ประเทศไทยเป็นประเทศที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูง มีพืชสมุนไพรหลายชนิดที่เจริญงอกงามได้ดีและมีสารสำคัญที่นำไปใช้ประโยชน์ด้านสุขภาพและการแพทย์ได้มาก ถึงกระนั้นพืชสมุนไพรที่คนไทยผลิตและส่งออกส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในรูปผลิตภัณฑ์สด อบแห้ง หรือบดอัดแคปซูล ซึ่งมีมูลค่าไม่สูงนัก สาเหตุสำคัญมาจากไทยยังขาดการศึกษาฤทธิ์ทางชีวภาพที่อยู่ในพืชสมุนไพรอย่างลึกซึ้ง การพัฒนากระบวนการสกัดและนำส่งสารสำคัญเพื่อให้สารออกฤทธิ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และการสร้างการรับรู้เกี่ยวกับสรรพคุณของพืชสมุนไพรไทยในสื่อระดับนานาชาติ เพื่อให้สินค้าจากประเทศไทยได้รับความสนใจและเป็นที่ยอมรับในระดับสากล

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) เผยการดำเนินงานวิจัยยกระดับสมุนไพรไทยจากต้นน้ำสู่ปลายน้ำ มุ่งสร้างการเติบโตเศรษฐกิจฐานชีวภาพตั้งแต่ฐานรากอย่างยั่งยืน

ยกระดับสมุนไพรไทย จากต้นน้ำสู่ปลายน้ำ

ด้วยนาโนเทค สวทช. ตระหนักว่า การจะยกระดับสมุนไพรไทยไปสู่พืชเศรษฐกิจมูลค่าสูงจำเป็นต้องอาศัยการวิจัยและพัฒนาตลอดทั้งสายการผลิต เพราะหากห่วงโซ่ใดไม่พร้อมก็ไม่อาจขับเคลื่อนการสร้างมูลค่าเพิ่มอย่างยั่งยืนได้ การดำเนินงานวิจัยจึงเริ่มตั้งแต่ต้นน้ำ ‘คัดเลือกสายพันธุ์เด่น’ เพื่อส่งเสริมให้เกษตรกรเพาะปลูกพันธุ์ที่ให้สารสำคัญปริมาณสูง

ดร.อุดม อัศวาภิรมย์ ผู้อำนวยการกลุ่มวิจัยการห่อหุ้มระดับนาโน นาโนเทค สวทช. และหัวหน้าทีมวิจัยสารสกัดมูลค่าสูงหรือ Herbal Xtract เล่าว่า ทีมวิจัยเริ่มต้นดำเนินงานจากการคัดเลือกวัตถุดิบสมุนไพรคุณภาพสูง โดยสำรวจแหล่งเพาะปลูกพืชสมุนไพรหลายพื้นที่ในประเทศว่าที่ใดมีพื้นที่การเพาะปลูกสมุนไพรเป็นจำนวนมากบ้าง เพื่อเก็บตัวอย่างมาวิจัยว่า ‘มีสารสำคัญชนิดใดบ้างที่โดดเด่น’ และ ‘มีสารสำคัญปริมาณเท่าไหร่’ เพื่อให้ทราบถึงสายพันธุ์และแหล่งพื้นที่เพาะปลูกที่เหมาะแก่การวิจัยสร้างมูลค่าเพิ่ม ในขณะเดียวกันก็ได้ผสานความร่วมมือกับนักวิจัยจากศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สวทช. ในการพัฒนากระบวนการเพาะเลี้ยงต้นพันธุ์ปลอดโรคและกระบวนการปลูกที่จะทำให้พืชชนิดนั้นผลิตสารสำคัญได้มากยิ่งขึ้น ก่อนนำองค์ความรู้ที่ได้ไปถ่ายทอดให้แก่เกษตรกร เพื่อผลิตวัตถุดิบคุณภาพดีและได้ผลผลิตเพียงพอต่อความต้องการของตลาด พร้อมรองรับการเติบโตของอุตสาหกรรมต่าง ๆ ทั้งด้านสุขภาพ ความงาม และการแพทย์

