บทที่ 1

บทนํา

บทนําตนเรื่อง

มะขามเปนพืชที่อยูคูกับวิถีชีวิตแบบไทย ๆ มานานมากแมวามะขามจะไมใช ไมพ้ืนบานของไทย เพราะมะขามมีถิ่นกําเนิดอยูในแถบรอนของแอฟริกาตะวันออก บริเวณบอสเนียจนถึงอินเดียตอนใต บริเวณลุมน้ําแซมเบไซ มะขามไดเขามาถึงเมืองไทยนานมากจนกลายเปนพืชที่มีบทบาทในการดําเนินชีวิตประจําวันของคนไทยสวนหนึ่งไปแลว มะขามนับเปนพืชที่มีความสําคัญทางเศรษฐกิจชนิดหนึ่งของประเทศไทย เนื่องจากมะขามเปรี้ยว และมะขามหวานเปนที่ตองการของตลาดภายในประเทศ และตลาดตางประเทศประเทศมากขึ้นทุกป ( ชุมพล วิวัชจรัลวงศ, 2544 ) ปจจุบันประเทศไทยเปน ผูสงออกมะขาม และผลิตภัณฑแปรรูปจากมะขามตาง ๆ เชน มะขามเปยก มะขามสามรส น้ํามะขาม รายใหญอันดับสองของทวีปเอเชีย รองจากอินเดีย ทํารายไดเขาประเทศปละหลายลานบาท โดยป พ.ศ.2541 มีการ สงออกมะขาม และผลิตภัณฑแปรรูปจากมะขามประมาณ 140,000 ตัน คิดเปนมูลคากวา 1550 ลานบาท โดยคิดเปนผลิตภัณฑจากมะขามเปรี้ยว และมะขามเปรี้ยวในรูปของ ฝกสดถึงรอยละ 70 ซึ่งตลาดตางประเทศที่สําคัญ ไดแก สหรัฐอเมริกา คีรกิซสถาน มาเลเซีย สิงคโปร กัมพูชา ฟลิปปนส เปนตน (Yacob and Subhadrabhandu, 1995) สวนมะขามหวานสวนใหญสงออกในรูปฝกสด และบางสวนบริโภคภายในประเทศ (ชูศักดิ์ สัจจพงษ, 2532) มูลนิธิสุขภาพไทย (2543) กลาววา เนื่องจากมะขามเปนพืชที่ปลูกง าย และทนตอความแหงแลง สามารถเจริญเติบโตไดดีในดินทุกชนิด แตจะเจริญเติบโตไดดีที่สุดในดินรวน ปนทราย นอกจากนี้มะขามยังเปนพืชที่สามารถใชงาน ไดเกือบทุกสวนของลําตนอีกดวย โดยสวนของลําตนเปนไมที่มีความแข็ง และเหนียวมาก จึงมีความนิยมนําไปทําเขียง และเฟอรนิเจอรตาง ๆ สวนเปลือกของลําตนสามารถนําไปสกัดเปนสียอมผา ใชในอุตสาหกรรมการผลิตแทนนิน ใบมะขามสามารถ

1

2

นําไปใชอบรวมกับสมุนไพรชนิดอื่น ๆ หรือ นําไปตมน้ําอาบใหสตรีหลังคลอดเพื่อทําใหผิวพรรณสดใส ลดการอักเสบของผิวหนัง และสามารถใชในการประกอบอาหารตาง ๆ เชน แกงจืด แกงเผ็ด ไดอีกดวย รากของตนมะขามยังใชเปนองคประกอบของยาที่ใชรักษาโรคทองรวง ดอกออน และผลออนของมะขามสามารถนํามาบริโภค และยังมีสรรพคุณเปนยารักษาโรคดีซาน และผิวหนังเปนแผลพุพองเปนหนองได เนื้อมะขามสามารถนําไปประกอบอาหารทั้งคาว และหวานได สวนเนื้อมะขามที่มีรสเปรี้ยวยังมีสรรพคุณเปนยาระบายออน ๆ อีกดวย นอกจากนี้ยังสามารถใชเปนอาหารมีประโยชนสูงอีกดวย เมล็ดมะขามสามารถนําไปสกัดสารโพลีแซคคาไรดเพื่อใชประโยชนในทางเภสัชกรรม หรือนํามาสกัดสารใหความเหนียว และสารใหความคงตัวที่ใชในอุตสาหกรรมอาหาร นอกจากนี้เมื่อนําเมล็ดมะขามไปคั่วก็สามารถนํามาใชเปนของขบเคี้ยวได เมล็ดมะขามคั่วยังมีสรรพคุณเปนยาถายพยาธิในระบบทางเดินอาหารอีกดวย เมล็ดมะขามเปนของเหลือทิ้งจํานวนมากที่ไดจากอุตสาหกรรมการแปรรูปมะขามไปเปนผลิตภัณฑตาง ๆ เชน มะขามเปยก โดยพบวา การแปรรูปมะขามเปยก 1 กิโลกรัม นั้นจะไดเมล็ดมะขามประมาณ 200 – 300 กรัม ปจจุบันประเทศไทยมีการนําตนออนของพืชมาบริโภค เชน ชเนียงเพาะ (ลูกเนียง) หนอเหรียง ถั่วงอกหัวโต และถั่วงอก โตวเหมี่ยวเปนตน สวนในตางประเทศ เชน ประเทศสหรัฐอเมริกา ประเทศฝรั่งเศส มีการนําตนออนของพืชชนิดตาง ๆ เชน ตนออนอัลฟลฟา ตนออนมัสตารด ตนออนบร็อคโคลี่ ตนออนเรดิช ตนออนของพืชตระกูลถั่วตาง ๆ มาบริโภคอยางแพรหลาย ดังนั้นการใชเมล็ดมะขามซึ่งเปนพืชตระกูลถั่วก็อาจนํามาเพาะเพื่อใชมะขามงอกมาบริโภคไดเชนเดียวกับตนออนของพืชชนิดอื่น ๆ ที่มีการนําตนออนมาบริโภค ซึ่งการใชประโยชนจากมะขามงอกจึงเปนอีกแนวทางหนึ่งที่สามารถเพิ่มมูลคาใหกับเมล็ดมะขามได

3

ตรวจเอกสาร

1. มะขาม มะขามมีชื่อทางวิทยาศาสตรวา Tamarindus indica Linn. เปนพืชใบเลี้ยงคูอยูในอยูในวงศถั่วLeguminosae เปนพืชตระกูลเดียวกันกับสะตอ ชเนียง เหรียง มะขามมีชื่อเรียกตามทองถิ่นตางกันดังนี้ดังนี้ มะขามไทย (ภาคกลาง) ขาม (ภาคใต) ตะลูบ (นครราชสีมา) มวงโคลง (กะเหรี่ยง และกาญจนบุรี) อําเปยล (เขมร และ สุรินทร) มะขามเปนไมยืนตนที่มีขนาดกลางถึงขนาดใหญ เปลือกของลําตนขรุขระ และหนา ใบประกอบดวยใบยอย 10 – 15 คู ขอบใบคอนขางขนานกัน และเรียบ โคนใบและปลายใบมนโดยใบยอยมีขนาดเล็กโดยมีความกวางประมาณ 2 – 5 มิลลิเมตร และมี ความยาวประมาณ 1 – 2 เซนติเมตร ดอกเปนชอเล็ก ๆ บานจากลางไปบน กลีบดอกมีสีเหลืองสมมีจุดประสีแดงขนาด 1 – 1.5 เซนติเมตร ผลเปนฝกยาว ประมาณ 3 – 20 เซนติเมตร เปลือกของฝกคอนขางแข็ง แตบางและเปราะ ในแตละฝกจะมีเมล็ดประมาณ 3-12 เมล็ด โดยเมล็ดออนจะมีสีเขียวอมขาว เมื่อแกจะเปลี่ยนเปนสีน้ําตาลไหม และเปนมัน (ดวงรัตน เชี่ยวชาญวิทย, 2544) สวนเนื้อมะขามก็มีทั้ง รสเปรี้ยว และหวาน ซึ่งในปจจุบันประเทศไทยยังไมมีการจําแนกพันธุของมะขามเปรี้ยว สวนมะขามหวานนั้นปจจุบันมีมากกวา 20 สายพันธุ บางสายพันธุอาจจะมีรูปรางและลักษณะที่คลายคลึงกัน การตั้งชื่อสายพันธุนั้นอาจตั้งชื่อ โดยเรียกตามชื่อของแหลงปลูก หรือ เรียกตามชื่อของเจาของ เชน พันธุสีทอง พันธุครูอินทร พันธุไผใหญ พันธุน้ําผ้ึง ซึ่งสวนใหญแลวมะขามสามารถเก็บเกี่ยวไดในระหวางเดือนเมษายน – พฤษภาคม และในชวงเดือน ธันวาคม – มีนาคม ของปถัดไป (กรมสงเสริมการเกษตร, 2541) มะขามมีสรรพคุณเปนยาระบายรักษาอาการทองผูกได โดยสวนที่นํามาทําเปนยาระบาย คือ เนื้อฝกแกที่มีเปลือกเปนสีน้ําตาล และนิยมใชมะขามที่มีรสเปรี้ยว เนื้อมะขามมีกรดอินทรียหลายชนิด กรดที่สําคัญ คือ กรดทารทาริก (tartaric acid) กรดซิตริก (citric acid) กรดมาลิก (malic acid) เปนตน (ดวงรัตน เชี่ยวชาญวิทย, 2544 ) เมล็ดมะขามที่เปนของเหลือทิ้งซึ่งไดจากการแปรรูปมะขามไปเปนผลิตภัณฑ ตาง ๆ สามารถนําไปคั่วเปนของขบเคี้ยวข้ึนมาได กองโภชนาการ กรมอนามัยได

4

วิเคราะหคุณคาทางอาหารของเมล็ดมะขามคั่วแสดงดังตารางที่ 1 เมล็ดมะขามคั่วยังมีสรรพคุณทางยา คือ เปนยาถายพยาธิไสเดือน และ พยาธิเสนดายที่มีประสิทธิภาพ อีกดวย และเมล็ดมะขามยังประกอบดวยไซโลกลูแคน (xyloglucans) ซึ่งเปนสารจําพวก โพลีแซคคารไรด (polysaccharide) ที่มีฤทธิ์ตานทานมะเร็ง และ ยังลดการดูดซึมน้ําตาลจากลําไส รวมถึงสามารถลดไขมันในเลือดไดอีกดวย (มูลนิธิสุขภาพไทย, 2543)

ตารางที่ 1 คุณคาทางโภชนาการของเมล็ดมะขามคั่วเฉพาะสวนที่กินได 100 กรัม Nutritional values of roasted tamarind seeds per 100 grams edible portion.

