การเพิ่มปริมาณสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวียโดยการใช้สารเมทิลจัสโมเนทและออกซินก่อนและหลังการเก็บเกี่ยว

สับปะรดเป็นผลไม้ที่มีความสำคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศไทย ซึ่งประเทศไทยเป็นผู้ผลิตสับปะรดและส่งออกผลิตภัณฑ์สับปะรดรายใหญ่ที่สุดของโลก คิดเป็นร้อยละ 50 ของปริมาณการส่งออกทั้งหมด ในปี 2560 ปริมาณการส่งออกสับปะรดสดและผลิตภัณฑ์ปริมาณ 1.944 ล้านตัน ซึ่งเพิ่มขึ้นจากปริมาณ 1.79 ล้านตัน ในปี 2559 ปริมาณส่งออก 1.79 ล้านตัน (สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร, 2561) โดยส่งออกแบบแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ และผลสด สำหรับสับปะรดพันธุ์ปลูกที่นิยมบริโภคผลสดในประเทศไทย ได้แก่ สับปะรดในกลุ่ม Smooth Cayenne และ Queen ซึ่งมีชื่อเรียกแตกต่างกันไปตามแหล่งเพาะปลูกของประเทศไทย เช่น พันธุ์ปัตตาเวีย นางแล สวี และตราดสีทอง เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีสับปะรดพันธุ์อื่นที่ไม่ใช่พันธุ์พื้นเมืองของไทยแต่มีการเพาะปลูกในเชิงพาณิชย์ ได้แก่ พันธุ์ MD2  สับปะรดจัดเป็นผลไม้ที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง เนื่องจากมีน้ำตาลซึ่งเป็นแหล่งของพลังงาน มีวิตามิน และแร่ธาตุหลายชนิด และที่สำคัญยังมีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิด เช่น สารประกอบฟีนอลิก เบต้าแคโรทีน ซึ่งจัดเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่สามารถยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เกิดขึ้นในร่างกายได้ โดยเฉพาะสารประกอบฟีนอลิกเป็นกลุ่มของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพสำคัญที่มักพบในผักและผลไม้ทั่วไป นอกจากนี้สับปะรดยังเป็นแหล่งของเอนไซม์โบรมีเลน ซึ่งเป็นเอนไซม์ในกลุ่มโปรตีเอสที่สามารถย่อยโปรตีนให้เปลี่ยนเป็นเปปไทด์สายสั้นและกรดอะมิโน จึงสามารถช่วยให้ร่างกายย่อยอาหารได้ดีขึ้น อีกทั้งยังมีผลช่วยลดความเสี่ยงต่อการเกิดโรคต่างๆ ด้วย (Gardner et al., 2000, Wen and Wrolstad, 2002, Kongsuwan et al., 2009)

          ประเทศไทยมีการปลูกสับปะรดหลายพันธุ์ แต่สับปะรดพันธุ์ปัตตาเวียเป็นพันธุ์ที่มีการผลิตและบริโภคผลสดมากเป็นอันดับหนึ่งของประเทศ แต่จากรายงานการวิจัยผลการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีพื้นฐานของเนื้อสับปะรด พบว่า เนื้อผลของสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวียมีสีเหลืองอ่อน (ซีด) มีปริมาณวิตามินซี สารต้านอนุมูลอิสระ ปริมาณเบต้าแคโรทีน โบรมีเลน หรือปริมาณสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพน้อยกว่าสับปะรดพันธุ์อื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (อรอง จันทร์ประสาทสุข, 2558) แต่เนื่องด้วยปัจจุบันผู้บริโภคหันมาใส่ใจในสุขภาพมากขึ้น และรัฐบาลเองก็มีความพยายามที่จะให้ประชาชนคนไทย “ทานอาหารเป็นยา” มากกว่า “ทานยาเป็นอาหาร” ดังนั้นการพัฒนาคุณภาพของผลิตผลทางการเกษตรให้มีปริมาณสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเพิ่มสูงขึ้น จึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจและเป็นการสร้างมูลค่าให้กับสับปะรดของไทย โดยเฉพาะสารเบต้าแคโรทีนซึ่งเป็นสารในกลุ่มแคโรทีนอยด์ (carotenoids) มีสีเหลือง ส้ม จนถึงแดง เป็นสารที่มีฤทธิ์ต่อต้านการเกิดโรคมะเร็ง ฤทธิ์ต้านการอักเสบในผู้ป่วยโรครูมาตอยด์ ช่วยขับปัสสาวะ ต้านการอักเสบที่บริเวณลำไส้ ลดอาการปวด และโรคหอบหืดเรื้อรังได้ ดังนั้นการส่งเสริมให้เนื้อสับปะรดมีปริมาณเบต้าแคโรทีนที่สูงขึ้น ก็จะช่วยทำให้สีเนื้อของสับปะรดเข้มขึ้น และดูน่ารับประทานมากกว่าสับปะรดที่เนื้อสีเหลืองอ่อนหรือซีด นอกจากนั้นยังช่วยทำให้เนื้อสับปะรดมีฤทธิ์ต้านมะเร็งและการอักเสบได้สูงขึ้นอีกด้วย  อย่างไรก็ตามระยะการเก็บเกี่ยวสับปะรดก็มีความสัมพันธ์กับการพัฒนาสีเนื้อของสับปะรด โดยปกติเกษตรกรจะสังเกตจากสีของเปลือกร่วมกับการนับจำนวนวันหลังการออกดอกคือ 150-165 วัน แต่การเก็บเกี่ยวจะช้าหรือเร็วขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ (ร้อน หนาว และปริมาณน้ำฝน) ด้วย หากเป็นการเก็บเกี่ยวเพื่อรับประทานผลสดในประเทศจะเก็บเกี่ยวเมื่อตามีสีเหลืองไม่เกินร้อยละ 50  และหากเป็นการเก็บเกี่ยวเพื่อการส่งออกจะเก็บเกี่ยวเมื่อมีตามีสีเหลืองไม่เกินร้อยละ 20-30  (หรือสีตาของสับปะรดปรากฏสีเหลือง 2 แถวนับจากขั้วผล) อย่างไรก็ตาม ผลสับปะรดที่มีการพัฒนาในช่วงฤดูหนาวและเก็บเกี่ยวในฤดูฝน จะมีสีของเปลือกและสีตาเป็นสีเขียว ทำให้ยากต่อการใช้ลักษณะสีผลเป็นดัชนีสำหรับการเก็บเกี่ยวได้ ดังนั้นการเก็บเกี่ยวจึงต้องอาศัยเกษตรกรที่มีความเชี่ยวชาญเท่านั้น ในขณะที่จำนวนผู้เชี่ยวชาญที่สามารถเก็บเกี่ยวได้มีจำนวนน้อย ส่งผลให้สับปะรดที่เก็บเกี่ยวไปไม่ได้คุณภาพตามที่ต้องการ นอกจากนี้การที่สีผิวเปลือกสับปะรดมีสีเขียวก็ส่งผลกระทบต่อการตัดสินใจซื้อของผู้บริโภค เพราะผู้บริโภคจะเข้าใจว่าผลสับปะรดนี้ยังอ่อน มีรสเปรี้ยว และยังไม่เหมาะต่อการรับประทาน ตลอดจนมีคุณค่าทางอาหารและสารออกฤทธิ์ที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกายน้อย

