พบวา เมอความเขมขนของเอทานอลและก าล งของค ลนไมโครเวฟเพ ม ขน ทา ใ หป รมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดมปรมาณสงขนจนถงจดๆ หนง แลวจะคอยๆ ลดลงมา และเมอแสดงในลกษณะของกราฟโครงราง จะเหนความสมพนธของความเขมขนของเอทานอลและกาลงของคลนไมโครเวฟทสงผลตอปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดม

ลกษณะไมเปนเสนตรงเชนเดยวกบรปท 3(ข) โดยทเสนโคงตรงกลาง (แถบพนทสแดงเขม) แสดงถงปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดสงสดมคามากกวา 120 mgGAE/gDW สวนเสนโคงถดออกมา (แถบพนทสแดง, สม, เขยวออน, เขยว, เขยวเขม ตามลาดบ) จะแสดงถงปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทเรมลดลง คอ 112, 102, 92, 82 และ 72 mgGAE/gDW ตามลาดบ จากกราฟสามมตพนทผวตอบสนองของปรมาณสารประกอบฟนอลกทสกดไดในรปท 4(ก) ระหวางระยะเวลาในการสกดและกาลงของคลนไมโครเวฟ โดยกาหนดใหความเขมขนของเอทานอลคงท (รอยละ 30 โดยปรมาตร) พบวา เมอระยะเวลาในการสกดและกาลงของคลนไมโครเวฟเพมขน ทาใหปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดมปรมาณสงขนจนถงจดๆ หนง แลวจะคอยๆ ลดลงมา และเมอแ สด ง ใ นล กษณะขอ ง ก ร าฟ โ ค ร ง ร า ง จะ เ ห นความสมพนธของความเขมขนของระยะเวลาในการสกดและกาลงของคลนไมโครเวฟทสงผลตอปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดมลกษณะไมเปนเสนตรงเชนเดยวกบรปท 4(ข) โดยทเสนโคงตรงกลาง (แถบพนทสแดงเขม) แสดงถงปรมาณสารประกอบ ฟนอล ก ร วม ท สก ด ไ ด ส ง ส ด มค า ม ากกว า 120 mgGAE/gDW สวนเสนโคงถดออกมา (แถบพนทสแดง, แดงออน, สม, เหลอง, เขยวออน, เขยว, เขยวเขม ตามล า ด บ ) จะแสดง ถ งป รม าณสารประกอบ ฟนอลกรวมทเรมลดลง คอ 120, 110, 100, 90, 80, 70 และ 60 mgGAE/gDW ตามลาดบ จากตารางท 4 พบวาผลการทานายสภาวะทเหมาะสมสาหรบการสกดสารประกอบฟนอลกรวมสงสดจากปจจยในการสกดทง 3 ปจจยดงกลาวขางตน พบวาสภาวะทเหมาะสมทสดจากแบบจาลอง คอ ความเขมขนของเอทานอลรอยละ 34.13 โดยปรมาตร

Page 10: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

งานวจย วารสารวทยาศาสตร มข. ปท 45 เลมท 2 337

 

ระยะเวลาในการสกดท 14.79 นาท และกาลงของคลนไ ม โ ค ร เ ว ฟ ท 2 9 2 . 9 1 ว ต ต ท า ใ ห ม ป ร ม าณสารประกอบฟนอลกรวมเทากบ 134. 64 mgGAE/gDW ซงมคาใกลเคยงกบสภาวะทเหมาะสมจากการคานวณและคาจากสภาวะการทดลองจรง (ความเขมขนของเอทานอลรอยละ 34 โดยปรมาตร ระยะเวลาในการสกดท 15 นาท และกาลงของคลนไมโครเวฟท 300 วตต) ม

คาปรมาณสารประกอบฟนอลกทใกลเคยงกน คอ 134.56 และ 134.58 mgGAE/gDW ตามลาดบ และภายใตสภาวะการสกดสารประกอบฟนอลกรวมสงสดทไดจากสภาวะการทดลองจรงนมฤทธการตานอนมลอสระสงสด คอ มคารอยละของการยบยงอนมลอสระ DPPH เทากบรอยละ 24.020.40

