ทช341 เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการผลิตสัตว์

1 จุดประสงค์ 1.1 เข้าใจศาสตร์ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพ 1.2 รู้ความหมายของเทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์ 1.3 อธิบายการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพด้านสัตว์ได้ 1.4 อธิบายเทคโนโลยีที่ส่งเสริมความก้าวหน้าเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ 1.5 รู้วิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตสัตว์ 1.6 อธิบายสถานการณ์อุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เศรษฐกิจในศตวรรษที่ 21 1.7 รู้ขอบเขตการศึกษาเทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์ เนื้อหา 1.1 บทนำ เทคโนโลยีชีวภาพเป็นเทคโนโลยีที่นำเอาความรู้ และประสบการณ์เกี่ยวกับระบบทางชีววิทยา และองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์แขนงต่าง ๆ มาใช้ให้เกิดประโยชน์แก่มนุษย์ ซึ่งครอบคลุมตั้งแต่ ด้าน เกษตรกรรมจนถึงการผลิตในระดับอุตสาหกรรม ตัวอย่างง่าย ๆ ก็คือ การทำเบียร์ น้ำปลา และขนมปัง ไปจนถึงเรื่องที่ยาก ๆ เช่น การทำยาปฏิชีวนะ การออกแบบและสร้างโปรตีนใหม่ ๆ ที่มีคุณสมบัติพิเศษ ตามต้องการที่ไม่อาจหาได้จากธรรมชาติ การสร้างผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพ ต้องคำนึงถึงปัจจัย 2 ประการคือ ประการแรกต้องมีตัวเร่งทางชีวภาพ (Biological catalyst) ซึ่งมีสมบัติเฉพาะ ต่อการผลิต ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ในการผลิตตัวเร่งทางชีวภาพนั้นใช้จุลินทรีย์ ซึ่งคัดเลือกขึ้นมาโดยอาจใช้วิธี บทนำ : เทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์ บทที่ : 1

2 การผ่าเหล่า (Mutation) ด้วยการฉายรังสีเอกซเรย์(X-ray) ไปที่จุลินทรีย์ทำให้จุลินทรีย์มีความผิดปกติ ซึ่งถ้าควบคุมได้ก็จะทำให้ได้จุลินทรีย์ที่มีความสามารถผลิตตัวเร่งชีวภาพที่ต้องการได้ ประการที่สองต้องมีถังปฏิกิริยา (Reactor) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ส่วนที่เกิดกระบวนการทาง เทคโนโลยีชีวภาพจะต้องควบคุมภาวการณ์ผลิตได้ เช่น อุณหภูมิ ความเป็นกรด–ด่าง การเติมอากาศให้ จุลินทรีย์ ทั้งนี้เพื่อให้เกิดกระบวนการตามที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ 1.2 ศาสตร์ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพ การนำกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ แขนงต่าง ๆ มาบูรณาการ และประยุกต์ใช้ในระบบ สิ่งมีชีวิต เพื่อสร้างวิธีการหรือเทคนิคพิเศษทางชีวภาพ (Biotechnology) และผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ เพิ่มมูลค่าจากสารแรกต้นคัดเลือกลักษณะพิเศษบางอย่างจาก พืช สัตว์และจุลินทรีย์ให้บรรลุผลตาม ความต้องการเพื่อเกิดประโยชน์ต่อชีวิตมนุษย์ และสิ่งแวดล้อม 1.2.1 เทคโนโลยีการหมัก (Fermentation technology) เป็นเทคโนโลยีในการใช้จุลินทรีย์ไป เปลี่ยนแปลงวัตถุดิบ (Substrate) ให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ โดยสามารถควบคุมกระบวนการได้ มีขอบเขตที่กว้างนับตั้งแต่การการผลิตสารเสริมอาหาร สารปรุงแต่งอาหาร วิตามิน กรดอะมิโน การ ผลิตเบียร์ เหล้า เอนไซม์ สารเสริมชีวนะ (Probiotics) และยาปฏิชีวนะ จนถึงการพัฒนากระบวนการ ผลิต เชื้อจุลินทรีย์ และการออกแบบถังปฏิกิริยาที่เหมาะสม มาใช้ในระบบอุตสาหกรรมเพื่อก่อให้เกิด อุตสาหกรรมต่อเนื่อง เพื่อเป็นประโยชน์ต่อ พืช สัตว์ และพัฒนาคุณภาพชีวิตมนุษย์ 1.2.2 วิศวกรรมเอนไซม์ (Enzyme engineering) เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา เอนไซม์ให้มีประสิทธิภาพสูงช่วยในการผลิต เช่น การตรึงเอนไซม์ (Immobilized enzyme) ในการผลิต แอลกอฮอล์จากแป้งหรือน้ำตาล 1.2.3 เทคโนโลยีเกี่ยวกับของเสีย (Waste technology) เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับการ จัดการของเสียต่าง ๆ เช่น การทำลาย ของเสีย หรือการนำของเสีย กลับมาใช้ประโยชน์อีก ตัวอย่างเช่น การนำน้ำทิ้งจากโรงงานแป้งมาใช้เลี้ยงสาหร่าย 1.2.4 เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม (Environment technology) เป็นเทคโนโลยีที่มุ่งแก้ปัญหา สิ่งแวดล้อม เช่น การควบคุม และแยกของเสียที่เป็นพิษ อีกทั้งยังศึกษาการลดการใช้สารเคมีหรือยาฆ่า แมลงที่เป็นผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม และสุขภาพมนุษย์ เช่น การผลิตปุ๋ยชีวภาพจากสารอินทรีย์ การใช้ จุลินทรีย์กำจัดขยะหรือบำบัดน้ำเสีย และการใช้สารสกัดจากจุลินทรีย์ในการควบคุม และกำจัดแมลง รวมถึงการฟื้นฟูทางชีวภาพจากการใช้พืช และจุลินทรีย์ และการนำของเสียมาใช้ประโยชน์ เป็นต้น 1.2.5 เทคโนโลยีการสร้างแหล่งวัตถุดิบใหม่ (Renewable resources technology) เป็น เทคโนโลยีที่มุ่งพัฒนาแหล่งวัตถุดิบใหม่ๆ เพื่อใช้ทดแทน หรือใช้เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ตัวอย่างเช่น การนำมูลสัตว์มาใช้ในการผลิตก๊าซชีวภาพ

3 1.2.6 เทคโนโลยีชีวภาพทางพืช (Plant biotechnology) เป็นการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์พืช โดยวิธีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การตัดแต่งยีน การสร้างพันธุ์พืชให้ทนต่อศัตรูพืช และต้านทานต่อโรคพืช เช่น สร้างพันธุ์กระเทียมปลอดโรค ขยายและปรับปรุงพันธุ์มะละกอที่ทนต่อใบด่างมะละกอ กรรมวิธีที่ทำ ให้ผลไม้สุกช้า การสร้างต้นพันธุ์สตรอเบอรี่ปลอดโรคในเชิงการค้า การผลิตข้าวโพดไลซีนสูง การ ปรับปรุงความหวาน และกรอบของแครอท เป็นต้น 1.2.7 เทคโนโลยีชีวภาพ ทางสัตว์ (Animal biotechnology) เป็นการประยุกต์ใช้ เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อเพิ่ม ผลผลิต พัฒนา และปรับปรุงกระบวนการผลิตสัตว์ทางด้านอณูพันธุศาสตร์ สัตว์ เทคโนโลยีการเจริญพันธุ์ เทคโนโลยีชีวภาพกับการพัฒนาอาหารสัตว์ เทคโนโลยีชีวภาพทางทาง สุขภาพสัตว์ เทคโนโลยีการจัดการของเสียในฟาร์มปศุสัตว์ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากสัตว์ จริยธรรมและกฎ ของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตสัตว์ 1.3 ความหมายของเทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์ เทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์คือ การนำเทคนิคหรือองค์ความรู้ทางเทคโนโลยีชีวภาพ สิ่งแวดล้อม หรือชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิตมาพัฒนาเพื่อการปรับปรุงการผลิตสัตว์ การสืบพันธุ์ การสร้าง ผลิตภัณฑ์อาหารสัตว์ การสร้างสารส่งเสริมสุขภาพสัตว์ และผลิตภัณฑ์ที่ได้จากสัตว์ เพื่อประโยชน์ เฉพาะตามที่มนุษย์ต้องการ ปัจจุบันเทคโนโลยีชีวภาพเข้ามามีบทบาทที่สำคัญเป็นอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมการเลี้ยงสัตว์ โดยถูกนำมาประยุกต์กันอย่างกว้างขวาง ทั้งในด้านการผลิตอาหารสัตว์ สรีรวิทยา และการปรับปรุง พันธุ์ รวมถึงการจัดการทางด้านสุขภาพสัตว์เลี้ยงลูกด้วยเช่นกัน เทคโนโลยีชีวภาพถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่ม ผลผลิตของสัตว์ให้เพียงพอสามารถตอบสนองต่อความต้องการของผู้บริโภคโดยมีความปลอดภัย เป็น ที่ยอมรับของตลาดโลก และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม 1.4 การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพด้านสัตว์ มีการสร้างสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม และการใช้สารเคมีเพื่อผลิตสัตว์เฉพาะเพศใดเพศหนึ่งได้ ประเทศแคนนาดาสามารถพัฒนาปลาเทร้าส์ และปลาแซลมอลที่โตเร็วมากกว่าปลาปรกติ 10 เท่า นิวซีแลนด์ยังสร้างสัตว์ที่มี Casein สูงซึ่งเป็นโปรตีนหลักของนมซึ่งสามารถนำไปทำผลิตภัณฑ์ทาง อาหาร และผลผลิตทางอุตสาหกรรมได้ อีกทั้งนิวซีแลนด์ยังสร้างโคที่มี -lactoglobulin ต่ำซึ่งคนบาง กลุ่มแพ้ต่อสารนี้ สร้างโคที่ผลิตโปรตีนมนุษย์สำหรับใช้รักษาโรค Multiple sclerosis และยังสร้างโคที่ เป็นแหล่งผลิตสารทางพันธุกรรมต่าง ๆ และนิวซีแลนด์สร้างแกะดัดแปลงพันธุกรรมโดยใส่ยีนจาก มนุษย์เข้าไปในแกะเพื่อให้ผลิตยารักษาโรค Cystic fibrosis