          มีรายงานวิจัยแสดงถึงการใช้สารเมทิลจัสโมเนทและออกซินในการเพิ่มปริมาณสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในผลไม้ โดยสารเมทิลจัสโมเนท (Methyl jasmonate, MeJA) เป็นสารอินทรีย์ที่มีฤทธิ์ในการควบคุมการเจริญเติบโตของพืช มีบทบาทต่อการเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะและคุณภาพของผักและผลไม้ก่อนและหลังการเก็บเกี่ยวในหลายด้าน เช่น การเปลี่ยนแปลงด้านองค์ประกอบทางเคมี สี และน้ำหนักสด เป็นต้น และสามารถปรับปรุงการพัฒนาสีผิวของผลไม้หลายชนิดๆ ทำให้สีมีการพัฒนาอย่างสม่ำเสมอ กระตุ้นการสังเคราะห์แคโรทีนอยด์ และเพิ่มปริมาณเบต้าแคโรทีน ซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญในมะม่วง และแอปเปิ้ล (Gonzalez-Aguilar และ คณะ, 2001; 2003) สำหรับออกซิน (Auxin) จัดเป็นสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช มีคุณสมบัติเป็นสารเร่งการเจริญเติบโต มีผลกระตุ้นการขยายขนาดของเซล การยืดตัวของเซล และยังมีผลกระตุ้นการเกิดราก รวมถึงมีคุณสมบัติในการส่งเสริมการเจริญเติบโตในส่วนต่าง ๆ ของพืช ออกซินมีทั้งในรูปแบบออกซินธรรมชาติ ได้แก่ สาร IAA และออกซินสังเคราะห์ ได้แก่ สาร NAA โดยมีงานวิจัยของ Gang Ma และคณะ (2021) รายงานว่าการให้สาร NAA  ในระหว่างการปลูกสามารถกระตุ้นการสังเคราะห์ปริมาณสารแคโรทีนอยด์ในผลส้มพันธุ์ ‘Aoshima unshiu’ได้ ซึ่งแคโรทีนอยด์เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญในส้มเช่นเดียวกับสับปะรด โดย NAA ไปกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์แคโรทีนอยด์ ทั้งนี้มีรายงานวิจัยได้แสดงให้เห็นถึงการใช้สาร NAA จะช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโต เพิ่มการติดผลและคุณภาพของผลไม้ (Greenberg et al., 1996, 2006, 2010)

          จากรายงานการวิจัยที่กล่าวมาข้างต้น ทำให้เห็นว่าสารเมทิลจัสโมเนทและออกซิน มีศักยภาพในการส่งเสริมการสังเคราะห์สารสีกลุ่มแคโรทีนอยด์ในผลไม้ที่มีสีเหลืองได้เป็นอย่างดี ดังนั้นในการวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของการใช้สารเมทิลจัสโมเนทและออกซินในระหว่างการเพาะปลูกและหลังการเก็บเกี่ยว เพื่อส่งเสริม/กระตุ้นการสังเคราะห์สารสีกลุ่มแคโรทีนอยด์ในสับปะรดพันธุปัตตาเวีย เพื่อให้ได้สับปะรดที่มีคุณค่าทางอาหารเพียงพอที่จะใช้ “อาหารเป็นยาเพื่อป้องกันการเจ็บป่วย” ตลอดจนศึกษาผลกระทบผลของสารเมทิลจัสโมเนทและออกซินที่มีต่อสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพชนิดอื่นๆ (phenolic, antioxidants, bromelain), การพัฒนาสีเปลือกของสับปะรดจากสีเขียวเป็นสีเหลืองเพื่อใช้เป็นดัชนีสำหรับการเก็บเกี่ยว และศึกษาด้านคุณภาพการบริโภคสับปะรด (วิตามินซี)  การศึกษาครั้งนี้ จะเป็นการยกระดับคุณภาพและเพิ่มมูลค่าของสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวีย อีกทั้งยังเป็นการสร้างความมั่นใจในคุณภาพของสับปะรดไทยที่จำหน่ายออกสู่ตลาดทั้งในประเทศและต่างประเทศ