วิจัยสารสกัดจากว่านน้ำและหางไหล ป้องกันกำจัดหนอนใยผักแทนสารเคมี

การใช้สารเคมีป้องกันกำจัดศัตรูพืช ยังเป็นวิธีการที่เกษตรกรยังต้องการใช้อยู่ทุกวันนี้ เนื่องจากหาได้ง่าย ใช้ง่าย และเห็นผลรวดเร็ว ถึงแม้จะรู้ว่ามีผลกระทบต่อมนุษย์ สัตว์ พืช สิ่งแวดล้อม รวมทั้งตัวเกษตรกรผู้ใช้เองก็ตาม

เนื่องจากปัจจุบันนี้ผู้บริโภคได้ให้ความสำคัญกับการบริโภคเพื่อสุขภาพกันมากขึ้น รวมทั้งกระแสการผลิตที่มุ่งสู่ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การป้องกันและควบคุมแมลงศัตรูพืชในปัจจุบันจึงมุ่งเน้นในการใช้สารที่มีพิษต่ำต่อมนุษย์ สารต้องไม่ตกค้างในสภาพแวดล้อมและผลผลิตที่ได้จากการเกษตรต้องปลอดภัยต่อผู้บริโภคทั้งมนุษย์และสัตว์

ดร.พจนีย์ หน่อฝั้น นักวิทยาศาสตร์ชำนาญการ กลุ่มงานวิจัยวัตถุมีพิษการเกษตรจากสารธรรมชาติ กองวิจัยพัฒนาปัจจัยการผลิตทางการเกษตร กรมวิชาการเกษตร กล่าวว่า จากปัญหาดังกล่าวข้างต้น คณะวิจัยของกลุ่มงานวิจัยวัตถุมีพิษการเกษตรจากสารธรรมชาติร่วมกับสำนักวิจัยพัฒนาการอารักขาพืช ทำการศึกษาวิจัยการใช้พืชสมุนไพรที่มีคุณสมบัติในการป้องกันและกำจัดแมลงศัตรูพืช จากสารสกัดว่านน้ำและหางไหล ในรูปนาโนอิมัลชั่นชนิดน้ำมันในน้ำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันหนอนใยผัก

ทำไมต้องใช้ว่านน้ำและหางไหล

เรามารู้จักว่านน้ำและหางไหลกันก่อน ว่านน้ำเป็นไม้ล้มลุกเนื้ออ่อน สูง 1-2 เมตร เป็นพืชที่พบได้ในแหล่งน้ำขัง ทั้งในทวีปยุโรปและเอเชีย เป็นพรรณไม้ขนาดเล็ก ใบตั้งตรง ยาว 50-80 เซนติเมตร ลำต้นเป็นเหง้า แพร่ขยายไปตามพื้นดินเป็นรูปทรงกระบอกค่อนข้างแบน มีกลิ่นหอม รสเผ็ดร้อน ฉุนและขม มักขึ้นตามบริเวณริมน้ำ สระ บ่อ คู คลอง และในที่ที่มีน้ำท่วมขัง ชื้นแฉะ หรือแหล่งน้ำตื้น ดังนั้น ว่านน้ำจึงปลูกได้ดีในพื้นที่ชื้นแฉะหรือริมขอบบ่อที่มีน้ำท่วมถึง ว่านน้ำขยายพันธุ์โดยการแตกหน่อ ชอบแสงแดดรำไร เจริญเติบโตได้ดีในฤดูฝน

เหง้าของว่านน้ำจะมีน้ำมันหอมระเหย ซึ่งมีกลิ่นเฉพาะตัวและมีปริมาณค่อนข้างมาก และสารสำคัญที่พบในน้ำมันหอมระเหยของว่านน้ำคือ สารเบต้าอาซาโรน (β-asarone) ที่มีฤทธิ์ลดความดันโลหิต ยับยั้งเอนไซม์ที่ทำลายสื่อประสาทและลดอาการทางประสาท บรรเทาอาการปวด อาการชัก แก้อาการไอและขับเสมหะ และยังส่งผลดีต่อระบบย่อยอาหาร แก้ลมจุกเสียด แน่นในทรวงอก แก้อาการวิงเวียนศีรษะได้ดี รวมทั้งแก้อาการคันตามผิวหนังกำจัดเชื้อราและแบคทีเรีย แพทย์แผนไทยใช้ว่านน้ำเป็นยาบำรุงธาตุ ช่วยเจริญอาหาร แก้โรคกระเพาะอาหาร เป็นต้น