Nutrients compositions QuantityEnergy (Kcal)Water (grams)Protein (grams)Fat (grams)Carbohydrate (grams)Crude Fiber (grams)Ash (grams)Calcium (milligramsgrams)Phosphorus (milligramsgrams)Iron (milligramsgrams)Riboflavin (B2) (milligramsgrams)Niacin (milligramsgrams)

39310.214.37.766.61.71.23

1850.21.890.4

Source : ดัดแปลงจาก กองโภชนาการ (2530)

5

2. คุณคาทางโภชนาการ และ การเปลี่ยนแปลงระหวางการงอกของตนออนของพืช ประเทศไทยไดมีการนําเมล็ดพืชชนิดตาง ๆ เชน เมล็ดถั่วเขียว เมล็ดสะตอ เมล็ดถั่วเหลือง เมล็ดชเนียง เมล็ดเหรียง เปนตน นํามาเพาะเพื่อนําตนออนไปบริโภค หนอเหรียงเปนตนออนของเมล็ดเหรียงที่ไดจากการนําเมล็ดเหรียงไปเพาะเพื่อใหเมล็ดงอก และมีใบเลี้ยงโผลออกมากอน เพราะเมล็ดเหรียงมีเปลือกแข็งมากจึง ไมสามารถนําเมล็ดเหรียงมาบริโภคโดยตรงได หนอเหรียงมีลักษณะคลายถั่วงอกหัวโต มีสีเขียว รสมัน กลิ่นฉุน ประชาชนในภาคใตนิยมนํามาใชบริโภคเปนผักเครื่องเคียงรับประทานคูกับน้ําพริกหรืออาจนําไปแกง ดองหรือผัดกับเนื้อสัตวตาง ๆ ได นอกจากนี้พบวา หนอเหรียงยังมีสรรพคุณแกจุกเสียดอีกดวย (มูลนิธิแพทยแผนไทยพัฒนา, 2544) ซึ่งคุณคาทางโภชนาการของหนอเหรียงนั้นแสดงดังตารางที่ 2 นอกจากนี้เมล็ดมะขามที่นํามาเพาะใหกลายเปนตนออน ยังสามารถนํามาบริโภคหรือประกอบอาหารเชนเดียวกับถั่วงอก หรือหนอเหรียงได (มูลนิธิสุขภาพไทย, 2543) นอกจากนี้ถั่วงอกก็เปนตนออนซึ่งไดจากการเพาะเมล็ดถั่ว ถั่วงอกเปนตนออนของพืช ที่ไดรับความนิยมในการบริโภคของคนไทยเปนอยางมาก ซึ่งพบวาเฉพาะกรุงเทพมหานคร มีการบริโภคถั่วงอกถึงวันละ 20,000 กิโลกรัม ถั่วงอกสามารถใชบริโภคไดหลายรูปแบบ เชน ใชเปนผักเครื่องเคียงรับประทานเปนผักเครื่องเคียงกับขนมจีน ผัดไทย หรือ ทําเปนกับขาว ถั่วงอกสวนใหญที่มีการผลิตจําหนายกันมากในประเทศไทย สวนใหญจะเปนถั่วงอกจากถั่วเขียว และถั่วเหลือง ซึ่งถั่วงอกที่ไดจาก ถั่วเหลืองนี้ เรียกวา ถั่วงอกหัวโต แตในความเปนจริงแลวพบวา ถั่วชนิดอื่น ๆ เชน ถั่วดํา ถั่วแดง ถั่วลิสง ถั่วลันเตา ก็สามารถนํามาเพาะเปนตนออนแลวนํามารับประทานไดเชนเดียวกันแตจะใหรสชาติแตกตางกันออกไป และอาจมีวิธีรับประทานที่แตกตางกันออกไปตามความเหมาะสม (คมสัน หุตะแพทย, 2544) ถั่วงอกเปนพืชที่ใหคุณคาทางอาหารหลายอยาง ซึ่งคุณคาทางโภชนาการของถั่วงอกแสดงดังตารางที่ 2. ถั่วงอกยังมีใยอาหาร หรือ ไฟเบอรเหมือนกับผัก และ ผลไมทั่วไป โดยมีอยูในระดับปานกลาง กากใยอาหารของผัก และผลไมเปนสวนที่มีประโยชนตอมนุษยอยางมาก เพราะนอกจากจะชวยในการขับถายแลวยังชวยจับ ไขมันสวนเกิน แลวขับเปนของเสียออกจากรางกาย ซึ่งมีสวนชวยปองกันโรคมะเร็ง

6

ลําไสใหญไดเปนอยางดี ถั่วงอกจัดเปนผักที่ใหพลังงานต่ํา ดังนั้นถั่วงอกจึงเปนอาหารที่เหมาะสมสําหรับผูที่ตองการลดความอวน แตควรรับประทานอาหารอยางอื่น ๆ ประกอบไปดวย เพื่อจะได ไมขาดธาตุอาหาร เชน ถั่วงอกผัดเตาหู แกงจืดถั่วงอกหัวโตใสเตาหู เปนตน (สรจักร ศิริบริรักษ, 2542)

ตารางที่ 2 คุณคาทางโภชนาการของหนอเหรียง ถั่วงอก และถั่วงอกหัวโตเฉพาะสวน ที่กินได 100 กรัม Nutritional values of riang sprouts, mung bean sprouts and soy bean sprouts per 100 grams edible portion.

Riang sprouts Mung beansprouts

Soy beansprouts

Energy (Kcal)Water (grams)Protein (grams)Fat (grams)Carbohydarte (grams)Crude fiber (grams)Ash (grams)Calcium (milligrams)Phophorus (milligrams)Iron (milligrams)Riboflavin (B2) (milligrams)Niacin (milligrams)Ascorbic acid (milligrams)

8879.67.53.56.71.31.4182

42

0.620.183

39902.80.16.60.70.527851.9

0.03112

7983.59.13.43.06.7145311.5

0.131.317

Source : ดัดแปลงจาก กองโภชนาการ (2530)

7

ในตางประเทศ เชน ประเทศสหรัฐอเมริกา ประเทศฝรั่งเศสไดมีการนําเมล็ดพืชตาง ๆ เชน เมล็ดอัลฟลฟา (alfalfa) เมล็ดทานตะวัน เมล็ดมัสตารด เมล็ดฟกทอง เมล็ดกะหล่ํา มาเพาะเปนตนออน แลวนําตนออนไปใชประกอบอาหารประเภทตาง ๆเชน สลัด ซุป พาสตา เปนตน (Finney, 1982) และ Sun–Lim Kim และคณะ (2004) ไดนําตนออนของบัควีท (buck wheat) มาบริโภค พบวา ตนออนของบัควีทอุดมไปดวยวิตามินบี 1 บี 6 และวิตามินซี นอกจากนี้ยังมีปริมาณของกรดไลโนเลอิค (linoleic acid) ถึงรอยละ 38.1 ของกรดไขมันไมอ่ิมตัว และยังพบวาตนออนของบัควีท มีลักษณะคลายถั่วงอกหัวโต กองโภชนาการ (2530) วิเคราะหปริมาณสารอาหารตาง ๆ ของเมล็ดถั่วเขียว เมล็ดถั่วเหลือง ถั่วงอก และถั่งอกหัวโต พบวาเมื่อถั่วเขียว และถั่วเหลือง มีการงอกเปนถั่วงอก และถั่วงอกหัวโตจะมีปริมาณสารอาหารตาง ๆ ที่ลดลง ยกเวนความชื้น ซึ่งมีปริมาณเพิ่มขึ้น ซึ่งขอมูลแสดงดังตารางที่ 3

8

ตารางที่ 3 คุณคาทางโภชนาการของถั่วเขียว ถั่วเหลือง ถั่วงอก และ ถั่วงอกหัวโต เฉพาะสวนที่กินได 100 กรัม Nutritional values of mung bean, soy bean, mung bean sprouts and soy bean sprouts per 100 grams edible portion.

Mung bean Mung beansprouts

Soy bean Soy beansprouts

Energy (Kcal)Water (grams)Protein (grams)Fat (grams)Carbohydarte (grams)Crude fiber (grams)Ash (grams)

34711.523.41.360.34.33.5

39902.80.16.60.70.5

43011.134.118.731.49.24.8

7983.59.13.43.06.71

Source : ดัดแปลงจาก กองโภชนาการ (2530)

Finney (1982) ไดเปรียบเทียบคุณคาทางโภชนาการในสวนที่รับประทานได 100 กรัม ของตนออนของถั่วแขก ถั่วงอก ถั่วอัลฟลฟา นม และมันฝรั่ง พบวาตนออนของถั่วแขก มีปริมาณโปรตีนมากกวาถั่วงอก มันฝรั่ง ถั่วอัลฟลฟา และนม สวนปริมาณโปรตีนของถั่วงอกมีปริมาณที่ใกลเคียงกับนมสวนปริมาณใยอาหาร ที่พบใน ตนออนถั่วแขกและตนออนอัลฟลฟามีปริมาณที่ใกลเคียงกัน แตมีปริมาณมากกวาในถั่วงอก นม และมันฝรั่งขอมูลแสดงดังตารางที่ 4

9

ตารางที่ 4 คุณคาทางโภชนาการของตนออนถั่วแขก ถั่วงอก ถั่วอัลฟลฟา นม และ มันฝรั่ง เฉพาะสวนที่กินได 100 กรัม Nutritional values of green pea sprouts, mung bean sprouts, alfalfa sprouts milk and potatoes per 100 grams edible portion.

