ยกระดับ “บัวบกไทย” สู่ระบบผลิตเชิงอุตสาหกรรมด้วยนวัตกรรมเกษตรสมัยใหม่

“บัวบก” เป็นพืชสมุนไพรที่มีศักยภาพในการนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลายทั้งในอุตสาหกรรมอาหาร สุขภาพ และความงาม โดยเฉพาะสารสกัดบัวบกซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์ที่มีมูลค่าสูงและมีแนวโน้มความต้องการของตลาดโลกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่การผลิตบัวบกในระบบดั้งเดิมยังเผชิญข้อจำกัดด้านผลผลิต คุณภาพ และความสม่ำเสมอของสารสำคัญ ทำให้อุตสาหกรรมในประเทศยังต้องพึ่งพาวัตถุดิบนำเข้าจากต่างประเทศ

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) มุ่งพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตบัวบกเชิงการค้า เพื่อยกระดับการผลิตบัวบกไทยสู่พืชเศรษฐกิจมูลค่าสูง รองรับความต้องการของภาคอุตสาหกรรม และเพิ่มขีดความสามารถการแข่งขันของประเทศในระดับสากล

เฟ้นหาสายพันธุ์เด่นด้วยเทคโนโลยีปรับปรุงพันธุ์แม่นยำ

ดร.กนกวรรณ รมยานนท์ ทีมวิจัยนวัตกรรมโรงงานผลิตพืชสมุนไพร ไบโอเทค สวทช. เปิดเผยว่า ทีมวิจัยได้รวบรวมบัวบกจากแหล่งแหล่งปลูกต่าง ๆ ทั่วประเทศจำนวน 169 สายพันธุ์ เพื่อนำมาศึกษาและทดสอบปลูกในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ทั้งในระบบปลูกแบบไฮโดรพอนิกส์ภายในโรงเรือนและระบบปลูกแบบดั้งเดิม

ผลการศึกษาพบว่า การผลิตบัวบกด้วยระบบไฮโดรพอนิกส์ภายใต้สภาพแวดล้อมในโรงเรือนให้ปริมาณผลผลิตและปริมาณสารสำคัญสูงกว่าการปลูกในสภาพแวดล้อมแบบดั้งเดิมที่มีดินเป็นวัสดุปลูกประมาณ 1–1.5 เท่า อีกทั้งยังทำให้ได้ผลผลิตที่สะอาด มีคุณภาพสม่ำเสมอ ลดปัญหาการปนเปื้อนสารเคมี และใช้แรงงานน้อยลงเมื่อเทียบกับการเตรียมแปลงปลูกแบบทั่วไป

นอกจากนี้ทีมวิจัยยังศึกษาลักษณะทางพันธุกรรมของบัวบกที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมปริมาณผลผลิตและการสร้างสารเซนเทลโลไซด์ (centellosides) ซึ่งเป็นสารสำคัญในกลุ่มไตรเทอร์พีนอยด์ที่พบมากในบัวบก จนนำไปสู่การพัฒนา DNA marker สำหรับใช้ในการปรับปรุงพันธุ์ด้วยเทคโนโลยีเครื่องหมายโมเลกุล ช่วยให้สามารถคัดเลือกสายพันธุ์บัวบกที่มีคุณลักษณะตรงตามเป้าหมายได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว

“จากการปรับปรุงพันธุ์และคัดเลือกพันธุ์ ทีมวิจัยสามารถพัฒนาบัวบกสายพันธุ์เด่นได้ 2 สายพันธุ์ ได้แก่ ไบโอบก-143 และไบโอบก-296 ซึ่งให้ผลผลิตสดไม่น้อยกว่า 3.5 กิโลกรัมต่อตารางเมตร และมีปริมาณสารสำคัญสูงถึง 75–85 มิลลิกรัมต่อกรัมน้ำหนักแห้ง 1 กรัม สูงกว่าสายพันธุ์อ้างอิงที่ปลูกแบบดั้งเดิมซึ่งมีปริมาณสารสำคัญเพียง 45–50 มิลลิกรัมต่อกรัมน้ำหนักแห้ง”

เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตด้วยระบบปลูกแนวตั้งในโรงเรือนอัจฉริยะ

ทีมวิจัยได้ต่อยอดการผลิตบัวบกด้วยระบบไฮโดรพอนิกส์สู่การออกแบบระบบปลูกแนวตั้งเพื่อเพิ่มพื้นที่การผลิตในแนวดิ่งและใช้พื้นที่อย่างคุ้มค่าที่สุด ควบคู่กับการจัดการสภาพแวดล้อมภายในโรงเรือนอย่างเหมาะสม ทั้งแสง อุณหภูมิ ความชื้น และธาตุอาหาร

“การได้รับแสงที่เหมาะสมตลอดระยะเวลาการปลูกเลี้ยง จะช่วยให้บัวบกสังเคราะห์แสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยส่งเสริมอัตราการเจริญเติบโตของต้นบัวบก ทำให้บัวบกมีการพัฒนาทุกส่วนของต้นได้รวดเร็ว และให้ผลผลิตต่อพื้นที่ต่อรอบเวลาการผลิตสูงขึ้น โดยสามารถเก็บเกี่ยวผลผลิตได้ต่อเนื่องมากกว่า 10 รอบต่อปี หรือเฉลี่ยเพียง 1 เดือนต่อรอบการผลิต จึงตอบโจทย์การผลิตวัตถุดิบสมุนไพรคุณภาพสูงในระดับอุตสาหกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ” ดร.กนกวรรณกล่าว

