เทคโนโลยชีวีภาพด้านอาหารเทคโนโลยีชีวภาพด้านอาหารที่ มีการนาํมาใช้ในชีวิตประจาํวันมีหลายอย่างที่ ชัดเจนคือการพัฒนาคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑอ์าหาร

ทาํให้ได้อาหารที่ มีมูลค่าสูงขึ้น มีคุณภาพดีขึ้น มีปลอดภัยมีคุณค่าทางอาหาร

โดยในเอเชียและนานาชาติมีองค์กรที่ ทาํหน้าที่ ในการสนับสนุนและให้ความช่วยเหลือ โดยให้คาํอรรถาธิบายและส่งเสริมให้เกดิความรู้ความเข้าใจในการปฏบิตัิ และประเดน็ที่ เกี่ ยวข้องกบัเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ด้านผลิตภัณฑแ์ละกระบวนการผลิต คือ

ศูนย์ข้อมูลข่าวสารอาหารแห่งอาเซียน (The Asian Food Information Centre; AFIC)ศูนย์บริการการเข้าถึงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (The International Service for the Acquisition of AgribiotechApplications; ISAAA)

เทคโนโลยีชีวภาพด้านอาหาร มีการนาํมาใช้ในการผลิตอาหารมายาวนานตั้งแต่ยุคโบราณ

เครื่องปรุงรสจากถั่วเหลือง (ซีอิ๊ วขาว เต้าเจี้ยว ซอสถั่วเหลือง) เทมเป้ และนัตโตะ (ถั่วเหลืองหมัก) กะปิ กุ้งจ่อม นํา้ปลา นํา้บูดู ข้าวหมัก กระแช่ ทอดดี้ สาเก ผักดอง นํา้ส้มสายชู ขนมปัง โยเกิร์ต เนยแขง็

เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่จะให้ความสนใจในการดัดแปลงพันธุกรรม เพื่อที่ จะผลิตอาหารให้ได้ตามความต้องการหรือที่ เรารู้จักในคาํว่า “สิ่ งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม” หรือ “genetically modified organisms” (GMOs)

แต่ยังมีบางประเทศยังไม่ให้การยอมรับอาหารกลุ่มดังกล่าวอย่างสมบูรณ์นัก

ประเทศที่ มีการใช้พืชดัดแปลงพันธุกรรมเตม็รูปแบบประกอบด้วย

ประเทศจีน ออสเตรเลีย อินเดีย และฟิลิปปินส์

ในประเทศจีนมีการใช้ฝ้าย พริกหวาน มะเขือเทศ และดอกพิทูเนียที่ ดัดแปลงพันธุกรรมมาผลิตในเชิงการค้า

ในปี ค.ศ. 2003 ประเทศจีนมีพื้นที่ ทาํการเกษตรด้วยพืชดัดแปลงพันธุกรรมถึง 3 ล้านเฮกตาร์ (1 เฮกตาร์เทา่กับพื้นที่ 10,000 ตารางเมตรหรือ 6 ไร่ 1 งาน)

ในประเทศออสเตรเลียใช้พื้นที่ 300,000 เฮกตาร์ และในทุกประเทศของภมูิภาคนี้ต่างกม็ีการศึกษาวิจัยและพัฒนาการใช้พืชดัดแปลงพันธุกรรมและในด้านอื่ นๆ ที่ เกี่ ยวกบัเทคโนโลยีชีวภาพด้านอาหาร

ประเทศ การใชร้ะดบัหอ้งทดลอง การใชร้ะดบัภาคสนาม การใชใ้นพื้ นที่เพาะปลูกจริง ในระดบัก่อนการคา้และระดบัการคา้จริง

China + + ++

Australia + + ++

India + + ++

Indonesia + + +

Philippines + + ++

Thailand + + -

Vietnam + - -

Korea + + -

Japan + + +

Malaysia + + -

Singapore + + +

หมายเหตุ + มีการนาํไปใช้ - ไม่มีการนาํไปใช้

ประเทศ พชือาหารChina Cotton, Maize, Tomato, Green pepper, Rice, Wheat, Peanut, Tobacco,

Cabbage, Melon, Chili, Petunia, Papaya, Potato, Soybean, Orange, Rapeseed.

Australia Cotton, Rapeseed, Fruits.

India Rice, Cotton, Mustard, Rapeseed, Potato, Tomato, Brinjal, Cauliflower, Cabbage, Chili, Bell Pepper, Groundnut, Pigeonpea, Chickpea, Sorghum.

Thailand Rice, Maize, Papaya, Chili pepper, Cotton.

Japan Rice, Vegetables, Fruit.