4 ประเทศไทยผลิตปลานิลเพศผู้เป็นการจำกัดประชากรปลาในบ่อ ทำให้เติบโตเร็วเพราะประชากรไม่ หนาแน่นมาก การทำโคลนนิ่งได้ทดลองในสัตว์หลายชนิดมาประมาณ 100 ปีตั้งแต่ปี 2445 โดยเริ่ม ศึกษาจาก ซาลามานเดอร์ หนู กบ กระต่าย แกะ โค แพะ ลิง สุกร และสัตว์ที่กำลังจะสูญพันธุ์ เช่น แกะดอลลี่ ด้วยเซลล์จากเต้านม ยังมีการสร้างสุกรโดยการโคลนเพื่อใช้ในการเปลี่ยนถ่ายอวัยวะที่ ต้องการ เช่น ลิ้นหัวใจ ผิวหนัง รวมทั้งสารสกัดจากสมองสุกรที่อาจช่วยป้องกันโรคบางชนิดได้ ใช้ บลาสโตเมียร์จากตัวอ่อนที่มีการปฏิสนธิภายนอกร่างกาย ระยะ 8 เซลล์ มารวมกับโอโอไซต์ที่นำ นิวเคลียสออกแล้วฝากตัวอ่อนไว้ในท่อนำไข่ของลิงตัวรับ ได้ลูกลิง 2 ตัว ใช้ไฟโบรบลาสต์จากฟีตัส และ จากลิงที่โตแล้วรวมทั้งการใช้เซลล์อีเอส (Embryonic stem cell) มาเป็นแหล่งนิวเคลียส พบว่าตัวอ่อนมี การแบ่งตัวได้ดี แนวทางการโคลนนิ่งด้วยการย้ายฝากนิวเคลียสในสัตว์ที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์ 1. เพื่อผลิตสัตว์ที่มีการดัดแปลงพันธุกรรม ใช้ผลิตโปรตีนหลายชนิดหรือผลิตอวัยวะของสัตว์ที่ สามารถนำไปปลูกถ่ายทดแทนให้กับอวัยวะของมนุษย์โดยคัดเลือกยีนของลักษณะที่ต้องการ แล้วสอด ใส่เข้าไปในดีเอ็นเอของเซลล์เดิมที่ต้องการ เมื่อนำเซลล์ดังกล่าวนั้นมาเลี้ยงในตู้อบก็จะเพิ่มจำนวนเซลล์ ที่ต้องการ จากนั้นเชื่อมเซลล์ดังกล่าวเข้ากับโอโอไซด์ที่เอานิวเคลียสออกแล้วย้ายฝากในสัตว์ตัวรับ จะ ได้ลูกสัตว์ที่สามารถผลิตน้ำนมที่มีโปรตีน และยังใช้ในการผลิตอวัยวะที่ใช้ในการเปลี่ยนถ่ายอวัยวะที่ ชำรุดได้ เช่น การผลิตลูกแกะที่ได้ฉีดยีน Human factor IX ของมนุษย์เข้าไปในเซลล์ไฟโบรบลาสของ ฟีตัส ปัจจุบันได้ทดลองสอดแทรกยีนต่าง ๆ เพื่อเปลี่ยนส่วนประกอบของน้ำนมให้คงทนต่อความร้อน การเปลี่ยนแปลงขนาดของเซลล์น้ำนม เช่น การเติมบางส่วนของ -casein, -lactalbumin หรือเติม ยีนใหม่เข้าไป เช่น Human lysosome, Lactoferin และ Steroyl Co A desaturase เพื่อเพิ่มคุณสมบัติของ น้ำนม ในการป้องกันแบคทีเรีย เชื้อรา ไวรัส และปรสิตต่าง ๆ 2. ใช้รักษาโรค เช่น โรคทางสูติกรรมบางโรค หรือโรคเสื่อมต่าง ๆ ในผู้สูงอายุ หรือโรคทาง พันธุกรรมสำหรับเด็กที่มีปัญหาจากความผิดปรกติมาตั่งแต่กำเนิด ที่ต้องมีการเปลี่ยนเซลล์ภายใน เซลล์ร่างกาย จากนั้นผลิตเซลล์เริ่มต้นที่ได้รับการแก้ไขยีนที่ดัดแปลงไป ให้เป็นตัวให้นิวเคลียสในการทำ โคลนนิ่งเพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ในร่างกายอีกทีหนึ่งเรียกว่าการรักษาด้วยยีน หรือยีนบำบัด การย้ายฝากนิวเคลียสกำลังอยู่ในความสนใจของวงการผลิตสัตว์เพื่อแก้ปัญหาการมีลูกยากใน สัตว์ที่มีสาเหตุมาจากอายุของแม่พันธุ์หรือโรคผิดปรกติทางพันธุกรรมที่เนื่องมาจากไมโตคอนเดรีย หรือสัตว์อยู่ในภาวะใกล้สูญพันธุ์

5 1.5 เทคโนโลยีที่ส่งเสริมความก้าวหน้าเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ การโคลนนิ่ง (Cloning) คือการผลิตสัตว์ให้มีรูปร่างลักษณะแสดงออก (Phenotype) และ ลัก ษ ณ ะพั นธุก รรม (Genotype) เห มื อน กั น ทุก ป ระก าร อาจ ท ำโด ยก าร ตั ด แบ่ งตัวอ่อ น (Embryo splitting) หรือการย้ายฝากนิวเคลียส (Nuclear transfer) ประโยชน์ของการโคลนนิ่งด้าน สาธารณสุข โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับเทคโนโลยีอย่างอื่น เช่น การย้ายฝากสารพันธุกรรม ด้านการเกษตร สามารถเพิ่มจำนวนสัตว์ที่มีพันธุกรรมดี โดยย้ายฝากนิวเคลียสจากเซลล์ตัวอ่อนที่มี พันธุกรรมดีเลิศหรือจากโซมาติกเซลล์ของสัตว์เต็มวัยที่พิสูจน์แล้วว่ามีพันธุกรรมและลักษณะที่แสดง ออกเป็นที่ต้องการ เช่น ค.ศ. 1996 ข่าวแกะดอลลี่ ที่ใช้เซลล์ร่างกายโดยการถ่ายโอนนิวเคลียส จีโนมิก (Genomic) หมายถึง การศึกษาองค์ประกอบและหน้าที่การทำงานทั้งหมดของดีเอ็นเอ (DNA) ในจีโนมของมนุษย์โดยการนำเอาเทคโนโลยีดีเอ็นเอมาใช้หาตำแหน่งของยีนบนโครโมโซมการหา ลำดับเบสของดีเอ็นเอหรือยีน และหน้าที่การทำงานของยีน ชีวสารสนเทศศาสตร์ (Bioinformatics) การนำความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและ คอมพิวเตอร์มาช่วยพัฒนาซอฟแวร์ชนิดพิเศษที่สามารถเก็บข้อมูลในปริมาณมาก ๆ สามารถวิเคราะห์ แปลความหมาย และนำมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพถูกต้องและรวดเร็ว พันธุวิศวกรรม (Genetic engineering) เป็นเทคนิคที่นำเอาดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งไปต่อ กับดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง ทำให้เกิดดีเอ็นเอสายผสมขึ้น หลักการคือ การนำเอายีนหรือดีเอ็นเอออกมาจากจีโนมแล้วต่อยีนดังกล่าวเข้ากับพาหะหรือ เวคเตอร์ เพื่อนำเข้าสู่เซลล์ตัวรับ และเพิ่มปริมาณยีนภายในตัวรับให้มากขึ้นก่อนที่จะนำไปศึกษาต่อไป นาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology) เป็นเทคโนโลยีเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่เล็กมากจนไม่สามารถ มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าได้เริ่มใช้ตั้งแต่ ค.ศ. 1981 โดย Eric Drexler โดย 1 นาโนหมายถึง 1 ส่วนใน 1,000 ล้านส่วนดังนั้น 1 นาโนเมตรจึงหมายถึง 1 ส่วนใน 1000 ล้านส่วนของความยาว 1 เมตร ดังนั้น เทคโนโลยีที่เกี่ยวกับอะตอมหรือโมเลกุลหรือดีเอ็นเอจึงจัดเป็นนาโนเทคโนโลยี ดังนั้นการโคลนนิ่ง จีโนมิก ชีวสารสนเทศศาสตร์พันธุวิศวกรรม และนาโนเทคโนโลยี ต่างก็เป็น ศาสตร์สมัยใหม่ที่ใช้ในการพัฒนากระบวนการผลิตได้โดยเฉพาะเทคโนโลยีชีวภาพทางด้านสัตว์ 1.6 วิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตสัตว์ 1.6.1 การผสมเทียม (Artificial insemination) คือ การทำให้เกิดการปฏิสนธิโดยไม่ต้องมี การร่วมเพศกันตามธรรมชาติเป็นการผสมพันธุ์แบบวิทยาศาสตร์เริ่มขึ้นเมื่อ ค.ศ. 1954 โดยการรีดเก็บ น้ำเชื้อจากสัตว์ตัวผู้หรือพ่อพันธุ์ตามหลักวิชาการ แล้วนำไปฉีดผสมเข้าไปในอวัยวะสืบพันธุ์ของตัวเมีย ด้วยเครื่องมือผสมเทียม ในขณะที่ตัวเมียเป็นสัด เพื่อทำให้สัตว์ตัวเมียตั้งท้องและมีลูกโดยไม่ต้องให้สัตว์ ผสมพันธุ์กันตามธรรมชาติ โดยการผสมเทียมมี 2 รูปแบบ คือ