นอกจากนั้น ยังพบว่ายาไทยส่วนมากจะมีเหง้าว่านน้ำเป็นส่วนผสม เนื่องจากน้ำมันหอมระเหยในว่านน้ำเป็นยาดี จึงนิยมนำมาผสมในยาดม ยาลม ยาหม่อง และยังนำเหง้าไปทำเป็นยาดองบำรุงร่างกายได้อีกด้วย

มีรายงานว่าน้ำมันหอมระเหยที่สกัดได้จากเหง้าของว่านน้ำมีความเป็นพิษต่อแมลงหลายชนิด เช่น เพลี้ยไฟ หนอนใยผัก หนอนกระทู้ผัก ด้วงข้าวโพด ด้วงถั่วเหลือง แมลงผลไม้ เป็นต้น ว่านน้ำจึงเป็นพืชที่มีการนำไปใช้ประโยชน์ในการจัดการกับโรคและแมลงศัตรูพืชทางการเกษตร

คุณพจนีย์ กล่าวว่า ชาวนากำลังประสบปัญหาหลายด้าน ทั้งในเรื่องของต้นทุนการผลิต ค่าปุ๋ย ค่ายาที่ราคาสูงขึ้น ขณะที่ราคาข้าวตกต่ำ ตลอดจนปัญหาภัยแล้งทำให้บางพื้นที่ต้องงดทำนา ส่งผลให้ชาวนารายได้ลดลง

“มีเกษตรกรในอำเภอบางบัวทอง จังหวัดนนทบุรี ได้เปลี่ยนแปลงที่นามาปลูกว่านน้ำ ดังนั้น ว่านน้ำจึงเป็นพืชสมุนไพรกำลังเป็นที่จับตามอง เนื่องจากความต้องการในตลาดมีมากขึ้นเรื่อยๆ เพราะว่านน้ำใช้เป็นส่วนผสมยาไทยทุกแขนง ตลาดส่วนใหญ่เป็นร้านทำยา โรงงานผลิตยาแผนโบราณ”

แต่ก็ยังไม่มีการปลูกอย่างจริงจังเป็นอาชีพหลัก ตอนนี้มีเพียงเกษตรกรในอำเภอบางบัวทอง จังหวัดนนทบุรีเท่านั้นที่นำว่านนี้มาปลูกเป็นเชิงพาณิชย์ ดูเหมือนจะเป็นพื้นที่หลักในการปลูกว่านน้ำแห่งเดียวในประเทศไทย คุณพจนีย์ กล่าว

หางไหล หรือโล่ติ๊น เป็นพืชสมุนไพร มีลักษณะเป็นไม้เถาเลื้อยขนาดเล็ก เนื้อไม้แข็ง เจริญเติบโตได้ดีในป่าชื้นและชายแม่น้ำ ลำคลองทั่วไป

ในประเทศไทยจะพบหางไหล 2 ชนิด คือ หางไหลแดงและหางไหลขาว สารสกัดจากหางไหลแดงจะมีสีแดง ส่วนสารสกัดจากหางไหลขาวจะมีสีขาวขุ่นคล้ายน้ำนม ที่นิยมปลูกเป็นการค้าคือหางไหลแดง

หางไหล จัดเป็นพืชที่มีศักยภาพในการป้องกันกำจัดศัตรูพืช เนื่องจากสารสกัดจากหางไหลมีสารออกฤทธิ์ที่สำคัญคือ โรติโนน (Rotenone) พบมากในส่วนที่เป็นราก หางไหลมีฤทธิ์ในการป้องกันกำจัดแมลงหลายชนิด เช่น หนอนกระทู้ผัก หนอนกะหล่ำ หนอนกินใบ หนอนเจาะสมอฝ้าย หนอนใยผัก ด้วงเจาะเมล็ดถั่ว เพลี้ยอ่อนฝ้าย แมลงวันผลไม้ชนิดต่างๆ และทำให้ปลาสลบได้ แต่ไม่มีพิษต่อมนุษย์ เนื่องจากสารตัวนี้สลายตัวง่ายจึงไม่เกิดการตกค้างบนพืชผัก เหมือนสารเคมีกำจัดแมลงทั่วไป

นอกจากนี้ หางไหลยังสามารถปลูกไถกลบเป็นปุ๋ยสดบำรุงดิน และยังสามารถใช้เป็นพืชคลุมดินเพื่อป้องกันการสูญเสียความชื้นและการชะล้างหน้าดินได้

