วันศุกร์ที่ 9 กันยายน พ.ศ. 2554

ข้าวทอง (Golden Rice)

การสร้างสายพันธุ์ข้าวทอง
        นายอินโก โปเตรคูส (Ingo Potrykus) แห่งสถาบันวิทยาการพืช สถาบันเทคโนโลยีสวิสเซอร์แลนด์ (the Institute of Plant Sciences at the ETH Zürich|Swiss Federal Institute of Technology) ร่วมกับ นายปีเตอร์ เบเยอร์ (Peter Beyer) แห่งมหาวิทยาลัยไฟรเบอร์ (Freiburg University) ได้ร่วมกันสร้างสายพันธุ์ข้าวทองขึ้น โดยโครงการได้เริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 1992 และได้ตีพิมพ์ผลงานในปี ค. ศ. 2000 ซึ่งการสร้างสายพันธ์ข้าวทอง ถือได้ว่าเป็นผลงานที่สำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพ ที่นักวิจัยสามารถปรับแต่งกระบวนการชีวสังเคราะห์ได้ทั้งกระบวนการ
       พันธุ์ข้าวตามธรรมชาตินั้นมีการผลิตสารเบต้าแคโรทีนออกมาอยู่แล้วเพียงแต่สารนั้นจะอยู่ที่ใบ ไม่ได้อยู่ในส่วนของเอนโดสเปิร์ม ซึ่งอยู่ในเมล็ดข้าว พันธุ์ข้าวทองนั้นถูกสร้างขึ้นโดยการตัดต่อยีนสังเคราะห์เบต้าแคโรทีน ไพโตนซินเตส (phytoene synthase) จาก ต้นแดฟโฟดิล (daffodil) และ ซีอาร์ทีหนึ่ง (crt1) จาก แบคทีเรีย เออวินเนีย ยูเรโดวารา (Erwinia uredovara) เข้าไปในจีโนมของข้าวตรงส่วนที่เกี่ยวข้องกับเอนโดสเปิร์ม จึงทำให้ข้าวที่ได้มีเบต้าแคโรทีน อยู่ในเอนโดสเปิร์ม
      หมายเหตุ ยีนที่เกี่ยวกับไลโคเพน ไซเคลส (lycopene cyclase) ซึ่งเดิมเชื่อว่าจำเป็นในกระบวนการนี้ด้วย แต่ภายหลังเชื่อว่า ไลโคเพน ไซเคลส ถูกสร้างขึ้นในเอนโดสเปิร์ม ตามธรรมชาติ

กระบวนการสร้างเบต้าแคโรทีนในเอนโดสเปิร์มของข้าวทอง เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องแสดงเป็นสีแดง


