วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา >>
สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (จีเอ็มโอ)
แพทย์หญิงสายพิณ โชติวิเชียร กลุ่มพัฒนาเทคโนโลยีโภชนาการ
วิธีการทำ GMO
หลักสำคัญของการถ่ายยีน
ข้อดีของพืช GMO
การพัฒนาพืชอาหารดัดแปลงพันธุกรรมในประเทศไทย
การพัฒนาพืชอาหารดัดแปลงพันธุกรรมในประเทศไทย
มีการพัฒนาพืชอาหารท้องถิ่นหลายชนิดด้วยเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมโดยนักวิจัยจากหน่วยงานต่างๆเช่น
ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค)
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กรมวิชาการเกษตร เป็นต้น
ตัวอย่างพืชอาหารที่มีการพัฒนาคือมะละกอต้านทานโรคใบด่างจุดวงแหวนที่เกิดจากไวรัส
มะเขือเทศ ฝ้ายบีที และอื่นๆ
ซึ่งพืชดัดแปลงพันธุกรรมเหล่านี้จะต้องผ่านขั้นตอนการประเมินความปลอดภัยที่เข้มงวด
ทั้งทางด้านสิ่งแวดล้อมและสุขอนามัยมนุษย์ ก่อนที่จะถูกนำมาบริโภคเป็นอาหาร
ในปัจจุบันมีเพียงถั่วเหลืองและข้าวโพดดัดแปลงพันธุกรรมเท่านั้น
ที่ได้รับการอนุญาตให้นำมาใช้ในกระบวนการผลิตอาหารได้
เทคโนโลยีชีวภาพพืชที่ประสบความสำเร็จสู่ระดับการค้า
การควบคุมวัชพืช
การปลูกพืชโดยทั่ว ๆ ไปในโลกมนุษย์
ล้วนพบปัญหาการเกิดของวัชพืชในพืชที่เราต้องการปลูกเช่นเดียวกัน
การปราบวัชพืชกระทำได้ 2 วิธี คือการใช้เครื่องมือและการใช้สารเคมี
แต่การใช้สารเคมีจะได้รับความนิยมมากกว่า
เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพและราคาทว่าสารเคมีที่ใช้ปราบวัชพืชไม่สามารถแยกวัชพืชออกจากพืชที่เราปลูกจะทำลายหมดทุกอย่าง
ด้วยเหตุนี้นักเทคโนโลยีชีวภาพพืชจึงได้ค้นคว้า
และวิจัยยาปราบวัชพืชโดยอาศัยเทคนิคทางวิศวกรรมพันธุศาสตร์ผลิตสารปราบวัชพืชได้สำเร็จ
2 ชนิด คือ ไกลโฟเสท (glyphosate) และ กลูโฟซิเนท (glufosinate)
มีชื่อทางการคำว่า ราวอัพ (Roundupâ ) และบาสต้า (Bastaâ ) ตามลำดับ
นอกจากนี้ยังมีสารปราบวัชพืชอื่น ๆ ที่พืชสามารถทนต่อ bromoxynil,
sulfonylureas และ imidazolinones.