ผู้บริโภคมีสทิธิ์ ในการได้รับข้อมูลข่าวสารเกี่ ยวกบัอาหาร หรือผลิตภัณฑอ์าหารที่ จะซื้อหามาบริโภคว่ามีสิ่ งใดที่ แตกต่างไปจากผลิตภัณฑใ์นกลุ่มเดียวกนับ้างองค์การอาหารและเกษตร (The Food and Agriculture Organization; FAO) และองค์การอนามัยโลก (The World Health Organization; WHO)

สนับสนุนให้ผู้บริโภคตื่นตัวรับรู้ ข้อมูลข่าวสารในการประเมินความปลอดภัยของผลิตภัณฑอ์าหารหรือองค์ประกอบของอาหารที่ มาจากการดัดแปลงพันธุกรรม

โดยกลุ่มอาหารดัดแปลงพันธุกรรมต้องมีการประเมินความปลอดภัยของ คุณลักษณะระดับโมเลกุลที่ ดัดแปลงพันธุ์ การเพาะพันธุ ์สารอาหาร ความเป็นพิษและความปลอดภัย โดยต้องสามารถตอบคาํถามดังต่อไปนี้ได้

ผลิตภัณฑ์แบบดั้งเดิมมีความปลอดภัยในการบริโภคหรือไม่มีปริมาณสารอาหารที่ แสดงความเป็นพิษหรือก่ออาการภมูิแพ้เปลี่ยนแปลงไปหรือไม่ปริมาณของสารอาหารหลักที่ สาํคัญเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อาหารที่ ได้มีผลกระทบต่อความสามารถในการย่อยอาหารได้ของร่างกายหรือไม่กระบวนการวิธีการที่ ผลิตอาหารเป็นที่ ยอมรับหรือไม่

เทคโนโลยีชีวภาพด้านอาหาร เป็นการใช้ความรู้ เกี่ ยวกบัสิ่ งมีชีวิตมาผลิตผลิตภัณฑ์ชนิดใหม่ ซึ่ งในที่ นี้คือ อาหารและเครื่องดื่มชนิดใหม่

จะมุ่งเน้นไปที่ การเพิ่มปริมาณผลผลิตของพืช สตัว์ จุลินทรีย์ที่ เป็นอาหาร เพิ่มความต้านทานโรคและยาฆ่าแมลง เพื่อลดการใช้สารเคมีสาํหรับการป้องกันรักษาโรคระบาดและปราบวัชพืช เพิ่มคุณภาพของสารอาหารและการแปรรูป

ประชากรโลกในทุกภมูิภาคไม่ว่าจะเป็นชาวนา ชาวไร่ หรือนักธุรกจิในเมืองอตุสาหกรรม ต่างกม็ีโอกาสบริโภคผลิตภัณฑท์ี่ มาจากเทคโนโลยีชีวภาพ

ระยะเวลา พฒันาการดา้นอาหาร

10,000 ปี ก่อนคริสตศกัราช

มีการเพาะปลูกพืชผลที่ ผ่านการคดัเลือกสายพันธุท์ี่ ต้องการ

8,000-9,000 ปี ก่อนคริสตศกัราช

มีการคัดเลือกสายพันธุข์องแพะและแกะ ซึ่งจัดเป็นสตัว์พื้นเมืองกลุ่มแรกของดนิแดนเมโสโปเตเมีย

6,000 ปี ก่อนคริสตศกัราช

ได้มีการศกึษาเกี่ ยวกับกระบวนการหมัก ทั้งการหมักที่ มีการเปลี่ยนนํา้ตาลให้เป็นแอลกอฮอล์ หรือการหมักกรดแลกตกิโดยใช้จุลินทรีย์ เช่น ยีสต ์ชาวอียิปต์เป็นชาติที่ ใช้กระบวนการหมักนี้ในการผลิตเบียร์เมื่อ 6,000 ปีที่ แล้ว และการหมักนมเปรี้ยว

4,000 ปี ก่อนคริสตศกัราช

แม้ว่าจะมีการบริโภคขนมปังไร้เชื้อในช่วง 4,000 ปีที่ แล้ว แต่ชาวอียิปต์เป็นชาตแิรกที่ ใช้ยีสต์ในกระบวนการผลิตขนมปังแบบใหม่ จึงได้ผลิตภัณฑข์นมปังที่ ขึ้นฟู อ่อนนุ่ม มีความหอมเฉพาะตัว และมีวิตามินสงูขึ้น

ในช่วงคริสตศกัราช 1,880

หลุยส ์ปาสเตอร์ ได้ศึกษาจุลินทรีย์ และพบว่ายีสต์ เป็นจุลินทรีย์ที่ ทาํให้เกิดแอลกอฮอล์ในการหมักเบียร์

1900 – 1940 มีการผลิตยีสต์เพื่อใช้เป็นเชื้อตั้งต้นในการผลิตขนมปัง

ความเป็นมาของการปรับปรงุพนัธุ์วัตถดุิบที่ใช้เป็นอาหารของมนษุย์

ช่วงเวลา พฒันาการดา้นอาหาร

10,000 ปี ก่อนคริสตศกัราช

มีการเพาะปลูกพืชผลที่ ผ่านการคดัเลือกสายพันธุท์ี่ ต้องการ

8,000-9,000 ปี ก่อนคริสตศกัราช

มีการคัดเลือกสายพันธุข์องแพะและแกะ ซึ่งจัดเป็นสตัว์พื้นเมืองกลุ่มแรกของดนิแดนเมโสโปเตเมีย