6 การผสมเทียมสัตว์ที่มีการปฏิสนธิภายในร่างกาย สัตว์ที่มีการปฏิสนธิในร่างกายของสัตว์ที่ นิยมการผสมเทียม ได้แก่ โค กระบือ สุกร แพะ และแกะ การผสมเทียมสัตว์ที่มีการปฏิสนธิภายนอกร่างกาย นิยมทำกับสัตว์น้ำพวกปลา กุ้ง และ หอย ก่อนที่จะรีดน้ำเชื้อและไข่จากปลาพ่อพันธุ์และแม่พันธุ์มาผสมกัน จะต้องมีการเตรียมพ่อพันธุ์และ แม่พันธุ์ให้พร้อมที่จะผสมพันธุ์เสียก่อน โดยการฉีด " ฮอร์โมน " เพื่อกระตุ้นให้พ่อพันธุ์ผลิตน้ำเชื้อที่ สมบูรณ์และกระตุ้นให้ไข่ของแม่พันธุ์สุกเต็มที่ ซึ่งฮอร์โมนที่ใช้เป็นฮอร์โมนที่ได้จากต่อมใต้สมองของ ปลา หรืออาจจะใช้ฮอร์โมนสังเคราะห์ก็ได้ 1.6.2 การย้ายฝากตัวอ่อน (Embryo transfer) เริ่ม ค.ศ.1975 คือ วิธีการเก็บตัวอ่อน (Embryos หรือ Fertilized ova) จากทางเดินระบบสืบพันธุ์ของสัตว์เพศเมียที่เรียกว่า "ตัวให้" (Donor) ก่อนที่ตัวอ่อนจะฝังตัวแล้วดำเนินการย้ายให้ตัวอ่อนนั้นไปฝังตัวในทางเดินระบบสืบพันธุ์ของ สัตว์"ตัวรับ" (Recipient) เพื่อให้ตั้งท้องแทนหรือที่เรียกว่า "อุ้มบุญ" 1.6.3 การคัดเพศ (Sexing) ประกอบด้วยการคัดเลือกเพศอสุจิ และตัวอ่อน โดยเพศเมียมี โครโมโซมเพศ XX และ X ตัวหนึ่งจะไม่ทำงาน ส่วนเพศผู้มีโครโมโซมเพศ XY การคัดเลือกเพศอสุจิ สามารถแยกได้ คือ ดูความแตกต่างของอสุจิ X และ Y หากสามารถแยกกลุ่มอสุจิ X หรือ Y ได้จะเป็น ประโยชน์ในการผลิตสัตว์ 1.6.4 การปฏิสนธินอกร่างกาย (In vitro Fertilization : IVF) เป็นการนำเซลล์ไข่มา ปฏิสนธิกับเซลล์อสุจิในหลอดทดลอง โดยมีการเตรียมความพร้อมของทั้งเซลล์ไข่ และเซลล์อสุจิรวมถึง การปรับสภาพแวดล้อมที่เลียนแบบกับที่เกิดในธรรมชาติ เพื่อให้เกิดการปฏิสนธิขึ้นได้ และพัฒนาเป็น ตัวอ่อนต่อไป โดยการปฏิสนธิกระต่ายสำเร็จเป็นครั้งแรกโดย Chang ในปี ค.ศ.1959 1.6.5 การผลิตสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม (Transgenic animal production) เป็นเทคนิคที่ ผสมผสานกันระหว่างเทคโนโลยีชีวภาพทางด้านการสืบพันธุ์ และอณูพันธุศาสตร์ เพื่อใช้สร้างสัตว์สาย พันธุ์ใหม่ (New breed) ให้มีลักษณะที่ต้องการ (การเจริญเติบโตเพิ่มขึ้น ปริมาณเนื้อมากขึ้น มี องค์ประกอบโปรตีนในน้ำนมมากขึ้น) ประสบความสำเร็จในปี ค.ศ. 2000 โดยการใส่ยีนเป้าหมายเข้าไป ในสัตว์โดยตรง (Gene transfer) สัตว์เหล่านี้ต้องสามารถแสดงออกลักษณะที่ต้องการ และถ่ายทอด ลักษณะดังกล่าวไปยังชั่วรุ่นลูกหลานได้ โดยเรียกสัตว์ที่ได้รับยีนเหล่านี้ว่า สัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม (Transgenic animals) 1.7 สถานการณ์อุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เศรษฐกิจในศตวรรษที่ 21 ปัจจุบันอุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เศรษฐกิจให้ตอบสนองต่อความต้องการต่อผู้บริโภคนั้น จำเป็นต้องอาศัยองค์ความรู้สมัยใหม่ โดยเฉพาะศาสตร์ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพ ยิ่งกว่านั้นใน ศตวรรษที่ 21 นั้น กระบวนการผลิตต่าง ๆ จำเป็นต้องพัฒนาควบคู่ไปกับการดำรงไว้ซึ่งความเป็นมิตร

