เปลือกกุ้งสารพัดประโยชน์

ช่วงนี้ข่าวเกี่ยวกับปัญหาของเรื่องกุ้ง ๆ มีออกมากันบ่อยมาก โดยเฉพาะเรื่องของปัญหาการทำนากุ้งแบบเดิม ๆ ที่ทำกันอยู่ซึ่งมีผู้ศึกษาพบว่ามีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้ดินเค็มปลูกพืชผักไม่ได้ เวลานี้จึงเป็นเรื่องของนักวิชาการที่เกี่ยวข้องจะต้องออกมาชี้แจงแถลงไขกันให้กระจ่างและหาระบบการจัดการที่เหมาะสมในการทำนากุ้งเพื่อไม่ให้มีปัญหากับสิ่งแวดล้อม เพราะยังไงเสีย เราคงจะเลิกเลี้ยงกุ้งกันไปหมดไม่ได้แน่ เพราะกุ้งนั้นเป็นสัตว์เศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศไทยเลยทีเดียว

ออกนอกประเด็นไปเล็กน้อยแต่ก็ยังอยู่ในเรื่องของกุ้งซึ่งเป็นสัตว์ที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ทั้งเนื้อและเปลือก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การนำเปลือกกุ้งมาใช้ประโยชน์นั้น ถือว่าเป็นเรื่องควรค่าแก่การศึกษาวิจัยเป็นอย่างยิ่ง เพราะในกุ้งแต่ละตัวนั้น สัดส่วนของส่วนที่เป็นเนื้อและส่วนที่เป็นเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งก็สูสีกัน ขนาดแบ่งน้ำหนักกันไปคนละเกือบ 50-50 ดังนั้น หากพิจารณาดูอุตสาหกรรมกุ้งแช่แข็ง ในปัจจุบันที่มีกุ้งป้อนเข้าโรงงานถึงปีละ 180,000 ตัน แล้วส่วนที่เป็นเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งก็มีถึง 90,000 ตัน เลยทีเดียว ซึ่งแน่นอนว่าส่วนเนื้อกุ้งนั้นเราเอามาใช้บริโภคกันเห็น ๆ แต่ส่วนเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งที่เป็นวัสดุเหลือใช้จากกระบวนแปรรูปกุ้งนั้น คนทั่วไปอาจยังมองไม่เห็นการใช้ประโยชน์ แต่ที่แน่ ๆ ก็คือปริมาณเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งที่มากมายจากโรงงานดังกล่าว หากทิ้งโดยเปล่าประโยชน์ก็คงน่าเสียดายอย่างยิ่ง

ปัจจุบัน การนำเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งไปใช้ประโยชน์ โดยมากก็จะเป็นการนำไปป่นบดทำเป็นส่วนผสมในอาหารสัตว์ ซึ่งการใช้ประโยชน์จากเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งแบบนี้ก็เป็นการใช้ประโยชน์ โดยทั่ว ๆ ไป อย่างไรก็ตาม หากมองลึกลงไปให้ถึงองค์ประกอบทางเคมีของเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งแล้ว มันสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้มากกว่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่วนของสารพอลิแซ็กคาไรด์ ซึ่งเป็นไบโอพอลิเมอร์ที่เรียกว่า ไคทิน อันเป็นองค์ประกอบหลักที่มีอยู่ไม่น้อยในเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งนั้น หากมีการสกัดออกมาและนำมาแปรรูปใช้งานแล้วก็เรียกได้ว่า มันเป็นสารพัดประโยชน์ตัวหนึ่งเลยทีเดียว

ในต่างประเทศมีการนำสารไคทินมาแปรสภาพให้อยู่ในรูปของสารที่สามารถละลายได้ง่ายในสารละลายทั่วไปเพื่อใช้งาน โดยแปรสภาพไคทินเป็นไคโทซานหรือเป็นสารอนุพันธ์อื่น ๆ ของไคทินและไคโทซานสำหรับนำไปใช้ประโยชน์กันในอุตสาหกรรมต่าง ๆ อาทิ อุตสาหกรรมยา เคมี เครื่องสำอาง อาหารและเครื่องดื่ม ตลอดจนการใช้ในการบำบัด น้ำเสีย