6,000 ปี ก่อนคริสตศกัราช

ได้มีการศกึษาเกี่ ยวกับกระบวนการหมัก ทั้งการหมักที่ มีการเปลี่ยนนํา้ตาลให้เป็นแอลกอฮอล์ หรือการหมักกรดแลกตกิโดยใช้จุลินทรีย์ เช่น ยีสต ์ชาวอียิปต์เป็นชาติที่ ใช้กระบวนการหมักนี้ในการผลิตเบียร์เมื่อ 6,000 ปีที่ แล้ว และการหมักนมเปรี้ยว

4,000 ปี ก่อนคริสตศกัราช

แม้ว่าจะมีการบริโภคขนมปังไร้เชื้อในช่วง 4,000 ปีที่ แล้ว แต่ชาวอียิปต์เป็นชาตแิรกที่ ใช้ยีสต์ในกระบวนการผลิตขนมปังแบบใหม่ จึงได้ผลิตภัณฑข์นมปังที่ ขึ้นฟู อ่อนนุ่ม มีความหอมเฉพาะตัว และมีวิตามินสงูขึ้น

ในช่วงคริสตศกัราช 1,880

หลุยส ์ปาสเตอร์ ได้ศึกษาจุลินทรีย์ และพบว่ายีสต์ เป็นจุลินทรีย์ที่ ทาํให้เกิดแอลกอฮอล์ในการหมักเบียร์

1900 – 1940 มีการผลิตยีสต์เพื่อใช้เป็นเชื้อตั้งต้นในการผลิตขนมปัง

ช่วงเวลา พฒันาการดา้นอาหาร

1960 มีการพัฒนาสายพันธุข์องข้าว และข้าวสาลีเพื่อให้มีคุณลักษณะที่ ต้องการ เช่น มีธาตุเหลก็สงู มีวิตามิน A สงู ทนเคม็ ทนแล้ง ทนนํา้ทว่มได้มีการพัฒนาสายพันธุข์องข้าว และข้าวสาลีเพื่อให้มีคุณลักษณะที่ ต้องการ เช่น มีธาตุเหลก็สงู มีวิตามิน A สงู ทนเคม็ ทนแล้ง ทนนํา้ทว่ม

1990 เป็นช่วงที่ มีการใช้เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่เป็นเครื่องมือในการดัดแปลงพันธุกรรมของพืชผักผลไม้ในระดับชีวโมเลกุล

1994 ผลิตภัณฑอ์าหารที่ ได้ใช้เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ทั้งหมดชนิดแรกได้เปิดตลาดในประเทศสหรัฐอเมริกา คอื มะเขือเทศที่ สามารถยืดอายุการเกบ็รักษาได้นานกว่าแบบเดิมโดยที่ ยังคงความสดอยู่ได้

ตั้งแต่มนุษย์เรียนรู้ ในการทาํการเกษตรและกสิกรรม จนกระทั่งเรียนรู้ วิธกีารแปรรูปและถนอมอาหาร ถอืว่าเป็นการเริ่มต้นลงมือปฏบิตัิในการพัฒนาวัตถุดิบอาหาร ต่อมาเมื่อได้เรียนรู้และเข้าใจถงึคุณค่าทางอาหารและภาวะโภชนาการที่ ส่งผลต่อสขุภาพและสติปัญญาแม้ในสมัยก่อนยังไม่มีการบ่งชี้ว่าเป็นการนาํเอาเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ แต่กระบวนการที่ นาํมาใช้ล้วนเป็นข้อมูลสาํคัญที่ นาํไปสู่ความรู้ ด้านการปรับปรุงสายพันธุด์้วยการดัดแปลงพันธุกรรม ซึ่ งเกี่ ยวข้องกบัเทคโนโลยีชีวภาพด้านอาหาร

และเมื่อได้มีการพัฒนาเครื่องมือที่ ทาํให้สามารถศึกษาและปฏบิัติการด้านชีวโมเลกุลได้ จึงทาํให้มนุษยชาติรู้ จักและใช้เทคโนโลยีชีวภาพในชีวิตประจาํวันเป็นเรื่องปกติ เทคโนโลยีชีวภาพที่ ใกล้ตัวอาหารที่ รับประทานกนัทุกๆ วัน

โดยทาํให้เกิดการพัฒนาวัตถุดิบอาหารไปในรูปแบบต่างๆ ที่ มนุษย์ต้องการ เช่น มะเขือเทศที่ สกุช้ากว่าปกติคงความสดอยู่ได้นานขึ้นโดยไม่เน่าเละ ปลาที่ โตเรว็และต้านทานโรคระบาด สกุรที่ โตเรว็และมีเนื้อแดงมากขึ้น เหด็ที่ ให้ผลผลิตสงูและมีไอโอดีน

การพัฒนาสายพันธุจ์ากสายพันธุด์ั้งเดิมจะมุ่งไปที่ การเพิ่มปริมาณผลผลิต เพิ่มความต้านทานโรคและยาฆ่าแมลง เพิ่มคุณภาพของสารอาหารและการแปรรูป