Green peasprouts

Mungbean

sprouts

Alfalfasprouts

Milk Potatoes

Energy (Kcal)Water (grams)Protein (grams)Fat (grams)Carbohydarte (grams)Crude fiber (grams)Ash (grams)Calcium (milligrams)Phophorus (milligrams)Iron (milligrams)Zinc (milligrams)Sodium (milligrams)Ascorbic acid (milligrams)

12862.27

8.80.6828.262.781.1436

1652.261.0520

10.40

10667.343.040.185.930.810.441354

0.910.41

613.20

2991.1

40.73.82.50.432701

0.96

8.2

6187.93.293.344.46

00.7211993

0.050.3849

0.94

9375.421.960.1

21.560.380.97

550

0.360.29

512.8

Source : Modified from Finney (1982)

Copeland และ McDonald (1985) พบวาระหวางการงอกของเมล็ดพืชตาง ๆ จะเกิดขั้นตอนในการยอยสลายสารอาหารตาง ๆ เชน โปรตีน คารโบไฮเดรต ไขมัน และสารประกอบพวกฟอสฟอรัสที่เก็บสะสมในเนื้อเยื่อสะสมอาหารเพื่อใชเปนพลังงานใน

10

การเจริญเติบโต สารอาหารเหลานี้จะถูกยอยสลายโดยเอนไซมชนิดตาง ๆ ซึ่งการยอยสลายสารอาหารชนิดตาง ๆ มีข้ันตอนที่แตกตางกันดังนี้ 1. การยอยสลายคารโบไฮเดรต อะไมโลส(amylose) และอะไมโลเพคติน(amilopectin) จะถูกไฮโดรไลซโดยเอนไซม แอลฟาอะไมเลส (α–amylase) และ เบตา อะไมเลส (β - amylase) เอนไซมทั้ง 2 ชนิดนี้จะยอยแปงเปนน้ําตาลมอลโตสจากนั้นน้ําตาลมอลโตสจะถูกเปลี่ยนเปนน้ําตาลกลูโคส 2 โมเลกุลโดยเอนไซมมอลเตส (maltase) แลวถูกนําไปใชในกระบวนการหายใจ โดยในขั้นตอนแรก คือ ข้ันตอน ไกลโคไลซิส (glycolysis) ซึ่งจะเปลี่ยนน้ําตาลกลูโคสเปนกรดไพรูวิก (pyruvic acid) 2 โมเลกุล จากนั้นกรดไพรูวิกจะเขาสูวัฏจักรเครบส (Kreb ’s cycle) ทําใหมีการคาย น้ํา และกาซคารบอนไดออกไซดออกมา กระบวนการ ไกลโคไลซิสจะเกิดขึ้นใน ไซโตพลาสซึม ขณะที่วัฏจักรเครบสจะเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย กระบวนการทั้ง 2 นี้จะทําใหไดพลังงานออกมา นอกจากนี้อะไมโลส และอะไมโลเพคติน ยังสามารถถูกยอยสลายดวยเอนไซมฟอสฟอรีเลส (phosphorylase) ทําใหได Glucose – 1 – Phosphate ซึ่งเปนสารตั้งตนในการสังเคราะหน้ําตาลซูโครสเพื่อเคลื่อนยายไปยังสวนตาง ๆ ที่เกิดการเจริญเติบโต 2. การยอยสลายไขมัน พบวาในเมล็ดพืชสวนใหญจะสะสมไขมันในรูปของ ไตรกลีเซอไรด การยอยสลายไขมันในขั้นตนจะเกิดขั้นตอนการไลโปไลซิส (lipolysis) โดยเอนไซมไลเปส (lipase) ซึ่งจะทําใหไดกลีเซอรอล (glycerol) และกรดไขมันอิสระ 3 โมเลกุล จากนั้นกลีเซอรอล จะเขาสูกระบวนการไกลโคไลติค (glycolytic pathway) และเกิดปฏิกิริยาฟอสฟอรีเลชัน (phosphorylation) และออกซิเดชัน ไปเปนไตรโอสฟอสเฟต (triose phosphates) แลวถูกควบแนนโดยอัลโดเลส (aldolase) แลวยอนกลับเขาสูกระบวนการไกลโคไลซิสแลวเปลี่ยนไปเปนน้ําตาลเฮกโซส (hexose) นอกจากนี้ ไตรโอสฟอสเฟตอาจเปลี่ยนไปเปนไพรูเวต (pyruvate) และเกิดออกซิไดซ แลวเขาไปสู วัฏจักรเครบสตอไป สวนกรดไขมันอิสระที่ไดจะถูกยอยสลายดวยกระบวนการแอลฟาออกซิเดชัน (α–oxidation) หรือเบตาออกซิเดชัน (β - oxidation) กระบวนการเบตาออกซิเดชันจะมีบทบาทมากในการยอยสลายกรดไขมันอิสระในระหวางการงอกของเมล็ดพืช ซึ่งปฏิกิริยานี้จะเกี่ยวของกับเอนไซมเบตาออกซิเดส (β – oxidase) ซึ่งจะทําให

11

ไดอะซีติลโคเอนไซมเอ (acetyl coenzyme A) และพลังงานในรูปของเอทีพี (ATP, adenosinetriphosphate) อะซีติลโคเอนไซมเออาจเขาสูวัฏจักรเครบส ในกรณีที่ เกิดการออกซิเดชันอยางสมบูรณจะทําใหไดพลังงาน และมีการคายน้ํา และ กาซคารบอนไดออกไซดข้ึน นอกจากนี้อะซีติลโคเอนไซมเออาจเขาสูกระบวนการ ไกลออกซิเลต (glyoxylate) เพื่อสังเคราะหน้ําตาลซูโครสเพื่อเคลื่อนยายไปสูสวนตาง ๆ ที่เจริญเติบโต และใชในการสังเคราะหสวนประกอบตาง ๆ ของเซลล สวนกระบวนการแอลฟาออกซิเดชันจะมีบทบาทนอยในการยอยสลายไขมัน ปฏิกริยานี้จะมีเอนไซมแฟตตี้ เอซิด เพอรออกซิเดส (fatty acid peroxidase) และเอนไซมอัลดีไฮดดีไฮโดรจีเนส (aldehyde dehydrogenase) เขามาเกี่ยวของ 3. การยอยสลายโปรตีน การยอยสลายของโปรตีนที่เก็บสะสมในเนื้อเยื่อสะสมอาหารจะเกี่ยวของกับเอนไซมโปรติเอส (protease) เชน เอนไซมเอนโดเปปติเดส(endopeptidase) เอนไซมคารบอกซีเปปติเดส (carboxypeptidase) และเอนไซมอะมิโนเปปติเดส (aminopeptidase) ซึ่งจะยอยโปรตีนไปเปนโพลีเปปไทด (polypeptide) จากนั้นจะถูกยอยสลายตอดวยเอนไซมเอนโดเปปติเดสไปเปนเปปไทดที่มีขนาดเล็ก จากนั้นจะถูกยอยสลายตอดวยเอนไซมเปปติเดส (peptidase) ซึ่งทําใหไดกรดอะมิโนอิสระ หลังจากนั้นจะมีข้ันตอนการนําไปใช 3 แนวทาง คือ ผานขั้นตอนดีอะมิเนชัน (de–amination)ซึ่งจะทําใหไดแอมโมเนีย และ คารบอนสคีลีทอน (carbon skeleton) หรืออาจจะผานขั้นตอนทรานสอะมิเนชัน (transamination) ทําใหไดกรดคีโต (keto acid) ซึ่งจะเขาสูวัฏจักรเครบส ซึ่งทําใหไดพลังงาน น้ํา และ กาซ คารบอนไดออกไซดออกมา หรือนําไปใชในการสังเคราะหโปรตีนในสวนที่มีการเจริญเติบโต เชน ในสวนของราก ลําตน เปนตน(Khan, 1977) 4. การยอยสลายแรธาตุ แรธาตุโดยสวนใหญที่สะสมในเมล็ด ไดแก แคลเซียมแมกนีเซียม แมงกานีส ประมาณรอยละ 80 จะอยูในรูปของเกลือที่รวมอยูกับสารฟอสฟอรัสในเมล็ดพืช ซึ่งจะเรียกวาไฟติน (phytin) การยอยสลายของไฟตินจะเกิดขึ้นเมื่อเมล็ดพืชมีการงอกโดยมีเอนไซม ไฟเตส (phytase) และ ฟอสฟาเตส (phosphatase)เขามาเกี่ยวของ การยอยสลายไฟตินเกิดขึ้นอยางรวดเร็วไดเปนไมโออินโนซิทอลฟอสเฟตเอสเทอร (myo–inositolphosphate esters) และกลุมของ6-ฟอสเฟต(6-phosphate

12

group) สารเหลานี้จะเปลี่ยนเปนน้ําตาลเพนโทซิล (pentosyl) และน้ําตาลยูโรโนซิล (uronosyl) จากนั้นจะรวมตัวกับเพคตินหรือ สารพวกโพลีแซคคารไรดตาง ๆ ในการสังเคราะหผนังเซลลใหม นอกจากนี้พบวา นิวคลีโอไทด (nucleotides) เชน ATP และADP ซึ่งเปนสารประกอบเชิงซอนของฟอสฟอรัส และน้ําตาล ที่สามารถเก็บ และปลดปลอยพลังงานออกมาในระหวางการงอกของเมล็ดพืชได Bewley และBlack (1983) รายงานวา ฟอสโฟไลปด(phospholipids) ซึ่งเปนสารประกอบไขมันรวมกับฟอสฟอรัส ก็จะมีการยอยสลายเชนกันเมื่อเมล็ดเกิดการงอก การยอยสลายของฟอสโฟไลปดจะมีรูปแบบเดียวกันกับการยอยสลายของไขมันชนิดอื่นซึ่งจะมีเอนไซมฟอสโฟไลเปส (phospholipase) เขามาเกี่ยวของ (Mayer and PoljaKoff – Mayer 1975)