ตารางท 3 การวเคราะหความแปรปรวนของปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวง Factor Sum of Squares

(SS) df Mean Square

(MS) F value p-value

Prob > F Model 3385.45 9 376.16 7.54 0.019

X12 990.05 1 990.05 19.86 0.007

X22 1482.20 1 1482.20 29.73 0.003

X32 630.87 1 630.87 12.65 0.016

Residual 249.30 5 49.86 Lack of Fit 231.04 3 77.01 8.44 0.108 Pure error 18.26 2 9.13 Total SS 3634.75 14

Std. Dev. = 7.06, Mean = 107.57, R-Squared (R2) = 0.9314, Adj R-Squared (Adj R2)= 0.8080

(ก) (ข)

รปท 2 กราฟสามมตพนทผวตอบสนอง (ก) และกราฟโครงราง (ข) แสดงความสมพนธของความเขมของ เอทานอลและ ระยะเวลาในการสกดโดยกาหนดใหกาลงของคลนไมโครเวฟคงท (300 วตต) ตอปรมาณสารประกอบฟนอลกรวม

Page 11: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

338 KKU Science Journal Volume 45 Number 2 Research

 

(ก) (ข)

รปท 3 กราฟสามมตพนทผวตอบสนอง (ก) และกราฟโครงราง (ข) แสดงความสมพนธของความเขมของ เอทานอลและกาลงของคลนไมโครเวฟโดยกาหนดใหระยะเวลาในการสกดคงท (15 นาท) ตอปรมาณสารประกอบฟนอลกรวม

(ก) (ข)

รปท 4 กราฟสามมตพนทผวตอบสนอง (ก) และกราฟโครงราง (ข) แสดงความสมพนธของระยะเวลาในการสกดและกาลงของคลนไมโครเวฟโดยกาหนดใหความเขมของเอทานอลคงท (รอยละ 30) ตอปรมาณสารประกอบฟนอลกรวม

Page 12: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

งานวจย วารสารวทยาศาสตร มข. ปท 45 เลมท 2 339

 

ตารางท 4 การเปรยบเทยบปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทไดจากการทดลอง และจากสมการทานายสภาวะทเหมาะสมของแบบจาลอง

ความเขมขนของ เอทานอล

(% v/v) : (X1)

ระยะเวลาในการสกด (นาท)

(X2)

กาลงของคลนไมโครเวฟ (วตต)

(X3)

ปรมาณสารประกอบ ฟนอลกรวม (mgGAE/gDW)

สภาวะทเหมาะสม (จากแบบจาลอง) 34.13 14.79 292.91 134.64 สภาวะทเหมาะสม (จากการคานวณ) 30 15 300 134.56 สภาวะทเหมาะสม (จากการทดลองจรง) 34 15 300 134.58±0.20 หมายเหต 1. คาทแสดงเปนคาเฉลยของการทดลอง 3 ซา ± คาเบยงเบนมาตรฐาน

2. ในการศกษาฤทธการตานอนมลอสระของผลการทดลองจากสภาวะการทดลองจรง โดยทา การเจอจางสารสกดตวอยางดวย เอทานอล 10 เทา มคาการยบยงอนมลอสระ DPPH เทากบรอยละ 24.020.40