ผลของการพัฒนาทางด้านพันธุศาสตร์ระดับเซลล์ ทาํให้ได้พืชอาหารใหม่ๆ ที่ ให้ผลผลิตสงู ต้านทานโรคและแมลงศัตรูพืชสงู

ซึ่ งเมื่อดูตามจุดประสงค์สาํคัญของงานทางด้านนี้ คือ การจัดการให้มีอาหารเพียงพอต่อมนุษย์ทั้งหมดนั่นเอง

การถ่ายทอดสารพันธุกรรมโดยวิธธีรรมชาติครั้งแรกพบในพืชโดยจุลินทรีย์ในดินที่ สามารถไชทะลุเข้าไปยังเซลล์พืชได้ เป็นตัวกลางที่ นาํสารพันธุกรรมแปลกปลอมเข้าไปตัดต่อกบัสารพันธุกรรมในนิวเคลียสของพืช

ส่งผลให้มีการพัฒนาสายพันธุเ์ป็นแบบใหม่

ซึ่ งการตัดต่อแบบนี้ประสบความสาํเรจ็ในพืชมากกว่าสตัว์ และยังไม่มีรายงานผลกระทบของการพัฒนาสายพันธุแ์บบนี้ต่อสขุภาพของมนุษย์ หรือมีกระทบใดๆ ต่อสิ่ งแวดล้อม

อย่างไรกต็าม มีพืชอาหารตัดแต่งพันธุกรรมไม่มากนักที่ อนุญาตให้ใช้เป็นอาหารและใช้เป็นผลิตภัณฑอ์าหารในมนุษย์และสัตว์ได้

เช่น ถั่วเหลืองต้านวัชพืช ข้าวโพดที่ ต้านทานแมลงศัตรูพืช

ในปัจจุบนัมีบางประเทศเท่านั้นที่ มีการรับรองการปรับปรุงสายพันธุพ์ืชดัดแปลงพันธุกรรมและให้ใช้เป็นอาหารภายในประเทศ

เช่น มะละกอ มันฝรั่ง ข้าว หัวบีต พืชตระกูลแตง และมะเขือเทศ

ในปี ค.ศ. 2004 มีพื้นที่ ที่ ใช้ปลูกพืชดัดแปลงพันธุกรรมทั่วโลกประมาณ 81 ล้านเฮกตาร์

การใชพ้ ืน้ท ี ่81 ลา้นเฮกตาร์ แบ่งเป็นการใชข้องแต่ละประเทศ

ประเทศ รอ้ยละของพื้นที่

สหรัฐอเมริกา 58.8

อาร์เจนตินาร์ 20.0

คานาดา 6.7

บราซิล 6.2

จีน 4.6

ปารากวัย 1.5

อฟัริกาใต้ 0.6

อื่ น ๆ 1.6

ร้อยละของพชืดดัแปลงพนัธุกรรมแบบต่างๆ ทีม่กีารปลูก

ชนดิและรปูแบบพชืดดัแปลงพนัธกุรรม

รอยละ

ถั่วเหลืองและขาวโพดและฝายตานวัชพืช 72พืชตานแมลงศัตรูพืช 20พืชตานวัชพืชและแมลงศัตรูพืช 8มะละกอตานไวรัสใบจุดวงแหวน มีเล็กนอยมันฝรั่งและพืชตระกูลแตงตานไวรัส มีเล็กนอย

ความคาดหวงัในการดดัแปลงพนัธุกรรมของพชือาหาร มดีงัน ี้พืชต้านทานโรคและยาฆ่าแมลง ต่อต้านวัชพืช ต่อต้านแมลงศัตรูพืช พืชให้ผลผลิตสูง มีสารอาหารและองค์ประกอบที่ ต้องการ เช่น ข้าววิตามินเอ ข้าวมีธาตุเหลก็ พืชโปรตีนสงู พืชมีสารต่อต้านอนุมูลอสิระสงู พืชที่ มีสารก่อภมูิแพ้ตํา่หรือมีสารต่อต้านสารอาหารตํา่ พืชทนต่อสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสม ทนต่ออลูมิเนียมซึ่ งเป็นปัจจัยจาํกดัต่อการเจริญในสภาพดินเป็นกรด พืชที่ สงัเคราะห์แสงได้สงูเหมือนอ้อยหรือข้าวโพดพืชที่ ใช้ทาํพันธุโ์ดยไม่ต้องผสมเกสร (แต่พืชจะเป็นหมัน)

การปรับปรุงพันธุ์สตัว์ แต่เดิมนั้น มนุษย์เรียนรู้ ในการนาํสตัว์ป่ามาเลี้ยงเป็นสตัว์เลี้ยง จากนั้นเรียนรู้การขยายพันธุแ์ละปรับปรุงพันธุต์ามธรรมชาติมีการผสมข้ามสายพันธุเ์พื่อให้ได้สตัว์สายพันธุใ์หม่ ตามความต้องการ

แต่ความต้องการอาหารในปัจจุบนัที่ มากกว่ากาํลังการผลิต จึงมีการนาํเอาเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่มาใช้กบัสตัว์การดัดแปลงพันธุกรรมในสตัว์ จะเน้นกระบวนการเร่งให้สตัว์นั้นเจริญเติบโตอย่างรวดเรว็ หรือทาํให้มีขนาดใหญ่ขึ้น