3. โครงสรางของเมล็ดพืช ชยพร แอคะรัตน (2546) กลาววา โดยปกติแลวเมล็ดพืช ประกอบไปดวยโครงสรางที่สําคัญ จําแนกตามลักษณะของการกําเนิดอยู 3 โครงสราง ไดแก เปลือก ตนออน และ เนื้อเยื่อสะสมอาหาร 3.1 เปลือก (covering part หรือ protective part) เปนสวนซึ่งหอหุมเมล็ดอยูภายนอก แบงออกไดเปน 2 ประเภท คือ 3.1.1 เปลือกของผล (fruit wall) เปนอวัยวะที่มีการพัฒนามาจากผนังรังไข (ovary wall) เมื่อเปนเมล็ดแลวจะเปนชั้นที่อยูนอกสุด เรียกวา เพอริคารบ (pericarp)ซึ่งสามารถแบงยอยออกเปน 3 ชั้นยอย คือ เอกโซคารบ (exocarp) มีโซคารบ (mesocarp) และเอนโดคารบ (endocarp) เมล็ดที่มีเปลือกของผลเปนเปลือกนอก ไดแก พวกเมล็ดที่เปนผลแหง (caryopsis) เชน เมล็ดขาว และขาวโพด เปนตน ซึ่งความจริงแลวเมล็ดเหลานี้ก็มีเยื่อหุมเมล็ดดวยเชนกัน แตเยื่อหุมเมล็ดนี้ไปเชื่อมติดกันกับเพอริคารบ จึงเห็นเปนเพียงชั้นเดียวเทานั้น 3.1.2 เยื่อหุมเมล็ด (seed coat หรือ testa) เปนอวัยวะที่มีการพัฒนามาจากเยื่อหุมโอวุล (integument) ซึ่งสามารถแบงยอยออกเปน 2 ชั้นยอย คือ เทสตา (testa) และ เทกเมน (tegmen) เทสตา จะพัฒนามาจากเยื่อหุมโอวุลชั้นนอก (outer integument) มักเปนชั้นที่มีลักษณะแข็ง หนา เหนียว สวนเทกเมน จะพัฒนามาจากเยื่อหุมโอวุลชั้น

13

ใน (inner integument) มักเปนชั้นที่มีลักษณะเปนเนื้อเยื่อบาง ๆ เมล็ดที่มีเยื่อหุมเมล็ดเปนเปลือกนอก ไดแก เมล็ดถั่วเหลือง เมล็ดแตงโม และ เมล็ดถั่วฝกยาว เปนตน 3.2 ตนออน (embryonic axis) พัฒนามาจากการรวมตัวกันของนิวเคลียสของไข (egg nucleus) กับเจเนอรเรทีฟ นิวเคลียส (generative nucleus) ในขบวนการปฏิสนธิซึ่งโดยทั่วไปแลวตนออนจะประกอบไปดวยสวนที่สําคัญอยู 5 สวน คือ ยอดออน (plumule) รากออน (radicle) ใบเลี้ยง (cotyledon) ไฮโปคอทิล (hypocotyl) ซึ่งเปนสวนที่อยูระหวางใบเลี้ยงกับราก และอีพิคอทิล (epicotyl)ซึ่งเปนสวนที่อยูระหวางใบเลี้ยงกับ ยอดออน 3.3 เนื้อเยื่อสะสมอาหาร (supporting tissue) ทําหนาที่เก็บสะสมอาหารและ แรธาตุตาง ๆ ไวสําหรับใหตนออยใชในระยะแรกของการเจริญเติบโตเมื่อเมล็ดพืชงอก เนื้อเยื่อสะสมอาหาร สามารถแบงตามแหลงกําเนิด ออกไดเปน 3 ชนิด คือ 3.3.1 ใบเลี้ยง (cotyledon) พัฒนามาจากสวนหนึ่งของคัพภะเปนเนื้อเยื่อที่มีชีวิต ดังนั้นเซลลของใบเลี้ยงจึงมีการแบงเซลล และขยายตัวไดเมื่อเมล็ดมีการงอก ตัวอยาง ไดแก ใบเลี้ยงของพวกพืชใบเลี้ยงคูตาง ๆ เชน ถั่วเหลือง ถั่วเขียว ถั่วฝกยาว กระถิน ผักบุง และแตงโม อยางไรก็ตามใบเลี้ยงของเมล็ดพืชบางชนิดจะทําหนาที่เปนเพียงอวัยวะสวนหนึ่งของคัพภะ แตไมเก็บสะสมอาหาร ไดแก ใบเลี้ยงของขาวขาวโพด และพวกธัญพืชอ่ืน ๆ ใบเลี้ยงของเมล็ดพืชเหลานี้มีชื่อเรียกโดยเฉพาะวา สคูเทลลัม (scutellum) 3.3.2 เอนโดสเปอรม (endosperm) พัฒนามาจากนิวเคลียส ที่ชื่อวา โพลาร- นิวคลีไอ (polar nuclei) ผสมกับเจนเนอรเรทีฟ นิวเคลียส 1 อัน เนื่องจากเอนโดสเปอรม เปนอวัยวะที่อยูนอกแกนตนออน ดังนั้นเริ่มแรกเอนโดสเปอรมจะยังมีชีวิตอยูแตเมื่อเมล็ดสุกแกแลว เอนโดสเปอรมจะไมมีชีวิต ยกเวนสวนของเนื้อเยื่อที่อยูชั้นนอกสุด ที่เรียกวา อลิวโรน เลเยอร (aleurone layer) เทานั้นที่มีชีวิตอยู พบในเมล็ดที่สุกแกแลวของขาว ขาวโพด และพวกธัญพืชตาง ๆ รวมทั้งเมล็ดพืชตระกูลหญาดวย 3.3.3 เพอริสเปอรม (perisperm) พัฒนามาจากสวนของนิวเซลลัส (nucellus) ซึ่งเปนชั้นของเซลลที่หอหุมโอวุลถัดจากชั้นอินเทคกิวเมนท (integument) เขาไปภายใน เพอริสเปอรม (perisperm) เปนเนื้อเยื่อซึ่งไมมีชีวิต โดยปกติแลวเมล็ดพืชแตละชนิดจะมี

14

ใบเลี้ยง หรือเอนโดสเปอรม หรือ เพอริสเปอรม อยางใดอยางหนึ่งเทานั้น เพื่อทําหนาที่ในการเก็บสะสมอาหาร แตมีเมล็ดพืชบางชนิดที่อาจมีทั้งใบเลี้ยง และเอนโดสเปอรมเพื่อทําหนาที่เก็บสะสมอาหารก็ได เชน เมล็ดหัวหอมใหญ มีเอนโดสเปอรม และใบเลี้ยง เมล็ดบีท มีเพอริสเปอรม และใบเลี้ยง ซึ่งสวนของโครงสรางของเมล็ดพืชแสดงไดดังภาพที่ 1 และ 2 กองกานดา ชยามฤต (2541) กลาววา ใบเลี้ยงของพืชใบเลี้ยงคูจะทําหนาที่สะสม และใหอาหารแกตนออนในระยะแรก สวนใบเลี้ยงของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะมีเอนโดสเปอรมทําหนาที่ในการสะสมอาหาร สวนใบเลี้ยงนั้นจะทําหนาที่ยอยอาหารที่สะสมไว

ภาพที่ 1 โครงสรางเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยว (ขาวโพด) Structure of monocotyledon seed (maize).Source : ชยพร แอคะรัตน (2546)

เ ป ลื อ ก ห รื อ เ ป ลื อ ก ข อ งผ ล (fruit wall )(ป ร ะ ก อ บ ด ว ย เ ป ลื อ กเ อ น โ ด ส เ ป อ ร ม

ใ บ เ ลี้ ย ง

ป ล อ ก หุ ม ย อ ดย อ ด อ อ น

จุ ด กํ า เ นิ ด ร า ก ช่ัวคราวรากออน (radicle ) และปลอกหุมรากออน(coleorhiza)

15

ภาพที่ 2 โครงสรางเมล็ดพืชใบเลี้ยงคู (ถั่วแขก) Structure of dicotyledons seed (green pea).Source : ชยพร แอคะรัตน (2546)

4. องคประกอบทางเคมีของเมล็ดพืช วัลลภ สันติประชา (2540) กลาววา องคประกอบทางเคมีของเมล็ดพืชมีความสําคัญดังนี้ คือ เปนแหลงอาหารของมนุษย และสัตว เปนแหลงของเวชกรรม และยาตาง ๆ และ เปนแหลงสะสมอาหาร เพื่อใชในการงอก และ การเจริญเติบโตของ ตนออน ซึ่งองคประกอบทางเคมีของเมล็ดพืช ประกอบไปดวยสวนตาง ๆ ที่สําคัญ ไดแก 4.1 คารโบไฮเดรต เปนสารอินทรียหลักที่เมล็ดพืชสวนมากจะเก็บรักษาไว พวกเมล็ดธัญพืช และเมล็ดหญาตาง ๆ จะมีคารโบไฮเดรตสูง แตจะมีพวกไขมัน และโปรตีนต่ํา สวนพวกเมล็ดถั่วตาง ๆ จะมีคารโบไฮเดรตในระดับปานกลางจนถึง คอนขางสูง มีโปรตีน และไขมัน ปานกลางถึงคอนขางต่ํา คารโบไฮเดรตที่พบ ในเมล็ดพืชโดยสวนใหญจะอยูในรูปของแปง (starch) เมล็ดจะเก็บสารพวกแปงไวในรูปที่เฉื่อยตอการ ทําปฏิกิริยา (inactive) จนกวาจะถึงขบวนการงอก แปงพบมากใน เมล็ดพืชพวกธัญพืช เชน ขาว ขาวโพด และขาวฟาง เปนตน แปงที่พบมาก คือ อะ

