ผลของระยะเวลาในการฉายพลาสมาแบบไดอิเล็กทริคแบริเออร์ดิสชาร์จต่อการเจริญเติบโต สารพฤกษเคมี ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และฤทธิ์ต้านไกลเคชั่นในผักบุ้ง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ความเป็นมาและวัตถุประสงค์: พลาสมาแบบไดอิเล็กทริคแบริเออร์ดิสชาร์จ (DBD พลาสมา) เป็นเทคโนโลยีที่ไม่ใช้ความร้อนและสารเคมี ช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตและสารพฤกษเคมีของพืช ผักบุ้งเป็นพืชที่มีคุณค่าทางโภชนเภสัชสูงจึงสามารถพัฒนาไปเป็นอาหารเพื่อสุขภาพได้ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของระยะเวลาการฉาย DBD พลาสมาต่อการเจริญเติบโต ปริมาณสารพฤกษเคมี ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และต้านไกลเคชั่นในผักบุ้ง
วิธีดำเนินการวิจัย: วางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ จำนวน 5 ทรีตเมนต์ 3 ซ้ำ โดยนำเมล็ดผักบุ้งมาผ่านการฉาย DBD พลาสมาเป็นเวลา 5 10 15 และ 20 นาที เปรียบเทียบกับเมล็ดไม่ผ่านการฉายพลาสมาเป็นทรีตเมนต์ควบคุม จากนั้น นำมาปลูกและเก็บเกี่ยวที่อายุ 20 วันหลังเพาะเมล็ด บันทึกการเจริญเติบโต สารพฤกษเคมี ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และฤทธิ์ต้านไกลเคชั่น
ผลการวิจัย: เมล็ดผ่านการฉาย DBD พลาสมาเป็นเวลา 10 นาที ให้ต้นที่มีน้ำหนักสดและแห้งสูงที่สุด ต้นผักบุ้งจากเมล็ดที่ผ่านการฉาย DBD พลาสมา เป็นเวลา 5–20 นาที มีปริมาณคลอโรฟิลล์บี คลอโรฟิลล์ทั้งหมด แคโรทีนอยด์ และกรดแอสคอร์บิกทั้งหมดสูง โดยไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ (P > 0.05) ผักบุ้งมีปริมาณสารฟีนอลิกทั้งหมดสูงที่สุดเมื่อเมล็ดผ่านการฉาย DBD พลาสมาเป็นเวลา 20 นาที ส่วนการฉาย DBD พลาสมาเป็นเวลา 10 นาที มีปริมาณสารฟลาโวนอยด์ทั้งหมด และมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระจากปฏิกิริยา FRAP สูงที่สุด แต่การฉาย DBD พลาสมาเป็นเวลา 5 นาที ส่งผลให้มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระจากปฏิกิริยา DPPH และ ABTS รวมถึงฤทธิ์ต้านไกลเคชั่นสูงที่สุด
สรุป: การฉาย DBD พลาสมาให้กับเมล็ดผักบุ้งเป็นเวลา 10 นาที เป็นระยะเวลาที่เหมาะสมในการส่งเสริมการเจริญเติบโต เพิ่มสารพฤกษเคมี ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และต้านไกลเคชั่นในผักบุ้ง
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Abarghuei, F.M., M. Etemadi, A. Ramezanian, A. Esehaghbeygi and J. Alizargar. 2021. An application of cold atmospheric plasma to enhance physiological and biochemical traits of basil. Plants. 10(10): 2088. https://doi.org/10.3390/plants10102088.
Adhikari, B., M. Adhikari and G. Park. 2020. The effects of plasma on plant growth, development, and sustainability. Appl. Sci. 10(17): 6045. https://doi.org/10.3390/app10176045.
Alrifai, O., X. Hao, R. Liu, Z. Lu, M.F. Marcone and R. Tsao. 2020. Amber, red and blue LEDs modulate phenolic contents and antioxidant activities in eight cruciferous microgreens. J. Food Bioact. 11: 95–109. https://doi.org/10.31665/JFB.2020.11241.
Anwar, S., S. Khan, A. Almatroudi, A.A. Khan, M.A. Alsahil, S.A. Almatroodi and A.H. Rahmani. 2021. A review on mechanism of inhibition of advanced glycation end products formation by plant derived polyphenolic compounds. Mol. Biol. Rep. 48(1): 787–805. https://doi.org/10.1007/s11033-020-06084-0.
Aranda-Rivera, A.K., A. Cruz-Gregorio, Y.L. Arancibia-Hernández, E.Y. Hernández-Cruz and J. Pedraza-Chaverri. 2022. RONS and oxidative stress: An overview of basic concepts. Oxygen. 2(4): 437–478. https://doi.org/10.3390/oxygen2040030.
Bauer, G. 2019. The synergistic effect between hydrogen peroxide and nitrite, two long-lived molecular species from cold atmospheric plasma, triggers tumor cells to induce their own cell death. Redox Biol. 26: 101291. https://doi.org/10.1016/j.redox.2019.101291.