หางไหลยังมีประโยชน์ทางด้านสมุนไพร ใช้ผสมกับยาอื่นๆ ปรุงเป็นยาขับประจำเดือนสตรี แก้ประจำเดือนเป็นลิ่ม ใช้เป็นยาบำรุงโลหิต ยาต่อเส้นเอ็น ขับลม และขับเสมหะ

คุณพจนีย์ บอกว่า หางไหลสามารถปลูกในที่โล่งแจ้ง แสงแดดจัด ใช้เวลาปลูก 9 เดือน จะได้สารโรติโนนในปริมาณที่คุ้มค่า แต่ถ้าปลูกในที่ร่มรำไร แสงแดดน้อย ต้องใช้เวลาปลูก 1 ปีครึ่งถึง 2 ปี หางไหลแดงจะผลิตสารโรติโนนได้สูงสุด ประมาณ 4-5% เมื่ออายุ 26 เดือน สำหรับผู้ไม่มีพื้นที่ปลูกสามารถปลูกในบ่อซีเมนต์ได้

ทีมนักวิจัยจากกลุ่มงานวิจัยวัตถุมีพิษการเกษตรจากสารธรรมชาติ กองวิจัยพัฒนาปัจจัยการผลิตทางเกษตรได้ทดลองปลูกหางไหล โดยการปักชำกิ่งในบ่อซีเมนต์และรดน้ำให้ปุ๋ยอย่างสม่ำเสมอสามารถเก็บเกี่ยวหางไหลได้ภายในระยะเวลา 1-2 ปี

ศึกษาวิจัยการผสมกันระหว่างว่านน้ำและหางไหล

คณะวิจัยได้ทำการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์สำหรับป้องกันและกำจัดศัตรูพืช โดยการผสมกันระหว่างสารสกัดว่านน้ำกับสารสกัดหางไหล มาผ่านกระบวนการทำนาโนอิมัลชั่น เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการออกฤทธิ์ ทั้งนี้ เพราะสกัดจากพืช 2 ชนิดมีสารออกฤทธิ์ต่อแมลงต่างกัน เมื่อนำมาผสมรวมกันจะเป็นการเสริมฤทธิ์กันทำให้มีประสิทธิภาพในการป้องกันกำจัดแมลงสูงขึ้น

เนื่องจากปัญหาสำคัญของการนำสารสกัดหรือสารออกฤทธิ์จากพืชมาใช้คือความไม่คงตัวของสารเมื่อสัมผัสกับอากาศ แสงแดดหรือความร้อน ทำให้ไม่สามารถนำสารสกัดหรือสารออกฤทธิ์มาใช้ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

นอกจากนี้ สารออกฤทธิ์บางชนิดจะอยู่ในรูปของน้ำมัน ซึ่งมีข้อจำกัดในการนำมาใช้ประโยชน์ เพราะไม่สามารถเข้ากับน้ำได้

คุณพจนีย์ บอกว่า การนำนาโนเทคโนโลยีเข้ามาประยุกต์ใช้กับผลิตภัณฑ์สารสกัดจากธรรมชาติ จึงมีบทบาทสำคัญในประเทศไทย ทั้งในแง่เกษตรกรรมและอุตสาหกรรม เพื่อปรับปรุงคุณภาพในกระบวนการผลิต การแปรรูปผลิตภัณฑ์ ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความคงตัวสูง มีประสิทธิภาพดีขึ้นและมีอายุการเก็บได้นานขึ้น

“วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์กำจัดศัตรูพืชจากสารสกัด ว่านน้ำผสมหางไหลในรูปของนาโนอิมัลชั่นชนิดน้ำมันในน้ำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกฤทธิ์ และทำให้สามารถเก็บรักษาสารสำคัญในระยะเวลาที่นานขึ้น”ป้องกันกำจัดหนอนใยผักแทนสารเคมี