           การสร้างสายพันธุ์ข้าวทองโดยการใช้เทคนิครีคอมบิแนนต์ดีเอ็นเอก็สามารถทำได้ แต่ในกรณีของการตัดแต่งดัดแปลงพันธุกรรมพืชจำเป็นต้องใช้พลาสมิดของเซลล์แบคทีเรียเป็นพาหะนำพาหน่วยพันธุกรรมที่ต้องการถ่ายโอนไปให้เซลล์พืชเป้าหมาย ซึ่งเริ่มต้นด้วยการใช้เอนไซม์ตัดเอา เฉพาะหน่วยพันธุกรรมที่มีสมบัติควบคุมการสร้างสารบีตาแคโรทีน (beta-carotene) ซึ่งเป็นสารเริ่มต้นตัวสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์วิตามินเอ ออกมาพร้อมกับโปรโมเตอร์ (promoter) ที่มีบทบาทในการแสดงออกของยีนที่ต้องการนั้นจากต้นแดฟโฟดิล (daffodil) พร้อมกันนั้นก็ตัดเอาหน่วยพันธุกรรมที่ต้องการจากแบคทีเรียชนิด Erwinia uredovora จากนั้นจึงนำหน่วยพันธุกรรมต่างๆ  ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสารบีตาแคโรทีน  ไปถ่ายโอนฝากไว้ในพลาสมิดของแบคทีเรียชนิด Agrobacterium tumefaciens ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นพาหะนำพันธุกรรมเหล่านี้ถ่ายโอนต่อไปให้เอ็มบริโอข้าว โดยนำแบคทีเรียพาหะนี้ไปใส่ผสมในจานเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอข้าว เพื่อให้แบคทีเรียพาหะนี้ติดเชื้อเข้าไปในเอ็มบริโอข้าว ซึ่งจะนำไปสู่การถ่ายโอนตัด ต่อหน่วยพันธุกรรมที่เราต้องการเหล่านั้นโดยกระบวนการธรรมชาติภายในเอ็มบริโอข้าวต่อไป ส่งผลให้เกิดเอ็มบริโอข้าวที่ตัดแต่ง พันธุกรรม (genetically engineering embryo) หรือเอ็มบริโอถ่ายโอนพันธุกรรม (transgenic embryo) ที่มียีนควบคุมการสังเคราะห์สารบีตาแคโรทีนเรียบร้อย และปล่อยให้เอ็มบริโอ ถ่ายโอนพันธุกรรมนั้นเจริญเติบโตจนเป็นเมล็ดข้าว แล้วนำไปเพาะปลูกจนได้สายพันธุ์ข้าวที่มียีนที่ต้องการดังกล่าว จากนั้นจึงนำพันธุ์ข้าวถ่ายโอนพันธุกรรมนี้ไปผสมพันธุ์ตามปกติกับสายพันธุ์ข้าวท้องถิ่น ที่สามารถเจริญเติบโตได้ดีในสภาพแวดล้อมของท้องถิ่น เพื่อคัดเลือกสายพันธุ์ข้าวทองหรือพันธุ์ข้าวจีเอ็มที่มีพันธุกรรมควบคุมการสังเคราะห์บีตาแคโรทีนได้ตามวัตถุประสงค์ เพื่อช่วยแก้ปัญหาประชากรโลกที่ขาดแคลนอาหารที่มีวิตามินเอได้อย่างมีประสิทธิผล ยิ่งขึ้น


ข้าวทองหรือโกลเดนไรซ์ พัฒนาจากข้าวพันธุ์ญี่ปุ่น ข้าวทองหรือโกลเดนไรซ์2 พัฒนาจากข้าวสายพันธุ์อินดิคา

การพัฒนาสายพันธุ์

        ต่อมาข้าวทองได้ถูกผสมกับสายพันธุ์ข้าวท้องถิ่นของฟิลิปปินส์ ไต้หวัน และ ข้าวอเมริกาพันธุ์โคโคไดร์ (Cocodrie) การทดลองภาคสนามในไร่ของพันธุ์ข้าวทองครั้งแรก ถูกดำเนินการโดยศูนย์การเกษตร มหาวิทยาลัยรัฐหลุยเซียร์น่า (Lousiana State University) ในปี ค.ศ. 2004 การทดลองภาคสนามจะช่วยให้ผลการประเมินคุณค่าทางอาหารของพันธุ์ข้าวทองได้แม่นยำขึ้น และจากการทดลองในขั้นต้นพบว่าพันธุ์ข้าวทองที่ปลูกจริงในไร่มีปริมาณสารเบต้าแคโรทีนมากกว่าที่ปลูกในเรือนกระจกราวๆ 4 ถึง 5 เท่า
        ปีค.ศ. 2005 ทีมนักวิจัยของบริษัทซินเจนต้า (Syngenta) ได้พัฒนาสายพันธุ์ข้าวทองขึ้นมาอีกสายพันธุ์ ชื่อว่า พันธุ์ข้าวทอง 2 (Golden Rice 2) โดยการรวมเอาไฟโตนซินเตสยีนจากข้าวโพดเลี้ยงสัตว์กับซีอาร์ทีหนึ่งของพันธุ์ข้าวทองเดิม พันธุ์ข้าวทอง 2 นี้มีรายงานว่าสามารถให้คาโรตินอยด์ได้มากถึง 37 µg/g หรือ มากกว่าพันธุ์ข้าวทองดั่งเดิมได้ถึง 23 เท่า
       นายอินโค โปไตรคูส คาดว่าสายพันธุ์ข้าวทองน่าจะผ่านปัญหาเรื่องการกฎระเบียบต่างและสามารถที่จะออกสู่ตลาดได้ในปี ค.ศ. 2012


