คุณสมบัติความเป็นพรีไบโอติกของเบต้า-แมนนาเนสจากการหมักกากนมถั่วเหลืองด้วย Aspergillus niger เพื่อใช้เสริมในอาหารสัตว์

กากนมถั่วเหลือง คือ วัสดุพลอยได้จากการผลิตนมถั่วเหลือง โดยในกระบวนการผลิตนมถั่วเหลืองจะได้กากนมถั่วเหลืองเป็นผลิตผลพลอยได้จำนวนมากและเป็นปัญหาอย่างยิ่งต่อการกำจัด กากนมถั่วเหลืองเป็นผลพลอยได้จากพืชตระกูลถั่ว ซึ่งเป็นแหล่งของแมนแนนจึงมีความเหมาะสมในการใช้เป็นวัสดุตั้งต้นเพื่อผลิตเอนไซม์เบต้า-แมนนาเนสที่ใช้ผลิตพรีไบโอติก งานวิจัยนี้ประกอบด้วย 3 การทดลอง การทดลองที่ 1 ศึกษาสภาวะและระยะเวลาหมักที่เหมาะสมต่อการผลิตเอนไซม์เบต้า- แมนนาเนสจาก Aspergillus niger TISTR3013 โดยใช้กากนมถั่วเหลืองเป็นวัสดุหมักภายใต้การหมักแบบอาหารแข็ง ประกอบด้วยการศึกษาแหล่งไนโตรเจนเสริม ได้แก่ แบคเทอริโอโรจิคอลเปปโตน (Bacteriological peptone) 1 เปอร์เซ็นต์ และแอมโมเนียมซัลเฟต (Ammonium sulphate) 1 เปอร์เซ็นต์ และความชื้นเริ่มต้นของวัสดุหมัก ได้แก่ 50, 55 และ 60 เปอร์เซ็นต์ หมักเป็นระยะเวลา 3 วัน พบว่าการใช้แบคเทอริโอโรจิคอลเปปโตนความเข้มข้น 1 เปอร์เซ็นต์ เป็นแหล่งไนโตรเจนเสริมและ วัสดุหมักมีความชื้นเริ่มต้น 55 เปอร์เซ็นต์ ส่งผลให้เชื้อดังกล่าวผลิตเอนไซม์เบต้า-แมนนาเนสได้สูงที่สุด (P<0.01) เท่ากับ 1,193.52 U/gDM จากนั้นนำมาศึกษาหาอุณหภูมิในการบ่มที่ 30, 40 และ 50 องศาเซลเซียส pH เริ่มต้น 6, 7 และ 8 และระยะเวลาบ่มที่ 3, 5 และ 7 วัน พบว่า สภาวะที่เหมาะสมที่สุด คือ วัสดุหมักมี pH เริ่มต้นเท่ากับ 7 บ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส และหมักเป็นระยะเวลา 5 วัน โดย Aspergillus niger TISTR3013 สามารถผลิตเอนไซม์เบต้า-แมนนาเนสได้สูงที่สุด (P<0.05) เท่ากับ 1,234.69 U/gDM การทดลองที่ 2 ศึกษาคุณสมบัติความเป็นพรีไบโอติกของสารสกัดที่ได้จากการหมักกากนมถั่วเหลืองด้วย Aspergillus niger TISTR3013 เป็นระยะเวลา 5 วัน โดยการส่งเสริมการเจริญเติบโตของ Lactobacillus plantarum TISTR543 ซึ่งเป็นแบคทีเรียผลิตกรดแลคติก และศึกษาชนิดน้ำตาลที่พบในสารสกัดด้วยเทคนิคทินเลเยอร์โครมาโตกราฟี่ (Thin layer chromatography) พบว่า Lactobacillus plantarum TISTR543 ที่เลี้ยงในอาหารเหลว MRS ที่มีการเสริมสารสกัดจากการหมักกากนมถั่วเหลืองกับรา Aspergillus niger TISTR3013 มีความหนาแน่นของเซลล์ไม่ต่างกับแบคทีเรียผลิตกรดแลคติกดังกล่าวที่เลี้ยงในอาหารเหลว MRS กลุ่มควบคุม (P>0.05) และเมื่อวิเคราะห์ชนิดของผลิตภัณฑ์น้ำตาลในสารสกัดที่ได้จากการหมักกากนมถั่วเหลืองด้วย รา Aspergillus niger TISTR3013 เป็นระยะเวลา 3 และ 5 วัน พบว่า ในสารสกัดประกอบด้วยน้ำตาลกลูโคส กาแลคโตส แมนโนส และแมนโนไบโอส ส่วนสารสกัดที่ได้จากการหมักกากนมถั่วเหลืองด้วยรา Aspergillus niger TISTR3013 เป็นระยะเวลา 7 วัน พบน้ำตาลกลูโคส กาแลคโตส แมนโนส ขณะที่ไม่พบน้ำตาลแมนโนไบโอส การทดลองที่ 3 ศึกษาคุณค่าทางโภชนะ ค่าการย่อยได้ในกระเพาะรูเมนและในสัตว์กระเพาะเดี่ยวของกากนมถั่วเหลืองหมัก ร่วมกับรา Aspergillus niger TISTR3013 เป็นระยะเวลา 3, 5 และ 7 วัน จากผลการศึกษาพบว่า กากนมถั่วเหลืองที่หมักกับ รา Aspergillus niger TISTR3013 เป็นระยะเวลา 7 วัน มีค่าโปรตีนเพิ่มขึ้นสูงที่สุด คือ 33.48 เปอร์เซ็นต์วัตถุแห้ง ขณะที่ ค่าวัตถุแห้ง อินทรียวัตถุ NDF ADF และพลังงานรวมลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับกากนมถั่วเหลืองที่หมักเป็นระยะเวลา 3 และ 5 วัน และกากนมถั่วเหลืองไม่ผ่านการหมัก (P<0.01) อีกทั้งการหมักกากนมถั่วเหลืองร่วมกับ Aspergillus niger TISTR3013 เป็นระยะเวลา 7 วัน ส่งผลให้ค่าการย่อยได้วัตถุแห้ง อินทรียวัตถุ และโปรตีนในกระเพาะรูเมนเพิ่มขึ้นสูงที่สุด คือ 81.08, 82.12 และ 80.60 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ขณะที่กากนมถั่วเหลืองที่ไม่ผ่านการหมักมีค่าการย่อยได้วัตถุแห้ง อินทรียวัตถุ และโปรตีน ในกระเพาะรูเมนต่ำสุด เท่ากับ 56.23, 55.90 และ 50.67 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ (P<0.01) กากนมถั่วเหลืองหมัก Aspergillus niger TISTR3013 เป็นระยเวลา 7 วัน (P<0.01) ส่งผลให้การย่อยได้วัตถุแห้งในสัตว์กระเพาะเดี่ยวลดลงต่ำสุดจาก 74.16 เปอร์เซ็นต์ เหลือ 47.49 เปอร์เซ็นต์ และมีค่าการย่อยได้อินทรียวัตถุในสัตว์กระเพาะเดี่ยวลดลงจาก 80.31 เปอร์เซ็นต์ เหลือ 63.08 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับกากนมถั่วเหลืองที่ไม่ผ่านการหมัก ผลจากการศึกษาในครั้งนี้แสดงให้เห็นว่ากากนมถั่วเหลืองมีความเหมาะสมในการใช้เป็นวัสดุหมักเพื่อผลิตเอนไซม์ เบต้า-แมนนาเนสจาก Aspergillus niger TISTR3013 และยังพบว่าในสารสกัดที่ได้จากการหมักมีน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวและ โอลิโกแซคคาไรด์ อีกทั้งการหมักกากนมถั่วเหลืองร่วมกับรา Aspergillus niger TISTR3013 ยังช่วยปรับปรุงคุณค่าทางโภชนะ ให้กับกากนมถั่วเหลือง ช่วยเพิ่มค่าการย่อยได้วัตถุแห้ง อินทรียวัตถุ และโปรตีนในกระเพาะรูเมน