จีพลัส G Plus
อนุสิทธิบัตร เลขที่คำขอ 2003003234
จีพลัส เป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน และการเจริญเติบโตของพืช ผลิตจากสารธรรมชาติ ที่คิดค้นและวิจัยโดยดร.ภาคภูมิ วัชรขจร และทีมนักวิจัยของบริษัท เกษตรอัจฉริยะ ได้รับรางวัล Best of The Best จากกรมส่งเสริมอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม และรางวัลนวัตกรรมระดับนานาชาติ จากการประกวดนวัตกรรมในงานประชุม Asian Association of Agricultural Colleges and Universities (AAACU) ครั้งที่ 23
ไคโตซานโอลิโกเมอร์ หรือ ไคโตโอลิโกเมอร์ หมายถึงไคโตซานที่ผ่านกระบวนการย่อยสลาย (Degradation) มีระดับการเกิดพอลิเมอร์ (Degree of Polymerization-DP) น้อยกว่า 20 (เช่น DP6 = เฮกซาเมอร์, DP1 = โมโนเมอร์) และมีน้ำหนักโมเลกุล (Molecular Weight-MW) เฉลี่ยน้อยกว่า 3.9 kDa (โดยทั่วไปคือ 0.2-3.0 kDa) นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการละลายได้มากขึ้น และมีคุณสมบัติที่โดดเด่น ได้แก่ ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ (Biodegradable) ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (Biocompatible) ความสามารถในการดูดซับ (Adsorptive capacities) และไม่เป็นพิษ (Non-toxic) เช่นเดียวกับ ไคตินและไคโตซาน (Liang, S. et al., 2018: Schmitz, C. et al., 2019)
จีพลัส มีส่วนประกอบหลักคือ นาโนโพลีกลูโคซามีน โอลีโกเมอร์ (Nanopolyglucosamine Oligomers) ซึ่งเป็นสารจำพวกไคโตโอลิโกเมอร์ และโมโนเมอร์ (Chito Oligomer And Monomers – COAMs) ที่มีทั้งสายโมเลกุลยาว สายสั้น และโมเลกุลเดี่ยว โดยมีน้ำหนักโมเลกุลอยู่ในช่วง 0.2 – 3 kDa จีพลัสผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ และกระบวนการย่อยด้วยเทคโนโลยีเฉพาะ ได้โมเลกุลนาโน ทำให้พืชสามารถนำไปใช้ได้ทันที จากงานวิจัยพบว่าสารในกลุ่ม COAMs นี้ สามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติของพืชทำให้พืชมีสุขภาพแข็งแรง สามารถต่อสู้กับโรคและแมลงด้วยตัวพืชเอง เสริมสร้างความแข็งแรงให้กับผนังเซลล์ของพืช ซึ่งจะส่งผลให้ราก ลำต้น กิ่ง และใบของพืช มีความแข็งแรงมากขึ้น และสามารถเพิ่มผลผลิตให้กับเกษตรกรได้อีกด้วย
นวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่มีในจีพลัส
จีพลัสประกอบด้วย 5 เทคโนโลยีนวัตกรรมที่สำคัญ เรียกว่า “คานาบิชโม” (Ca-Na-Bi-Ch-Mo) ได้แก่
1. แคทไออน (Cation technology) คือ การรวมอะตอมหรือกลุ่มอะตอมที่มีประจุบวกจำนวนมากเข้าด้วยกัน ทำให้สารสำคัญเข้าไปจับกับเซลล์ของพืชได้รวดเร็วขึ้น และออกฤทธิ์ได้ทันที
2. นาโน (Nano technology) คือ สารสกัดมีโมเลกุลขนาดเล็กละเอียดระดับนาโน เพื่อให้ซึมผ่านผนังเซลล์ และปากใบพืชได้ดี
3. ไบโอ (Biotechnology) คือ ขั้นตอนการสกัดและปรุงสารด้วยวิธีทางชีวภาพ เพื่อสร้างความปลอดภัยให้กับคน สัตว์ และสิ่งแวดล้อม
4. คีเลต (Chelating technology) คือ วิธีการปกป้องสารสกัดไม่ให้ถูกทำลายด้วยสารเคมีอื่น ๆ ได้ง่าย เพื่อให้ไปออกฤทธิ์ปลายทางที่กำหนด