สำหรับในบ้านเราที่ผ่านมาก็ได้มีการศึกษาการสกัดไคทินจากเปลือกกุ้ง-หัวกุ้ง โดยหน่วยงานต่าง ๆ กันอยู่บ้าง และในหน่วยงานบางแห่งเริ่มมีความก้าวหน้าไปถึงระดับศึกษ การใช้ประโยชน์จากผลิตภัณฑ์ไคทินที่ได้จากเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งด้วย ดังเช่นที่สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย หรือ วท. ที่สามารถนำไคทินจากเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งกุลาดำมาแปรสภาพเพื่อใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ อันได้แก่ แปรเป็นไคโทซานและสารอนุพันธ์ของไคโทซานเพื่อใช้เป็นสารดูดซับโลหะอย่างเช่น ทองแดง นิเกิล และสังกะสีในน้ำทิ้งของโรงงานชุบโลหะด้วยไฟฟ้า การนำสารอนุพันธ์ของไคทินมาใช้เป็นสารผสมในแชมพูเพื่อช่วยทำให้เส้นผมเงางาม และการนำไคโทซานมาใช้เป็นสารช่วยในการผลิตวัสดุป้องกันการรบกวนของกระแสแม่เหล็กไฟฟ้า ดังเช่นอุปกรณ์บางชนิดที่ใช้ในโทรศัพท์เคลื่อนที่

การศึกษาวิจัยการนำเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งมาใช้ผลิตไคทิน ไคโทซาน และสารอนุพันธ์ที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ ดำเนินงานโดย อาจารย์สุมาลัย ศรีกำไลทอง และคณะซึ่งประกอบด้วยนักวิจัยทั้งชาวไทยและญี่ปุ่น โดยในงานวิจัยบางส่วนที่ได้ร่วมงานกับนักวิจัยชาวญี่ปุ่นนั้นจะร่วมกับตัวแทนจากสถาบันวิจัยญี่ปุ่น อันได้แก่ National Institute of Materials and Chemical Research และ Osaka National Research Institute ซึ่งการร่วมมือกับญี่ปุ่นนั้น ทำให้นักวิจัยชาวไทยได้มีโอกาสใช้เครื่องมือ และเทคโนโลยีบางอย่างที่ทันสมัยมากขึ้น

กระบวนการสกัดไคทินจากเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งโดยคร่าว ๆ นั้นทำได้โดยการนำเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งมาล้างด้วยน้ำสะอาดแล้วอบให้แห้งจากนั้นจึงบดให้ละเอียดแล้วร่อนผ่านตะแกรงให้ได้ขนาดที่เหมาะสมสำหรับนำผ่านกระบวนการแยกโปรตีนและลดปริมาณแร่บางชนิดที่มีอยู่ในเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งออก โดยการแยกโปรตีนออกทำได้ด้วยการใช้สารละลายโซดาไฟ (NaOH) แยกออกภายใต้สภาวะที่ เหมาะสม จากนั้นจึงล้างทำความสะอาดและทิ้งไว้ให้แห้ง และทำการลดปริมาณแร่ด้วยการใช้สารละลายกรดเกลือ (HCI) ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม หลังจากนั้นจึงนำส่วนที่ได้มาล้างน้ำให้สะอาดแล้วอบให้แห้งอีกครั้ง โดยส่วนที่ได้นี้จะเป็นสารไคทินซึ่งคิดแล้วเป็นปริมาณ 28 เปอร์เซ็นต์ของเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งที่นำมาใช้ในการสกัด

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไคทินที่ได้จะเป็นสารที่ละลายได้ยากในสารละลายทั่ว ๆ ไป ดังนั้น ในการใช้งานให้สะดวกจึงจำเป็นต้องแปรสภาพไคทินให้เป็นไคโทซานหรือสารอนุพันธ์อื่น ๆ ของไคทินและไคโทซานซึ่งมีความสามารถในการละลายที่ดีขึ้นกว่าเดิม

