ดร.วีระวัฒน์ แช่มปรีดา ผู้อำนวยการกลุ่มวิจัยเทคโนโลยีไบโอรีไฟเนอรีและชีวภัณฑ์ และ คุณณรงค์ อรัญรุตม์ ผู้ช่วยวิจัยอาวุโส ทีมวิจัยเทคโนโลยีวิศวกรรมชีวภาพและการตรวจวัด กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีการตรวจวินิจฉัยและการค้นหาสารชีวภาพ ได้รับรางวัลวิจัยทะกุจิ (Taguchi) ประจำปี 2562 จากสมาคมเทคโนโลยีชีวภาพแห่งประเทศไทย
ดร.วีระวัฒน์ แช่มปรีดา ได้รับรางวัลประเภทนักวิจัยดีเด่น จากผลงานเรื่อง “การพัฒนาและวิศวกรรมเอนไซม์และจุลินทรีย์จากฐานความหลากหลายทางชีวภาพเพื่ออุตสาหกรรมไบโอรีไฟเนอรีและเศรษฐกิจฐานชีวภาพ” ซึ่งมุ่งเน้นการเพิ่มมูลค่าของวัสดุทางการเกษตรของประเทศโดยการบูรณาการองค์ความรู้ทางเทคโนโลยีชีวภาพและกระบวนการทางเคมี ควบคู่ไปกับการพัฒนาจุลินทรีย์และเอนไซม์เพื่อตอบสนองความต้องการของภาคอุตสาหกรรมที่ต้องการเทคโนโลยีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยการพัฒนาเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมไบโอรีไฟเนอรีตั้งแต่การปรับสภาพและแยกองค์ประกอบของวัสดุลิกโนเซลลูโลส ซึ่งเป็นจุดตั้งต้นสำหรับการเปลี่ยนชีวมวลลิกโนเซลลูโลสเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ การค้นหาเอนไซม์จากจุลินทรีย์ในคลังของไบโอเทคร่วมกับการใช้เทคโนโลยีเมตาจีโนมิกที่พัฒนาขึ้นเพื่อเข้าถึงแหล่งทรัพยากรจุลินทรีย์ที่เพาะเลี้ยงไม่ได้ในห้องปฏิบัติการ (uncultured microbes) เพื่อค้นหายีนเป้าหมายและจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพในการย่อยชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ซึ่งช่วยสร้างความเข้าใจเชิงลึกต่อกลไกการทำงานของจุลินทรีย์และเอนไซม์ในกระบวนการชีวเคมีในการย่อยชีวมวลลิกโนเซลลูโลสในสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ได้ทำการสร้าง “Enzyme library” ซึ่งรวบรวมเอนไซม์ในรูปแบบเอนไซม์ดิบที่มีกิจกรรมของเอนไซม์ที่หลากหลายและรีคอมบิแนนท์เอนไซม์ซึ่งมีกิจกรรมเฉพาะ รวมทั้งพัฒนาประสิทธิภาพของเอนไซม์ไซแลเนสทนร้อนที่ได้จากเมตาจีโนมของกองชานอ้อยที่มีความจำเพาะในการผลิตไซโลโอลิโกแซคคาไรด์ และเอนไซม์ไซแลเนสทนด่างที่ได้จากเมตาจีโนมของจุลินทรีย์ในลำไส้ปลวกซึ่งมีศักยภาพในการใช้ในกระบวนการฟอกเยื่อกระดาษโดยใช้เทคนิคทางวิศวกรรมเอนไซม์ด้วยวิธี rational design และ directed evolution เพื่อเพิ่มความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาและความเสถียรในสภาวะที่ใช้ในกระบวนทางการอุตสาหกรรม โดยน้ำตาลที่ได้จากการแยกองค์ประกอบชีวมวลลิกโนเซลลูโลสจะถูกเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพและสารชีวเคมีภัณฑ์โดยจุลินทรีย์ที่ผ่านการปรับปรุงด้วยเทคนิค adaptive evolution หรือการสร้างวิถีการสังเคราะห์สารเป้าหมายโดยอาศัยองค์ความรู้ทางชีววิทยาสังเคราะห์ร่วมกับการพัฒนาชีวกระบวนการต้นแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตสารผลิตภัณฑ์ ซึ่งการดำเนินงานวิจัยดังกล่าวได้มีความร่วมมือกับภาคเอกชนชั้นนำทั้งในและต่างประเทศในกลุ่มอุตสาหกรรมต่าง ๆ ซึ่งจะนำไปสู่การใช้ประโยชน์จากทรัพยากรจุลินทรีย์ของประเทศและเพิ่มมูลค่าวัสดุทางการเกษตร เพื่อสร้างความเข้มแข็งให้อุตสาหกรรมไบโอรีไฟเนอรีและอุตสาหกรรมชีวภาพที่ยั่งยืนของประเทศ
คุณณรงค์ อรัญรุตม์ ได้รับรางวัลประเภทวิทยานิพนธ์ดีเด่น ระดับปริญญาโท จากผลงานเรื่อง “การพัฒนาเทคนิคอณูชีววิทยาที่มีความจำเพาะและความไวในการตรวจเชื้อแบคทีเรียก่อโรคที่ปนเปื้อนในอาหาร” โดยมุ่งเน้นการพัฒนาวิธีทางอณูชีววิทยาในการตรวจเชื้อแบคทีเรียก่อโรคที่ปนเปื้อนในอาหารและเปรียบเทียบการตรวจตัวอย่างกับวิธีการเพาะเลี้ยงแบบดั้งเดิม โดยทำการพัฒนาวิธีการตรวจทางอณูชีววิทยา จำนวน 2 เทคนิค ประกอบด้วย เทคนิคมัลติเพล็กซ์พีซีอาร์ที่สามารถตรวจเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในอาหารจำนวน 3 สายพันธุ์ (Salmonella spp. Bacillus cereus และ Staphylococcus aureus) พร้อมกันในคราวเดียว และเทคนิคแลมป์ร่วมกับการอ่านผลด้วยเครื่องวัดความขุ่นแบบง่ายในการตรวจหาเชื้อแบคทีเรีย Salmonella spp. ที่ปนเปื้อนในอาหาร เมื่อนำทั้งสองเทคนิคที่พัฒนาขึ้นไปใช้สุ่มตรวจตัวอย่างเนื้อหมูและเนื้อไก่แล้วเปรียบเทียบผลการตรวจกับวิธีการเพาะเลี้ยงเชื้อแบบดั้งเดิมพบว่าให้ผลความไว ความจำเพาะและความแม่นยำในการตรวจสูง แสดงให้เห็นว่าการพัฒนาวิธีตรวจเชื้อแบคทีเรียก่อโรคและปนเปื้อนในอาหารด้วยเทคนิคทางอณูชีววิทยานี้มีประสิทธิภาพสูงเหมาะสำหรับนำไปประยุกต์ใช้ทดแทนวิธีการเพาะเลี้ยงเชื้อแบบดั้งเดิม ซึ่งช่วยลดระยะเวลาในการตรวจสอบการปนเปื้อนของแบคทีเรียในอาหารได้
รางวัลทะกุจิ (Taguchi) เป็นรางวัลที่มอบให้แก่นักวิทยาศาสตร์ที่มีผลงานวิจัยดีเด่น นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่มีผลงานวิทยานิพนธ์ดีเด่น และภาคเอกชนที่มีบทบาทสำคัญในการสนับสนุนและพัฒนาเทคโนโลยีในด้านการศึกษา วิจัยและการประยุกต์ใช้วิทยาการในสาขาเทคโนโลยีชีวภาพ ทั้งที่เกี่ยวกับเกษตรกรรม อุตสาหกรรม และสาธารณสุขภายในประเทศไทย นักวิจัยที่ได้รับรางวัลได้ร่วมเสนอผลงานในการประชุมวิชาการประจำปีของสมาคมเทคโนโลยีชีวภาพแห่งประเทศไทย The 31st Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference (TSB 2019) ณ จังหวัดภูเก็ต เมื่อวันที่ 10 – 12 พฤศจิกายน 2562