เ ยื่ อ หุ ม เ ม ล็ ดื

ไ ฮ โ ป ค อ ท ทิ ล

ร า ก อ อ น

ใ บ จ ริ ง (foliage

ใ บ เ ลี้ ย ง

16

ไมโลส และ อะไมโลเพคติน โดยจะพบในสวนที่เรียกวา ซับ – เซลลูลา บอดี้ (sub–cellular bodies) สวนคารโบไฮเดรตที่พบมากอีกชนิดหนึ่ง คือ เฮมิเซลลูโลส (hemicellulose) ซึ่งเปนองคประกอบของผนังเซลล ในเมล็ดพืชบางชนิดอาจจะพบในเอนโดสเปอรมและใบเลี้ยงในรูปของอาหารที่เก็บสะสมไวก็ได นอกจากคารโบไฮเดรตทั้งสองชนิดนี้แลว เราอาจจะพบคารโบไฮเดรตในรูปอื่น ๆ ไดอีก แตก็จะพบในปริมาณที่คอนขางนอย คารโบไฮเดรตเหลานั้น ไดแก มิวซิเลจ (mucilages) เพคติน (pectin) และ น้ําตาลรูปอื่น ๆ 4.2 ไขมัน ไขมันเปนสารที่ไมละลายน้ําแตสามารถละลายไดในตัวทําละลายอินทรีย เชน อีเทอร คลอโรฟอรม เบนซิน เปนตน ไขมันเปนสารเอสเทอร (ester)ของกรดไขมัน หรือของกลีเซอรอล หรือเปนผลิตผลหลายรูปแบบของไฮโดรไลติค (hydrolytic) ไขมันในเมล็ดพืชพบได 2 รูปแบบ คือ ไตรกลีเซอไรด ซึ่งเปนโมเลกุลของกลีเซอไรดหนึ่งโมเลกุลรวมกับกรดไขมันอีก 3 โมเลกุล ไตรกลีเซอไรด ที่พบในเมล็ดพืชนั้น อาจพบ ในรูปตอไปนี้ ไดแก ไขมัน น้ํามัน ไข ฟอสโฟไลปดส แอลกอฮอล สวนไขมันอีกชนิดหนึ่งที่พบในเมล็ดพืชก็คือ กรดไขมันเปนสวนที่เล็กที่สุดของไขมันซึ่งแบงยอยออกไดเปน กรดไขมันที่ไมอ่ิมตัวและ กรดไขมันที่อ่ิมตัว เมล็ดพืชที่มีไขมันปริมาณสูงมักจะมีโปรตีนที่สูงดวยแตจะมีปริมาณของแปงต่ํา เชน เมล็ดถั่วตาง ๆ เปนตน 4.3 โปรตีน โปรตีน เปนสารที่มีไนโตรเจนเปนสวนประกอบในโมเลกุลเปนจํานวนมาก โปรตีนที่เก็บสะสมไวในเมล็ดพืชสวนใหญเปนพวก เมตาบอลิค- อินแอคทีฟ (metabolic inactive) แตก็อาจจะพบพวกเมตาบอลิค แอคทีฟ (metabolic- active) อยูบาง เชน เอนไซม และ นิวคลีโอโปรตีน เปนตน ชยพร แอคะรัตน (2546)กลาววา โปรตีนที่สะสมอยูในเมล็ดพืชนั้น จะสะสมอยูในสวนที่เรียกวา โปรตีน- บอดี้ส (proteins bodies) ซึ่งจะมีขนาดและลักษณะคลายกันกับเม็ดแปงเชนเดียวกัน ซึ่งพบวามีอยู 4 ชนิด คือ 4.3.1 อัลบูมิน (albumin) เปนโปรตีนพวกเมตาบอลิค แอคทีฟ ซึ่งละลายไดในน้ําที่มีสภาพเปนกลาง หรือเปนกรดเล็กนอย และสามารถทําใหแข็งตัวไดโดยความรอน

17

ตัวอยางของโปรตีนชนิดนี้ ไดแก ลิวซิน (leucine) ที่พบในเมล็ดธัญพืช เลคกูมิลิน( legumilin) ที่พบในเมล็ดถั่วตาง ๆ เปนตน 4.3.2 โกลบูลิน (globulin) เปนโปรตีนพวกเมตาบอลิค แอคทีฟที่ไมละลายน้ํา แตจะละลายไดในน้ําเกลือซึ่งจะถูกละลายไดงายยิ่งขึ้นในสารละลายที่เปนสวนผสมของกรด และน้ําเกลือเขมขน โดยทั่วไปแลว โกลบูลินของพืชจะยากที่จะทําใหแข็งตัวดวยความรอน ซึ่งไมเหมือนโกลบูลิน ของพวกสัตว โกลบูลินที่พบในเมล็ดพืชจะพบมากในเมล็ดพืชใบเลี้ยงคู เชน โกลบูลินที่พบในเมล็ดถั่วตาง ๆ ไดแก เลคกูมิน (legumin) อะราชิน (arachin) วิคนิน (vignin) ไกลซินิน (glycinine) และวิคซิลิน (vicilin) เปนตน 4.3.3 กลูเตลิน (glutelin) เปนโปรตีนพวกเมตาบอลิค อินแอคทีฟ ที่สามารถละลายไดในน้ํา หรือน้ําเกลือ หรือในเอทธิล แอลกอฮอล กลูเตลินที่พบในเมล็ดพืช จะพบมากในพวกเมล็ดธัญพืช เชน กลูเตนิน (glutenin) ของขาวสาลี เปนตน 4.3.4 โพรลามิน (prolamin) เปนโปรตีนพวกเมตาบอลิค อินแอคทีฟ ที่ละลายไดในสารละลายเอทธิลแอลกอฮอล ความเขมขน 70 – 90 % ไมสามารถละลายไดในน้ํา แตก็สามารถละลายไดในสารละลายของเกลือที่เกิดจากกรดหรือดางในน้ํา โพรลามินที่พบในเมล็ดพืชจะพบไดเฉพาะเมล็ดธัญพืชเทานั้น เชน ไกลอะดิน (gliadin) ที่พบใน ขาวสาลี ขาวไรน และ เซอิน (zein) ที่พบในขาวโพด เปนตน 4.4 สารประกอบอื่น ๆ สารประกอบเหลานั้น พบในเมล็ดพืชในปริมาณที่ไมมากนัก ซึ่งสารประกอบเหลานี้ ไดแก 4.4.1 สารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช (growth regulator) ไดแก ออกซิน (auxin) จิบเบอเรลลิน (gibberellins) ไซโตไคนิน (cytokinins) เอธีลีน (ethylene) และสารยับยั้งการเจริญเติบโตในรูปของกรดแอบซิสิก (abscisic acid) ซึ่งชนิดและปริมาณที่พบนั้นจะมากนอยแตกตางกันออกไปตามชนิดของพืช พันธุกรรม และการสุกแกของเมล็ดพืช 4.4.2 วิตามิน (vitamin) ที่พบในเมล็ดพืชมีหลายชนิดคือ วิตามินเอ วิตามินบี และ วิตามินซี เปนตน

18

4.4.3 เม็ดสี (pigment) มีเม็ดสีหลายชนิดที่พบในเมล็ดพืช เชน คลอโรฟลล (chlorophyll) แคโรทีน (carotene) ฟลาโวนอยด (flavonoid) เม็ดสีบางชนิดพบที่เปลือกเมล็ดพืช เชน แอนโธไซยานิน (anthocyanin) กอสไซปอล (gossypol) ซึ่งมีสีเหลืองสะสมในเมล็ดฝาย เปนตน 4.4.4 แทนนิน (tanin) เปนสารที่พบสะสมในเมล็ดพืช มักอยูบริเวณสวนเปลือกของเมล็ดพืช เชน เมล็ดโกโก และพืชตระกูลถั่วบางชนิด หรืออาจพบที่เพอริคารบ เชน เมล็ดขาวฟาง 4.4.5 อัลคาลอยด (alkaloids) เปนสารที่พบในเมล็ดพืชบางชนิด เชน มอรฟน ฝน หรือ สารคาเฟอีน ที่พบในเมล็ดกาแฟ 4.4.6 กลูโคไซด (glucosides) สารนี้เปนสารที่มีสวนประกอบของน้ําตาล ซึ่งโดยสวน ใหญเปนกลูโคสทําปฏิกิริยากับสารอื่น ๆ มักเปนผลึกที่ไมมีสี มีรสขม ละลายได ในน้ํา และแอลกอฮอล กลูโคไซดที่พบในเมล็ดพืช ไดแก อะมีกดาลิน (amygdalin) ที่พบในเมล็ด แอลมอนด พีช และพลัม สารซินิกริน (sinigrin) ที่พบในเมล็ดมัสตารดดํา เปนตน Marangoni และคณะ (1988) ไดศึกษาองคประกอบของเมล็ดมะขามพบวาเมล็ดมะขามมีแรธาตุฟอสฟอรัส และคารโบไฮเดรต ในปริมาณที่คอนขางสูง นอกจากนี้ยังพบวา เมล็ดมะขามยังเปนแหลงของกากใยอาหารอีกดวยซึ่งขอมูลแสดงดังตารางที่ 5

19

ตารางที่ 5 องคประกอบและแรธาตุของเมล็ดมะขาม Compositions and mineral of tamarind seeds.

Compositions Quantity Compositions QuantityEnergy (Kcal / 100 g)Proximate compositions (%)MoistureAshFatProteinCrude FiberCarbohydrateSugar (%Total sugar)XyloseMannoseFructoseGalactoseGlucoseSucrose

340.3

9.4 ± 0.263.2 ± 0.014.5 ± 0.0515.5 ± 0.528.0 ± 0.4859.4 ±0.18

6.8917.356.164.7511.85.23

Sugar (%Total sugar)MaltoseRaffinoseMineral compositions (mg / 100g)NaKCaMgPFeCuZnMn

1.843.25

28.8 ± 2.59272.8 ± 6.589.27 ± 0.2517.5 ± 0.2268.4 ± 1.156.5 ± 1.151.6 ± 0.302.8 ± 0.400.9 ± 0.05

Source : Modified from Marangoni et al. (1988)

5. กระบวนการงอกของเมล็ดพืช วัลลภ สันติประชา (2540) กลาววา เมื่อนําเมล็ดพืชมาเพาะโดยใหไดรับปจจัยตาง ๆ ครบถวน และเหมาะสม จะมีกระบวนการตาง ๆ เกิดขึ้นในเมล็ดพืชเปนลําดับขั้น ซึ่งกระบวนการ ตาง ๆ เหลานี้ ไดแก

