การประยุกต์ใช้เทคนิคสเปกโทรสโคปีอินฟราเรดย่านใกล้สำหรับทำนายปริมาณแคโรทีนอยด์ ในเชื้อพันธุกรรมข้าวโพดหวาน

Main Article Content

ชลธิชา จีนขำ
จีรายุทธ หงษ์เวียงจันทร์
พรชัย หาระโคตร

บทคัดย่อ

การใช้เทคนิคสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้ (near infrared spectroscopy; NIRs) เพื่อประเมินปริมาณแคโรทีนอยด์ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพสามารถช่วยให้การปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดหวานเพื่อเพิ่มปริมาณแคโรทีนอยด์ประสบความสำเร็จ ดังนั้น การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ปริมาณลูทีน ซีแซนทิน เบตา-คริปโตแซนทิน เบตา-แคโรทีน และปริมาณแคโรทีนอยด์รวมในเชื้อพันธุกรรมข้าวโพดหวานด้วยเทคนิคสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้ร่วมกับวิธีทางสถิติแบบ partial least squares (PLS) regression และเทคนิคโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง สำหรับการสร้างและทดสอบความแม่นยำของสมการ ผลจากการศึกษา พบว่า เทคนิคสเปกโทรสโคปีอินฟราเรดย่านใกล้สามารถใช้ในการแบ่งกลุ่มตัวอย่างและทำนายปริมาณแคโรทีนอยด์ในเชื้อพันธุกรรมข้าวโพดได้ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจของสมการที่ใช้ทำนาย (R2 เท่ากับ 0.60-0.84) รวมทั้งมีค่า ratio of standard error of prediction to standard deviation (2.14-2.53) สูง ในขณะที่ค่า standard error of calibration, standard error of prediction และ bias ต่ำ นอกจากนี้ ปริมาณแคโรทีนอยด์ที่ประเมินได้จาก NIRs ไม่มีความแตกต่างจากการวิเคราะห์ด้วยวิธีการมาตรฐาน ดังนั้น เทคนิค NIRs สามารถนำมาใช้เพื่อประเมินปริมาณแคโรทีนอยด์ในเชื้อพันธุกรรมสำหรับโปรแกรมการปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดหวานได้เป็นอย่างดี

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

บท
บทความวิจัย (research article)

References

กมล เลิศรัตน์. 2536. การปรับปรุงพันธุ์พืชผสมข้าม. คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น. ขอนแก่น.

กรุณรัตน์ สกุลนามรัตน์, ปิยะมาศ จานนอก, สุภลักษณ์ คุณเลิศ, สุวนันท์ มิฆเนตร, ดารารัตน์ วงษ์มุข, ศิริลักษณ์ สุดเวียง และกิตติพันธุ์ คำศรี. สมการทำนายความหวานของลูกพลับด้วยเทคนิค NIR spectroscopy. น. 250-256. ใน: การประชุมวิชาการระดับชาติ ครั้งที่ 8 22-23 ธันวาคม 2559. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตสุรินทร์, สุรินทร์.

ธารารัตน์ มณีน่วม, วันชัย จันทร์ประเสริฐ, รณฤทธิ์ ฤทธิรณ, อัญชลี ประเสริฐศักดิ์, และสุนันทา วงศ์ปิยชน. 2560. การสร้างสมการเพื่อประเมินสาร 2-acetyl-1-pyrroline ในข้าวหอมมะลิด้วยเทคนิคอินฟราเรดสเปกโทรสโคปี. น. 168-176. ใน: สัมมนาวิชาการข้าว กลุ่มศูนย์วิจัยข้าวภาคเหนือตอนบนและภาคเหนือตอนล่าง ประจำปี 2560 28-30 มีนาคม 2560. โรงแรม ดิ อิมเพรส น่าน, จังหวัดน่าน.

นิมมิตรา ไชยรัตนโชติ. 2559. การใช้เทคนิคสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้และเทคนิคการถ่ายภาพเชิงสเปกตรัมในการติดตามคุณภาพภายในและปริมาณเบต้าแคโรทีนในมะม่วงน้ำดอกไม้สีทอง. วิทยานิพนธ์ ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยศิลปากร. นครปฐม.

รณฤทธิ์ ฤทธิรณ. 2560. การสร้างระบบ NIR สำหรับการวิเคราะห์ประจำวัน. ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. นครปฐม.

สำนักงานเศรษฐกิจเกษตร. 2562. รายละเอียดภาวะเศรษฐกิจการเกษตร. แหล่งข้อมูล: http:// http://www.oae.go.th. ค้นเมื่อ 4 กุมภาพันธ์ 2564.