การควบคุมแมลง
นอกจากวัชพืชจะเป็นปัจจัยสำคัญต่อการปลูกพืชแล้ว
ยังมีแมลงเป็นปัจจัยที่สำคัญรองลงมา
การใช้ยาฆ่าแมลงแม้ว่าจะได้ผลแต่ก่อให้เกิดผลเสียที่ติดตามมาทั้งต่อผู้ใช้และสิ่งแวดล้อม
และยาฆ่าแมลงทั่ว ๆ ไปไม่สามารถให้ผลต่อแมลงชนิดใดชนิดหนึ่งที่เราต้องการ
อาจทำให้คุณภาพของพืชที่เราปลูกลดลงด้วยเนื่องจากยาฆ่าแมลงมีผลกระทบต่อจุลินทรีย์
อันได้แก่ แบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัส จุลินทรีย์ บางชนิดสามารถผลิตสารพิษ เช่น
อัฟลาท๊อกซิน (aflatoxin) และฟูมิโนซิน (fuminosin)
ซึ่งมีอันตรายต่อมนุษย์และสัตว์
พืชที่สามารถต้านทานต่อแมลงได้ในรุ่นแรกใช้ยีนส์ บีที(Bt)
จากแบคทีเรียที่มีชื่อว่า บาซิลลัส ธูเรนเจียนซิส (Bacillus thurengiensis)
(ดูรายละเอียดจาก Kishore, 1997 หน้า 792-794)
การควบคุมไวรัส
ไวรัสเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้พืชสูญเสียอย่างมากในการเกษตรทั่วโลก เช่น
ข้าว มะเขือเทศ อ้อย ฝ้าย เป็นต้น พันธุศาสตร์สามารถใช้ควบคุมไวรัสได้ดีที่สุด
ไวรัสที่พบในพืชมีทั้ง อาร์เอ็นเอ และดีเอ็นเอ ไวรัส
การควบคุมไวรัสพืชสามารถทำได้ 2 หลักการดังนี้ :
- ไวรัสเคลือบโปรตีน (viral coat protein) เรียกย่อเป็น ซีพี (CP)
- อาร์เอ็นเอ - ดีเพนเดนท์ อาร์เอ็นเอ โพลีเมอเรส (RNA-depende RNA polymerase)
ในหลักการของซีพีเริ่มใช้กับยาสูบซึ่งมีไวรัส โทแบคโคโมซาอิค
ไวรัส (Tobacco Mosaic Virus : TMV) และได้ขยายไปใช้กับมันฝรั่ง เรียกว่า
โพเทโท้ ไวรัส เอกซ์ และวาย (Potato Virus X and Y : PVX และ PVY), แตงกวา
เรียกว่า คิวคัมเบอร์โมซาอิค ไวรัส (Cucumber Mosaic Virus : CMV), มะละกอ
เรียกว่า พาพาย่า ริงสปอต์ ไวรัส (Papaya Ring Spot Virus : PRSV), แตงฝรั่ง
เรียกว่า ซัคซินี่เยลโลว์ โมซาอิค ไวรัส (Zuccchini Yellow Mosaic Virus :
ZYMV), แตงโม เรียกว่า วอเตอร์เมล่อน โมซาอิคไวรัส สอง (Watermelon Mosaic
Virus II : WMV II) ดูรายละเอียดใน Fitchen และ Beachy, (1993)
ส่วนหลักการที่สอง ใช้ในมันฝรั่งที่เกิดจากไวรัสที่ส่วนของใบเรียกว่า
โพเทโท้ ลีฟโรล ไวรัส (Potato Leaf Roll Virus : PLRV) (Kaniewski และคณะ1994)
นอกจากนี้มีผู้ทดลองอื่น ๆ เช่น Baulcombe, 1994, Wilson 1993 และ Braun และ
Hemenway, 1992)}
คุณภาพที่ดีขึ้น
นอกจากการควบคุมวัชพืช แมลง และไวรัสได้แล้วนักเทคโนโลยีชีวภาพพืช
ยังได้ทำการปรับปรุงให้พืชมีคุณค่าทางอาหารดีขึ้น สามารถเก็บได้นานขึ้น
และให้พืชสามารถผลิตสารทางชีวภาพอื่น ๆ ที่สำคัญได้อีกด้วย เช่น