สำหรับการแปรสภาพไคทินเป็นไคโทซานนั้นทำได้โดยการแยกหมู่อะเซทิลซึ่งเป็น องค์ประกอบตัวหนึ่งในโครงสร้างของไคทินออก โดยนำไคทินไปทำปฏิกิริยากับสารละลายโซดาไฟภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ส่วนการเตรียมสารอนุพันธ์อื่น ๆ ของไคทินและไคโทซานนั้น ก็ทำได้โดยใช้สารเคมีและสภาวะในการแปรสภาพไคทินและไคโทซานที่แตกต่างกันออกไป เช่น การเตรียมสารอนุพันธ์ของไคทินที่ชื่อ คาร์บอกซิลเมทิล ไคทิน (CM-chitin) สำหรับนำไปใช้เป็นสารผสมในแชมพู ก็ทำได้โดยการนำไคทินมาทำปฏิกิริยากับสารละลายกรดโมโนคลอโร แอซิติก ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม เป็นต้น

ส่วนของการใช้งานสารพัดประโยชน์ที่ได้จากเปลือกกุ้ง-หัวกุ้งนี้ ทาง วท. ก็ได้มีการศึกษาใน 3 แนวทาง คือ แนวทางที่หนึ่ง เป็นการนำไคโทซานมาใช้ดูดซับโลหะหนักในน้ำทิ้งของโรงงานชุบโลหะด้วยไฟฟ้า ซึ่งก็พบว่าไคโทซานที่เตรียมได้สามารถดูดซับทองแดง นิเกิล และสังกะสีในน้ำทิ้งได้ดีอีกทั้งยังให้ผลดีกว่าไคโทซานที่นำเข้าจากต่างประเทศด้วย โดยเมื่อปรับสภาพของน้ำทิ้งให้เหมาะสมแล้ว ประสิทธิภาพในการดูดซับทองแดง นิเกิลและสังกะสีของไคโทซานจะเป็น 58, 13 และ 25 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ

แนวทางที่สอง เป็นการใช้สารอนุพันธ์ของไคทิน (ในที่นี้ คือ CM-chitin) มาใช้เป็นสารผสมในแชมพูในปริมาณ 0.3 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งก็พบว่าในการใช้แชมพูที่มีส่วนผสมของ CM-chitin จะช่วยให้เส้นผมมีความนุ่ม เงางามมากขึ้น และช่วยลดการแตกปลายของเส้นผมมากกว่าแชมพูที่ไม่มีส่วนผสมของ CM-chitin โดยผู้ใช้จะเริ่มเห็นผลเมื่อใช้แชมพูที่มี CM-chitin สระผมตั้งแต่หนที่สามเป็นต้นไป

สำหรับใน แนวทางที่สาม นั้น เป็นงานวิจัยการเตรียมวัสดุป้องกันการรบกวนกระแส แม่เหล็กไฟฟ้า ดังเช่นอุปกรณ์บางชนิดที่ใช้ในโทรศัพท์เคลื่อนที่โดยใช้ไคโทซานเป็นสารเตรียม พื้นผิวแผ่นพลาสติกพวกพอลิเอสเทอร์ก่อนการชุบด้วยนิเกิล เพื่อใช้เป็นวัสดุป้องกันการรบกวนกระแสแม่เหล็กไฟฟ้าในอุปกรณ์ ซึ่งก็พบว่าไคโทซานสามารถใช้งานได้ดีเช่นกัน

จากการศึกษาวิจัยการนำเปลือกกุ้งมาใช้ผลิตไคทิน ไคโทซาน และสารอนุพันธ์ที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ ของนักวิจัยไทยดังที่กล่าวไปบางส่วนนี้ หากในอนาคตงานวิจัยมีความก้าวหน้าจนสามารถพัฒนาขึ้นมาเป็นงานในระดับอุตสาหกรรมแล้วก็จะมีผลดีต่อเศรษฐกิจของประเทศไทยเป็นอย่างยิ่ง เพราะจะช่วยให้ประเทศไทยเราสามารถลดการนำเข้าผลิตภัณฑ์ไคทินและไคโทซานจากต่างประเทศได้ อีกทั้งยังเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้แก่เปลือกกุ้ง-หัวกุ้ง ซึ่งเป็นวัสดุเหลือใช้จากกระบวนการแปรรูปกุ้งที่บ้านเรามีอยู่เป็นจำนวนมากด้วยนั่นเอง

---

จากหนังสือ อัพเดท ปีที่ 13 ฉบับที่ 141 ก.ย. - ต.ค. 2541