วจารณผลการวจย ในการศกษาการประยกตใช ว ธ พน ทผ ว

ตอบสนอง (Response surface methodology) วาง แผนการทดลองแบบ Box-Behnken Design (BBD) เพอ หาสภาวะทเหมาะสมของปจจยทมผลตอปรมาณ สารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดจากกลบดอกบวหลวง โดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟ ซงพบวาปจจยทใชใน การสกด คอ ความเขมขนของเอทานอล (X1 ) ระยะเวลา ในการสกด (X2 ) และกาลงของคลนไมโครเวฟ (X3 ) มผล ตอปรมาณสารประกอบฟนอ- ลกรวมทสกดได โดยทง 3 ปจจย มผลเกยวเนองกน จากการวเคราะหทางสถตแสดงใหเหนวาขอมล ทไดจากการทดลองนทาใหไดแบบจาลองทมความถกตอง เหมาะสม เนองจากมคา R2 เทากบ 0.9314 สอดคลองกบ งานวจยของ Narkprasom et al. (2015) ทรายงานวาคา R2 เปนคาทใชเพอพจารณาความเหมาะสมของแบบจาลอง แบบจาลองทดควรมคา R2 ทเขาใกล 1.0 และ มคา R2 มากกวา 0.80 สาหรบการทดสอบความเหมาะสม ของสมการถดถอยจะพจารณาจาก Lack of Fit ซงจาก ขอมลการทดลองนมคาเทากบ 0.1078 ซงไมมนยสาคญทางสถต (P>0.05) โดยงานวจยของ หทยกาญจนและ คณะ (2558) ได

อธบายวาการไมมนยสาคญของ Lack of Fit (P>0.05) แสดงวาแบบจาลองทไดมความเหมาะสมกบ ขอมลการทดลองอยางมนยสาคญ สาหรบการวเคราะหความแปรปรวน (ANOVA) ของขอมลโดยการวเคราะหความแปรปรวนของปรมาณ สารประกอบฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวง ซงคา Pvalue ในเทอมกาลงสองของ X1 2 , X2 2 และ X3 2 มคานอย กวาคานยสาคญทางสถตทกาหนด โดยสอดคลองกบ งานวจยของดารกาและคณะ (2556) ไดอธบายวาการ วเคราะห ANOVA เปนการตรวจสอบแหลงผนแปรของ แบบจาลองโดยพจารณาจากคา P-value ของเทอมตางๆ (เทอมของตวแปรอสระ เทอมอนตรกรยา และเทอมกาลง สอง) ซงพบวาคา P-value ของผลรวมของเทอมเสนตรง และเทอมกาลงสองมคานอยกวา 0.05 แสดงวามสวนโคง เกดขนทพนทผวตอบสนอง นอกจากน Yetilmezsoy et al. (2009) ยงรายงานวาการวเคราะหความแปรปรวนรวม ของตวแปรตางๆ จะทาใหทราบถงความสมพนธของ แบบจาลองทสรางขน โดยคา P-value ของแบบจาลอง ควรมคานอยกวา 0.05 ดงนนจากการทดลองนสามารถนา สมการ พหนามกาลงสองมาใชในการทานายหาสภาวะท

Page 13: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

340 KKU Science Journal Volume 45 Number 2 Research

 

เหมาะสมในการสกดสารประกอบฟนอลกรวมจากกลบ ดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟ

จากกราฟสามมตพนทผวตอบสนองและกราฟโครงรางของปรมาณสารประกอบฟนอลกทสกดไดจากกลบดอกบวหลวง (รปท 2-4) ทศกษาอทธพลของตวแปรอสระจากปจจยทใชในการสกดทงสามปจจย พบวาปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดสงขน เมอความเขมขนของเอทานอล ระยะเวลาในการสกด และกาลงของคลนไมโครเวฟเพมขน เนองจากไมโครเวฟใชหลกการสนสะเทอนของคลน ทาใหเกดความรอน และความรอนนนจะทาใหผนงเซลลของกลบดอกบวหลวงเกดการเปลยนแปลงอยางรวดเรว ทาใหสารประกอบฟนอลกรวมสกดออกมาไดมาก (ดวงกมล, 2557) และเมอความเขมขนของเอทานอลสงกวารอยละ 30 โดยปรมาตร ระยะเวลาในการสกดนานกวา 15 นาท และกาลงของคลนไมโครเวฟสงกวา 300 วตต มผลทาใหปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทสกดไดลดลง การลดลงของปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมเกดจากการถกความรอนทสงขนรวมทงระยะเวลาในการสกดทนานเกนความเหมาะสม อาจทาใหพนธะ เอสเธอรของสารประกอบฟนอลกเกดการเปลยนแปลงไปเปนสารชนดอน (Dahmoune et al., 2014) และสอดคลองกบงานวจยของ Dai and Mumper (2010) ทพบวาชนดของตวทาละลายสามารถสงผลโดยตรงตอกระบวนการสกด ซงเอทานอลเปนตวทาละลายทดทสดในการสกดสารตานอน มลอสระและไมเปนอนตรายตอมนษย นอกจากน Narkprasom et al. (2015) ไดศกษาใชเทคนคไมโครเวฟในการสกดสารประกอบฟนอลกจากเมลดมะเกยง และ Song et al. (2011) สกดจากใบมนเทศ อธบายวาการใชเทคนคไมโครเวฟสาหรบการสกดสารสาคญนมประสทธภาพสง เนองจากเปนการใชคลนไมโครเวฟรวมกบตว