การดัดแปลงพันธุกรรมในปลา เช่น ให้สารพันธุกรรมควมคุม growth hormone จากปลา แซลมอลชินุก ตัดต่อให้ปลาแซลมอลแอตแลนติกเพื่อทาํให้มีอัตราการเจริญสงูขึ้น เป็นสตัว์ที่ ดัดแปลงพันธุกรรมครั้งแรกในตลาดอาหาร และปลามีอัตราการเจริญสงูขึ้น 3-5 เทา่

เป็นการลดเวลาการผลิตและเพิ่มอาหารให้แก่มนุษย์ นอกจากปลาแซลมอลแล้วยังทาํในปลาเทร้าสายรุ้ ง ปลาคาร์พ ปลานิลและปลาดุก แต่ใช้สารพันธุกรรมที่ ควมคุม growth hormone จากปลาดั้งเดิม

การผลิตนมพบว่าวัวดัดแปลงพันธุกรรมในประเทศนิวซีแลนด์ ผลิตนมที่ มีเคซีนสูง ซึ่ งทาํให้ใช้ผลิตเนยแขง็ได้มากขึ้น และมีการศึกษาเพื่อลดปริมาณนํา้ตาลแลกโตสในนม เพื่อให้ผู้ที่ ไม่มีนํา้ย่อยแลกโตส ไม่เกดิอาหารท้องเสยีเมื่อดื่มนม

นอกจากนั้นยังมีการผลิตพันธุแ์กะที่ มีอตัราการติดลูกมาก

ในการผลิตอาหารจากจุลินทรีย์ แบ่งเป็น 2 ประเภทการใช้เซลล์ของจุลินทรีย์เป็นอาหารการใช้เอนไซม์ของจุลินทรีย์มาแปรรูปอาหาร

การใช้เซลล์ของจุลินทรีย์เป็นอาหาร เช่น การเพาะเลี้ยงเชื้อราเพื่อเป็นอาหารได้แก่ เหด็ฟาง เหด็หอม เหด็นางฟ้า เป็นต้นมีการพัฒนาให้ดอกเหด็ออกดอกมากขึ้น และทนต่อสภาพแวดล้อมได้มากขึ้น

การใช้เอนไซม์ของจุลินทรีย์เพื่อแปรรูปอาหารการใช้เอนไซม์โปรตีนเนสย่อยโปรตีนในนํา้ผลไม้ ทาํให้นํา้ผลไม้ใส ไม่มีตะกอน

การปรบัปรุงพนัธุกรรมของจุลนิทรยี์รีคอมบแินนท ์หรือ การโคลนยนีส ์

เป็นการนาํยีนอื่ นจากนอกเซลล์หรือสิ่ งมีชีวิตอื่ นๆ ไปใส่นาํตัวนาํ (vector) ที่ เป็นไวรัส หรือเป็นโครโมโซมชิ้นเลก็ที่ อยู่นอกโครโมโซมใหญ่ (Plasmid) แล้วผลักให้ตัวนาํเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน(เซลล์ที่ ต้องการดัดแปลง) เพื่อเข้าไปเชื่อมยีนที่นาํไปกบัยีนของเซลล์เจ้าบ้านที่ เข้าคู่กนัได้ทาํให้เซลล์ที่ ได้รับยีน สามารถแสดงลักษณะใหม่บางส่วนที่ ได้จากการแทรกยีนเข้าไป ทาํให้มีลักษณะใหม่ที่ แตกต่างไปจากเซลล์เจ้าบ้านเดิม

ตวัอย่างการนาํเอาไปใช้การผลิตอนิซูลิน แต่เดิมนั้นเราสกดัเอาอนิซูลินมาจาก ตับอ่อนของหมู

เนื่องจากเป็นสารที่ ได้จากสิ่ งมีชีวิตอื่ นๆ ดังนั้นผู้ป่วยบางคนกเ็กิดอาการแพ้

ปัจจุบนัเราเรียนรู้ ยีนในร่างกายของมนุษย์ว่า ยีนใดทาํหน้าที่ ในการผลิต อนิซูลินจึงมีการต่อเอายีนดังกล่าว และแทรกเข้าไปในจุลินทรีย์ จากนั้นนาํไปเลี้ยงให้เชื้อจุลินทรีย์โต มันกจ็ะสร้างสารอนิซูลินออกมา

โดยอนิซูลินที่ จุลินทรีย์สร้างขึ้น จะไม่ทาํให้ผู้ป่วยแพ้ เนื่องจากผลิตมาจากยีนของมนุษย์เอง

เทคนิคการรวมตัวกนัของเซลล์ (Cell Fusion)เป็นการนาํเซลล์จุลินทรีย์ที่ ต้องการปรับปรุง 2 เซลล์ที่ มีลักษณะที่ แตกต่างกนั มารวมกนัเป็นเซลล์เดียว เช่น นาํเซลล์ของจุลินทรีย์ชนิด A ซึ่ งเป็นเชื้อที่ ผลิตแอลกอฮอล์ (ethanol) ได้ มารวมกบัเชื้อ B ที่ เป็นเชื้อที่ ผลิต ผงชูรสได้ (monosodium glutamate)