การผลิตมะเขือเทศที่มีอายุการเก็บได้นานขึ้น
โดยทำให้น้ำย่อยหรือเอนไซม์ที่เรียกว่าโพลีกาแลคตูโรเนส (polygalcturonase)
หยุดการทำงาน โดยเทคนิคที่เรียกว่า แอนตี้เซนต์ (antisense)
จากความสำเร็จดังกล่าวทำให้เราทราบว่าถ้าหากต้องการให้พืชเก็บเก็บได้
ในสภาพสดนานขึ้นแล้วล่ะก็ สามารถกระทำได้โดยการชะลอฮอร์โมนที่เรียกว่า
เอทธิลีนให้มีน้อยลงหรือไม่มีเลยเพราะฮอร์โมนชนิดนี้เป็นตัวการทำให้พืชเกิดการสุกและนิ่มเร็ว
(Kende, 1994)
เทคนิคดังกล่าวสามารถนำมาใช้กับผลไม้และผักที่มีอายุการเก็บได้สั้น ๆ
จะได้มีอายุการเก็บได้นานขึ้น เช่น กล้วย มะม่วง เห็ด พริก ฯลฯ
นอกจากนี้พืชบางชนิดสามารถนำมาผลิตสารประกอบที่มีคุณประโยชน์
จนมีการเรียกชื่อว่า พืชเป็นแหล่งผลิตแทนถังหมัก หรือที่เรียกว่า Plants as
reactor (Goddijn และ Pen, 1995)
พืชน้ำมันชนิดหนึ่งที่มีมากในแคนาดารู้จักในชื่อของคาโนลา (canola)
ได้มีการใช้เทคนิคพันธุวิศวกรรมและทำให้คาโนลา
สามารถผลิตประเภทของกรดไขมันตามที่เราต้องการได้ เช่น คาโนลาที่มีกรดไขมันลอเรท
(laurate) สเตียเรท (stearate) และโอลีเอท (oleate) สูง (Topfer และคณะ, 1995)
นอกจากกรดไขมันในคาโนลาแล้ว
นักเทคโนโลยีชีวภาพพืชยังได้ถ่ายทอดยีนส์โพลีเมอร์ของโพลีไฮดรอกซีบิวทีเรท
(poly hydroxybutyrate : PHB)
จากแบคทีเรียสู่พืชเพื่อผลิตพลาสติกที่ย่อยสลายได้ (Poirier และคณะ, 1995)
เมื่อเร็ว ๆ นี้ Rossnagel และ Chibbar, 1997 ได้ประสบความสำเร็จ
ในแปลงทดลองการปลูกข้าวบาร์เลย์ที่ผ่านการทำพันธุวิศวกรรมในแคนาดาโดยถ่ายทอดยีนส์สัญลักษณ์
(marker) และรายงาน (reporter)
จากการรวบรวมข้อมูลการยอมรับแปลงทดลองของพืชที่ผ่านเทคโนโลยีชีวภาพเมื่อปี 1988 และ
1997 มีพืชที่รับรอง 14 และ 814 รายการตามลำดับ เฉพาะในแคนาดามีการใช้คาโนลา
(พืชน้ำมัน) ที่ผ่านเทคโนโลยีชีวภาพในปี 1996-1997 จำนวนพื้นที่ที่ปลูก 350,000 และ
4,000,000 เอเคอร์ (ตามลำดับ) และในปี 1998 คาดว่าจะเพิ่มเป็น 6,500,000 เอเคอร์
ในสหรัฐอเมริกา มีผลิตผลการเกษตรที่ผ่านการทำพันธุวิศวกรรมออกสู่การค้าแล้ว
ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1994-1997 ได้แก่ มะเขือเทศ (ด้านคุณภาพเก็บได้นานขึ้น),
คาโนลาถั่วเหลือง (พืชน้ำมัน), ฝ้าย ถั่วเหลือง ข้าวโพด (ทนต่อยาปราบวัชพืช),
น้ำเต้า (squash) ทนต่อไวรัส, มันฝรั่ง ข้าวโพด และฝ้าย (ทนต่อแมลง) ดูรายละเอียดใน
Wilkinson, 1997
อาหารที่มีส่วนประกอบเป็นจีเอ็มโอได้มีการผลิตในเชิงพาณิชย์และมีการบริโภคกันมา
9-10 ปีแล้ว