5.โมเลคคูลาร์ (Molecular technology) คือ การปรับและจัดเรียงโมเลกุลของสารสกัดให้อยู่ในรูปที่ทำงานได้ดี ทำให้ได้สารที่มีความบริสุทธิ์มาก และมีขนาดโมเลกุลเล็ก พืชสามารถดูดซึมเข้าสู่เซลล์ได้รวดเร็ว และใช้ประโยชน์ได้ทันที
กลไกการออกฤทธิ์ของจีพลัส
จีพลัสมีกลไกการออกฤทธิ์ 3 แบบ คือ กระตุ้นการสร้างภูมิคุ้มกันของพืช ฤทธิ์ต่อต้านเชื้อโรค และ กระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช โดยมีรายละเอียดดังนี้
1. กลไกการออกฤทธิ์ในการสร้างภูมิคุ้มกันโรคของพืช
จีพลัสประกอบด้วยสารสำคัญคือ นาโนโพลีกลูโคซามีน โอลิโกเมอร์ (nano Polyglucosamine Oligomers-nPGO) ที่มีทั้งโมเลกุลสายยาว โมเลกุลสายสั้น และโมเลกุลเดี่ยว โดยแต่ละสายโมเลกุลจะมีการออกฤทธิ์ดังนี้
- โมเลกุลสายยาว (Long-Chain molecules) จะเข้าจับกับผนังเซลล์ของเนื้อเยื่อพืช เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับเซลล์เนื้อเยื่อพืชพร้อมทั้งออกฤทธิ์ต่อต้านเชื้อโรคโดยตัวของนาโนโพลีกลูโคซามีน โอลิโกเมอร์ เองด้วย
- โมเลกุลสายสั้น (Short-Chain molecules) และโมเลกุลเดี่ยว (Monomers) จะทะลุผ่านผนังเซลล์พืชเข้าไปสะสมอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์พืช และเข้าไปจับกับดีเอ็นเอ (DNA) ของเซลล์พืช เกิดเป็นสารประกอบเชิงซ้อนคือ นาโนโพลีกลูโคซามีน โอลิโกเมอร์-ดีเอ็นเอ คอมเพล็กซ์ (Nanopolyglucosamine Oligomers-DNA complex) โดยที่สารประกอบเชิงซ้อนนี้ จะไปกระตุ้นเอนไซม์ อาร์เอ็นเอ พอลีเมอเรส (RNA polymerase) ที่ถูกเก็บอยู่ในโครมาติน (chromatin) ให้ทำงานอย่างรวดเร็ว ในการสร้างโปรตีนเอนไซม์กว่า 20 ชนิด เช่น ไคติเนส (chitinase) เบต้ากลูคาเนส (beta-glucanase) ฯลฯ ที่จะถูกปล่อยออกไปทำลายสิ่งแปลกปลอมภายนอกเซลล์จำพวกเชื้อโรคและแมลงได้ (Hadwiger, L.A. et al., 2017) แบบจำลองแสดงกลไกการออกฤทธิ์ของจีพลัสดังแสดงในรูปที่ 1
โดยปกติโปรตีนเอนไซม์ทั้งหมดจะถูกเซลล์ของพืชสร้างขึ้นเมื่อพืชถูกรบกวนด้วยสิ่งแปลกปลอม เข่น เชื้อรา และแบคทีเรีย ในปริมาณที่จำกัด แต่เมื่อเซลล์ของพืชถูกกระตุ้นด้วย นาโนโพลีกลูโคซามีน โอลิโกเมอร์แล้ว การสร้างโปรตีนเอนไซม์ของพืชจะเพิ่มมากขึ้นเป็น 5 ถึง 10 เท่าของปริมาณปกติ ซึ่งจะช่วยในการยับยั้งสิ่งแปลกปลอม (เชื้อโรคและแมลง) ได้ดีขึ้น
2. กลไกการออกฤทธิ์ในการต้านเชื้อโรค
ไคโตซานโอลิโกเมอร์สามารถออกฤทธิ์ในการกำจัดเชื้อก่อโรคในพืชทั้ง เชื้อรา แบคทีเรีย และไวรัส โดยมีกลไกการออกฤทธิ์ที่สำคัญดังนี้คือ (Ing, L.Y. et al., 2012 : Ke, C.L. et al., 2021)
- ประจุบวก (Cation – Positive Charge) สารไคโตซานโอลิโกเมอร์มีคุณสมบัติเป็นประจุบวก สามารถจับได้ดีกับผนังเซลล์ของเชื้อโรคซึ่งส่วนใหญ่เป็นประจุลบ ทำให้ของเหลวภายในเซลล์เชื้อโรครั่วไหลออกมา(leakage of cellular contents) ทำให้เชื้อโรคตายในที่สุด