Billah, M., S.A. Sajib, N.C. Roy, M.M. Rashid, M.A. Rwza, M.M. Hasan and M.R. Talukder. 2020. Effects of DBD air plasma treatment on the enhancement of black gram (Vigna mungo L.) seed germination and growth. Arch. Biochem. Biophys. 681: 108253. https://doi.org/10.1016/j.abb.2020.108253.
Burkart, G.M. and F. Brandizzi. 2021. A tour of TOR complex signaling in plants. Trends Biochem. Sci. 46(5): 417–428. https://doi.org/10.1016/j.tibs.2020.11.004.
Chirokov, A., A. Gutsol and A. Fridman. 2005. Atmospheric pressure plasma of dielectric barrier discharges. Pure Appl. Chem. 77(2): 487–495. https://doi.org/10.1351/pac200577020487.
Devireddy, A.R., S.I. Zandalinas, Y. Fichman and R. Mittler. 2021. Integration of reactive oxygen species and hormone signaling during abiotic stress. Plant J. 105(2): 459–476. https://doi.org/10.1111/tpj.15010.
Ebert, A.W. 2022. Sprouts and microgreens—novel food sources for healthy diets. Plants. 11(4): 571. https://doi.org/10.3390/plants11040571.
Gunathilake, K.D.P.P. and K.K.D.S. Ranaweera. 2016. Antioxidative properties of 34 green leafy vegetables. J. Funct. Foods. 26: 176–186. https://doi.org/10.1016/j.jff.2016.07.015.
Guragain, R.P., H.B. Baniya, S. Dhungana, G.K. Chhetri, B. Sedhai, N. Basnet, A. Shakya, B.P. Pandey, S.P. Pradhan, U.M. Joshi and D.P. Subedi. 2022. Effect of plasma treatment on the seed germination and seedling growth of radish (Raphanus sativus). Plasma Sci. Technol. 24(1): 015502. https://doi.org/10.1088/2058-6272/ac3476.
Guragain, R.P., H.B. Baniya, S.P. Pradhan, S. Dhungana, G.K. Chhetri, B. Sedhai, N. Basnet, G.P. Panta, U.M. Joshi, B.P. Pandey and D.P. Subedi. 2021. Impact of non-thermal plasma treatment on the seed germination and seedling development of carrot (Daucus carota sativus L.). J. Phys. Commun. 5(12): 125011. https://doi.org/10.1088/2399-6528/ac4081.
Han, B., N.N. Yu, W. Zheng, L.N. Zhang, Y. Liu, J.B. Yu, Y.Q. Zhang, G. Park, H.N. Sun and T. Kwon. 2021. Effect of non-thermal plasma (NTP) on common sunflower (Helianthus annus L.) seed growth via upregulation of antioxidant activity and energy metabolism-related gene expression. Plant Growth Regul. 95(5): 271–281. https://doi.org/10.1007/s10725-021-00741-5.
Hati, S., M. Patel and D. Yadav. 2018. Food bioprocessing by non-thermal plasma technology. Curr. Opin. Food Sci. 19: 85–91. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2018.03.011.
Kapur, A., A. Hasković, A. Čopra-Janićijević, L. Klepo, A. Topčagić, I. Tahirović and E. Sofić. 2012. Spectrophotometric analysis of total ascorbic acid content in various fruits and vegetables. Glas. Hem. Technol. Bosne. Herceg. 38: 39–42.
Kassanuk, T. and K. Phasinam. 2021. Study on consumptive use of water of kangkong. Psychol Educ. 58(1): 1636–1639. https://doi.org/10.17762/pae.v58i1.959.
Li, G. and Y. Qin. 2024. An exploration of the application of principal component analysis in big data processing. Appl. Math. Nonlinear Sci. 9(1): 1–24. https://doi.org/10.2478/amns-2024-0664.
Lichtenthaler, H.K. and A.R. Wellburn. 1983. Determinations of total carotenoids and chlorophyll a and b of leaf extract in different solvents. Biochem. Soc. Trans. 11(5): 519–592. https://doi.org/10.1042/bst0110591.
Luang-In, V., W. Saengha, T. Karirat, B. Buranrat, K. Matra, S. Deeseenthum and T. Katisart. 2021. Effect of cold plasma and elicitors on bioactive contents, antioxidant activity and cytotoxicity of Thai rat-tailed radish microgreens. J. Sci. Food Agric. 101(4): 1685–1698. https://doi.org/10.1002/jsfa.10985.
Matough, F.A., S.B. Budin, Z.A. Hamid, N. Alwahaibi and J. Mohamed. 2012. The role of oxidative stress and antioxidants in diabetic complications. Sultan Qaboos Univ. Med. J. 12(1): 5–18. https://doi.org/10.12816/0003082.
Mitra, S., L.N. Nguyen, M. Akter, G. Park, E.H. Choi and N.K. Kaushik. 2019. Impact of ROS generated by chemical, physical, and plasma techniques on cancer attenuation. Cancers. 11(7): 1030. https://doi.org/10.3390/cancers11071030.