ส่วนในทางการแพทย์นั้นเทคโนโลยีดัดแปรพันธุกรรมได้เข้ามามีบทบาทนานมากแล้ว
ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนคือ อินซูลิน ที่ใช้รักษาผู้ป่วยโรคเบาหวาน
และยังมียารักษาโรคอีกหลายชนิดที่เป็นผลิตภัณฑ์จากเทคโนโลยีนี้
ซึ่งจนถึงปัจจุบันก็ยังไม่มีรายงานถึงอันตรายที่เกิดขึ้นจากการใช้อินซูลิน ยา
และอาหารที่ได้ออกจำหน่ายไปแล้ว
อาหารที่มีส่วนประกอบเป็นจีเอ็มโอจะต้องผ่านกระบวนการประเมินความปลอดภัยโดยใช้
“หลักการเทียบเท่า” หรือ Substantial equivalence ตามมาตรฐานสากล Codex
และได้รับอนุญาตจากหน่วยงานภาครัฐที่มีหน้าที่กำกับดูแลก่อนนำออกจำหน่ายแก่ผู้บริโภค
เช่น ในประเทศไทยกำหนดไว้ว่า
ผลิตภัณฑ์อาหารสำเร็จรูปทุกประเภทต้องได้รับการอนุญาตจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา
หรือ อย. ดังนั้น
จึงกล่าวได้ว่าอาหารที่มีส่วนประกอบเป็นจีเอ็มโอซึ่งผ่านกระบวนการประเมินความปลอดภัยและได้รับรองจาก
อย.แล้วนั้น
มีคุณประโยชน์หรือโทษไม่แตกต่างจากอาหารชนิดเดียวกันกับที่ไม่มีส่วนประกอบเป็นจีเอ็มโอ
ตามปกติแล้วคุณค่าทางโภชนาการที่ได้รับจากการรับประทานอาหารที่มีส่วนประกอบเป็นจีเอ็มโอ
และอาหารทั่วไปนั้นมีความเทียบเท่ากัน
เว้นแต่กรณีที่มีการเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการบางอย่างเข้าไปในจีเอ็มโอซึ่งเป็นส่วนประกอบของอาหาร
อาหารที่มีส่วนประกอบเป็นจีเอ็มโอนั้น ก็จะมีคุณค่าทางโภชนาการสูงกว่าอาหารปกติ
จนถึงขณะนี้ยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับอันตรายที่เกิดขึ้นต่อร่างกายของผู้บริโภคทั้งเด็กและผู้ใหญ่ที่ได้บริโภคอาหารที่มีส่วนประกอบเป็นจีเอ็มโอที่มีจำหน่ายในท้องตลาดและได้ผ่านการทดสอบความปลอดภัยมาแล้ว
ขณะนี้ยังไม่มีการรายงานว่า ผู้บริโภคอาหารที่มีส่วนประกอบเป็นจีเอ็มโอเข้าไปแล้ว
อาหารนั้นจะส่งผลเสียต่อร่างกายในระยะยาว
เนื่องจากการพัฒนาพันธุ์โดยเทคโนโลยีชีวภาพนั้นมีความจำเพาะสูง
ดังนั้นโอกาสที่จะเกิดผลข้างเคียงมีน้อยมาก
เมื่อเทียบกับวิธีการพัฒนาพันธุ์แบบดั้งเดิม
นอกจากนี้แล้วข้อมูลวิทยาศาสตร์ที่ได้จากการประเมินความปลอดภัยนั้น
จะต้องพิสูจน์ได้ว่าสารพันธุกรรมและผลผลิตที่เกิดขึ้น
จะต้องปลอดภัยต่อผู้บริโภคอีกด้วย
ส่วนผลกระทบกับสัตว์ กรมวิชาการเกษตรโดยนายฉกรรจ์ แสงรักษาวงศ์
อธิบดีกรม เปิดเผยว่าจากการเปรียบเทียบหนูทดลองที่กินมะละกอจีเอ็มโอ
และมะละกอที่ไม่ใช่จีเอ็มโอ พบว่าทั้งน้ำหนักตัวและการขยายพันธุ์เป็นไปได้ตามปกติ