“ในส่วนของการพัฒนาสารสกัดมูลค่าสูง ทีมวิจัยนาโนเทคได้ดำเนินงานต่อโดยนำพืชสมุนไพรสายพันธุ์ที่ผ่านการคัดเลือกแล้วมาออกแบบกรรมวิธีการสกัดที่จะทำให้ได้สารสำคัญปริมาณมากและมีความบริสุทธิ์สูง ก่อนนำมาลดข้อด้อยและเพิ่มจุดแข็งทั้งด้านประสิทธิภาพการออกฤทธิ์ การนำส่งสารออกฤทธิ์ และความคงตัวของสารด้วยกระบวนการที่เหมาะสม เช่น กระบวนการห่อหุ้มในระดับอนุภาคนาโน (nanoencapsulation) ก่อนนำสารที่ผ่านการปรับปรุงคุณสมบัติแล้วไปใช้พัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ที่ตอบโจทย์ความต้องการของผู้บริโภคและมีอัตลักษณ์เฉพาะตัวต่อไป หลังจากนั้นหนึ่งในขั้นตอนที่มีความสำคัญไม่แพ้กัน คือ การทดสอบความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ตาม OECD guidelines ซึ่งเป็นการทดสอบในระดับมาตรฐานสากล เพื่อให้มั่นใจได้ว่าทุกผลิตภัณฑ์ที่นาโนเทควิจัยมีประสิทธิภาพสูงทั้งด้านการบำรุงรักษาและความปลอดภัยในการบริโภค

“ทั้งนี้ยังมีอีกหนึ่งภารกิจที่นักวิจัยนาโนเทคให้ความสำคัญเป็นอย่างยิ่งและทำคู่ขนานกันไปตลอด คือ การเรียบเรียงข้อมูลผลงานวิจัยเพื่อนำเสนอผ่านวารสารวิชาการในระดับนานาชาติ เพราะยิ่งสร้างการรับรู้เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์สมุนไพรจากประเทศไทยได้มาก จะยิ่งเป็นผลดีต่อการจำหน่ายสินค้าในตลาดโลก”

Black to Gold กระชายดำสู่สารสกัดมูลค่าทองคำ

หนึ่งในพืชสมุนไพรที่ทีมวิจัยนาโนเทค สวทช. กำลังพัฒนาสู่ผลิตภัณฑ์แนวหน้าในกลุ่มเวชสำอางของประเทศไทย คือ ‘กระชายดำ (black ginger)’ หรือที่มีการขนานนามว่า ‘โสมไทย’ เพราะพืชชนิดนี้มีสรรพคุณขึ้นชื่อด้านการบำรุงและรักษาร่างกาย ทำให้มีการนำมาใช้ผลิตยาตามตำรับแพทย์แผนไทยมายาวยาน นอกจากนี้กระชายดำที่ปลูกในประเทศไทยยังมีปริมาณสารสำคัญสูงกว่าประเทศอื่นด้วย

         ดร.มัตถกา คงขาว นักวิจัย กลุ่มวิจัยการห่อหุ้มระดับนาโน นาโนเทค สวทช. เล่าว่า เดิมทีแม้ทางการแพทย์แผนไทยจะรู้ว่ากระชายดำเป็นพืชที่มีประโยชน์มาก มีการนำมาใช้ผลิตยาตำรับต่าง ๆ อย่างหลากหลาย แต่ด้วยสีของสารสกัดกระชายดำที่เป็นสีเข้มเฉดม่วงถึงดำ จึงไม่นิยมนำมาใช้ผลิตเวชสำอางสำหรับผิวหน้าและผิวกาย จากข้อจำกัดดังกล่าวทีมวิจัยจึงพัฒนากระบวนการแยกสารสีเข้มออกจากสารสกัดจนได้เป็นสารสกัดสีเหลืองทอง ซึ่งเมื่อนำมาทดสอบประสิทธิภาพด้านการออกฤทธิ์แล้วพบว่า สารสกัดออกฤทธิ์ได้ดียิ่งขึ้น ทั้งด้านการลดจำนวนเซลล์ชรา (เป็นเซลล์ที่ทำลายเซลล์ดีอื่น ๆ) ต้านอนุมูลอิสระ ลดการอักเสบ เสริมสร้างคอลลาเจน กระตุ้นการสร้างอีลาสตินและไฮยาลูรอนิก เพิ่มพลังงานให้แก่เซลล์ และสามารถเพิ่มความยาวของปลายโครโมโซม ซึ่งเหมาะแก่การใช้เป็นสารสำคัญในผลิตภัณฑ์เวชสำอางเป็นอย่างยิ่ง โดยทีมวิจัยได้ตั้งชื่อสารสกัดนี้ว่า ‘BlackGold’