ทาละลายอนทรยในการสกด แตเมอกาลงไมโครเวฟสงขนทาใหเกดการสนสะเทอนของคลนไมโครเวฟ จากนนสารละลายเกดการหมนหรอสนทาใหเกดความรอนทกระจายตวไปยงตวทาละลาย และเนองจากระยะเวลาในการสกดทนานขนรวมดวย จงมผลตอการถกทาลายหรอการสลายตวของสารประกอบฟนอลก

เมอพจารณาผลของปรมาณสารประกอบ ฟนอลกรวมทสกดไดจากการวางแผนการทดลองแบบ Box-Behnken Design (BBD) ตอฤทธการตานอนมลอสระ (คารอยละของการยบยงอนมลอสระ DPPH) จะเหนไดวา ผลการทานายสภาวะทเหมาะสมสาหรบการสกดสารประกอบฟนอลกรวมสงสดจากปจจยในการสกดทง 3 ปจจยมความสมพนธกบฤทธตานอนมลอสระทดเชนกน ซงปรมาณสารประกอบฟนอลกทไดจากการทดลองมคามากกวางานวจยของสธราและประสบอร (2559) ทพบวาการสกดสารประกอบฟนอลกดวยเมทานอลจากดอกถวแระและดอกสมปอยนน มปรมาณสารประกอบฟนอลกเทากบ113.54±2.75 และ 60.96±3.64 mgGAE/gDW ตามลาดบ และยงพบวาสารสกดจากพชทงสองชนด มปรมาณสารประกอบฟนอลกสมพนธกบความสามารถในการตานอนมลอสระททดสอบดวยวธ DPPH นอกจากน สชาดาและปวณา (2558) ไดอธบายวาสารสกดสมนไพรแตละชนดมกลไกการตานอนมลอสระทแตกตางกนไป โดยในวธ DPPH สารสกดทใหไฮโดรเจนอะตอมในการกาจดอนมลอสระไดด คอ ดอกกานพลโกฐพงปลาและบวเผอน ซงสอดคลองกบปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมทใหผลสงทสด

ดงนน การหาสภาวะทเหมาะสมในการสกดสารประกอบฟนอลกรวมและฤทธตานอนมลอสระของกลบดอกบวหลวงจากงานวจยนทาใหทราบความคงตวของสารประกอบฟนอลกในระหวางกระบวนการสกด

Page 14: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

งานวจย วารสารวทยาศาสตร มข. ปท 45 เลมท 2 341

 

ดวยเทคนคไมโครเวฟ ซงมความสมพนธกบความเขมขนของตวทาละลาย ระยะเวลาในการสกด และกาลงของคลนไมโครเวฟของสารสกดทเหมาะสม จะทาใหกระบวนการสกดสารประกอบฟนอลกทมฤทธการตานอนมลอสระจากวตถดบธรรมชาตอนๆ ไดในปรมาณสงดวย