ทีมวิจัยยังได้ศึกษาการจัดการคุณภาพแสงที่เหมาะสมในแต่ละช่วงการเจริญเติบโตของบัวบก ซึ่งมีบทบาทสำคัญต่อการสังเคราะห์แสง การพัฒนาของพืช และการสะสมสารสำคัญ จนนำไปสู่องค์ความรู้และผลงานอนุสิทธิบัตรด้านการจัดการแสงเฉพาะสำหรับการผลิตบัวบก

พร้อมกันนี้ยังมีการศึกษาปัจจัยอื่น ๆ ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิต ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบการให้ธาตุอาหารและอากาศ ความหนาแน่นในการปลูก การจัดวางระนาบปลูกเพื่อให้พืชได้รับแสงอย่างเหมาะสม ตลอดจนช่วงเวลาที่เหมาะสมต่อการเก็บเกี่ยว เพื่อพัฒนาเป็นระบบการผลิตที่สามารถควบคุมทั้งคุณภาพและปริมาณผลผลิตได้อย่างมีเสถียรภาพ และต่อยอดสู่การผลิตเชิงพาณิชย์ได้จริง

ปัจจุบันทีมวิจัยยังคงมุ่งเน้นการทดสอบและคัดเลือกสายพันธุ์บัวบกที่เหมาะสำหรับเพาะปลูกภายใต้สภาพอากาศที่มีอุณหภูมิสูงโดยยังคงให้ผลผลิตและปริมาณสารสำคัญสูง เพื่อช่วยภาคการเกษตรของไทยรับมือกับปัญหาภาวะโลกร้อนซึ่งมีแนวโน้มรุนแรงมากขึ้นในอนาคต

จากโรงเรือนต้นแบบสู่การใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์

ปัจจุบันระบบผลิตบัวบกแบบไฮโดรพอนิกส์แนวตั้งภายใต้โรงเรือนอัจฉริยะของ สวทช. ได้รับการรับรองมาตรฐานการปฏิบัติทางการเกษตรที่ดีสำหรับพืชสมุนไพร หรือ GAP (Good Agricultural Practice: รหัสรับรอง กษ 03-3502-21-361-000001) ซึ่งช่วยสร้างความเชื่อมั่นด้านคุณภาพและความปลอดภัยของผลผลิต พร้อมทั้งเป็นต้นแบบสำคัญในการพัฒนาสู่ระบบการผลิตระดับ Medical Grade Production System (MGPS) สำหรับรองรับการผลิตวัตถุดิบสมุนไพรคุณภาพสูงในระดับอุตสาหกรรม

นอกเหนือจากการวิจัยในห้องปฏิบัติการและโรงเรือนต้นแบบ ไบโอเทค และ EECi ยังร่วมมือกับผู้ประกอบการและวิสาหกิจชุมชน ภายใต้การสนับสนุนของโปรแกรมสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรม (ITAP) ในรูปแบบ NSTDA Connex เพื่อนำบัวบกสายพันธุ์ “ไบโอบก-143” และ “ไบโอบก-296” ไปทดลองปลูกจริงในพื้นที่เกษตรอินทรีย์ แปลงเกษตรปลอดภัย โรงเรือนปลูกพืช และโรงงานผลิตพืชของเกษตรกรและผู้ประกอบการในหลายพื้นที่

รวมถึงมีการขยายผลสู่การแปรรูปผลิตภัณฑ์จากบัวบกในกลุ่มอาหาร เครื่องดื่ม และเวชสำอาง โดยความร่วมมือกับภาคเอกชนและวิสาหกิจชุมชน อาทิ บริษัทซุพีเรียโกล จำกัด จังหวัดชลบุรี วิสาหกิจชุมชนเกษตรอินทรีย์แสนสุข คนแสนวิถี และวิสาหกิจชุมชนกลุ่มเกษตรอารมณ์ดีไร้สารเคมีระยอง จังหวัดระยอง บริษัทเบญจอนันตรา จำกัด จังหวัดปราจีนบุรี บริษัทคั้นกี่น้ำเต้าทอง จำกัด และบริษัทเพลินไพรออร์แกนิค วิสาหกิจเพื่อสังคม จำกัด จังหวัดชัยภูมิ

ความสำเร็จของการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตบัวบกครั้งนี้ไม่เพียงช่วยเพิ่มศักยภาพการผลิตวัตถุดิบสมุนไพรคุณภาพสูงของประเทศ แต่ยังสะท้อนให้เห็นถึงพลังของการบูรณาการองค์ความรู้ด้านพันธุศาสตร์ เทคโนโลยีการผลิตพืชและระบบเกษตรสมัยใหม่ เพื่อยกระดับสมุนไพรไทยสู่การผลิตเชิงอุตสาหกรรมอย่างยั่งยืน พร้อมสร้างโอกาสใหม่ให้แก่เกษตรกร ผู้ประกอบการ และอุตสาหกรรมสมุนไพรไทยในการแข่งขันบนเวทีโลกอย่างมั่นคงในอนาคต

เรียบเรียงโดย วีณา ยศวังใจ ฝ่ายสร้างสรรค์สื่อและผลิตภัณฑ์ สวทช.
อาร์ตเวิร์กโดย ฉัตรทิพย์ สุริยะ ฝ่ายผลิตสื่อสมัยใหม่ สวทช.
ภาพประกอบโดย ภัทรกร กลิ่นหอม ฝ่ายผลิตสื่อสมัยใหม่ สวทช., ไบโอเทค สวทช., EECi ภาพที่สร้างโดย AI