กจ็ะได้เชื้อใหม่ที่ ผลิตได้ทั้งแอลกอฮอล์ และผงชูรสในตัวเดียว

การรวมเซลล์จะต้องมีการย่อยเอาผนังเซลล์ออกก่อน ให้เหลือเฉพาะเยื่อหุ้มเซลล์ จากนั้นจึงกระตุ้นให้เซลล์รวมกนั อาจใช้ความร้อน หรือกระแสไฟฟ้า หรือสารเคมีผลสาํเรจ็ในการปรับปรุงพันธุด์้วยวิธนีี้ จะเกดิการรวมกนัของพันธุกรรมของทั้ง 2 เซลล์ และบนสารพันธุกรรมใดมียีนเด่น กจ็ะข่มยีนด้อย หรือเซลล์ใดมีความแขง็แรงมากกว่า กจ็ะแสดงออกเฉพาะยีนของเซลล์นั้น ส่วนเซลล์ที่ อ่อนแอกว่า บางครั้งสารพันธุกรรมจะแสดงออกได้บางส่วนหรือไม่แสดงออกเลย

การปรับปรุงพันธุ์ด้วยวิธีนี้ให้ผลการปรับปรุงที่ ไม่แน่นอน

เซลล ์Bเซลล ์A

เซลลใ์หม่

อาหารหมัก เปนการถนอมอาหารรูปแบบหนึ่ง มีวัตถุประสงคเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาใหเก็บไวไดนานขึ้น

อาหารหมักที่เรารูจักผักกาดดองมะมวงดองปลาราปลาสมแหนม

บทบาทที่สําคัญในการหมัก เพื่อยืดอายุการเก็บรักษา คือ จุลินทรีย

ในอาหารหมักทุกชนิดจะมีจุลินทรีย เปนองคประกอบสําคัญในการแปรรูปอาหาร ใหมีองคประกอบเปลี่ยนไป

ไดแก เกิดการยอยสลายของวัตถุดิบ เชน การหมักปลารา เนื้อปลาจะเปอยยุย แลวแปรสภาพกลายเปนของเหลวขน สีดํา หรือน้ําตาลเขม ที่มีองคประกอบของโปรตีนโมเลกุลเล็ก เชน กรดอะมิโน โดยการยอยสลายของเนื้อปลาเนื่องมาจากจุลินทรียนั่นเองถาไมมีจุลินทรีย ปลาจะไมถูกยอยสลาย ทิ้งไวนานเทาใดก็ยังคงอยูเปนเนื้อปลาเชนเดิม

การหมักในอดีต ขั้นตอนการผลิต จะไมมีการเติมเชื้อจุลินทรียลงไป แตจะเติมสารเคมี หรือพืชสมุนไพร ไดแก เกลือ น้ําตาล แปง หรือ เครื่องเทศอื่นๆ เชน กระเทียม ตะไคร ลงในวัตถุดิบที่จะแปรรูปเปนอาหารหมัก

การเติมสวนประกอบตางๆ ลงในวัตถุดิบ ถือเปนการคัดเลือกเชื้อ ทําใหเชื้อที่ทําใหอาหารเนา เหม็น ถูกทําลายมีเฉพาะเชื้อที่ตองการเทานั้น ที่รอดชีวิต และทําหนาที่แปรรูปวัตถุดิบเชื้อที่เจริญ ไดแก แบคทีเรียที่มีการเจริญและสรางกรดแลกติก หรือ เรียกสั้นๆวา แบคทีเรียแลกติก (lactic acid bacteria)

แบคทีเรียแลกติก เปนจุลินทรียในกลุมแบคทีเรีย จะใชน้ําตาลที่อยูในวัตถุดิบแลวเปลี่ยนเปนกรดแลกติก บางสายพันธุ จะผลิตกรดอะซิติก เอทานอล คารบอนไดออกไซดสารที่จุลินทรียกลุมนี้ผลิตขึ้น จะไปทําลายจุลินทรียกลุมอื่นๆ ที่ทําใหอาหารเนาเสีย หรือกอโรคในรางกายคน

และทําใหอาหารหมักมีรสชาติเปรี้ยว มีกลิ่นเฉพาะตัวนมเปรี้ยว --> เชื้อ Lactobacillus caseiผักกาดดอง --> เชื้อ Lactobacillus brevis

แบคทีเรียแลกติกบางชนิดสามารถอาศัยในรางกายมนุษยได โดยอยูในบริเวณลําไสใหญ

ดังนั้นการกินอาหารหมักที่มีแบคทีเรียแลกติกอาศัยอยู จึงเปนการปลูกเชื้อในรางกายของคนมีประโยชนหลายดาน เชน สังเคราะหวิตามิน ยับยั้งเชื้อกอโรคอื่นๆ กระตุนภูมิคุมกัน