20

5.1 กระบวนการดูดน้ํา (water imbibition/rehydration) การดูดน้ําเปนกระบวนการแรกสุดที่เกิดขึ้นในกระบวนการงอกของเมล็ดพืชทุกชนิด เมื่อนําเมล็ดพืชมาเพาะ เมล็ดพืชจะดูดน้ําอยางรวดเร็ว สิ่งที่เห็นไดชัดเจน คือ เมล็ดพืชขยายตัวพองออกซึ่งจะเกิดขึ้นอยางรวดเร็ว อัตราการดูดน้ําของเมล็ดพืชข้ึนกับชนิด และพันธุพืช คุณลักษณะของเปลือกเมล็ดพืช องคประกอบทางเคมี ขนาด และรูปรางของเมล็ดพืช เมื่อเมล็ดพืชดูดน้ําทําใหเซลลตาง ๆ เตง และขยายออก รวมทั้งเนื้อเยื่อตาง ๆ และเปลือกของเมล็ดพืชมีการแลกเปลี่ยนกาซไดดีข้ึน Bewly และ Black (1994) กลาววา นอกจากนี้อัตราการดูดซึมน้ําของเมล็ดพืชก็สงผลตออัตราการงอกของเมล็ดพืชเชนกันซึ่ง ถาเมล็ดพืชมีการดูดซึมน้ําในอัตราที่ต่ําก็จะสงผลใหเมล็ดงอกไดชาลง แตถาเมล็ดพืชมีการดูดซึมน้ําในอัตราที่สูงเกินไปก็จะสงผลใหเมล็ดพืชเกิดการเนาเปอยได 5.2 การยอยสลายอาหาร และการหายใจ (digestion and respiration) เมื่อเซลล และเนื้อเยื่อตาง ๆ ไดรับน้ํา และขยายตัวออก ทําใหอวัยวะตาง ๆ ของเซลลทํางานได และกระตุนใหเอนไซมทํางานเพื่อใหเกิดการยอยสลายอาหาร เชน ยอยโปรตีนไปเปนกรดอะมิโน ยอยแปงไปเปนกลูโคส และซูโครส และเคลื่อนยายอาหาร ในระยะนี้เมล็ดพืชมีอัตราการหายใจที่สูงมาก 5.3 การเจริญของตนออน (initiation of embryo growth) เมื่อเมล็ดพืชมีการยอยสลายอาหาร และมีการหายใจ ทําใหไดพลังงานเพื่อการเคลื่อนยายสารอาหารจากที่เมล็ดพืชสะสมไว สารอาหารดังกลาว จะถูกเคลื่อนยายไปยังสวนที่เจริญเติบโตตอไป ซึ่งคือสวนปลายราก และปลายยอด หรือแกนตนออน Slack และคณะ (1977) กลาววา ในระยะนี้เนื้อเยื่อสะสมอาหารมีขนาดเล็กลง สวนของตนออนขยายใหญข้ึนซึ่งแสดงวา ตนออนมีการพัฒนา และเจริญเติบโตมากขึ้น โดยการใชอาหารที่เคลื่อนยายมาสรางเซลล สวนประกอบตาง ๆ ของเซลล และเนื้อเยื่อใหม 5.4 การงอกของรากออน (protrusion of radicle) เมื่อตนออนสรางอวัยวะใหมเรียบรอยแลว สวนของรากออนมีการขยายตัวออก และแทงทะลุออกมานอกเมล็ดพืชซึ่งเปนอวัยวะแรกที่แทงออกมาในการงอกของเมล็ดพืชทุกชนิด การขยายตัวของรากออนที่แทงทะลุออกมานอกเมล็ดพืช เกิดจากการยืดตัว และแบงตัวของเซลล โดยทั่วไปสวนของรากออนจะมีการเจริญเติบโตปรากฏใหเห็นกอนโดยโผลออกมาจากเปลือกที่หุม

21

เมล็ดทางรูไมโครฟายล (micropyle) แลวดันใหเปลือกหุมเมล็ดแตกออก และโดยทั่วไปแลวเมล็ดมะขามจะเกิดการงอกของรากออนภายในระยะเวลา 5 – 6 วัน หลังจากการดูดซึมน้ําของเมล็ดแลว (Nazmul, 2001) ซึ่งการงอกของรากออนเปนสัญลักษณที่แสดงใหเห็นวา เมล็ดมีการขยายตัวของเซลลหรือแบงเซลลแลว และมีการงอกอยางสมบูรณแลว (Berlyn, 1972) 5.5 การตั้งตัวของตนกลา (seedling establishment) การงอกของเมล็ดพืชจะสมบูรณ เมื่อไดตนกลาที่ตั้งตัวไดดีสามารถดูดน้ํา หาอาหาร และสังเคราะหแสงเองได หลังจากรากออนแทงออกมา สวนของยอดก็ยืดตัวออก และชูตั้งสูเบื้องบนซึ่งในระยะแรกในการเจริญเติบโตตองอาศัยอาหารที่สะสมในเนื้อเยื่อสะสม (storage tissue) จนกระทั่งรากหยั่งลงในดินดีแลว มีการดูดน้ํา และผลิตอาหารไดเองโดยไมตองอาศัยอาหารที่สะสมไวในเนื้อเยื่อสะสมอาหาร สวนยอดออนจะแตกใบจริงซึ่งมีสีเขียวจนสังเคราะหแสงได โดยกระบวนการตาง ๆ ที่เกิดขึ้นระหวางการงอกของเมล็ดพืชสามารถ แสดงดังภาพที่ 3

22

ภาพที่ 3 กระบวนการตาง ๆ ที่เกิดขึ้นระหวางการงอกของเมล็ดพืช Seeds germination process.Source : ชยพร แอคะรัตน (2546)

ในการเพาะปลูกเมล็ดพืชสวนใหญถูกฝงลงใตผิวดิน ดังนั้นเมล็ดพืชตองใชพลังงานอยางมากในการแทงยอดออนขึ้นสูผิวดิน และแทงรากลงในดิน Nazmul (2001) กลาววา การเพาะเมล็ดมะขามควรฝงเมล็ดมะขามลงในดินใหลึกประมาณ 1 – 2 เซนติเมตร จะชวยใหตนมะขามแทงยอดออนสูผิวดินไดงายขึ้น ดังนั้น ในการหยอดเมล็ดพืชจึงควรพิจารณาถึงความลึกของการปลูกใหเหมาะสมกับขนาดของเมล็ดพืชดวย เมล็ดพืชที่มีขนาดเล็ก ถาหากปลูกลึกเกินไป ทําใหเมล็ดพืชไมสามารถงอกขึ้นสูผิวดินได ซึ่งลักษณะการงอกของเมล็ดพืช สามารถแบงไดเปน 2 แบบ คือ

น้ํ า อ อ ก ซิเ จ น

แ ส ง

imbibition

อุ ณ ห ภู มิที่ พ อ เ ห ม า ะ

เ ม ล็ ด มีข น า ด ใ หญ digestion

respiration

การเคลื่อนยายอาหาร (food mobilization)

การขนถายอาหาร (food translocation )

metabolis

ร า ก อ อ นแ ท ง ท ะ ลุเ ป ลื อ กหุ มก า ร เ จ ริ ญ

เ ติ บ โ ตต น ก ล า

ที่

23

5.5.1 การงอกแบบอีพิเจียล (epigeal germination) เปนลักษณะการงอกของ เมล็ดพืชใบเลี้ยงคูทั่ว ๆ ไป และใบพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด เชน เมล็ดหัวหอมใหญลักษณะการงอกคือ เมื่อเมล็ดพืชงอกตนออนจากพื้นดินจะชูสวนใบเลี้ยงขึ้นมาเหนือพ้ืนดิน โดยสวนของลําตนใตใบเลี้ยง (axis) หรือไฮโปคอททิล (hypocotyl) จะโคงงอดันขึ้นมาเหนือดินกอน จึงยืดตัวตรงขึ้นเพื่อชูยอดออนสูอากาศในขณะที่ใบเลี้ยงยังประกบกันอยู เพื่อปองกันอันตรายใหแกยอดออน หลังจากนี้ใบเลี้ยงจึงเปดออก ยอดออน จึงเจริญและพัฒนาเปนตนพืชตอไป Coronel (1991) กลาววา เมล็ดมะขามจะมีการงอกแบบอีพิเจียล โดยรากของเมล็ดมะขามจะงอกแทงทะลุออกมาทางรูไมโครไฟล และจากนั้นจะเกิดการขยายตัวของไฮโปคอททิล และแกนตนออนจนทําใหเปลือกหุมเมล็ดหลุดออกไป ซึ่งการงอกแบบอีพิเจียลนั้นแสดงดังภาพที่ 4

ภาพที่ 4 การงอกแบบอีพิเจียล (ถั่วเหลือง) Epigeal germination (soy bean)

ใ บจ ริไฮโปคอททิล (hypocotyl) (arced)

ใ บเ ลี้

ไฮโปคอททิล(hypocotyls)

ราก (root)

เยื่อหุมเมล็ด (seed coat)

ร า กอ อ น

24

Source : ชยพร แอคะรัตน (2546) 5.5.2 การงอกแบบไฮโปเจียล (hypogeal germination) เมล็ดพืชที่มีลักษณะของการงอกแบบนี้ ไดแก เมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยวโดยทั่ว ๆ ไป เชน เมล็ดธัญพืช และพืชจําพวกปาลม เปนตน ลักษณะการงอกของยอดออนเกิดจากการยืดตัวของลําตนที่อยูเหนือใบเลี้ยง หรืออีพิคอททิล (epicotyl) ใบเลี้ยงของพืชที่มีเมล็ดพืชงอกแบบนี้มีหนาที่เปนแหลงอาหารที่ใชในการงอก และ มีหนาที่ยอย และ ดูดอาหารใหแกตนออนโดยไมมีหนาที่ปองกันยอดออน และสังเคราะหแสงในขณะเมล็ดพืชกําลังงอก ซึ่งการงอกแบบ ไฮโปเจียล แสดงดังภาพที่ 5

ภาพที่ 5 การงอกแบบไฮโปเจียล (ถั่วลันเตา) Hypogeal germination (garden pea)

ยอดออน (terminal bud)อี พิ ค อ ทิ ล

(

ใ บ จริง (true leaf

ใ บ เกล็ด (scale

ใ บ เลี้ยง(cotyledons)

รากออน (radicle)

รากแขนง(secondary root)