- การคีเลต (Chelation) สารไคโตซานโอลิโกเมอร์มีคุณสมบัติเป็นสารคีเลต โดยสามารถที่จะจับกับแร่ธาตุต่าง ๆ (trace elements) ที่จำเป็นในการดำรงชีวิตของเชื้อโรค ทำให้เชื้อโรคขาดธาตุอาหารในการดำรงชีวิต
- ยับยั้งดีเอ็นเอของเชื้อโรค (DNA inhibition) สารไคโตซานโอลิโกเมอร์ที่มีขนาดโมเลกุลเล็กและน้ำหนักโมเลกุลน้อย (Low Molecular Weight – LMW) สามารถซึมผ่านผนังเซลล์เชื้อโรคเข้าไปจับกับดีเอ็นเอ ยับยั้งกระบวนการสร้างเอ็มอาร์เอ็นเอ (mRNA synthesis inhibition) และมีผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนและเอนไซม์ที่จำเป็นของเชื้อโรค นอกจากนี้ยังพบว่าไคโตซานโอลิโกเมอร์ยังสามารถยับยั้งการทำงานของไมโตคอนเดรีย (inhibit mitochondrial function) และการผลิตเอทีพี (inhibit ATP production) ในเชื้อราอีกด้วย
แบบจำลองกลไกการออกฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อโรคของไคโตซานโอลิโกเมอร์ ดังแสดงในรูปที่ 2 โดยกลไกที่แสดงในรูป 2A สำหรับแบคทีเรียแกรมบวก รูป 2B สำหรับแบคทีเรียแกรมลบ และรูป 2C สำหรับเชื้อรา
3. การกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช
สารในกลุ่มไคโตโอลิโกเมอร์นั้นมีคุณสมบัติเป็นสารกระตุ้นทางชีวภาพ (Biostimulant) ซึ่งจะกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช โดยสารไคโตโอลิโกเมอร์จะทำหน้าที่เป็นแหล่งของธาตุคาร์บอน (C) และ ไฮโดรเจน (H) โดยตรงให้กับพืช และมีผลต่อระบบฮอร์โมนที่ควบคุมการเจริญเติบโตของพืช เช่น ออกซิน (auxin) การทดสอบสารไคโตโอลิโกเมอร์ในการกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช ดังแสดงในรูปที่ 3 (Hadwiger, L.A. et al., 2017)
ประโยชน์ของจีพลัส
- องกันการเกิดโรคพืช โดยมีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อรา แบคทีเรีย และไวรัส ที่ก่อให้เกิดโรคพืช
- เร่งการสร้างโปรตีน การสังเคราะห์แสง ลดความเครียดให้พืช
- เร่งการเจริญเติบโตของพืช ทำให้พืชแข็งแรง
- ช่วยสร้างภูมิต้านทานโรค และแมลง
- ช่วยเพิ่มคุณภาพ และปริมาณของผลผลิต
- กระตุ้นภูมิคุ้มกัน และการทำงานของฮอร์โมน
- ทำให้ราก ลำต้น ใบ ดอก และผลแข็งแรง
- ใช้ชุบผักหรือผลไม้ เพื่อยืดอายุของผักและผลไม้ต่างๆได้
อัตราการใช้จีพลัส
อัตราการใช้จะขึ้นกับวัตถุประสงค์ในการใช้
- การใช้แทนฮอร์โมน และกระตุ้นภูมิคุ้มกันพืช
- ใช้จีพลัส 20 ซีซี. ผสมน้ำ 20 ลิตร
- ใช้ในการกำจัดเชื้อรา และสร้างเนื้อเยื่อพืช
- ใช้จีพลัส 40 ซีซี ผสมน้ำ 20 ลิตร
- พ่นรอบลำต้นและที่เป็นแผล ทุกๆ 3-5 วัน เป็นจำนวน 3-5 ครั้ง โดยไม่ต้องถาก
- ใช้โดรนพ่น
- ใช้จีพลัส 40-50 ซีซี ผสม น้ำ 16-20 ลิตร
วิธีการฉีดพ่นจีพลัส
เกษตรกรสามารถใช้จีพลัสที่ผสมน้ำแล้วฉีดพ่นได้หลายรูปแบบ เช่น ฉีดพ่นด้วยถังพ่น การใช้เครื่องพ่น หรือการใช้โดรนพ่น โดยวิธีการพ่น จะปรับหัวพ่นให้เป็นละอองหมอกๆ เพราะโมเลกุลของจีพลัสมีขนาดเล็กมาก สามารถผ่านเข้าทางปากใบพืช และพืชสามารถนำไปใช้ได้ทันที ระยะเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการใช้คือช่วงเช้า ถึง ก่อนเที่ยง หรือในช่วงเย็นถึงก่อนค่ำ