7 ต่อสิ่งแวดล้อม เทคโนโลยีชีวภาพทางด้านการผลิตสัตว์เป็นการส่งเสริมให้มีการเลี้ยงสัตว์ในระบบ อุตสาหกรรมและการแปรรูปผลผลิตเนื้อ นม ไข่ และขนที่ได้จากสัตว์ให้มีคุณค่าสูงขึ้น โดยการใช้การ คัดเลือกสายพันธุ์โดยผ่านความรู้ทางพันธุกรรมซึ่งต้องเกี่ยวข้องกับการผสมเทียม การย้ายฝากตัวอ่อน การปฏิสนธิในหลอดแก้ว การแยกเพศผู้เพศเมียของตัวอ่อน และการโคลนนิ่ง เป็นต้น โดยสถานการณ์อุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เศรษฐกิจในศตวรรษที่ 21 นั้นผู้ผลิตต้องทันต่อ เทคโนโลยี และต้องนำมาซึ่งความปลอดภัยสำหรับผู้บริโภค เนื่องจากการผลิตสัตว์ส่วนใหญ่แล้วนั้น นำมาบริโภคโดยตรง การนำเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้มีผลกระทบต่อระบบเศรษฐกิจ เช่น การกีดกันทาง การค้า สังคมการผูกขาด โดยบริษัทต่างชาติ การพึ่งพาตัวเองของประเทศในทางเศรษฐกิจ ผลกระทบ ทางศีลธรรม ศาสนา วัฒนธรรม และสังคม เช่น ความกังวลใจต่อผลิตภัณฑ์GMOs มีความเห็นแก่ตัว มากขึ้น และไม่เป็นธรรมชาติ ผละกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และระบบนิเวศน์ เช่น การแทรกแซงธรรมชาติ ห่วงโซ่อาหารผิดปกติ ความหลากหลายทางชีวภาพลดลง ผลกระทบต่อผู้บริโภคหรือมนุษย์ เช่น ความ ปลอดภัยต่อสุขภาพ ผละกระทบต่อพืช เช่น แทรกแซงกลไกของพืชตามธรรมชาติ ผลกระทบต่อสัตว์ เช่น สวัสดิภาพ และความปลอดภัยของสัตว์ ความปลอดภัยทางชีวภาพเป็นแนวนโยบาย และวิธีการ จัดการเพื่อที่จะนำเทคโนโลยีชีวภาพไปใช้ได้อย่างปลอดภัย ซึ่งก็จะต้องเกี่ยวข้องกับผลกระทบและการ ประเมินความเสี่ยงที่ไม่ปลอดภัยซึ่งไปกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม โดยจะมีการให้น้ำหนักของ ความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosafety) อยู่ท่ามกลางระหว่างผลประโยชน์ (Benefit)/ความปลอดภัย (Safety) กับความเสี่ยง (Risk) สิ่งปนเปื้อนที่เป็นอันตรายจากอาหาร GMOs อาจเช่นสารพิษหลงเหลือจะปนเปื้อนหลังจาก กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ อาจเป็นผลมาจากความบกพร่องในขั้นตอนการควบคุมคุณภาพ (Quality control) (แต่ไม่ใช่ตัวของ GMOs ทำให้เกิดโรค) ผลิตภัณฑ์จีอ็มโอ (GMO products) โดยผู้บริโภคส่วนใหญ่ยังมีความกลัวและกังวลอยู่บ้าง เนื่องจากความไม่รู้ คือ ไม่รู้ว่ามีความเป็นมาอย่างไร รู้แต่เพียงว่าไม่เป็นไปตามธรรมชาติ ในขณะที่ นักวิทยาศาสตร์บางส่วนมีความชื่นชมในเทคโนโลยีใหม่นี้เพราะมีประโยชน์มาก เทคโนโลยีจีเอ็มโอมี บทบาทในทางการค้ามากขึ้น หลายประเทศจึงมีการออกกฎหมายควบคุมการนำเข้าและเรียกร้องให้ติด ฉลาก เช่น ในกลุ่มสหภาพยุโรป และญี่ปุ่น แต่ประเทศไทยเองยังไม่มีมาตรการใดมารองรับในจุดนี้ เทคโนโลยีทางพันธุวิศวกรรม อาจเป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่มีความสำคัญต่อสังคมโลก ในสภาวะที่ ประชากรโลกมีการเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ พื้นที่ทางการเกษตรลดน้อยลง เนื่องจากกลายไปเป็นที่อยู่อาศัย การ ผลิตอาหารไม่เพียงพอต่อความต้องการ อย่างไรก็ตามต้องคำนึงถึงผลที่ตามมาด้วย เช่น การทำให้ ระบบนิเวศน์ขาดความสมดุล แม้กระทั่งการดำรงเผ่าพันธุ์เดิมของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ค่อย ๆ สูญหายไป หรือไม่ สุดท้ายเทคนิคจีเอ็มโอเป็นสิ่งที่ก่อให้เกิดคุณ และโทษขึ้นอยู่กับจริยธรรมและจรรยาบรรณของ ผู้ที่นำมาใช้ว่ามีมากน้อยเพียงใด

8 อุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เศรษฐกิจในศตวรรษที่ 21 นั้นสัตว์เศรษฐกิจทั้งหลายมีความสำคัญ ต่อความต้องการของผู้บริโภค สัตว์ที่มีคุณภาพดีย่อมเป็นที่ต้องการของตลาด ดังนั้นเทคโนโลยีชีวภาพ จึงมีความสำคัญต่อความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมผลิตสัตว์ตั้งแต่การปรับปรุงพันธุ์สัตว์ โดยเฉพาะ เทคโนโลยีชีวภาพทางด้านอณูพันธุศาสตร์ การปฏิสนธิและการเจริญของตัวอ่อนระยะก่อนการฝังตัว เทคโนโลยีชีวภาพทางด้านการสืบพันธุ์ ที่ถูกนำมาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการสืบพันธุ์สัตว์ในฟาร์ม ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพกับการผลิตอาหารสัตว์โดยพัฒนาปรับปรุงอาหารสัตว์ให้มีคุณภาพ ลดต้นทุนการผลิต และส่งเสริมสุขภาพของสัตว์ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพทางด้านสุขภาพสัตว์ทั้งการใช้ สมุนไพร และสารสกัดจากจุลินทรีย์ต่อการผลิตวัคซีน สร้างภูมิคุ้มกันต่าง ๆ ในการเลี้ยงสัตว์ การ พัฒนายีนบำบัด การใช้เซลล์ต้นกำเนิดในการรักษาโรคต่าง ๆ การใช้สารเสริมชีวนะ และซินไบโอติก ทดแทนการใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อให้ได้สัตว์ที่มีคุณภาพดีเป็นที่ต้องการของตลาด และสามารถแปรรูปเป็น ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ได้ด้วยองค์ความรู้ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และลดความตื่นตัว ของผู้บริโภคให้ได้ผลิตภัณฑ์จากอุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เศรษฐกิจให้เพียงพอต่อความต้องการกับ ประชากรที่เพิ่มมากขึ้น 1.8 ขอบเขตการศึกษาเทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อเพิ่มผลผลิต พัฒนา และปรับปรุงกระบวนการผลิตสัตว์ใน ระดับอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ทางด้านอณูพันธุศาสตร์สัตว์ เทคโนโลยีการเจริญพันธุ์ เทคโนโลยีชีวภาพกับการพัฒนาอาหารสัตว์ เทคโนโลยีชีวภาพทางทางสุขภาพสัตว์ เทคโนโลยีการ จัดการของเสียในฟาร์มปศุสัตว์ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากสัตว์ จริยธรรมและกฎของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ ในการผลิตสัตว์รวมทั้งการนำเทคโนโลยีต่าง ๆ เหล่านี้มาประยุกต์ใช้ 1.9 วัตถุประสงค์รายวิชา 1.9.1 ให้นักศึกษาได้ทราบถึงหลักการเบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีการผลิตวัคซีนและยารักษา โรค 1.9.2 ให้นักศึกษาได้ทราบถึงการตรวจวินิจฉัยโรค และการใช้สารเสริมชีวนะแทนยาปฏิชีวนะ 1.9.3 ให้นักศึกษาได้ทราบถึงเทคโนโลยีการเจริญพันธุ์ การย้ายฝากตัวอ่อน การโคลนนิ่ง สัตว์ ตัดต่อพันธุกรรม การปฏิสนธิในหลอดแก้ว การเพาะเซลล์และเนื้อเยื่อสัตว์ 1.9.4 ให้นักศึกษาได้เรียนรู้เกี่ยวกับประโยชน์และโทษของผลกระทบของเทคโนโลยีการเจริญพันธุ์ การย้ายฝากตัวอ่อน การโคลนนิ่ง การตัดต่อยีน การปฏิสนธิในหลอดแก้ว การเพาะเซลล์และ เนื้อเยื่อสัตว์ 1.9.5 ให้นักศึกษาสามารถนำความรู้ที่ได้ไปประยุกต์ใช้ในการดำเนินชีวิตประจำวัน

9 1.10 บทสรุปการศึกษาเทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์ เทคโนโลยีชีวภาพเป็นเทคโนโลยีที่นำเอาความรู้ และประสบการณ์เกี่ยวกับระบบทางชีววิทยา และองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์แขนงต่าง ๆ มาใช้ให้เกิดประโยชน์แก่มนุษย์ ซึ่งครอบคลุมตั้งแต่ ด้าน เกษตรกรรมจนถึงการผลิตในระดับอุตสาหกรรมการสร้างผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพ ต้อง คำนึงถึงปัจจัย 2 ประการ คือ ต้องมีตัวเร่งทางชีวภาพ (Biological catalyst) และถังปฏิกิริยา (Reactor) โดยศาสตร์ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพ เช่น เทคโนโลยีการหมัก (Fermentation technology), วิศวกรรม เอนไซม์ (Enzyme engineering), เทคโนโลยีเกี่ยวกับของเสีย (Waste technology), เทคโนโลยี สิ่งแวดล้อม (Environment technology), เทคโนโลยีการสร้างแหล่งวัตถุดิบใหม่ (Renewable resources technology), เทคโนโลยีชีวภาพทางพืช (Plant biotechnology) และเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ (Animal biotechnology) เป็นต้น เทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์ คือ การนำเทคนิคหรือองค์ความรู้ทางเทคโนโลยีชีวภาพ สิ่งแวดล้อม หรือชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิตมาพัฒนาเพื่อการปรับปรุงการผลิตสัตว์ การสืบพันธุ์ การสร้าง ผลิตภัณฑ์อาหารสัตว์ การสร้างสารส่งเสริมสุขภาพสัตว์ และผลิตภัณฑ์ที่ได้จากสัตว์ เพื่อประโยชน์ เฉพาะตามที่มนุษย์ต้องการ เทคโนโลยีที่ส่งเสริมความก้าวหน้าเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ เช่น การโคลนนิ่ง (Cloning), จีโนมิก (Genomic), ชีวสารสนเทศศาสตร์ (Bioinformatics), พันธุวิศวกรรม (Genetic engineering) และ นาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology) เป็นต้น วิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตสัตว์เช่น การผสมเทียม (Artificial insemination), การ ย้ายฝากตัวอ่อน (Embryo transfer), การคัดเพศ (Sexing), การปฏิสนธินอกร่างกาย (In vitro Fertilization : IVF) และการผลิตสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม (Transgenic animal production) โดยมีขอบเขตการศึกษาเทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์โดยการศึกษาถึงความหมาย ขอบเขต และความก้าวหน้าของเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์นิยามศัพท์และศาสตร์ที่สำคัญของ เทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ เทคโนโลยีชีวภาพทางอณูพันธุศาสตร์สัตว์เทคโนโลยีการปฏิสนธิและการ พัฒนาตัวอ่อนก่อนการฝังตัว เทคโนโลยีชีวภาพทางการสืบพันธุ์สัตว์ เทคโนโลยีชีวภาพกับการผลิต อาหารสัตว์เทคโนโลยีเอนไซม์กับการผลิตสัตว์เทคโนโลยีชีวภาพทางสุขภาพสัตว์เทคโนโลยีชีวภาพ กับการจัดการของเสียในฟาร์มปศุสัตว์เทคโนโลยีชีวภาพกับผลิตภัณฑ์ที่ได้จากสัตว์และจริยธรรมและ กฎของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตสัตว์ให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และทันต่อการเปลี่ยนแปลง ของโลกเทคโนโลยีเพื่ออุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เศรษฐกิจในศตวรรษที่ 21 ในเชิงการค้า