25

Source : ชยพร แอคะรัตน (2546)6. ปจจัยท่ีมีผลตอการงอกของเมล็ดพืช วัลลภ สันติประชา (2540) กลาววา เมล็ดพืชจะงอกไดตองไดรับปจจัยที่จําเปนอยางครบถวน ปจจัยที่จําเปนสําหรับการงอกของเมล็ดพืช ไดแก น้ํา ออกซิเจน และอุณหภูมิที่เหมาะสม สวนแสงจําเปนสําหรับเมล็ดพืชบางชนิดเทานั้น อิทธิพลของ แตละปจจัยที่มีตอการงอกของเมล็ดพืชสามารถอธิบายไดดังนี้ 6.1 น้ํา เปนปจจัยพ้ืนฐานของการงอกของเมล็ดพืช น้ําชวยในการขยายตัวของเซลล อวัยวะตาง ๆ ในเซลล และในเนื้อเยื่อตาง ๆ ของเมล็ดพืช ชวยกระตุนใหใหเกิดการทํางานของเอนไซม รวมถึงเปนตัวกลางในการเคลื่อนยาย และยอยสลายสารอาหารตาง ๆ ที่เมล็ดพืชเก็บสะสมไว กระบวนการดูดน้ําเรียกวา อิมไบบิชัน (imbibition) ซึ่งทั้งการดูดซึม (absorption) และการดูดซับ (adsorption) จึงทําใหเมล็ดพืชขยายตัวออกเมื่อดูดน้ํา อยางไรก็ตามเมล็ดพืชจะดูดน้ําไดดีเพียงใด ข้ึนกับปจจัยตาง ๆ ดังนี้ 6.1.1 เปลือกเมล็ดพืช เปลือกเมล็ดพืชแตละชนิดมีความสามารถให น้ําซึมผาน (permeability) แตกตางกันออกไป ถาเมล็ดพืชมีเปลือกบาง หรือยอมใหน้ําซึมผานไดงายกวา ก็จะมีอัตราการดูดซึมสูง กวาเมล็ดพืชที่มี เปลือกหนา หรือ มีสารกันน้ําจนไมยอมใหน้ําซึมผานได เชน เมล็ดถั่วเหลืองจะดูดซึมน้ําไดเร็วกวา เมล็ดฝาย เปนตน 6.1.2 ความบริสุทธิ์ของน้ํา น้ําที่บริสุทธิ์ไมมีสารอื่น ๆ เจือปน สามารถซึมผานเขาสูเมล็ดพืชไดดี และรวดเร็วกวาน้ําที่ไมบริสุทธิ์ 6.1.3 อุณหภูมิ อุณหภูมิมีผลตอการเคลื่อนตัว และขยายตัวของน้ํา หรือควบคุมความดันของน้ํา อุณหภูมิเพิ่มขึ้นทําใหน้ําขยายตัว และมีความดันในตัวเองเพิ่มขึ้นซึ่งชวยใหเมล็ดพืชดูดน้ําไดดีข้ึน 6.1.4 องคประกอบทางเคมีของเมล็ดพืช เมล็ดพืชที่มีโปรตีนสูง จะมีอัตราการดูดซึมน้ําเร็วกวาเมล็ดพืชที่มีแปง และไขมันสูง เชน เมล็ดถั่วเหลืองมีโปรตีนประมาณรอยละ 37 จึงมีอัตราการดูดซึมน้ําที่เร็วกวาเมล็ดขาวโพดที่มีโปรตีนเพียง รอยละ 11 6.1.5 อายุ หรือความเกาใหมของเมล็ดพืช เมล็ดพืชที่เก็บเกี่ยวมาจาก ตนใหม ๆ สวนของผนังเซลลตาง ๆ และเปลือกหุมเมล็ดทําหนาที่ในการควบคุมการผาน

26

ของสารตาง ๆ อยางดี จึงทําใหเมล็ดพืชดูดน้ําไดชาลง และเมื่อเมล็ดพืชมีอายุมากขึ้น คุณสมบัติในการเก็บกักสารของเมมเบรนตาง ๆ ของเมล็ดพืชจึงลดลง น้ําจึงสามารถซึมผานเขาไปในเมล็ดไดงายขึ้น เชน การเก็บรักษาเมล็ดมะขามเปนระยะเวลานาน 6 เดือน กอนนํา เมล็ดมะขามไปปลูกจะสามารถเพิ่มอัตราการงอกของเมล็ดมะขามไดรอยละ 4 – 5 (FAO, 1988) Hong และคณะ (1966) กลาววา เมล็ดมะขามสามารถมีชีวิตไดนาน 6 – 8 เดือน ถาเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 25 – 30 องศาเซลเซียส ในสภาพที่แหง และนอกจากนี้ยังพบวาเมล็ดมะขามสามารถมีชีวิตไดนานหลายป ถาเก็บรักษาในบรรจุภัณฑที่สามารถปองกันอากาศ ที่อุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียส ความชื้น รอยละ 7 – 15 6.1.6 ความแกออนของเมล็ดพืช ซึ่งสามารถอธิบายการดูดซึมน้ําไดเชนเดียวกับความเกาใหมของเมล็ดพืช เมล็ดพืชที่แกจัดยอมมีสวนอวัยวะตาง ๆ สมบูรณดีที่สุดซึ่งหมายรวมถึงความสามารถในการควบคุมการดูดน้ําของเมล็ดพืชดวย 6.2 ออกซิเจน ในการงอกของเมล็ดพืชนั้นตองการพลังงานเพื่อใชในการยอยสลาย และเคลื่อนยายอาหาร แบงเซลล การขยาย และเจริญเติบโตของเซลล รวมทั้งการพัฒนาของเนื้อเยื่อตาง ๆ เพื่อการเจริญ และพัฒนาของตนออน และการงอกของเมล็ดพืช พลังงานดังกลาวไดมาจากการหายใจโดยใชออกซิเจนของเมล็ดพืช เมล็ดพืชโดยทั่ว ๆ ไปสามารถงอกไดดีในสภาพออกซิเจนของ อากาศปกติ แตถามีอัตราสวนของกาซออกซิเจน และกาซคารบอนไดออกไซดผิดไปจากนี้อาจทําใหเมล็ดพืชมีความงอกที่ลดลง เมล็ดพืชบางชนิดสามารถงอกไดดีข้ึนเมื่อมีปริมาณออกซิเจนในอากาศเพิ่มขึ้น ไดแก เมล็ดทานตะวัน เมล็ดแครอท สวนเมล็ดพืชบางชนิดสามารถงอกไดดีข้ึนเมื่อมีปริมาณออกซิเจนนอยกวาอากาศปกติได เชน เมล็ดหญาแพรก เมล็ดขาว เปนตน ในขณะที่เมล็ดพืชไดรับออกซิเจนนอยลงจะไดรับกาซคารบอนไดออกไซดเพิ่มขึ้นทําใหเมล็ดพืชไมสามารถงอกได ดังนั้นจึงสามารถใชเทคนิคดังกลาวชวยยืดอายุการเก็บรักษาเมล็ดพืชไดนานขึ้น 6.3 อุณหภูมิที่เหมาะสม เมล็ดพืชแตละชนิดสามารถงอกไดในชวงอุณหภูมิที่แตกตางกันออกไป อุณหภูมิที่ เหมาะสมสําหรับเมล็ดพืชสวนใหญอยูในชวงระหวาง 15 – 30 องศาเซลเซียส ระดับอุณหภูมิสูงสุดที่เมล็ดพืชสามารถงอกประมาณ 40

27

องศาเซลเซียส เมล็ดพืชบางชนิดงอกไดในระดับอุณหภูมิใกล ๆ จุดเยือกแข็ง เมล็ดพืชตอบสนองตออุณหภูมิแบงเปน 4 ระดับ ดังนี้ 6.3.1 อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด (optimum temperature) คือ อุณหภูมิที่เมล็ดพืชงอกไดเร็วที่สุด และมากที่สุด โดยทั่วไปอยูในระดับ 20 – 35 องศาเซลเซียส 6.3.2 อุณหภูมิต่ําสุดสําหรับการงอก (minimum temperature) คือ อุณหภูมิระดับต่ําสุดที่เมล็ดพืชสามารถงอกได ถาอุณหภูมิต่ํากวานี้เมล็ดพืชจะไมงอก แตจะยังคงมีชีวิตอยูโดยไมไดรับอันตราย อุณหภูมิต่ําสุดนี้จะแตกตางกันออกไปตามชนิดพืชอยางไรก็ตามเมล็ดพืชเขตหนาวมีอุณหภูมิต่ําสุดสําหรับการงอกต่ํากวาเมล็ดพืชเขตรอนและอาจต่ําถึงจุดเยือกแข็งสําหรับเมล็ดพืชบางชนิด 6.3.3 อุณหภูมิสูงสุดสําหรับการงอก (maximum temperature) คืออุณหภูมิที่สูงสุดที่เมล็ดพืชจะสามารถงอกได ถาอุณหภูมิสูงกวานี้เมล็ดพืชจะไมงอก เมล็ดพืชโดยทั่วไปมีอุณหภูมิสูงสุดสําหรับการงอกประมาณ 40 องศาเซลเซียส เมล็ดพืชที่มีสารอาหารสะสมจําพวกไขมันจะสามารถงอกไดที่ อุณหภูมิสูงสุดต่ํากวาเมล็ดพืชที่สะสมคารโบไฮเดรต เปนตน 6.3.4 อุณหภูมิที่ทําใหตาย (lethal temperature) คือ ระดับอุณหภูมิที่สูงกวาอุณหภูมิสูงสุดสําหรับการงอก อุณหภูมิในระดับนี้ทําใหเมล็ดพืชไมสามารถงอกได และยังทําใหเมล็ดพืชไดรับอันตราย หรือตายได 6.4 แสง เมล็ดพืชของพืชโดยทั่วไปไมตองการแสงสําหรับการงอกซึ่งรวมถึงเมล็ดมะขามดวย (Nazmul, 2001) แตก็มีเมล็ดพืชจํานวนไมนอยที่ตองการแสงสําหรับการงอก ซึ่งไดแก เมล็ดยาสูบ ผักกาดเขียวปลี มะเขือ หญาขน หญาแพรก ค่ึนไฉ เปนตน Puppala และ Fowler (2002) ทดลองแชเมล็ดเลสคิวเรลล (lesquerella) ลงในสารละลายกรดกิบเบอเรลลิค (gibberellic acid) ความเขมขน100 มิลลิกรัมตอลิตร นาน 4 และ 8 ชั่วโมง จากนั้นไดนําเมล็ดพืชไปเพาะ เพื่อทดสอบอัตราการงอกในที่สวางและที่มืด พบวา เมล็ดพืชที่แชสารละลายกรดกิบเบอเรลลิค นาน 8 ชั่วโมง จะมีอัตราการงอกที่สูงกวาเมล็ดพืชที่แชสารละลายกรดกิบเบอเรลลิคเพียง 4 ชั่วโมง และนอกจากนี้ยังพบวา เมล็ดพืชที่เพาะในที่สวางจะมีอัตราการงอกที่สูงกวาเมล็ดพืชที่เพาะในที่มืด สําหรับเมล็ดพืชบางชนิดตองการแสงเพื่อกระตุนเมล็ดพืชใหเกิดการงอกในระยะแรกเทานั้น ได