ดำเนินการศึกษาทดลองสารสกัดว่านน้ำ-หางไหล

• เตรียมสารสกัดว่านน้ำ โดยสกัดน้ำมันหอมระเหยจากเหง้าว่านน้ำด้วยวิธีไฮโดรดิสติลเลชั่น (Hydrodistillation) ได้น้ำมันสีเหลืองใสมีกลิ่นหอม ปริมาณน้ำหอมที่ระเหยที่สกัดได้คิดเป็นร้อยละ 1.2% v/w
• 2. เตรียมสารสกัดหางไหลด้วยตัวทำละลายอะซิโตน และนำไประเหยตัวทำละลายออกด้วยเครื่องระเหยระบบสุญญากาศ จะได้สารสกัดหยาบหางไหล มีลักษณะเป็นของเหลวหนืดสีน้ำตาลเข้ม ปริมาณสารสกัดหยาบที่คิดเป็นร้อยละ 25% โดยปริมาตร
• วิเคราะห์ปริมาณสารสำคัญในสารสกัดว่านน้ำและสารสกัดหางไหลพบว่า ในน้ำมันหอมระเหยที่สกัดจากเหง้าว่านน้ำ มีเบต้าอาซาโรนเป็นองค์ประกอบ คิดเป็นร้อยละ 73.3% โดยน้ำหนัก และจากการวิเคราะห์ปริมาณ โรติโนนในสารสกัดหยาบหางไหล มีโรติโนนเป็นองค์ประกอบ คิดเป็นร้อยละ 13.2% โดยน้ำหนัก

ต่อจากนั้นได้เตรียมสูตรผลิตภัณฑ์ว่านน้ำผสมหางไหลนาโนอิมัลชั่น แล้วนำไปทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพของผลิตภัณฑ์พบว่า การทดสอบความคงตัวทางกายภาพเมื่อเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส และ 25 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 3 เดือน และเก็บที่อุณหภูมิ 54 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 14 วัน เก็บผลิตภัณฑ์ดังกล่าวไว้ที่อุณหภูมิต่างๆ ลักษณะภายนอกของผลิตภัณฑ์จะมีสีเหลืองเข้มขึ้นเล็กน้อย

ส่วนการทดสอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์ว่านน้ำและหางไหลนาโนอิมัลชั่น ตรวจสอบปริมาณสารสำคัญ เบต้าอาซาโรนและโรติโนน เมื่อเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส และ 25 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 เดือน และที่อุณหภูมิ 54 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 14 วัน พบว่าผลิตภัณฑ์นาโนอิมัลชั่นมีความคงตัวทางเคมีอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้ และยังพบอีกด้วยว่าระยะการเก็บรักษาและอุณหภูมิที่สูงขึ้นมีผลต่อการสลายตัวของสารสำคัญ

หลังจากทดสอบประสิทธิภาพของสูตรผสมว่านน้ำกับหางไหลนาโนอิมัลชั่นต่อหนอนใยผักในห้องปฏิบัติการแล้ว กลุ่มงานวิจัยฯ ก็ได้นำไปทดสอบในแปลงทดสอบหนอนใยผักในแปลงปลูกคะน้าของเกษตรกร 2 แปลง ที่อำเภอพนมทวน จังหวัดกาญจนบุรี และที่อำเภอเมือง จังหวัดนครปฐม ระหว่างเดือนมีนาคม-เมษายน พ.ศ. 2564 ด้วยกรรมวิธีต่างๆ ทำการตรวจนับจำนวนหนอนในใยผักก่อนพ่นสาร และหลังพ่นสารครั้งสุดท้าย

จากการทดสอบพบว่า การพ่นด้วยผลิตภัณฑ์ว่านน้ำ หางไหลนาโนอิมัลชั่นที่อัตรา 35-50 มิลลิลิตร ต่อน้ำ 20 ลิตร มีประสิทธิภาพในการควบคุมหนอนใยผักได้ดี และให้ผลผลิตไม่แตกต่างทางสถิติกับการพ่นด้วยสาร Bacillus thuringiensis (Bt)

คุณพจนีย์ กล่าวว่า ผลของการศึกษาวิจัยนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมาก เนื่องจากเป็นการใช้ประโยชน์จากพืชท้องถิ่นในการลดหรือทดแทนการใช้สารเคมี ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ปลอดภัยต่อเกษตรกรที่ใช้สารเคมี รวมทั้งปลอดภัยต่อผู้บริโภคด้วย

เกษตรกรผู้สนใจและผู้ประกอบการสนใจเกี่ยวกับการผลิตผลิตภัณฑ์ว่านน้ำและหางไหลนาโนอิมัลชั่น สามารถสอบถามข้อมูลได้ที่ กลุ่มงานวิจัยวัตถุมีพิษการเกษตรจากสารธรรมชาติ กองวิจัยพัฒนาปัจจัยการผลิตทางการเกษตร กรมวิชาการเกษตร โทร. 02-579-6123 และ 089-701-0405