“ภายหลังจากการนำสารสกัดที่ได้ไปผ่านกระบวนการลดข้อด้อยด้านความสามารถในการละลายต่ำและเพิ่มจุดแข็งด้านการออกฤทธิ์ การนำส่ง และความคงตัวของสาร ทีมวิจัยได้นำสารที่พัฒนามาใช้เป็นสารสำคัญในการผลิตผลิตภัณฑ์เวชสำอางตำรับต่าง ๆ ต่อ ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทดสอบทั้งด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัยจนพร้อมถ่ายทอดเทคโนโลยีแล้ว เช่น ผลิตภัณฑ์ในกลุ่มบำรุงผิวเพื่อชะลอการเกิดริ้วรอยทั้งในรูปแบบซีรัมและครีม นอกจากนี้ยังมีผลิตภัณฑ์ที่อยู่ระหว่างการทดสอบโดยอาสามาสมัครหรือทดสอบในระดับคลินิก (clinical test) จำนวน 2 กลุ่มผลิตภัณฑ์ คือ กลุ่มผลิตภัณฑ์บำรุงเส้นผมเพื่อลดการหลุดร่วง และกลุ่มผลิตภัณฑ์ครีมบรรเทาอาการปวดเมื่อยร่างกาย

“สำหรับการพัฒนาต่อยอดในรูปแบบผลิตภัณฑ์ ทีมวิจัยอยู่ระหว่างการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในกลุ่มผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร เนื่องจากผลจากการวิจัยพบว่านอกเหนือจากประสิทธิภาพด้านชะลอวัย (anti-aging) แล้ว สารสกัดกระชายดำ (BlackGold) ยังมีฤทธิ์ด้านการลดการสะสมของไขมัน ไตรกลีเซอไรด์ และระดับน้ำตาลในร่างกาย ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของโรคในกลุ่ม NCDs ทั้งนี้คาดการณ์ว่าการนำกระชายดำสดมาแปรรูปเป็นสารสกัดเพื่อผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ด้านสุขภาพและการแพทย์ จะช่วยสร้างมูลค่าเพิ่มได้อย่างมาก โดยกระชายดำสดมีราคาขายในช่วง 80-130 บาทต่อกิโลกรัม ส่วนสารสกัดกระชายดำ (BlackGold) ที่ได้มาตรฐานคาดว่าจะมีราคาขายเฉลี่ยสูงถึง 100,000 บาทต่อกิโลกรัม”

นอกจากการวิจัยพัฒนาสมุนไพรไทยตั้งแต่ต้นน้ำถึงปลายน้ำ นาโนเทค สวทช. ยังพร้อมให้บริการด้านการวิจัยแก่ภาครัฐและภาคเอกชนไทยแบบครบวงจร (one-stop service) ทั้งการวิจัยประสิทธิภาพของสารสำคัญ การวิจัยกระบวนการสกัด การวิจัยกระบวนการลดข้อด้อยและเพิ่มจุดแข็งให้แก่สารสกัดสมุนไพร ไปจนถึงการพัฒนาตำรับเวชสำอาง การผลิตผลิตภัณฑ์ด้วยโรงงานต้นแบบ และการทดสอบความปลอดภัย

ดร.มัตถกา อธิบายว่า นาโนเทค สวทช. มี ‘โรงงานต้นแบบผลิตอนุภาคนาโนและเครื่องสำอาง (nanoparticle & cosmetic production plant)’ สำหรับให้บริการการผลิตด้วยมาตรฐาน ASEAN cosmetic GMP ซึ่งเป็นที่ยอมรับในระดับสากล โดยรับผลิตผลิตภัณฑ์ที่พร้อมต่อยอดสู่ระดับอุตสาหกรรมทั้งที่วิจัยและพัฒนาโดยนาโนเทค สวทช. และจากสถาบันวิจัยอื่น ๆ ทั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการให้บริการเครื่องจักรที่โรงงานในประเทศไทยยังไม่มีในครอบครอง และผลิตผลิตภัณฑ์เพื่อให้ภาคเอกชนใช้ทดลองตลาดก่อนขยายสู่การลงทุนด้านเครื่องจักรในระดับอุตสาหกรรม หรือก่อนทำสัญญาการผลิตปริมาณมากกับบริษัทที่ให้บริการด้าน OEM โดยตรงเท่านั้น