BIOTEC Researchers Awarded the Taguchi Prize 2019
Dr. Verawat Champreda, Director, Biorefinery and Bioproduct Technology Research Group and Mr.Narong Arunrut, Senior Research Assistant, Bioengineering and Sensing Technology Research Team were awarded the prestigious Taguchi Prize 2019 by the Thai Society for Biotechnology.
Dr. Verawat Champreda was awarded the Taguchi Prize for Outstanding Researcher 2019 for his work on “Discovery, development and engineering of microbes and enzymes from diversity for biorefinery and bioeconomy”. The work aims to add value to the country’s abundance agricultural raw materials by integrating biotechnology and chemical technology with the development of microbes and enzymes for greener industries to cater the need of the industrial sector. The project encompasses a complete technology chain in biorefinery process from pretreatment and fractionation of lignocellulosic materials. Various enzymes used for degradation, modification and conversion of the fractionated lignocellulosic components have been obtained through conventional culture dependent screening of the BIOTEC Culture Collection in combination with culture-independent metagenomics approaches. “Enzyme Library”, a collection of crude multi-activity and recombinant single-activity cellulases, hemicellulases and ligninases as well as auxiliary components derived from cultured and uncultured microbes has been established. These enzymes and auxiliary components are used for designing efficient tailor-made synergistic cellulolytic enzyme systems with higher performance and specificity for production of sugar monomers and oligomers from local agricultural by-products. Selected enzymes such as xylo-oligosaccharide-specific xylanase derived from bagasse pile metagenome for pre-biotic synthesis and an alkaliphilic endo-xylanase derived from termite gut metagenome for pulp bleaching were further engineered by rational design and directed evolution to improve their catalytic performance and stability. Sugar are then converted to biofuels and biochemicals using microbial strains developed by adaptive evolution and synthetic metabolic pathway design in combination with bio-process optimization for higher productivity.
The project is carried out in partnership with leading international and local corporations from various industrial sectors. The country’s microbial bioresource is exploited and agricultural raw materials are transformed into high-value compound used in bio-based industry.
Mr. Narong Arunrut, Senior Research Assistant, Bioengineering and Sensing Technology Research Team, was awarded the Taguchi Prize for Outstanding Thesis Award 2019.
Mr. Arunrut was recognized for his Master’s Degree research thesis entitled “Development of Molecular Biology Technique for Specific and Sensitive Detection of Foodbourne Bacterial Pathogens” The study aims to develop technique of molecular biology for detection of foodborne bacterial pathogens. Comparison was drawn between the results obtained from this study and those of a conventional culture-based method. Two different techniques are developed. The multiplex PCR (m-PCR) assay was developed for simultaneous detection of Salmonella spp., Bacillus cereus and Staphylococcus aureus. The second technique is a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay combined with portable turbidimeter which is developed for sensitive detection of Salmonella spp. Validation of the two techniques was carried out on meat samples (raw chicken and pork) in order to prove the performance against that of the standard culture-based method. The results demonstrated that those methods are an accurate, sensitive and specific and can be used for rapid detection and differentiation of foodborne diseases.
The Taguchi Prize aims at rewarding scientists with outstanding achievements, graduate students with exceptional thesis and private sector with significant contribution to the biotechnology communities in Thailand in terms of research and technological development.
The award ceremony was held at the 31st Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference (TSB 2019) in Phuket.