ศุมาพร เกษมสำราญ, วารุณี ธนะแพสย์, ศิวลักษณ์ ปฐวีรัตน์, อนุพันธุ์ เทิดวงศ์วรกุล, ปิติพร ฤทธิเรืองเดช, ธงชัย สุวรรณสิชณน์, และรณฤทธิ์ ฤทธิรณ. 2552. หลักการพื้นฐานของเทคนิคสเปกโตรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้. น. 16-23. ใน: เทคโนโลยีอินฟราเรดย่านใกล้และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, นครปฐม.

Agelet, L. E., and C. R. Hurburgh Jr. 2014. Limitations and current applications of Near Infrared Spectroscopy for single seed analysis. Talanta. 121: 288-299.

Barker, F. M., D. M. Snodderly, E. J. Johnson, W. Schalch, W. Koepcke, J. Gerss, and M. Neuringer. 2011. Nutritional manipulation of primate retinas, v: effects of lutein, zeaxanthin, and n-3 fatty acids on retinal sensitivity to blue-light–induced damage. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52: 3934-3942.

Berardo, N., O. V. Brenna, A. Amato, P. Valoti, V. Pisacane, and M. Motto. 2004. Carotenoid concentration among maize genotypes measured by near infrared reflectance spectroscopy (NIRS). Innovative Food Science and Emerging Technologies. 5: 393-398.

Brenna, O. V., and N. Berardo. 2004. Application of near-infrared reflectance spectroscopy (NIR) to the evaluation of carotenoids content in maize. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 52: 5577-5582.

Cooper, D. A. 2004. Carotenoids in health and disease: recent scientific evaluations, research recommendations and the consumer. Journal of Nutrition. 134: 221-224.

Dwyer J. H., M. Navab, K. M. Dwyer, K. Hassan, P. Sun, A. Shircore, S. Hama-Levy, G. Hough, X. Wang, T. Drake, C. N. Merz, A. M. Fogelman. 2001. Oxygenated carotenoid lutein and progression of early atherosclerosis: the Los Angeles atherosclerosis study. Circulation. 103: 2922-29227.

Eggersdorfer, M., and A. Wyss. 2018. Carotenoids in human nutrition and health. Archives of Biochemistry and Biophysics. 652: 18-26.

Gupta, P., Y. Sreelakshimi, and R. Sharma. 2015. A rapid and sensitive method for determination of carotenoids in plant tissues by high performance liquid chromatography. Plant Methods. 11: 1-12.

Kahriman, F., i. Onaç, F. M.Türk, F. Öner, and C. Ö. Egesel. 2019. Determination of carotenoid and tocopherol content in maize flour and oil samples using near-infrared spectroscopy. Spectroscopy Letters. 8: 473-481.

Krinsky, N. I., and E. J. Johnson. 2005. Carotenoids actions and their relation to health and diseases. Molecular Aspects of Medicine. 26: 459-516.

Niranjana, R., R. Gayathri, S. Mol, T. Sugawara, T. Hirata, K. Miyashita, and P. Ganesan. 2015. Carotenoids modulate the hallmarks of cancer cells. Journal of functional foods. 18: 968-985.

O’Hare, J., K. J. Fanning, and I. F. Martin. 2014. Zeaxanthin biofortification of sweet-corn and factors affecting zeaxanthin accumulation and color change. Archives of Biochemistry and Biophysics. 572: 184–187.

Parada, J., and J. M. Aguilera. 2007. Food microstructure affects the bioavailability of several nutrients. Journal of Food Science. 72: R21-R32.

Rambla, F. J., S. Garrigues, and M. De La Guardia. 1997. PLS-NIR determination of total sugar, glucose, fructose and sucrose in aqueous solutions of fruit juices. Analytica Chimica Acta. 344: 41-53.

Scott, E. C., and L. A. Eldridge. 2005. Comparison of carotenoid content in fresh, frozen and canned corn. Journal of Food Composition and Analysis. 18: 551-559.

Shao, Y., and Y. He. 2007. Nondestructive measurement of the internal quality of bayberry juice using Vis/NIR spectroscopy. Journal of Food Engineering. 79: 1015-1019.

Tilahun, S., M. H. Seo, I. G. Hwang, S. H. Kim, H. R. Choi, and C. S. Jeong. 2018. Prediction of lycopene and β-carotene in tomatoes by portable chroma-meter and VIS/NIR spectra. Postharvest Biology and Technology. 136: 50-56.

Williams, P. 2004. Near-Infrared Technology: Getting the Best Out of Light. Value Added Wheat CRC, Limited, Canada.

Yang, Q., X. Yang, Q. Zhang, WY. Wang, H. Song, and F. Huang. 2020. Quantifying soluble sugar in super sweet corn using near-infrared spectroscopy combined with chemometrics. Optik. 220: 165128.

Most read articles by the same author(s)