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 :

1. ไวรัสเคลือบโปรตีน (viral coat protein) เรียกย่อเป็น ซีพี (CP)
2. 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

» "บ้าน" มรดกทางวัฒนธรรม
"บ้าน" คือการบอกเล่าความเป็นมา คือการบอกล่าวถึงพัฒนาการในการดำรงชีพของมนุษย์ "บ้าน" ที่อยู่อาศัยหนึ่งในปัจจัยสี่ ซึ่งมีความจำเป็นสำหรับมนุษย์ และบ่งบอกถึงความั่นคง

» ภูมิปัญญากีฬาไทย
กีฬาไทยที่บรรพชนไทยค้นคิด และถ่ายทอดมาสู่ลูกหลาน บางชนิดกลายเป็นตำนานและความทรงจำ และบางชนิดยังคงมีการเล่นกันอยู่

» สะพานสู่ฟ้าใหม่
สะพานข้ามน้ำเป็นสัญลักษณ์การข้ามอุปสรรคขวางกั้นไปสู่จุดหมาย และการเชื่อมโยงสิ่งตรงข้ามมา เพื่อสร้างเอกภาพอันกลมกลืนมั่นคง

» ทิวธงมงคลชัย
สิ่งสะท้อนความคิด และสืบทอดคติความเชื่อ ขนบธรรมเนียมประเพณี ของชนรุ่นแล้วรุ่นเล่า จากยุคสมัยหนึ่งสู่อีกยุคสมัยหนึ่ง ดุจตัวแทนที่น้อมนำสู่มงคลแห่งชีวิต

» พระราชลัญจกรประจำรัชกาล
ตราประจำพระมหากษัตริย์ แต่ละรัชกาล ซึ่งจะทรงโปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นเมื่อเริ่มต้นรัชกาล เพื่อประทับกำกับพระปรมาภิไธย ในเอกสารสำคัญต่างๆของชาติ ที่เกี่ยวกับราชการแผ่นดิน

» สามล้อไทย
วิถีหนึ่งของสายทาง ซึ่งแม้เวลาจะหมุนเวียนเปลี่ยนไป หากสายทางของสามล้อยังคงผูกพัน เป็นส่วนหนึ่งของสังคมไทย

» กีฬาสัตว์
ด้วยนิสัยช่างสังเกตของคนไทย จึงเป็นที่มาของกีฬาซึ่งใช้สัตว์เป็นผู้แข่งขัน จนกลายเป็นกิจกรรมบันเทิงพื้นบ้าน ยามว่างนับแต่อดีต

» ตาลปัตร พัดรอง
พัดที่ทำจากใบตาลมีหลายรูปแบบ สำหรับใช้โบกให้ความเย็น และใช้เป็นการบ่งบอกถึงฐานะ บรรดาศักดิ์ของผู้ใช้