10 1.11 คำถามท้ายบท 1. จงบอกถึงความหมายของเทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์? ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 2. จงอธิบายถึงความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพต่ออุตสาหกรรมการผลิตสัตว์? ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 3. จงบอกถึงเทคนิค หรือวิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตสัตว์มา 1 เทคนิค ? พร้อม อธิบายพอสังเขป ? ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 4. จงบอกถึงสถานการณ์อุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เศรษฐกิจในศตวรรษที่ 21 ? ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 5. จงบอกถึงขอบเขตการศึกษาเทคโนโลยีชีวภาพทางการผลิตสัตว์? ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................

11 1.12 กิจกรรมเสริมการเรียนรู้ แบ่งกลุ่มนักศึกษาและให้จัดทำรายงานเทคนิควิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพ ดังต่อไปนี้ 1. การผสมเทียมสัตว์ 2. การรีดน้ำเชื้อแช่แข็ง 3. การย้ายฝากตัวอ่อน 4. การปฏิสนธินอกร่างกาย 5. การทำโคลนนิ่ง 6. การถ่ายฝากยีนส์ในสัตว์ 7. การคัดเลือกเพศลูกสัตว์ 8. การผลิตสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม 9. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อสัตว์ 10. การตัดแบ่งตัวอ่อนในสัตว์

12 1.13 เอกสารอ้างอิง ขรรค์ชัย คงอินทร์. (2524). วัตถุดิบที่เป็นแหล่งให้สารสีในอาหารไก่. ข่าวกองควบคุมคุณภาพอาหาร สัตว์. กรมปศุสัตว์. 9-16. จรัญ จันลักขณา. (2538). เทคโนโลยีชีวภาพกับการปรับปรุงพันธุกรรมสัตว์. วารสารวารสารสัตว บาล. 5(26) : 47-57. จงกลนี เยาวภาคย์โสภณ. (2549). เอกสารประกอบการสอน เทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์. ภาควิชา เทคโนโลยีการผลิตสัตว์ คณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณ ทหารลาดกระบัง. 192 หน้า. มงคล เตชะกำพุ. (2543). เทคโนโลยีการย้ายฝากตัวอ่อนเพื่อการปรับปรุงพันธุ์ในปศุสัตว์. สำนักพิมพ์ แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กรุงเทพฯ. 681 หน้า. ลิลา เรืองแป้น. (2545). “ปัญหาสารปฏิชีวนะกับการเพาะเลี้ยงกุ้ง”. ในวารสารประมง.55(3) : 203 : 211 Bourgaize, D., T.R. Jewell and R.G. Buiser. (1999). Biotechnology : Demystifying the Concepts. Benjamin/Cummings, An Imprint of Addison Wesley Longman, Inc., USA. 416 p. Connell, J.J. (1975) Control of fish quality. Fishing News Books, Farnham, Surrey. 179 p. Higashi, H. 1961. Vitamins in Fish. In : Fish as Food. Vol.1. G. Borgstrom (ed.) Academic Press, New York. Pp. 411-431. John, E.S. (2004). Biotechnology. Cambridge University Press. Regenstein, J.M. and Regenstein, C.E. (1991). Introduction to fish technology. Van Nostrand Reinhold, New York, 169 p. William, J.T. and Michael, A.P. (2010). Introduction to Biotechnology. Ventura College. Yoshikawa, K., Inoue, N., Kawai, Y. and Shinano, H. (1995). Changes of the solubility and ATPase activity of carp myofibrins during frozen strage at different temperatures. Fish. Sci. 61 : 804.

13 วิธีสอนและกิจกรรม - บรรยายประกอบเครื่องฉายภาพข้ามศีรษะด้วยโปรแกรม Power point - ซักถามให้นักศึกษามีส่วนร่วมในการแสดงความคิดเห็น - สรุปบทเรียน - เฉลยการบ้านคำถามท้ายบทเรียน สื่อการสอน หนังสืออ้างอิง ตามเอกสารท้ายบทเรียน เอกสาร ประกอบ ตำรา รายวิชา ชว421 เทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ เรียบเรียงโดยผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ณัฐพร จันทร์ฉาย วัสดุโสทัศน์ CD E-learning วิชา ชว421 เทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ งานที่มอบหมาย - ศึกษาเนื้อหาบทเรียนด้วยตนเองและค้นคว้าเพิ่มเติม - อ่านหนังสือเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ - ตอบคำถามท้ายบทเรียน - ค้นคว้ารายงานเกี่ยวกับเทคนิคต่างทางเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ การวัดผล - ตั้งคำถามขณะบรรยาย - สังเกตความสนใจ - พิจารณาจากงานที่มอบหมาย - ทดสอบรวมในห้องเรียน และทำการสอบในการสอบปลายภาค หมายเหตุ : …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………

จุดประสงค์ 2.1 บอกนิยามศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ได้ 2.2 เข้าใจศาสตร์ด้านต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ 2.3 อธิบายวิวัฒนาการของเทคโนโลยีชีวภาพทางวิทยาการสืบพันธุ์สัตว์ได้ 2.4 อธิบายวิวัฒนาการงานผสมเทียมในประเทศไทยได้ 2.5 อธิบายเทคโนโลยีอื่น ๆ ที่ใช้ในการปรับปรุงพันธุ์สัตว์ได้ เนื้อหา 2.1 บทนำ เทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตสัตว์เป็นศาสตร์ที่ได้รับความสำคัญในปัจจุบันเนื่องจากสามารถ ช่วยพัฒนากระบวนการผลิตสัตว์ ลดต้นทุนการผลิต และสามารถสร้างสารทางชีวโมเลกุลที่สำคัญ มากมายทั้งจากสัตว์ขนาดเล็ก จนถึงขนาดใหญ่ รวมทั้งในระดับการเกษตรจนถึงระดับอุตสาหกรรม แต่ องค์ความรู้ทางเทคโนโลยีชีวภาพเป็นศาสตร์ที่ลึกซึ้งและใช้องค์ความรู้ทางเทคโนโลยีชีวภาพขั้นสูง บางครั้งจึงเป็นการยากที่จะเข้าใจกระบวนการศึกษาดังกล่าวในเรื่องขององค์ความรู้ทางสัตว์ดังนั้น การศึกษาในบทเรียนนี้เป็นการรวบรวมคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ เพื่อให้ผู้เรียนเกิดความรู้และความเข้าใจในเนื้อหามากขึ้นก่อนที่จะศึกษาในเรื่องต่อไปของ เทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ นิยามศัพท์และศาสตร์ที่สำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ บทที่ : 2