แม้ผลการวิจัยดังกล่าวจะออกมาเช่นนี้ กรมก็ยังไม่ได้แนะนำพันธุ์ออกไปสู่เกษตรกร
เพราะยังอยู่ในระหว่างช่วงของการทดลองวิจัย นอกจากมะละกอแล้ว
งานวิจัยจีเอ็มโอที่กรมทำอยู่ในขณะนี้คือ ข้าวหอมมะลิ สับปะรด กล้วยไม้ แตงกวา
ทุเรียน ส้มเขียวหวาน ถั่วเหลือง ฝ้าย ซึ่งวันนี้มีเพียงมะละกอชนิดเดียวที่ลงแปลง
นอกนั้นยังอยู่ในห้องแล็บ
อ้างอิง
- ดร. บรรพต ณ ป้อมเพชร สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (จีเอ็มโอ). ใน; ทัศนีย์ อนมาน บรรณาธิการ. ชีวปริทรรศน์ ปีที่ 4 ฉบับที่ 1 เดือนมกราคม-กุมภาพันธ์ พ.ศ.2545 หน้า 8-9.
- ผู้จัดการออนไลน์ 26 สิงหาคม 2547 19:50 น.
- หนังสือ นิตยสารใกล้หมอ ปีที่ 26 ฉบับที่ 11 พฤศจิกายน 2545
- Available from URL: http://biosafety.biotec.or.th
- วิเชียร ลีลาวัชรมาศ 2542. เทคโนโลยีชีวภาพกับอุตสาหกรรมเกษตร (ตอนที่ 2) จาร์พา 51 (พฤศจิกายน - ธันวาคม) : หน้า 44-46
- วิเชียร ลีลาวัชรมาศ 2543. เทคโนโลยีชีวภาพกับอุตสาหกรรมเกษตร (ตอนที่ 3) จาร์พา 52 (มกราคม - กุมภาพันธ์) : หน้า 28-29
- Leelawatcharamas V. 1996. Nickel resistance plasmid in lactic acid bacteria isolated from Thai ermented fruit and f vegetables. Abst. Fifth Symposium Lactic Acid Bacteria. Veldhoven, The Netherlands. Sept. 8-12, 1996. E2
- Leelawatcharamas V., Chia L.G., Charoenchai P., Kunajakr N, Liu C. Q and Dunn N.W. 1997.Plasmid-encoded copper resistance in Lactococcus lactis. Biotechnol. Lett. 19(7) : 639-643.
- Liu C.-Q., Leelawatcharamas V., Harvey M. and Dunn N.W. 1996. Cloning vectors for lactococci based on a plasmid encoding resistance to cadmium. Cur. Microbiol. 33 : 35-39.
- ชื่อเรื่อง อาหารที่ได้จากสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมในประเทศไทย (Genetically Modified Food in Thailand) สุคุณ คุณะวเสน ผู้ประสานงานกลุ่มความปลอดภัยทางชีวภาพ ศูนย์ความหลากหลายทางชีวภาพ (ยุค 20 ปี35) หนังสือ ชีวปริทรรศน์ ปีที่ 4 ฉบับที่ 1 เดือนมกราคม-กุมภาพันธ์ พ.ศ.2545
- สุคุณ คุณะวเสน. อาหารที่ได้จากสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมในประเทศไทย (Genetically Modified Food in Thailand). ใน; ทัศนีย์ อนมาน บรรณาธิการ. ชีวปริทรรศน์ ปีที่ 4 ฉบับที่ 1 เดือนมกราคม-กุมภาพันธ์ พ.ศ.2545 หน้า 24- 27.
- เพ็ญพิชญา เตียว. แม้มะละกอ GMO ชะงัก แต่พืชอีก 8 ชนิดยังเดินหน้าวิจัยต่อ. หนังสือพิมพ์ไทยรัฐ วันที่ 20 กันยายน 2547