สรปผลการวจย สภาวะทเหมาะสมในการสกดสารประกอบ

ฟนอลกรวมจากกลบดอกบวหลวงโดยใชเทคนคสกดดวยไมโครเวฟทใหคาปรมาณสารประกอบฟนอลกรวมสงสด คอ ความเขมของเอทานอลรอยละ 34 (รอยละโดยปรมาตร) ระยะเวลาในการสกด 15 นาท และกาลงของคลนไมโครเวฟ 300 วตต มปรมาณสารประกอบ ฟนอลก รวมทไดจากการทดลองสงสดเทากบ 134.58±0.20 mgGAE/gDW ซงภายใตสภาวะการสกดสารประกอบฟนอลกรวมสงสดทไดนมฤทธการตานอนมลอสระโดยวดเปนคารอยละของการยบยงอนมลอสระ DPPH เทากบรอยละ 24.02 นอกจากนแบบจาลองทางคณตศาสตรทไดยงมความนาเชอถอสามารถนาไปพฒนากระบวนการสกดเพอใหมปรมาณสารประกอบฟนอลกและฤทธการตานอนมลอสระอยางมประสท ธภาพ และสามารถนาสารสกด ทไ ดไปประยกตใชเปนผลตภณฑเพมมลคาในเภสชกรรม เวชสาอาง อาหารเสรมเพอสขภาพตอไป

กตตกรรมประกาศ คณะผวจยขอขอบคณ สานกวจยและสงเสรม

วชาการการเกษตร มหาวทยาลยแมโจ ประจาปงบประมาณ 2557 ทใหทนอดหนนการวจย คณะวศวกรรมและอตสาหกรรมเกษตร มหาวทยาลยแมโจ และศนยนวตกรรมเทคโนโลยหลงการเกบเก ยว สานกงานคณะกรรมการการอดมศกษา ทอานวยความ

สะดวกในการใชเครองมอ อปกรณ และหองปฏบตการ ทาใหการดาเนนการวจยเสรจสนสมบรณ

เอกสารอางอง เจนจรา จรมย และประสงค สหานาม. (2554). อนมลอสระและ

สารตานอนมลอสระ : แหลงทมาและกลไกการเกดปฏกรยา.วารสารวชาการมหาวทยาลยราชภฏกาฬสนธ 1(1): 59-70.

ดารกา อวะภาค นพรตน มะเห และดลฤด พชยรตน. (2556). การหาสภาวะทเหมาะสมในการสกดพอลแซคคาไรดจากสาหรายผมนางโดยใชวธ พนผวตอบสนอง . วารสารวทยาศาสตร มข. 41(2): 414-430.

ดวงกมล เรอนงาม. (2557). การสกดสารตานอนมลอสระ. วารสารวทยาศาสตรลาดกระบง 23(2): 120-139.

บหรน พนธสวรรค. (2013). อนมลอสระ สารตานอนมลอสระ และการวเคราะหฤทธตานอนมลอสระ. วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย 21(3): 275-286.

ภาณพล หงษภกด. (2556). บวหลวง: ศกยภาพไมดอกไทยสตลาดอาเซยน. แกนเกษต, 41(3): 213-220.

รวนภา ศรมล และศรจนทร ตาใจ. (2557). ปรมาณฟนอลรวมและฤทธตานอนมลอสระในนาผลไมแปรรปในจงหวดจนทบร. วารสารวจย 7(1): 24-30.

สชาดา มานอก และปวณา ลมเจรญ. (2558). การวเคราะหฤทธตานอนมลอสระโดยวธ DPPH, ABTS และ FRAP และปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดของสารสกดสมนไพรในตารบยาหอมเทพจตร. กาวทนโลกวทยาศาสตร 15(1): 106-117.

สธรา มณฉาย และประสบอร รนทอง. (2559). ปรมาณสารประกอบฟนอลกและฟลาโวนอยด ฤทธตานอนมลอสระ และฤทธยบยงเอนไซมไทโรซเนส ของสารสกดเมทานอลจากดอกถวแระและดอกสมปอย. วารสารวทยาศาสตร มข. 44(1): 142-152.

