Page 15 - รายงาน ผลของการใช้ผลิตภัณฑ์ชีวภาพเพื่อเร่งการย่อยสลายตอซังข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ Effect of using biological products for accelerating the degradation of maize stubble

ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน

9

ซึ่งมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมาก จึงทำให้เซลลูโลสมีลักษณะเป็นผลึกสูง มีอุณหภูมิในการหลอมละลายสูง
และมีความสามารถในการละลายที่ต่ำ เซลลูโลสมีการจัดเรียงตัวอยู่ 2 แบบ คือ อยู่รวมตัวกันเป็นกระจุก
(crystalloids) ทำให้โครงสร้างอัดกันแน่นเรียงตัวเป็นชั้น (parallel) การย่อยสลายจึงเกิดได้ค่อนข้างยาก และ
เป็นโครงสร้างอยู่รวมกันหลวม ๆ (amorphous) ทำให้เกิดการย่อยสลายได้ง่าย การย่อยสลายเส้นใยเซลลูโลส

สามารถใช้วิธีทางเคมีโดยการใช้กรดในการตัดพันธะ หรือการใช้ตัวเร่งทางชีวภาพอย่างเซลลูเลส (cellulase)
ในการตัดพันธะได้ (Food network solution, 2015)
2) เฮมิเซลลูโลส (hemi-cellulose)
เฮมิเซลลูโลสเป็นคาร์โบไฮเดรตประเภทสารประกอบพอลิแซ็กคาไรด์ พบมากรองจาก

เซลลูโลส โดยพบประมาณร้อยละ 20 - 30 ในผนังเซลล์พืช สามารถสกัดได้ด้วยสารละลายที่เป็นด่าง เฮมิเซลลูโลส
เป็นพอลิแซ็กคาไรด์ ในกลุ่ม hetero-polysaccharide ประกอบด้วยไซแลน (xylan) กลูโคแมนแนน
(glucomannan) กาแล็กแทน (galactans) และ กลูแคน (glucan) โดยเฮมิเซลลูโลสจะประกอบด้วยน้ำตาล
หลายชนิดเชื่อมต่อกัน ซึ่งน้ำตาลส่วนใหญ่ ได้แก่ D-xylose D-mannose D-galactose D-glucose

L-arabinose 4-0-menthyl-D-glucuronic acid D-galacturonic acid และ D-glucuronic acid เนื่อง
ด้วยเฮมิเซลลูโลสประกอบด้วยน้ำตาลที่แตกต่างกัน จึงทำให้เฮมิเซลลูโลสมีลักษณะเป็นสายโซ่ที่มีความแตกต่าง
กันมากกว่า 250 แบบ น้ำตาลที่เป็นองค์ประกอบในเฮมิเซลลูโลสที่พบไม่มากนัก เช่น L-rhamnose L-fucose

และ methyI neutral sugar โดยมีพอลิแซ็กคาไรด์ที่สำคัญในเฮมิเซลลูโลส คือ ไซแลน ซึ่งไซแลนประกอบด้วย
D-xylopyranose ประมาณ 200 หน่วยต่อกันด้วยพันธะ ß-1, 4-glycosidic linkage เฮมิเซลลูโลสถูกย่อย
สลายด้วยกรดได้ดีกว่าเซลลูโลส สามารถถูกย่อยสลายได้ด้วยเช่นกัน เนื่องจากโครงสร้างของไซแลนทำให้การ
ย่อยสลายเกิดได้ยาก จึงต้องอาศัยการทำงานร่วมกันของเอนไซม์หลายชนิด ได้แก่ เอนไซม์ในกลุ่มย่อยไซแลน
ซึ่งประกอบด้วยเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ย่อยโครงสร้างหลัก (ภาพที่ 2) ได้แก่ endo-1, 4-3-xylanases และ

β-D-xylosidase และเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ย่อยโซ่กิ่ง ได้แก่ α - glucuronidase, acethylxylan esterase,
α-arabinofuranosidase และ phenolic acid esterase โดยเอนไซม์ทั้งสองกลุ่มทำงานร่วมกันในการเปลี่ยนไซ

แลนให้เป็นน้ำตาลไซโลส (xylose) (Beg et al., 2001)

ภาพที่ 2 โครงสร้างของเฮมิเซลลูโลสและตำแหน่งการเข้าทำลายด้วยเอนไซม์ชนิดต่าง ๆ

ที่มา : Collins et al. (2005)

3) ลิกนิน (lignin)