ดร.รัตน์จิกา วงศ์วนากุล นักวิจัยทีมวิจัยความปลอดภัยระดับนาโนและฤทธิ์ทางชีวภาพ (NSB) กลุ่มวิจัยการวิเคราะห์ระดับนาโนขั้นสูงและความปลอดภัย นาโนเทค สวทช. ให้ข้อมูลเสริมเรื่องการทดสอบความปลอดภัยว่า ทีมวิจัยซึ่งมี ดร.ศศิธร เอื้อวิริยะวิทย์ เป็นหัวหน้าทีม มีความเชี่ยวชาญด้านการพัฒนา ‘แบบจำลองเซลล์จากอวัยวะต่าง ๆ ทั้งรูปแบบ 2 มิติ, 3 มิติ, ex vivo และแบบจำลองปลาม้าลายเพื่อทดแทนการใช้สัตว์ทดลอง’ โดยเชี่ยวชาญทั้งการทดสอบด้วยวิธีมาตรฐาน (standard methods) และวิธีที่พัฒนาขึ้นมาโดยเฉพาะ (in house developed methods) โดยพร้อมให้บริการทั้งการทดสอบความปลอดภัยและฤทธิ์ทางชีวภาพของตัวอย่างที่ส่งตรวจ อาทิ สารสกัดสมุนไพร สารเคมี ผลิตภัณฑ์เวชสำอาง ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร และยังพร้อมให้บริการทดสอบรวมถึงให้คำปรึกษาและวางแผนการทดสอบด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัยของสารสกัดสมุนไพรและผลิตภัณฑ์เวชสำอางด้วย ‘แบบจำลองเซลล์และเนื้อเยื่อผิวหนังและช่องปาก’ อาทิ เซลล์ผิวหนังและช่องปากมนุษย์แบบ 2 มิติ เนื้อเยื่อผิวหนังและช่องปากมนุษย์แบบ 3 มิติ ชิ้นส่วนผิวหนังมนุษย์ (human ex vivo skin model)

“สำหรับการทดสอบด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัยที่เปิดให้บริการสำหรับผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและผลิตภัณฑ์สุขภาพอื่น ๆ ทีมวิจัยได้พัฒนา ‘แบบจำลองเซลล์และเนื้อเยื่อจากอวัยวะอื่น ๆ’  อาทิ แบบจำลองเนื้อเยื่อลำไส้แบบ 3 มิติ แบบจำลองเนื้อเยื่อปอด แบบจำลองเซลล์ตับอ่อน แบบจำลองเซลล์ระบบภูมิคุ้มกัน แบบจำลองปลาม้าลาย เพื่อใช้ในการทดสอบเพื่อสนับสนุนข้อมูลประสิทธิภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ สำหรับนำไปใช้ต่อยอดด้านการวิจัยและพัฒนา สร้างมูลค่าเพิ่ม และเป็นข้อมูลประกอบในการขึ้นทะเบียนและส่งเสริมการตลาดเพื่อเพิ่มศักยภาพด้านการแข่งขันของผู้ประกอบการไทย”

การวิจัยและพัฒนาเพื่อเพิ่มมูลค่ากระชายดำเป็นเพียงหนึ่งในผลงานเด่นด้านการสร้างมูลค่าเพิ่มให้แก่สมุนไพรไทย ตัวอย่างพืชสมุนไพรแนวหน้าอื่น ๆ ที่ทีมวิจัยกำลังวิจัยและพัฒนาหรือมีการถ่ายทอดเทคโนโลยีแล้ว เช่น บัวบก กะเพรา ขมิ้นชัน กระท่อม ว่านหางจระเข้ ทั้งนี้การวิจัยและพัฒนาทั้งหมดมีวัตถุประสงค์เพื่อส่งเสริมเศรษฐกิจชีวภาพของประเทศไทยให้เติบโตตั้งแต่ระดับฐานรากจนถึงภาคธุรกิจอย่างยั่งยืน ตามแนวทางโมเดลเศรษฐกิจ BCG

สำหรับผู้ที่สนใจรับถ่ายทอดเทคโนโลยีหรือใช้บริการด้านการวิจัยและพัฒนา ติดต่อสอบถามได้ที่ งานนพัฒนาธุรกิจ นาโนเทค สวทช. อีเมล์ bitt-bdv@nonotec.or.th

เรียบเรียงโดย ภัทรา สัปปินันทน์ ฝ่ายสร้างสรรค์สื่อและผลิตภัณฑ์ สวทช.
อาร์ตเวิร์คโดย ภัทรา สัปปินันทน์
ภาพประกอบโดย ชุมพล พินิจธนสาร ฝ่ายผลิตสื่อสมัยใหม่ สวทช.