28

แก เมล็ดกวางตุง กะหล่ํา ผักกาดหอม มะเขือเทศ เปนตน อิทธิพลของแสงที่มีผลตอการงอกของเมล็ดพืชมีดังนี้ 6.4.1 แสงที่กระตุนการงอกของเมล็ดพืช คือ แสงสีแดงที่มีความยาวคลื่นระหวาง 660 – 700 นาโนเมตร 6.4.2 แสงที่กระตุนการงอกของเมล็ดพืชดีที่สุด คือ แสงที่มีความยาวคลื่น 660 นาโนเมตร 6.4.3 แสงที่ยับยั้งการงอกของเมล็ดพืช คือ แสง อินฟาเรด (infarred) หรือแสงที่มีความยาวคลื่นมากกวา 700 นาโนเมตร ข้ึนไป รวมถึงแสงที่มีความยาวคลื่นนอยกวา290 นาโนเมตร รวมถึงแสงสีน้ําเงินที่มีความยาวคลื่น 440 นาโนเมตร 6.4.4 แสงที่มีความยาวคลื่นระหวาง 290 – 400 นาโนเมตร ไมมีอิทธิพลตอการงอกของเมล็ดพืช

เมล็ดพืชที่ตองการแสงในการงอกนั้น สามารถรับผลการกระตุนได เมื่อเมล็ดพืชผานการดูดน้ําเสียกอน การกระตุนจะดีข้ึนเมื่อเมล็ดพืชดูดน้ําเปนระยะเวลานานขึ้น อุณหภูมิที่ เพาะเมล็ดพืชตองอยูในระดับที่ เหมาะสม และยังขึ้นกับ ความเก าใหมของเมล็ดพืชดวย เมล็ดพืชใหมมีความตองการแสงมากกวา เมล็ดพืชเกา

7. การปรับปรุงอัตราการงอกของเมล็ดพืช เมล็ดพืชของพืชบางชนิดมีเปลือกหุมเมล็ด (seed coat) ที่มีความแข็ง และหนา เชน เมล็ดพีช เมล็ดเกาลัด เมล็ดมะขาม เปนตน ซึ่งเปลือกของเมล็ดพืชนั้นมี หนาที่ดังนี้ คือ หอหุมสวนประกอบของเมล็ดพืชเอาไว ปองกันอันตรายใหกับ ตนออน และอวัยวะอื่น ๆ ภายในเมล็ดพืช ปองกันเชื้อโรค และแมลงเขาทําลาย เมล็ดพืชรวมถึงควบคุมการแลกเปลี่ยน และการดูดซึมน้ําและกาซออกซิ เจน หรือ กาซคารบอนไดออกไซด ทั้งนี้เปลือกของเมล็ดพืชบางชนิด เชน เมล็ดพีชจะมีสารยับยั้งการงอก และการเจริญเติบโต (inhibitor) อยูดวยซึ่งมีหลายชนิด ไดแก คูมาริน (caumarin) แซนธาติน (xanthatin) กรดแอบซิสิก (abscisic acid) กรดเฟอรูลิค (ferulic acid) กรดคาเฟอิค (cafeic acid) แอมโมเนีย (ammonia) เปนตน และมีปริมาณที่แตก

29

ตางกันออกไปขึ้นอยูกับชนิด อายุ พันธุ และ ความเกาใหมของเมล็ดพืช(วัลลภ สันติประชา, 2531) นอกจากนี้ สุรพล มนัสเสรี (2531) กลาววา ในระหวางที่เมล็ดพืชไดรับอุณหภูมิเย็น (stratification) ภายในเมล็ดพืชจะมี การเปลี่ยนแปลงของฮอรโมนตาง ๆ มากมาย ซึ่งพบวามีฮอรโมน 3 ชนิด ที่มีบทบาทเกี่ยวกับการงอกของเมล็ดพืชที่มีการพักตัว ไดแก กิบเบอเรลลิน (gibberellin) เปนสารกระตุนการงอกกรดแอบซิสิก (abscisic acid) เปนสารยับยั้งการงอก และไซโตไคนิน (cytokinin) ซึ่งเปนสารที่ทําใหมีการงอกในกรณีที่มีสารยับยั้งการงอก Sharma และ Singh (1978) ทดลองใชสารยับยั้งการพักตัวและเรงการงอกของเมล็ดพีช โดยใชสารละลายกรดจิบเบอเรลลิค (gibberellic acid) ความเขมขน 500 1,000 และ 2,000 มิลลิกรัมตอลิตร สารละลายไทโอยูเรีย (thiourea) ความเขมขน 2,500 5,000 และ 7,500 มิลลิกรัมตอลิตร และสารละลายไคเนติน (kinetin) ความเขมขน 25 50 และ 100 มิลลิกรัมตอลิตร แลวนําเมล็ดพีชแชสารละลายนาน 24 ชั่วโมง พบวา การใชสารละลายกรดจิบเบอเรลลิค ความเขมขน 1,000 มิลลิกรัมตอลิตร ทําใหเมล็ดพีชงอกเปนตนออนไดเร็ว และมีการงอกมากที่สุด รองลงมา คือการแชสารละลาย ไคเนติน ความเขมขน 100 มิลลิกรัมตอลิตร Mehanna และ Martin (1984) ศึกษาผลของกรดแอบซิสิกตอการงอกของเมล็ดพีช ซึ่งพบวาการใชสารละลายกรดแอบซิสิกเขมขน 100 มิลลิกรัมตอลิตร แชเมล็ดพีชจํานวน 10 เมล็ด จะสามารถยับยั้งการงอกของเมล็ดพีชไดดีกวาการใชสารยับยั้งการงอกที่สกัดจากเปลือกหุมเมล็ดพีช Dehgan และ Johnson (1983) ศึกษาการปรับปรุงอัตราการงอกของเมล็ด Zamia Floridana โดยแ ช เ ม ล็ด ในสารละลายกรดซัลฟูริกเขมขนรอยละ 50 นาน 30 และ 60 นาที เปรียบเทียบกับการแชเมล็ดในสารละลายกรดจิบเบอเรลลิคเขมขน 1000 มิลลิกรัมตอลิตร นาน 24 และ 48 ชั่วโมง พบวา ชุดการทดลองที่มีการแชเมล็ดลงในสารละลายกรดซัลฟูริกเขมขนรอยละ 50 นาน 1 ชั่วโมงและชุดการทดลองที่มีการแชเมล็ดในสารละลายกรดจิบเบอเรลลิค นาน 48 ชั่วโมง ทําใหเมล็ดมีการงอกที่ใกลเคียงกัน โดยมีการงอกของเมล็ดสูงถึงรอยละ 90 นอกจากนี้ยังพบวา เมล็ดพืชตระกูลถั่ว เมล็ดพืชตระกูลฝาย เมล็ดพืชตระกูลกะหล่ํา ถาไมไดรับปจจัยที่จําเปนสําหรับการงอก เชน น้ํา เมล็ดพืชดังกลาวอาจมีการเกิดการพักตัวของเมล็ดพืชแบบเมล็ดแข็ง (hard seed) ซึ่งสาเหตุของการพักตัว เกิดจากเปลือกหุมเมล็ดพืชมีโครงสรางที่หนาแนนมาก หรือมีสารกันน้ําจําพวกขี้ผ้ึงเคลือบเมล็ด

30

พืชเอาไว หรืออาจทั้งสองลักษณะรวมกัน เมื่อนําเมล็ดพืชมาเพาะเมล็ดพืช จะไมงอก และไมสามารถดูดน้ําได แตยังคงมีลักษณะเปนเมล็ดพืชแหง และ แข็งเหมือนเมล็ดพืชธรรมดา นอกจากนั้นการที่เมล็ดพืชมีเปลือกหุมเมล็ดที่แข็งจะสงผลใหการโผลของรากออนออกมาจากเปลือกหุมเมล็ดเปนไปไดชา ดังนั้นการทําใหเปลือกหุมเมล็ดที่แข็งมีความออนลงได หรือการทําใหเปลือกเมล็ดพืชยอมใหน้ําซึมผานเขาสูเมล็ดไดนั้นก็จะสามารถทําใหเมล็ดพืชนั้นมีอัตราการงอกที่สูงขึ้น การทําใหเปลือกหุมเมล็ดยอมใหน้ําซึมผาน (scarification) นั้นสามารถทําไดหลายวิธีไดแก การใชแรงทางกลทําลายเปลือกหุมเมล็ด เชน ใชเครื่องขัดเมล็ดพืช (seed scarifier) การแชสารละลายกรด การใชเอนไซมยอยเปลือกหุมเมล็ด การใชความรอน เชน การแชน้ํารอน เปนตน จากการทดลองของ Baes และคณะ (2002) ซึ่งไดทดลองปรับปรุงแกไขการพักตัวของเมล็ดเพื่อเพิ่มอัตราการงอกของเมล็ด Prosopis ferox ซึ่งมีเปลือกหุมเมล็ดที่แข็งดวยวิธีการ 3 วิธี คือ การใชกระดาษทรายถูเปลือกหุมเมล็ดใหบางลง การแชเมล็ดในกรดซัลฟูริกเขมขนรอยละ 98 นาน 3 นาที และการใชเอนไซมยอยเปลือกหุมเมล็ด ผลการทดลองพบวา การใชกระดาษทรายถูเปลือกหุมเมล็ด การแชเมล็ดในกรดซัลฟูริกเขมขนรอยละ 98นาน 3 นาที สามารถเพิ่มอัตราการงอกใหแกเมล็ดไดดีที่สุด นอกจากนี้การพักตัวของเมล็ดพืชยังเกิดไดจากสาเหตุอ่ืน ๆ อีก เชน เมล็ดพืชบางชนิดมีสารยับยั้งการงอก หรือเกิดจากเอมบริโอในเมล็ดพืชยังไมเจริญเต็มที่ เปนตน (สุรพล มนัสเสรี, 2531)

วัตถุประสงค1 . ศึกษาการเปลี่ยนแปลงองคประกอบของเมล็ดมะขาม และมะขามงอกใน ระหวางการงอก2. ศึกษาคุณคาทางอาหารของมะขามงอก3. ศึกษาการยอมรับของผูบริโภคในการบริโภคมะขามงอก4. ศึกษาการปรับปรุงอัตราการงอกของเมล็ดมะขาม5. ประเมินตนทุนของมะขามงอก