2.2 นิยามศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ 2.2.1 การจัดการ (Management) การจัดการในทางเทคโนโลยีชีวภาพทางสัตว์ การจัดการ (Management) หมายถึง การจัดสรรทรัพยากรที่มีอยู่จำนวนจำกัดในการผลิต สินค้า และบริการเพื่อสนองความต้องการของมนุษย์หรือเพื่อให้ได้ตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้ การจัดการฟาร์ม (Farm Management) หมายถึง การจัดสรรทรัพยากรของหน่วยธุรกิจฟาร์ม ได้แก่ ที่ดิน แรงงาน ทุน ที่มีอยู่จำนวนจำกัดมาใช้ในการผลิต เพื่อให้ได้ตามวัตถุประสงค์ที่กำหนด ภายใต้ความเสี่ยง และความไม่แน่นอน การจัดการฟาร์มนี้จะรวมถึงการวางแผน และงบประมาณ ใน การพัฒนาการผลิตการเก็บบันทึกข้อมูลเพื่อการวิเคราะห์ และประเมินผลการทำฟาร์มอย่างไรก็ตาม การจัดการฟาร์มที่ดีนั้น นอกจากจะให้ได้กำไรสูงสุด และทำให้ได้ตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดแล้วยัง จะต้องจัดแบ่งเวลาให้เหมาะสม (พรรณพิมล, 2556) การจัดการหลักการเลี้ยงสัตว์ที่ดีต้องประกอบด้วย 3 ด้าน ได้แก่ 1. การจัดการพันธุ์สัตว์ การที่สัตว์เลี้ยงจะให้ผลผลิต เช่น เนื้อ นม ไข่ ได้มากน้อยเพียงไรนั้น ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก 2 ประการ คือ พันธุกรรมของสัตว์และสภาพแวดล้อมที่สัตว์รับได้ หากปัจจัยใด ปัจจัยหนึ่งมีความไม่เหมาะสม ย่อมทำให้สัตว์ไม่สามารถให้ผลผลิตเป็นไปตามเป้าหมายได้ ดังนั้นผู้ เลี้ยงจึงต้องให้ความสำคัญต่อการคัดเลือกสัตว์ที่มีพันธุกรรมที่ดีมาเลี้ยง จากนั้นก็ต้องมีการจัดการ ปัจจัยสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น อาหาร สุขภาพ โรงเรือน และสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัย เป็นต้น ให้ เพียงพอและเหมาะสมกับความต้องการของสัตว์ เพื่อที่สัตว์สามารถมีความเป็นอยู่ที่สุขสบาย มีสุขภาพ ร่างกายที่แข็งแรงและสมบูรณ์ พร้อมที่จะสร้างผลผลิตได้ตามขีดความสามารถทางพันธุกรรมของสัตว์ นั้น เมื่อพิจารณาถึงการจัดการด้านพันธุ์สัตว์ นอกจากผู้เลี้ยงต้องจัดหาสัตว์ที่มีพันธุกรรมที่ดีมาเลี้ยง แล้วยังมีการจัดการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับพันธุ์สัตว์ เช่น การจัดการผสมพันธุ์สัตว์ การตอน และการ ปรับปรุงพันธุ์สัตว์ เป็นต้น ในการจัดการพันธุ์สัตว์ประกอบด้วยหลักการสำคัญ ได้แก่ การจัดหาพันธุ์ สัตว์มาเลี้ยง การจัดการผสมพันธุ์ และการตอน (พรรณพิมล, 2556) 2. การจัดการด้านอาหารที่ใช้เลี้ยงสัตว์ อาหารเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญต่อการเลี้ยงสัตว์เป็น อย่างมาก เพราะอาหารที่สัตว์กินเข้าไปจะถูกแปรเปลี่ยนไปเป็นผลผลิตที่สร้างผลตอบแทนแก่ผู้เลี้ยง ในสถานการณ์ที่อาหารสัตว์หรือวัตถุดิบอาหารสัตว์มีราคาแพง แต่ผลผลิตที่ได้จากการเลี้ยงสัตว์กลับมี ราคาตกต่ำ ดังนั้นการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการด้านอาหารสัตว์จึงเป็นวิธีการที่ผู้เลี้ยงสัตว์นำมาลด ต้นทุนในการเลี้ยง เนื่องจากต้นทุนส่วนใหญ่ในการเลี้ยงสัตว์จะเป็นค่าใช้จ่ายด้านอาหารสัตว์ เพราะใน อาหารสัตว์จะมีสารอาหารหรือโภชนะที่จำเป็นต่อความต้องการของสัตว์อ ยู่ 6 ประเภท คือ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน วิตามิน แร่ธาตุ และน้ำ หากสัตว์ได้รับอาหารที่มีโภชนะเหล่านี้ไม่ครบ และไม่เพียงพอต่อความต้องการของร่างกายแล้ว สัตว์ก็จะมีการเจริญเติบโตช้า และให้ผลผลิตต่ำ สัตว์

ที่มีอายุน้อยจะชะงักการเจริญเติบโต และแคระแกร็น ทั้งนี้สัตว์จะอ่อนแอ และมีสุขภาพไม่สมบูรณ์ มี ความต้านทานโรคต่ำ โดยทั่วไปอาหารที่ใช้เลี้ยงสัตว์ สามารถจำแนกออกเป็น 2 ประเภท คือ อาหาร หยาบ และอาหารข้น 3. การจัดการด้านสุขศาสตร์สัตว์ วิธีการที่จะทำให้สัตว์มีสุขอนามัยที่ดีและแข็งแรงนั้น ต้องเริ่ม ตั้งแต่การคัดเลือกสัตว์ที่มีลักษณะดี แข็งแรงสมบูรณ์มาเลี้ยงในสถานที่ที่ถูกสุขลักษณะ มีการจัดการ ให้อาหารและน้ำอย่างเพียงพอต่อความต้องการของสัตว์ ให้การป้องกันโรค ตลอดจนจัดการสิ่งขับถ่าย และของเหลือทิ้งจากการเลี้ยงสัตว์อย่างถูกสุขลักษณะและได้มาตรฐาน มีระบบเฝ้าระวังควบคุม และ ป้องกันโรคซึ่งเป็นวิธีการที่ลดความเสี่ยง และช่วยป้องกันวิถีทางของการแพร่กระจายของโรคติดต่อสู่ ฟาร์ม มีความจำเป็นต้องดำเนินการอย่างครอบคลุมพร้อมกัน ทุกด้าน และทุกขั้นตอน หากละเลย หรือขาดความเอาใจใส่ด้านใดด้านหนึ่ง ระบบเฝ้าระวังควบคุม และป้องกันโรคนี้จะไม่สามารถลดความ เสี่ยงของการแพร่โรคติดต่อสู่ฟาร์มได้อย่างมีประสิทธิผล ซึ่งมาตรการที่นำมาใช้ ได้แก่ใช้โปรแกรม การจัดสัตว์เข้าหมด-ออกหมด มีระบบการทำลายเชื้อโรคก่อนเข้า และออกจากฟาร์มของบุคคล และ สิ่งต่าง ๆ มีการสร้างภูมิคุ้มกันโรคให้กับสัตว์ หมั่นทำความสะอาด และป้องกันการสะสมของเชื้อโรค หากเกิดโรค ต้องรีบควบคุมโรคให้สงบโดยเร็ว และไม่ให้แพร่ระบาด และมีการควบคุมป้องกันแมลง ศัตรูสัตว์ (พรรณพิมล, 2556) การจัดการในการผลิต การจัดการในที่นี้หมายถึง การจัดสรร หรือการดำเนินการทรัพยากรในการผลิต (ที่ดิน ทุน และแรงงาน) เพื่อทำการผลิตให้ได้ตามวัตถุประสงค์ และเป้าหมายของผู้จัดการฟาร์ม ดังนั้น การ จัดการของผู้จัดการฟาร์มในแต่ละสภาพพื้นที่แต่ละฟาร์มไม่เหมือนกัน ในการตัดสินใจว่าจะเลือกผลิต กิจกรรมอะไร และอย่างไรในสภาพขีดจำกัดด้านทรัพยากร และภายใต้ความเสี่ยงความไม่แน่นอนของ การผลิต และการตลาด อย่างไรก็ตามเกณฑ์ในการพิจารณาโดยทั่วไป สรุปได้ คือ จะผลิตอะไร ที่ไหน เมื่อไร จะผลิตเท่าไร และอย่างไร และจะผลิต แล้วขายกับใคร บทบาทสำคัญในการจัดการของผู้จัดการฟาร์มที่พิจารณาจากเกณฑ์ที่ได้กล่าวมาแล้วเป็น หลักยังจะต้องพิจารณารายละเอียด ดังนี้ 1. จะทำการผลิตสัตว์ชนิดอะไร เช่น ทำปศุสัตว์ และประมง เป็นต้น และจะต้องพิจารณาต่อไป ว่าจะผลิตสัตว์ควรเป็นชนิดใด เช่น สุกร โค กระบือ ไก่ และปลาชนิดต่าง ๆ เป็นต้น 2. จำนวน และชนิดของปัจจัยการผลิตที่ใช้ว่าเหมาะสมกับแรงงานในครอบครัวหรือไม่ หากไม่ เพียงพอจะจ้างจำนวนเท่าไรการผลิต และเทคนิควิชาการ ตลอดจนการจัดการ และบริหารฟาร์มจะ ดำเนินการอย่างไร จะเริ่มต้น ณ จุดใดก่อน มีการตรวจสอบ และปรับปรุงแก้ไขอย่างไร และประการ สุดท้ายมีความสัมพันธ์กับกิจกรรมต่างๆ ภายในฟาร์มหรือไม่ 4. ชนิดของโรงเรือน และอาคารมีความจำเป็นหรือเหมาะสมเพียงใด เพื่อความสะดวกในการ จัดการ ตลอดจนเครื่องไม้เครื่องมือ