สรตนวด วงคคลง เลอลกษณ เสถยรรตน และอรณพร อฐรตน. (2557). การศกษาฤทธตานอนมลอสระของบวหลวง. วารสารวทยาศาสตรเกษตร 45 (ฉบบพเศษ 2): 673-676.

หทยกาญจน กกแกว กฤษณา สครพ และเทพฤทธ ปตฤทธ. (2558). สภาวะทเหมาะสมของปรมาณสารแอนโทไซ

Page 15: สภาวะที่เหมาะสมในการสก ัดสารประกอบฟ ีนอลิกรวม จากดอกบัว ...scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_2_P_328-342.pdf ·

342 KKU Science Journal Volume 45 Number 2 Research

 

ยานนฟนอลก และการตานออกซ เดชนในเคกข าวโพดขาว เหนยว สม วงโดยใชว ธการ พนผวตอบสนอง. แกนเกษตร 43 (ฉบบพเศษ 1): 790-798.

Dahmoune, F., Nayak, B., Moussi, K., Remini, H. and Madani, K. (2014). Optimization of microwave-assisted extraction of poly-phenols from Myrtus communis L. leaves. Food Chemistry 166: 585-595.

Dai, J. and Mumper, R. J. (2010). Plant phenolics: extraction, analysis and their antioxidant and anticancer properties. Molecules 15: 7313-7352.

Junior, M.R.M., Leite, A.V. and Dragano, N.R.V. (2010). Supercritical fluid extraction and stabilization of phenolic compounds from natural sources–review (supercritical extraction and stabilization of phenolic compounds). The Open Chemical Engineering Journal 4: 51-60.

Kaan Yetilmezsoya, K., Demirelb, S. and Vanderbeic, R. J. (2009). Response surface modeling of Pb(II) removal from aqueous solution by Pistacia vera L.: Box–Behnken experimental design. Journal of Hazardous Materials 171(1-3): 551-562.

Namjooyan, F., Azemi, M.E. and Rahmanian, V.R.(2010). Investigation of antioxidant activity and total phenolic content of various fractions of aerial parts of Pimpinella barbata (DC.) Boiss. Jundishapur Journal of Natural Pharma-ceutical Products 5(1): 1-5.

Narkprasom, N., Narkprasom, K. and Upara, U. (2015). Optimization of total phenolic from Cleistocalyx nervosum by microwave-assisted extraction. American Journal of

Engineering and Applied Sciences 8(3): 302-309.

Quy, D.D., Artik, E.A., Phuong, L.T-N., Lien, H.H., Felycia, E.S., Suryadi, I. and Ju, Y-H. (2014). Effect of extraction solvent on total phenol content, total flavonoid content, and antioxidant activity of Limnophila aromatic. Journal of Food and Drug Analysis 22: 296-302.

Rajha, H. N., Darra, N. E., Hobaika, Z., Boussetta, N., Vorobiev, E., Maroun, R. G. and Louka, N. (2014). Extraction of total phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins and tannins from grape byproducts by response surface methodology. influence of solid-liquid ratio, particle size, time, temperature and solvent mixtureson the optimization process. Food and Nutrition Sciences 5: 397-409.

Song, J., Li, D., Liu, Chunquan. and Zhang, Y. (2011). Optimized microwave-assisted extraction of total phenolics (TP) from Ipomoea batatas leaves and its antioxidant activity. Innovative Food Science and Emerging Technologies 12: 282–287.

Venkatesh, B. and Dorai, A. (2011). Antibacterial and antioxidant potential of white and pink Nelumbo Nucifera Gaertn flowers. In: International Conference on Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics. Singapore: IPCBEE IACSIT Press. 213-217.

Yetilmezsoy, K., Demirel, S., and Vanderbei, R.J. (2009). Response surface modeling of Pb (II) removal from aqueous solution by Pistacia vera L.: Box-Behnken experimental design. Journal of Hazardous Materials 171(1-3): 551-562.