อัตราการใช้ในพืชแต่ละชนิด
ชนิดพืช | อัตราการใช้ | วิธีการใช้ |
---|---|---|
ทุเรียน | 40 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร | ฉีดพ่นทางใบ หรือใช้ผ่านระบบน้ำหยดหรือราดโคนต้น ทุก ๆ 15-30 วัน |
นาข้าว | 20 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร | ฉีดพ่นครั้งแรก : พร้อมยาคุมหญ้า ฉีดครั้งที่ 2 : ข้าวอายุ 1 เดือน ฉีดครั้งที่ 3 : ข้าวอายุ 2 เดือน ฉีดครั้งที่ 4 : ตอนข้าวออกรวง |
พืชไร่ และไม้ผล | 20 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร | ฉีดพ่นทางใบ ทุก ๆ 7-10 วัน |
พืชผัก | 20 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร | ฉีดพ่นทางใบ ทุก ๆ 7-10 วัน |
ไม้ดอก | 20 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร | ฉีดพ่นทางใบ ทุก ๆ 7-10 วัน |
ภาวะเกิดการระบาดของโรคและแมลง | 20-40 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร | ฉีดพ่นเมื่อมีอาการเข้าทำลายของโรคและแมลง ทุก ๆ 5 วัน จนกว่าจะหายจากอาการ |
ข้อแนะนำอื่น ๆ ในการใช้ จีพลัส
- สามารถใช้ได้กับพืชทุกชนิดโดยสามารถปรับปริมาณการใช้ได้ตามความเหมาะสม
- สามารถใช้ร่วมกับปุ๋ยและอาหารเสริมประเภทอื่นที่ไม่มีโลหะหนักเป็นส่วนประกอบ
- สามารถใช้ร่วมกับสารกำจัดศัตรูพืชได้ทุกชนิด โดยให้ฉีดพ่นจีพลัส ก่อนการใช้สารกำจัดศัตรูพืชประมาณ 4 ชั่วโมง
ผลการใช้จีพลัส
- ในการปลูกข้าว ดูรายละเอียด
- การรักษาโรครากเน่าในทุเรียน ดูรายละเอียด
- การรักษาโรคกรินนิ่ง ดูรายละเอียด
- การรักษาโรคเชื้อราในส้มโอ ดูรายละเอียด
- การรักษาโรคอื่นๆ ดูรายละเอียด
เอกสารอ้างอิง
- Hadwiger, L.A. 2017. Chitosan molecular-forms with potential in agriculture and medicine. J Drug Des Res, 4(2), 1036, 1-4.
- Ing, L.Y., Zin, N.M., Sarwar, A., Katas, H. 2012. Antifungal activity of chitosan nanoparticles and correlation with their physical properties. Int J Biomater., 632698. doi: 10.1155/2012/632698
- Jordan, G.J., Carpenter, R.J., Koutoulis, A., Price, A. & Brodribb, T.J. 2015. Environmental adaptation in stomatal size independent of the effects of genome size. New Phytologist, 205, 608–617. doi: 10.1111/nph.13076
- Ke, C.-L., Deng, F.-S., Chuang, C.-Y. & Lin, C.-H. 2021. Antimicrobial actions and applications of chitosan. Polymers, 13, 904. Available https://doi.org/10.3390/polym13060904
- Liang, S., Sun, Y. & Dai, X. 2018. A review of the preparation, analysis and biological functions of chitooligosaccharide. International Journal of Molecular Sciences, 19(2197), 1-19.
- Schmitz, C., González Auza, L., Koberidze, D., Rasche, S., Fischer, R. & Bortesi L. 2019. Conversion of chitin to defined chitosan oligomers: current status and future prospects. Marine Drugs, 17(8):452. Available https://doi.org/10.3390/md17080452