ประธานกลุ่มวิจัย : ศ.ดร. จริงแท้ ศิริพานิช
- ผู้เชียวชาญกลุ่ม Postharvest Biology
ประโยชน์และความสำคัญ
ภายหลังการเก็บเกี่ยวผัก ผลไม้ และดอกไม้ ผลิตผลเหล่านี้ยังมีชีวิต ยังมีการเปลี่ยนแปลงต่างๆ เกิดขึ้นตลอดเวลา ทั้งรูปร่าง เช่น หน่อไม้ฝรั่ง ที่ปกติมีรูปร่างยาวตรงกลับโค้งงอหนีแรงโน้มถ่วงของโลก สีสัน เช่น การเปลี่ยนสีของผลไม้จากสีเขียวเป็นเหลืองหรือแดง การอ่อนนุ่มของผลไม้จากที่เคยแข็งเมื่อยังไม่สุก เป็นสุกนิ่มสามารถรับประทานได้ นอกจากนั้นอาจมีการเจริญเติบโตเกิดขึ้น เช่น หัวหอมและกระเทียมเกิดการงอกของทั้งยอดและราก การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้คุณภาพของผลิตผลลดลงไม่เป็นที่ต้องการของผู้บริโภค
การรักษาคุณภาพให้คงเดิมเหมือนเมื่อเก็บเกี่ยวมาใหม่ๆ สามารถทำได้ด้วยเทคโนโลยีหลายอย่าง เช่น การลดอุณหภูมิให้ต่ำลง ปรับสภาพของบรรยากาศให้มีออกซิเจนต่ำลงและหรือให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซม์มีความเข้มข้นสูงขึ้นกว่าสภาพบรรยากาศปกติและการใช้ฮอร์โมนพืช เป็นต้น อย่างไรก็ตามการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ต้องอาศัยความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับชีววิทยาของพืชว่ามีปัจจัยอะไรบ้างที่ควบคุมกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ปัจจัยเหล่านี้มีทั้งปัจจัยภายในและปัจจัยภายนอก สำหรับปัจจัยภายนอกนั้นค่อนข้างที่จะควบคุมหรือจัดการได้ง่าย
ส่วนปัจจัยภายในมักขึ้นอยู่กับพันธุกรรมของพืชซึ่งก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่างๆ สำหรับปัจจัยภายในนี้จัดการได้ยากต้องเข้าใจให้ถ่องแท้ถึงระดับยีน กระบวนการทางชีวเคมี ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ด้วยสายตา จึงจะนำไปสู่การจัดการได้ตั้งแต่ก่อนเก็บเกี่ยวเพื่อทำให้ผลิตผลหลังการเก็บเกี่ยวมีการเปลี่ยนแปลงไปสู่การเสื่อมสภาพหรือเสื่อมคุณภาพช้าลง ตลอดจนการจัดการหลังการเก็บเกี่ยวเพื่อยืดอายุและรักษาคุณภาพได้ดียิ่งขึ้น
ตัวอย่างงานวิจัยด้านชีววิทยาหลังการเก็บเกี่ยว
ผลไม้แทบทุกชนิดอ่อนนุ่มลงเมื่อสุกเก็บรักษาไว้ได้ไม่นาน การอ่อนนุ่มของผลไม้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของผนังเซลล์ซึ่งเกิดการเปลี่ยนแปลงเมื่อเกิดการสุกโดยการทำงานของเอนไซม์หลายชนิด เอนไซม์เหล่านี้ถูกสร้างโดยการควบคุมของยีนต่างๆ ซึ่งแสดงออกในเวลาและปริมาณที่เหมาะสม การแสดงออกของยีนที่ควบคุมเอนไซม์เหล่านี้ ยังขึ้นกับฮอร์โมนเอทิลีนที่ผลไม้สร้างขึ้นเมื่อผลไม้สุก นอกจากนี้อัตราการผลิตเอทิลีนของผลไม้ยังขึ้นกับวัยของผลไม้ซึ่งเกี่ยวข้องกับปริมาณโปรตีนตัวรับเอทิลีนอีกทอดหนึ่ง ดังนั้นเราจึงอาจชะลอการอ่อนนุ่มของผลไม้ได้ด้วยการยับยั้งการสร้างเอทิลีน ยับยั้งการทำงานของเอทิลีน การแสดงออกของยีนควบคุมการสร้างและการทำงานของเอนไซม์ต่างๆ ตลอดจนปรับปรุงพันธุ์ให้ได้พันธุ์ที่มีการสร้างเอทิลีนหรือเอนไซม์ควบคุมความอ่อนนุ่มให้ลดลง เป็นต้น จะเห็นว่ากลไกการควบคุมการเปลี่ยนแปลงภายในผลิตผลค่อนข้างซับซ้อน และต่างชนิดพืชก็มีกลไกแตกต่างกันไป จำเป็นต้องได้รับการศึกษาวิจัยให้เข้าใจ จึงจะสามารถจัดการให้ผลิตผลมีการเปลี่ยนแปลงหลังการเก็บเกี่ยวช้าลง และสามารถยืดอายุออกไปได้นาน ส่งไปขายยังต่างประเทศได้ไกลออกไป