วัตถุประสงค์ในการทำพันธุวิศวกรรมข้าวทอง
       ยุคแรกของเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมพืช เกิดขึ้นในบริษัทเอกชนเป็นหลัก โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อเพิ่มผลผลิต ควบคุมคุณภาพ และพัฒนาสายพันธุ์ให้มีลักษณะใหม่ๆ เช่น การต้านทานแมลงศัตรูพืช การต้านทานไวรัสศัตรูพืช หรือการทนทานต่อยาฆ่าแมลง
      ใน ระยะ 10 ปีที่ผ่านมา งานด้านพันธุวิศวกรรมพืชมุ่งเน้นการปรับปรุงคุณภาพผลผลิต เช่น การพัฒนาพันธุ์ข้าวญี่ปุ่น ให้เป็นข้าวทองหรือโกลเดนไรซ์ ซึ่งมีสารโปรวิตามินเอสูง โดยใช้ยีนจากดอกแดฟโฟดิลและแบคทีเรีย หลังจากนั้นมีการทำโกลเดนไรซ์ 2  ในข้าวสายพันธุ์อินดิคา โดยใช้ยีนจากข้าวโพด  ปัจจุบัน มีการทำข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ กล้วย มันสำปะหลัง และมันเทศที่มีวิตามินเอ วิตามินอีและแร่เหล็กมากขึ้น เพื่อแก้ปัญหาขาดแคลนธาตุอาหารของประชากรในกลุ่มประเทศโลกที่สาม



อันตราย ของพืชที่เกิดจากการทำพันธุวิศวกรรม
1.   เกิดธัญพืช  และวัชพืชพันธุ์ใหม่ที่มีความต้านทานต่อ แมลง
2.  ทำให้ความหลากหลายของหน่วยพันธุกรรมลดลง
3.  เกิดการผสมข้ามเผ่าพันธุ์ของเชื้อ virus และ bacteria โดยไม่ทราบผลกระทบที่จะตามมา  
4.  เกิดอันตรายอย่างร้ายแรงต่อเผ่าพันธุ์แมลงต่างๆ เช่น แมลงเต่าทอง และแมลงในตระกูล  Chrysopidae ซึ่งมีปีกเป็นลายตาข่าย
 5
.   ถ้าเกิดความผิดพลาดในการเปลี่ยนถ่ายหน่วย พันธุกรรมแล้ว จะไม่สามารถถ่ายหรือล้างกลับได้ และจะคงอยู่กับสิ่งมีชีวิตใหม่และแพร่พันธ์ต่อไปตลอดทุกชั่วอายุ  
6.  เกิดการถ่ายทอดสารพันธุกรรมแปลกปลอมไปสู่ธัญพืชอื่นๆ ได้
7.  ทำให้การกสิกรรมต้องพึ่งพาทางเคมีมากเกินไป
8.  เกิดความล้มเหลวในการควบคุมแปลงทดลองปลูกพืช GMO เช่น กรณี bollguard cotton ในUSA     ประเทศที่เป็นผู้ส่งออก GMO รายใหญ่
9.   ทำให้เกิดสารเคมีตกค้างในพืชมากเกินไป
10.เกิดการชี้นำกสิกรรมของโลกโดยบริษัทฯผู้ผลิตเมล็ดพันธ์ที่ได้จากการเปลี่ยนถ่ายหน่วยพันธุกรรมและบริษัทฯผู้ขายเคมีที่ใช้ในการเปลี่ยนถ่ายหน่วยพันธุกรรม
11.  เกิดการฆ่าทำลายแมลง  นก สัตว์ป่า  ฯลฯ  โดยธัญพืชพันธุ์ใหม่ที่จะขยายและกระจายไปทั่วโลก  โดยไม่ สามารถควบคุมได้  มีตัวอย่างให้เห็นในแปลง  ทดลองปลูกพืชตัวอย่างที่ได้จากการเปลี่ยนถ่ายหน่วยพันธุกรรม