ซึ่งแบคทีเรียที่อาศัยอยูในลําไสและใหประโยชนแกรางกายเรา เรียกวา probiotics

การถนอมอาหารดวยการหมักในปจจุบัน จะมีการปรับปรุงวิธีการหมักเพื่อใหไดผลผลิตที่แนนอนมีการใชหัวเชื้อสําเร็จรูป มีการเติมสารเคมีในปริมาณที่แนนอน เชน

เติมเกลือ 5 กรัม ตอวัตถุดิบ 1 กิโลกรัม มีการควบคุมอุณหภูมิและเวลามีการเลือกใชภาชนะที่มีความจําเพาะตอการผลิตผลิตภัณฑตางๆ

เพื่อใหไดคุณภาพอาหารหมักที่มีรสชาติคงเดิม มีระยะเวลาการผลิตที่แนนอน ใชระยะเวลาสั้น และทําในปริมาณมากๆ ได

นาํผกักาดดองมาคดัเอาใบที่มีรอยโรค รอยตาํหนิออก ลา้งใหส้ะอาด

ผึ่งแดดประมาณ 6 ชัว่โมง ใหผ้กักาดสลด เติมเกลือลงไป 2.5% ของนํ้าหนกั บรรจุในภาชนะปิดสนิท 12 ชัว่โมง

เทนํ้ าผกัทิ้งจากนั้นเติมนํ้ าตาลลงไป 3% ของนํ้ าหนกั หมกัที่อุณหภูมิหอ้ง 3 – 5 วนั จะไดผ้กักาดดอง

ช่วงหลงัLactobacillus plantarum

ขั้นต่อมาPediococcus cereviseae

เชื้อจุลินทรียท์ี่พบในระหวา่งการหมกัเริ่มตน้ Lactobacillus brevis

เอนไซม คือ โปรตีนที่รางกายของสิ่งมีชีวิตสรางขึ้น เพื่อทําหนาที่ชวยเรงและควบคุมปฏิกิริยาชีวเคมีในรางกายอยางเฉพาะเจาะจง

เชน ทําหนาที่ยอยสลายสารโมเลกุลใหญใหมีโมเลกุลเล็กลง และสรางพลังงานในระหวางการยอยสลายสารดวย

เอนไซม ไลเปส (lipase) ทําหนาที่ยอยไขมัน (lipid)เอนไซม โปรติเนส (proteinase) ทําหนาที่ยอยโปรตีน (protein)เอนไซม เพคติเนส (pectinase) ทําหนาที่ยอยเพคติน (pectin)

การนําเอนไซมมาใชในการผลิตอาหารนั้น ที่เรารูจักมาแตดั่งเดิม เชน การตมเนื้อใหเปอยเร็วขึ้น จะมีการเติมสับปะรด หรือมะละกอลงในหมอตม

ในสับปะรด จะมีเอนไซมโบรมีเลน มีคุณสมบัติสามารถยอยโปรตีนใหมีโมเลกุลเล็กลง จึงมีการใสน้ําสับปะรดในการหมักเนื้อ เพื่อทําใหเนื้อนุม หรือถามีอาการแนนทองหลังจากกินอาหารประเภทนี้สัตวมากๆ ใหดื่มน้ําสับปะรดหลังอาหารก็ชวยลดอาการแนนทองได

ในมะละกอ จะมีเอนไซม ปาเปน (papain) และ คีโมปาเปน (chymopapain) มีคุณสมบัติในการยอยโปรตีนมใหมีโมเลกุลเล็กลง เชนเดียวกัน

การนาํเอนไซม์มาใช้ประโยชน์เอนไซม์อะไมเลส เป็นเอนไซม์ที่ ช่วยในการย่อยแป้งให้เป็นนํา้ตาลกลูโคส เพื่อใช้ในอตุสาหกรรมขนมหวานเอนไซม์กลูโคส ไอโซเมอเลส เป็นเอนไซม์ที่ ช่วยเปลี่ ยนนํา้ตาลกลูโคสให้เป็นนํา้ตาลฟรุกโตส เพื่อใช้ในอุตสาหกรรมอาหารลดความอ้วน เอนไซม์อะไมเลส เป็นเอนไซม์ที่ ช่วยในการย่อยแป้งหรือกลูแคนที่ เป็นสาเหตุของความขุ่นในนํา้หมักเบยีร์ และทาํให้เบยีร์ที่ ได้มีปริมาณคาร์โบไฮเดรตตํา่ลง เบยีร์จะใสเป็นประกาย มีความนุ่มและลื่ นคอมากขึ้น

ประโยชน์ของอาหารทีผ่ลติโดยเทคโนโลยชีวีภาพการใชเทคโนโลยีชีวภาพผลิตอาหาร จะกอใหเกิดประโยชนทางตรงแกผูบริโภคบริโภคอาหารที่มีคุณภาพ องคประกอบ และความปลอดภัยและมีลักษณะที่เปนประโยชนบางอยางถูกพัฒนาใหสูงกวาเดิม เชน