5. การวางแผน และงบประมาณฟาร์ม การจดบันทึกและบัญชีฟาร์มจะดำเนินการอย่างไร เพื่อจะให้ทราบทิศทางการทำงาน และผลการดำเนินงานโดยเฉพาะรายได้รายจ่าย และกำไร ตลอดจน ปัญหา และอุปสรรคในทำงาน ซึ่งสามารถนำมาเป็นข้อมูลในการปรับปรุงแก้ไข และวางแผนในปีต่อไป การจัดการฟาร์ม 6. จะซื้อปัจจัยการผลิตและขายผลผลิต ที่ไหน กับใคร และอย่างไร เช่น พ่อค้าท้องถิ่น พ่อค้า คนกลาง กลุ่มเกษตรกร หรือสหกรณ์การเกษตร เป็นต้น นอกจากนี้ประสิทธิภาพและความเหมาะสมในด้านการจัดการยังขึ้นอยู่กับหลายองค์ประกอบ เช่น ความรู้ความสามารถ ความชำนาญ ความรอบรู้ และประสบการณ์การบริหารงานด้านแรงงาน ความเข้าใจสภาพการผลิตการตลาด ความคล่องตัว และการแสวงหาความรู้ใหม่ความขยันหมั่นเพียร การดูแลเอาใจใส่ ตลอดจนความสำนึก และรับผิดชอบในการทำงาน เป็นต้น เมื่อเข้าใจพื้นฐานของปัจจัยสำคัญ ๆ ต่อการผลิตในการจัดการ มีความสำคัญอย่างไรจึงควรที่ เริ่มรวบรวมข้อมูลวิเคราะห์ และวางแผนงบประมาณฟาร์มให้ได้ผลตอบแทนสูงสุด (พรรณพิมล , 2556) ภัคพงศ์ และคณะ (2548) ได้ศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการจัดการขยะ ของเสีย และน้ำเสียใน ฟาร์มสุกรของเกษตรกรผู้เลี้ยงสุกรในเขตอำเภอเมือง เเละอำเภอบางปลาม้า จังหวัดสุพรรณบุรี พบว่า เกษตรกรผู้เลี้ยงสุกรส่วนใหญ่ (ร้อยละ 55.80) มีการจัดการขยะ ของเสีย และน้ำเสียในฟาร์ม ระดับ ปานกลาง โดยปัจจัยที่มีผลต่อการจัดการขยะ ของเสีย เเละน้ำเสียในฟาร์มสุกร ได้แก่ ประสบการณ์ใน การเลี้ยงสุกร ขนาดพื้นที่ฟาร์ม ระยะเวลาใน การเลี้ยงสุกร การขึ้นทะเบียนฟาร์ม น้ำหนักหน่วยปศุ สัตว์ และประเภทฟาร์ม ส่วนปัจจัยที่ไม่มีผลต่อการจัดการขยะ ของเสีย และน้ำเสียในฟาร์มสุกร ได้เเก่ เพศ อายุ ระดับการศึกษา การรับรู้กฎหมายที่เกี่ยวข้อง ระบบการเลี้ยง ระยะเวลาในการดำเนินการ การรับรองมาตรฐานฟาร์ม และการมีใบอนุญาตประกอบกิจการที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ จาก การศึกษามีข้อเสนอแนะ คือ ฟาร์มสุกรที่เป็นฟาร์มขนาดใหญ่ จะมีการจัดการขยะ ของเสีย และน้ำเสีย ที่ดีกว่าฟาร์มขนาดเล็ก นอกจากนี้ การขึ้นทะเบียนฟาร์มมีผลต่อการจัดการขยะ ของเสีย และ น้ำเสีย ในฟาร์มอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น การดำเนินการตามมาตรการขึ้นทะเบียนฟาร์มของกรมปศุสัตว์ ถือ เป็นมาตรการที่ถูกต้อง จึงควรดำเนินการให้มีการขึ้นทะเบียนฟาร์มให้หมดทุกฟาร์ม และควรมีการ ปรับปรุงฐานข้อมูลทุกปี เพื่อนำไปสู่การส่งเสริมให้มีการดำเนินการตามมาตรฐานฟาร์มได้อย่าง ครบถ้วน

2.2.2 การปรับปรุงพันธุ์ในระดับ (Molecular breeding) หมายถึง การใช้เครื่องหมาย DNA เอ (DNA markers) ดังภาพที่ 2.1 ติดตามลักษณะที่สนใจในระดับยีนร่วมกับวิธีการวิเคราะห์ลักษณะ ทางสัณฐานวิทยา เพื่อลดขั้นตอนในการปรับปรุงพันธุ์ โดยใช้เครื่องหมายโมเลกุล ช่วยในการคักเลือก (Marker-assisted selection ; AS) หรือเครื่องหมายโมเลกุลช่วยในการผสมกลับ (Marker-assisted backcross, MAB) ซึ่งวิธีการนี้ให้ผลอย่างเด่นชัดในการพัฒนาสายพันธุ์ใหม่ ๆ ภาพที่ 2.1 : แสดงการใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอ (DNA markers) ที่มา : การใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอ (DNA markers) (2558 : ออนไลน์) เครื่องหมายดีเอ็นเอได้รับการพัฒนามาจากเทคนิคพีซีอาร์ สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ ประเภทที่มีไพรเมอร์ (Primer) ชนิดจำเพาะเจาะจง (Specific primer) เครื่องหมายชนิดนี้ได้แก่ STS (Sequence-tagged site) และ SSR (Simple sequence repeat) และประเภทที่มีไพรเมอร์ไม่จำเพาะ เจาะจง (Random primer) ได้แก่ RAPD (Random amplified polymorphic DNAs) การปรับปรุงพันธุ์สัตว์เชิงโมเลกุล (Molecular breeding) ซึ่งจะเน้นงานทางด้านการค้นหา เครื่องหมายโมเลกุลเพื่อการคัดเลือก (Marker assisted selection) ซึ่งเข้ามามีบทบาทมากต่อการ ปรับปรุงพันธุ์สัตว์ในประเทศไทย กล่าวคือมีการประยุกต์ใช้เป็นเครื่องหมายทางพันธุกรรม (Genetic marker) ในการคัดเลือกสัตว์ เรียกว่า Marker Assisted Selection (MAS) ช่วย เพิ่มความก้าวหน้าในการ ปรับปรุงพันธุ์สัตว์ให้ไปถึงเป้าหมายได้รวดเร็วยิ่งขึ้น การค้นหายีนที่มีอิทธิพลสูง (Major effect) ต่อ

ลักษณะที่สนใจศึกษาเพื่อใช้เป็น Genetic marker ในการคัดเลือกสัตว์สามารถตรวจสอบได้ด้วยเทคนิค 1) Linkage mapping เป็นเทคนิคที่ตรวจหาเครื่องหมายพันธุกรรม (Genetic marker) ซึ่งอยู่ใน ตำแหน่งที่ใกล้ กับยีนที่ควบคุมลักษณะเชิงปริมาณ (Quantitative trait loci: QTL) ของลักษณะที่สนใจ ศึกษาได้ทั่วทั้งจีโนม มีการศึกษาความสัมพันธ์ของลักษณะเศรษฐกิจกับ QTL เพื่อประยุกต์ใช้เป็น Genetic marker ซึ่งเป็น Genetic marker ประเภท Indirect marker 2) Candidate gene approach เป็นการนำยีนที่ทราบหน้าที่แล้ว (Functional gene) ซึ่งมีอิทธิพล และหน้าที่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของลักษณะที่สนใจศึกษาอย่างชัดเจนมาศึกษาเปรียบเทียบ ร่วมกันเพื่อหายีนที่เป็น Major effect ซึ่งเรียกยีนเหล่านั้นว่า Candidate gene มีการค้นพบ Candidate gene เป็นจำนวนมาก ซึ่งถูกนำมาประยุกต์ใช้เป็น Genetic marker ซึ่งได้ Genetic marker แบบ Direct marker (Montaldo and Meza-Herrera, 1998) 3) การปรับปรุงพันธุกรรมสุกรด้วยการคัดเลือกจีโนม (Genomic selection) เป็นวิธีการที่กำลัง เป็นที่สนใจทั่วโลก เนื่องจากเป็นการเพิ่มความแม่นยำให้กับการประเมินพันธุกรรมสุกรทำให้การ ปรับปรุงและสร้างสายพันธุ์สุกรสามารถทำได้รวดเร็วขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มศักยภาพการแข่งขันให้กับ ภาคอุตสาหกรรมได้โดยตรง การประเมินพันธุกรรมสุกรด้วยวิธีการนี้เริ่มต้นจากการวิเคราะห์จีโนไทป์ สัตว์ที่ต้องการประเมินพันธุกรรมด้วย SNP Chip โดยวิเคราะห์เครื่องหมายพันธุกรรม (Genetic marker) ในรูปของ SNP (Single Nucleotide Polymorphism) ทุกโครโมโซมทั่วทั้งจีโนมจำนวน 50,000-60,000 เครื่องหมาย แทนการวิเคราะห์เครื่องหมายพันธุกรรมทีละเครื่องหมายจากยีนที่เกี่ยวข้อง ดังนั้น การใช้ SNP Chip จึงเป็นการวิเคราะห์จีโนไทป์ สัตว์ที่ประหยัดและรวดเร็วโดยการทำเพียงครั้ง เดียวอีกทั้งยังมี ส่วนช่วยใน “การกำหนดคุณสมบัติทางพันธุกรรมสำหรับลักษณะที่สำคัญทางเศรษฐกิจ การตรวจสอบ บรรพบุรุษ และการตรวจสอบย้อนกลับ ” ซึ่งเรียกเทคนิคดังกล่าวว่า Genome wide association analysis ซึ่งเป็นวิธีการคัดเลือกปรับปรุงพันธุ์แบบใหม่ จากข้อมูลที่กล่าวมาข้างต้นจึงก่อให้เกิดภาพของ “ความก้าวหน้าด้าน Molecular breeding การปรับปรุงพันธุ์สัตว์น้ำให้ทนทานต่อโรค 1. การเกิดโรคในสัตว์น้ำ สัตว์น้ำที่เลี้ยงในฟาร์มมีโอกาสเกิดโรคได้มากกว่าสัตว์น้ำในธรรมชาติ โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม และมีเชื้อโรค การป้องกันการเกิดโรคจึงเป็นปัจจัยสำคัญที่ มีผลต่อความสำเร็จในการเพาะเลี้ยง สัตว์น้ำโดยปรกติแล้วหากสัตว์น้ำมีสุขภาพดี และเลี้ยงใน สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมจะมีโอกาสเกิดโรคน้อยมาก หากมีการเกิดโรคขึ้นจะมีสาเหตุมาจากปัจจัย ต่าง ๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำ ได้แก่ ออกซิเจนที่ละลายน้ำมีค่าต่ำ การเปลี่ยนแปลงความ เป็นกรดด่าง การเกิดก๊าซพิษ และสารพิษ เช่น แอมโมเนีย ไฮโดรเจนซัลไฟต์ และปรอท เป็นต้น หรือ เกิดจากภาวการณ์ขาดสารอาหารบางชนิด เช่น การขาดโปรตีน วิตามิน และแร่ธาตุบางชนิด ประกอบ กับการมีเชื้อโรคติดตามมา เช่น เชื้อรา พยาธิ แบคทีเรียหรือไวรัส