อุตสาหกรรมพืชจีเอ็มโอปลุกกระแสข้าวสีทองรอบใหม่
ในหน้านี้          อัมสเตอร์ดัมส์  ผู้คิดค้นข้าวจีเอ็มโอ ออกมาปลุกกระแสของข้าวสีทองอีกครั้ง ด้วยการประกาศต่อสาธารณชน ว่าข้าวสีทองรุ่นใหม่มีปริมาณของโปรวิตามินเอ 10 เท่าหรือมากกว่านั้น เมื่อเทียบกับข้าวรุ่นแรกที่ทดลอง
         กรีนพีซจึงขอเตือนสาธารณชนและนักการเมือง อย่าหลงเชื่อบริษัท Syngenta ซึ่งเป็นผู้สนับสนุนเงินทุนในการทดลองข้าวสีทอง และ คำสัญญาที่เชื่อถือไม่ได้ บริษัทนี้มีจุดประสงค์เพื่อกรุยทางสะดวกสำหรับการเพิ่มผลผลิตจีเอ็มโอในประเทศกำลังพัฒนาเพื่อที่บริษัทจะได้แสวงหาผลกำไรมากยิ่งขึ้น
         Potrykus โจมตีข้อห้ามการค้าเมล็ดพันธุ์จีเอ็มโออย่างรุนแรง  เขาเรียกร้องว่า พืชจีเอ็มโอควรจะได้รับการปฏิบัติเช่นเดียวกับพืชทั่วไป และ การประ เมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และ สุขภาพ ก็ไม่ใช่สิ่งจำเป็น
         Christoph Then นักรณรงค์ด้านพันธุวิศวกรรม กรีนพีซสากล ซึ่งเข้าฟังบรรยายของ Potrykus กล่าวว่า บริษัท Syngenta อ้างว่า กำลังพยายามหาทางช่วยประชาชนจากโรคขาดวิตามินเอ แต่ถ้อยคำโจมตีของ Potrykus แสดงให้เห็นชัดว่า อุตสาหกรรมจีเอ็มโอใช้ข้าวสีทองเป็นเครื่องมือในการรณรงค์ เพื่อให้จำหน่ายเมล็ดพันธุ์จีเอ็มโอได้ง่ายขึ้น ดูเหมือนว่าพวกเขากำลังทำเช่นนั้น ขณะเดียวกันก็เป็นการทำร้ายประชาชนที่เดือดร้อนจากโรคขาดสารอาหารอย่างรุนแรง
        แม้ระหว่างการกล่าวบรรยาย จะมีการระบุถึงปริมาณของโปรวิตามินเอ ที่เพิ่มมากขึ้น แต่ก็มีการยอมรับว่า ยังคงมีคำถามมากมายเกี่ยวกับข้าวสีทอง นักวิจัยที่แม้จะทำการทดลองมาถึง 5 ปีแล้ว ก็ยังไม่รู้ว่าหลังผ่านการหุงต้มแล้วจะเหลือปริมาณโปรวิตามินเอเท่าไหร่ และ ร่างกายจะดูดซึมไปใช้ได้แค่ไหน ทั้งยังไม่มีการประเมินความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อม และ ผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์ด้วย
        รายงานของกรีนพีซ ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันพฤหัสบดีที่ผ่านมา  ชี้ว่า ปัญหาโรคขาดวิตามินเอควรได้รับการแก้ไขที่หลากหลาย โรคขาดวิตามินเอพบได้ทั่วไปในประเทศกำลังพัฒนา และ กระทบต่อประชากรหลายล้านคน ทางแก้ไข เช่น การทานอาหารที่หลากหลาย การให้วิตามินเอเสริม และ การปลูกผักกินเอง เป็นวิธีที่ใช้ได้ผล เรื่องราวของข้าวสีทองหันเหการสนับสนุนจากรัฐในการแก้ไขปัญหาที่แท้จริง และ อาจจะทำให้สถานการณ์ยิ่งเลวร้ายลง จากการส่งเสริมให้ข้าวสีทองเป็นแหล่งอาหารหลักในทางโภชนาการ
        โชคไม่ดีที่ไม่มีเวทมนตร์ใดๆจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ โฆษณาชวนเชื่อเรื่องข้าวสีทองไม่ได้ช่วยประชาชนอย่างแท้จริงแต่หันเหผู้คนไปจากวิธีการแก้ไขโรคขาดวิตามินเอที่มีอยู่แล้ว ราคาถูก และ พอเพียงมากกว่า ที่สำคัญคำบรรยายของ Potrykus นั้นชัดเจนว่า อุตสาหกรรมจีเอ็มโอจะทำทุกวิถีทาง เพื่อส่งเสริมผลิตภัณฑ์ของตนแม้กระทั่งว่าจะมีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม และ สุขภาพมนุษย์ก็ตาม


                     
                    
                                        

กลุ่มที่คัดค้านการทำพันธุวิศวกรรม(GMO)
The Soil Association are campaigning for a ban.
Greenpeace – ban.
Friends of the Earth
– 5 year moratorium.





อ้างอิง
http://www.thaigoodview.com
http://www.fda.moph.go.th