Ongrak, P. 2018. Antioxidant and Antiglycation Properties of Fifteen Cultivated and Wild Vigna Species. MS Thesis, Kasetsart University, Nakhon Pathom. (in Thai)
Ongrak, P., N. Poolyarat, S. Suksaengpanomrung, K. Saidarasamoot, Y. Jirakiattikul and P. Rithichai. 2023. Germination, physicochemical properties, and antioxidant enzyme activities in kangkong (Ipomoea aquatica Forssk.) seeds as affected by dielectric barrier discharge plasma. Horticulturae. 9(12): 1269. https://doi.org/10.3390/horticulturae9121269.
Park, H., P. Puligundla and C. Mok. 2020. Cold plasma decontamination of brown rice grains: Impact on biochemical and sensory qualities of their corresponding seedlings and aqueous tea infusions. LWT. 131: 109508. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109508.
Priatama, R.A., A.N. Pervitasari, S. Park, S.J. Park and Y.K. Lee. 2022. Current advancements in the molecular mechanism of plasma treatment for seed germination and plant growth. Int. J. Mol. Sci. 23(9): 4609. https://doi.org/10.3390/ijms23094609.
Puccinelli, M., R. Maggini, L.G. Angelini, M. Santin, M. Landi, S. Tavarini, A. Castagna and L. Incrocci. 2022. Can light spectrum composition increase growth and nutritional quality of Linum usitatissimum L. sprouts and microgreens?. Horticulturae. 8(2): 98. https://doi.org/10.3390/horticulturae8020098.
Rithichai, P., Y. Jirakiattikul, M. Singhawiboon and N. Poolyarat. 2020. Effect of dielectric barrier discharge plasma on growth and secondary metabolite contents of lettuce sprout. TSTJ. 28(11): 2000–2011. https://doi.org/10.14456/tstj.2020.159. (in Thai)
Rithichai, P., Y. Jirakiattikul, M. Singhawiboon and N. Poolyarat. 2021. Enhancement of seed quality and bioactive compound accumulation in sunflower sprouts by dielectric barrier discharge plasma treatment. ScienceAsia. 47: 441–448. https://doi.org/10.2306/scienceasia1513-1874.2021.056.
Saengha, W., T. Karirat, B. Buranrat, K. Matra, S. Deeseenthum, T. Katisart and V. Luang-In. 2021. Cold plasma treatment on mustard green seeds and its effect on growth, isothiocyanates, antioxidant activity and anticancer activity of microgreens. Intl. J. Agric. Biol. 25: 667–676.
Sajak, A.A.B., F. Abas, A. Ismail and A. Khatib. 2016. Effect of different drying treatment and solvent ratios on phytochemical of Ipomoea aquatica and correlation with α-glucosidase inhibitory activity. Int. J. Food Prop. 19(12): 2817–2831. https://doi.org/10.1080/10942912.2016.1141295.
Shaer, M.E., M. Abdel-azim, H. El-welily, Y. Hussein, A. Abdelghani, A. Zaki and M. Mobasher. 2023. Effects of DBD direct air plasma and gliding arc indirect plasma activated mist on germination, and physiological parameters of rice seed. Plasma Chem. Plasma Process. 43: 1169–1193. https://doi.org/10.1007/s11090-023-10350-x.
Shelar, A., A.V. Singh, P. Dietrich, R.S. Maharjan, A. Thissen, P.N. Didwal, M. Shinde, P. Laux, A. Luch, V. Mathe, T. Jahnke, M. Chaskar and R. Patil. 2022. Emerging cold plasma treatment and machine learning prospects for seed priming: A step towards sustainable food production. RSC Adv. 12: 10467–10488. https://doi.org/10.1039/d2ra00809b.
Štepánová, V., P. Slavíček, J. Kelar, J. Prášil, M. Smékal, M. Stupavská, J. Jurmanová and M. Černák. 2018. Atmospheric pressure plasma treatment of agricultural seeds of cucumber (Cucumis sativus L.) and pepper (Capsicum annuum L.) with effect on reduction of diseases and germination improvement. Plasma Process. Polym. 15(2): 1700076. https://doi.org/10.1002/ppap.201700076.
Sultana, R., A.M. Alashi, K. Islam, Md. Saifullah, C.E. Haque and R.E. Aluko. 2021. Chemical composition and in vitro antioxidant properties of water-soluble extracts obtained from Bangladesh vegetables. J. Food Biochem. 45(3): e13357. https://doi.org/10.1111/jfbc.13357.
Umar, K.J., L.G. Hassan, S.M. Dangoggo and M.J. Ladan. 2007. Nutritional composition of water spinach (Ipomoea aquatica Forsk.) leaves. J. Appl. Sci. 7(6): 803–809. https://doi.org/10.3923/jas.2007.803.809.
Waskow, A., A. Howling and I. Furno. 2021. Mechanisms of plasma-seed treatments as a potential seed processing technology. Front. Phys. 9: 617345. https://doi.org/10.3389/fphy.2021.617345.