สับปะรดกลุ่มพันธุ์ควีน เช่น พันธุ์ตราดสีทอง ภูเก็ต สวี และภูแล เป็นพันธุ์ที่อ่อนแอต่อการเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ เกิดอาการไส้สีน้ำตาล ไม่สามารถส่งไปขายยังต่างประเทศได้ แตกต่างจากพันธุ์ปัตตาเวียหรือศรีราชา กลไกการเกิดอาการดังกล่าวยังไม่เป็นที่เข้าใจชัดเจนในปัจจุบัน จึงจำเป็นต้องมีการศึกษาตั้งแต่การเปลี่ยนแปลงเริ่มต้น เมื่อสับปะรดได้รับอุณหภูมิต่ำ เยื่อหุ้มออร์กาแนลต่างๆของเซลล์เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร เกิดการกระตุ้นการสร้างอนุมูลอิสระขึ้นมากน้อยเพียงใด สับปะรดมีกลไกป้องกันผลเสียจากอนุมูลอิสระเหล่านี้อย่างไร มีอะไรบ้างที่ถูกกระตุ้นให้แสดงออกมากขึ้นหรือลดลง เมื่อสับปะรดได้รับอุณหภูมิต่ำ สิ่งเหล่านี้มีบทบาทต่อกลไกให้เซลล์เสื่อมสภาพและก่อให้เกิดอาการไส้สีน้ำตาลได้อย่างไร
อีกอย่างหนึ่งได้แก่ ดอกไม้ ประเทศไทยเป็นประเทศที่ส่งออกกล้วยไม้ไปทั่วโลกมากในอันดับต้นๆ แต่ดอกไม้ชนิดอื่นประเทศไทยส่งออกน้อยมากทั้งที่มีความต้องการสูง เช่น ดอกบัวหลวง ปัจจุบันยังไม่สามารถส่งออกได้ เนื่องจากกลีบดอกเสียสภาพเร็วและไม่สามารถพัฒนาการบานได้ ทั้งนี้อาจเกิดหลายสาเหตุ เช่น ท่อลำเลียงน้ำ เกิดการอุดตันทำให้ดูดน้ำได้ไม่เพียงพอกับการคายน้ำ ดอกบัวหลวงเกิดสภาพขาดน้ำ อาจทำให้มีการสังเคราะห์เอทิลีนเพิ่มขึ้น เร่งอาการขอบกลีบดำและกลีบดอกซีดจางอาจเกิดเนื่องจากขาดอาหารสะสมภายในดอก หรือเก็บเกี่ยวดอกบัวหลวงในระยะที่ไม่เหมาะสม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องวิจัยศึกษาถึงสาเหตุของการเกิดอาการขอบกลีบดำ และสีกลีบดอกซีดจาง โดยศึกษาถึงการอุดตันของท่อลำเลียงน้ำ และการคายน้ำของดอกบัวหลวง ศึกษาถึงบทบาทของฮอร์โมนพืช เช่น เอทิลีน จิบเบอเรลลิน ไซโตไคนิน และออกซินต่อคุณภาพของดอกบัวหลวงหลังเก็บเกี่ยว และศึกษาการเปลี่ยนแปลงปริมาณคาร์โบไฮเดรตในดอกบัวหลวงระหว่างการพัฒนาดอกและระหว่างการปักแจกัน รวมถึงศึกษาระยะเก็บเกี่ยวดอกบัวหลวงที่เหมาะสมและพัฒนาการบานได้ระหว่างการปักแจกัน
แนวทางการศึกษาวิจัย
การศึกษาวิจัยโดยรวมในเรื่องชีววิทยาของผัก ผลไม้ และดอกไม้ หลังการเก็บเกี่ยว มุ่งเน้นการวิจัยเกี่ยวกับการ เปลี่ยนแปลงทางกายวิภาคและทางเคมีภายในผลิตผล การตอบสนองของผลิตผลต่อฮอร์โมนพืช กิจกรรมของเอนไซม์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางเคมี การแสดงออกของยีนที่ควบคุมการผลิตและกิจกรรมของเอนไซม์ต่างๆ ตลอดจนปัจจัยควบคุมการแสดงออกของยีนต่างๆ เหล่านั้น
ติดต่อกลุ่มวิจัย Postharvest Biology
ประธานกลุ่มวิจัย : ศ.ดร.จริงแท้ ศิริพานิช
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำาแพงแสน คณะเกษตร ภาควิชาพืชสวน
อำาเภอกำาแพงแสน จังหวัดนครปฐม 73140
โทร 034-355-311 โทรสาร 034-355-311 Email : [email protected]