พืชน้ํามัน มีปริมาณไขมันที่อิ่มตัวต่ําลงเพื่อลดไขมันอิ่มตัวในอาหาร ขาว มันเทศ และพืชหัวอื่นๆ ที่มีวิตามิน A สูง ขาว มันเทศ และพืชหัวอื่นๆ ที่มีธาตุเหล็กและสังกะสีสูงผักผลไมที่สุกชากวาปกติ ซึ่งจะทําใหผักผลไมมีกลิ่นรสและความสดดีกวาเดิม

ดานความมั่นคงทางอาหารยังมีประชากรในโลกอีกนับลานคนที่ไมไดมีอาหารรับประทานทุกวัน จากขอมูลของธนาคารโลก (World Bank) ที่รายงานวาประชากรในประเทศอินเดียจะเพิ่มขึ้นเปน 1,600 ลานคน และจีนจะเพิ่มขึ้นเปน 1,500 ลานคน ในป ค.ศ. 2050 ประเทศฟลิปปนสประชากรจะเพิ่มขึ้นเปน 2 เทาในอีก 25 ปขางหนา การใชเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรจะทําใหมีอาหารมากเพียงพอสําหรับประชากรที่เพิ่มในพื้นที่เทาเดิมที่มีอยู

คําถามที่สําคัญคือเทคโนโลยีชีวภาพที่นํามาใชนั้นมีความปลอดภัยตอสิ่งมีชีวิตมากนอยเพียงใด

อยางไรก็ตามเหตุการณหรือขอมูลที่ถูกตองนั้นยังเผยแพรไดไมทั่วถึง หนวยงานรัฐที่ทําหนาที่เกี่ยวกับสุขภาพ อาหาร เทคโนโลยี เกษตร และการพาณิชย ไมวาจะเปน UN FAO, WHO, OECD, The Third World Academy of Sciences,the Institute of Food Technologists and the Australian Institute of Food Science and Technology ตางก็ยืนยันถึงความปลอดภัยของการนําเทคโนโลยีชีวภาพไปประยุกตใชกับการผลิตอาหาร การดัดแปลงพันธุกรรมหรือการใชเทคโนโลยีเกี่ยวกับสารพันธุกรรมนั้นมีความปลอดภัย เปนมิตรกับสิ่งแวดลอมและเปนเครื่องมือที่มีประโยชนในการพัฒนาผลิตภัณฑอาหาร

ในภูมิภาคเอเชีย ทุกประเทศจะมีหนวยงานรัฐหรือองคกรที่ทําหนาที่เกี่ยวกับมาตรฐานอาหารเพื่อใหมั่นใจวาอาหารที่บริโภคภายในประเทศเปนแหลงที่มีความปลอดภัย และไดกําหนดใหอาหารที่ผลิตจากวัตถุดิบหรือมีสวนประกอบของวัตถุดิบที่มาจากเทคโนโลยีชีวภาพนั้นตองมีการติดฉลากกํากับวามีหรือมาจากสวนประกอบดังกลาว

การใชเทคโนโลยีชีวภาพชวยในการผลิตอาหารนั้น ทําใหไดผลิตภัณฑที่มีคุณภาพและปริมาณสูงขึ้น มีสารอาหารมากกวาเดิม ชวยใหพื้นที่ที่เคยใชผลิตอาหารไมไดเปลี่ยนเปนใชผลิตได จึงกอใหเกิดความมั่นคงดานอาหาร เพื่อใหมีอาหารเพียงพอตอการบริโภคของประชากรในโลกที่เพิ่มมากขึ้นทุกวัน

บทสรุปเทคโนโลยชีวีภาพด้านอาหารในชวง 50 ปที่ผานไปนั้นมีการใชเทคโนโลยีชีวภาพดัดแปลงพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตหลายชนิดหลายรูปแบบ เพื่อพัฒนาและใชในทางการคา ซึ่งกอใหเกิดประโยชนมากตอการผลิตอาหาร มีการใชพื้นที่ถึงรอยละ 4 ที่ใชผลิตอาหารดัดแปลงพันธุกรรม พืชอาหารที่ใชเทคโนโลยีชีวภาพในการปรับปรุงพันธุจะมุงไปที่การเปลี่ยนคุณสมบัติและสารอาหารของพืชเศรษฐกิจ อาหารดัดแปลงพันธุกรรมนั้นเพิ่งจะเขาสูยุคแรกของการวิจัยและพัฒนา ดังนั้นจึงยังสามารถทําอะไรไดอีกมาก……………………

การบานเทคโนโลยีชีวภาพสรางมูลคาเพิ่มของอาหารไดอยางไรยกตัวอยางอาหารและเครื่องดื่มและเทคโนโลยีชีวภาพที่ใชในการสรางมูลคาเพิ่มเทคโนโลยีชีวภาพพัฒนาวัตถุดิบอาหารใหมีลักษณะอยางไรบาง เครื่องดื่มเบียรใชเทคโนโลยีชีวภาพปรับปรุงดานใดบางหนวยงานใดบางที่ควบคุมความปลอดภัยของการใชเทคโนโลยีชีวภาพประโยชนของเทคโนโลยีชีวภาพดานอาหารที่กระทบตอสิ่งแวดลอมมีอะไรบางประเทศใดบางที่อนุญาตใหปลูกและบริโภคพืช GMO ในประเทศ