2.2.3 การผสมเทียม (Artifieial Insemination) การผสมเทียม (Artificial insemination) เป็นเทคโนโลยีที่นำมาใช้กับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ด้วยหลักการที่ให้ตัวอสุจิกับไข่ได้ผสมกันโดยไม่ต้องมีการร่วมเพศกันตามธรรมชาติ วิธีนี้ทำได้โดยให้ มนุษย์เป็นผู้ฉีดเชื้ออสุจิของสัตว์เพศผู้เข้าไปในอวัยวะสืบพันธุ์ของสัตว์เพศเมียในระยะที่กำลังเป็นสัด เพื่อให้เกิดการปฏิสนธิเป็นผลให้เกิดการตั้งท้องในสัตว์เพศเมียได้ ประโยชน์ของการผสมเทียม 1. ทำให้ประหยัดพ่อพันธุ์เมื่อรีดเก็บน้ำเชื้อจากสัตว์พ่อพันธุ์ได้แต่ละครั้งสามารถนำมาละลาย น้ำเชื้อแล้วแบ่งใช้ผสมกับสัตว์ตัวเมียได้จำนวนมาก 2. สามารถผสมพันธุ์สัตว์ที่มีขนาดใหญ่หรือเล็กต่างกันได้โดยไม่มีอันตรายจากการขึ้นทับของ พ่อพันธุ์ 3. ไม่ทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายในการเลี้ยงพ่อพันธุ์ 4. ตัดปัญหาในเรื่องขนส่งโคไปผสมเพราะสามารถนำน้ำเชื้อไปผสมได้ไกล ๆ นอกจากปศุสัตว์จำพวกโค กระบือ และสุกรแล้ว ยังสามารถใช้วิธีผสมเทียมกับปลาต่าง ๆ ซึ่ง เป็นสัตว์ที่มีการปฏิสนธิภายนอกได้อีกด้วย เช่น การผสมเทียมปลาตะเพียนขาว ปลาสวาย ปลานิล ปลายี่สก ปลาดุก และปลาบึก จะเห็นได้ว่าสามารถทำได้ทั้งในปลาที่มีขนาดเล็กอย่างปลาดุก จนถึง ปลาที่มีขนาดใหญ่คือปลาบึก (ญานิศา, 2555) ขั้นตอนการผสมเทียม 1. การรีดเก็บน้ำเชื้อ ทำโดยใช้เครื่องมือช่วยกระตุ้นให้เพศผู้หลั่งน้ำเชื้อออกมา การรีดเก็บ น้ำเชื้อต้องพิจารณา อายุ ความสมบูรณ์ของเพศผู้ ประกอบกับระยะเวลาที่เหมาะสม และวิธีการเก็บ น้ำเชื้อขึ้นอยู่กับชนิดของสัตว์ เมื่อได้รับน้ำเชื้อมาแล้วต้องนำมาตรวจคุณสมบัติ ได้แก่ ความหนาแน่น รูปร่าง และการเคลื่อนไหวของตัวอสุจิ 2. การเก็บรักษาน้ำเชื้อ น้ำเชื้อที่รีดมาแล้วสามารถเก็บรักษาได้โดยเติมสารบางชนิดลงใน น้ำเชื้อเพื่อหล่อเลี้ยงตัวอสุจิ เช่น โซเดียมซิเตรต ไข่แดง สารปฏิชีวนะ เมื่อผสมกันแล้วก็บรรจุหลอด หรือขวดเล็ก ๆ ใส่ไว้ในกล่องมีน้ำแข็ง เพื่อรักษาไว้ที่อุณหภูมิประมาณ 5 องศาเซลเซียส 3. การฉีดน้ำเชื้อ เพศเมียที่จะได้รับการฉีดน้ำเชื้อจะต้องอยู่ในวัยที่จะผสมพันธุ์ได้ มีความ สมบูรณ์ อยู่ในเวลาที่เหมาะต่อการผสม คือ ในระยะที่ไข่สุก ในระยะนี้ เพศเมียจะแสดงอาการสัด ซึ่ง สังเกตได้จากอาการที่เพศเมียมีน้ำเมือกไหลออกจากอวัยวะสืบพันธุ์ ร้องผิดปกติ เบื่ออาหาร และยอม ให้เพศผู้เข้าใกล้ชิด การฉีดน้ำเชื้อโดยสวมหลอดบรรจุน้ำเชื้อกับหลอดแก้วยาว สอดหลอดแก้วนี้เข้าไป ทางช่องคลอด จนถึงปากมดลูกแล้วฉีดน้ำเชื้อเข้าไปแต่ถ้าเป็นในสุกรใช้สายยางแทนหลอดแก้ว ซึ่งภาพ ที่2.2 แสดงการผสมเทียมของปลา

ภาพที่ 2.2 : แสดงการผสมเทียมของปลา ที่มา : วิชินพงศ์(2547) 2.2.4 การเลือกพ่อพันธุ์สุกรที่ดี (Boar effects) Boar effects หมายถึง การเลือกพ่อพันธุ์สุกรที่ดี แม้ใช้ผสมพันธุ์ถี่เกินไป โดยความถี่ที่ใช้งาน ควรขึ้นกับสุขภาพของพ่อพันธุ์ ความสมบูรณ์ของน้ำเชื้อ จึงทำให้ได้จำนวนลูกแต่ละคอกที่มีคุณภาพ ลักษณะพ่อพันธุ์ที่ดี จะต้องมีสุขภาพที่ดี เพราะช่วงเวลาหนึ่ง ๆ พ่อพันธุ์จะมีการถ่ายทอดทาง พันธุกรรมมาก พ่อพันธุ์จะกระจายพันธุ์ได้ดีกว่าแม่พันธุ์ การจะคัดเลือกไว้ต้องอาศัยหลักความสำคัญ ทางเศรษฐกิจ และความจำเป็นประกอบอีก ได้แก่ 1. เท้าและข้อเท้าหลังต้องมีความแข็งแรง โดยเฉพาะเท้าหลังที่ต้องรับน้ำหนักมากกว่าขาหน้า ในเวลาการขึ้นผสมพันธุ์ 2. ขนาดของอัณฑะจะมีความสำคัญต่อการสร้างน้ำเชื้อ เลือกขนาดที่มีอัณฑะใหญ่ และทั้งสอง ข้างของอัณฑะให้มีขนาดใกล้เคียงกันแต่ส่วนมากข้างซ้ายจะใหญ่กว่าข้างขวาเล็กน้อย และต้องคำนึงถึง รูปร่าง 3. ความแข็งแรงของสันหลัง เลือกที่หลังตรง หรือโค้งเล็ก (โค้งงอ) 4. ความยาวของลำตัว ลำตัวสั้นจะขึ้นขี่เพศเมียยากจะเสียเปรียบตัวที่มีลำตัวยาว

5. หัวนมบอดหรือหัวนมกลับ เพราะจะมีส่วนสำคัญต่อเพศเมียที่ใช้น้ำนมในการเลี้ยงลูก สำหรับที่นำลูกมาทำพันธุ์ เพราะลักษณะนี้สามารถถ่ายทอดสู่ลูกได้ ลักษณะนี้เป็นลักษณะย่อยที่ ประกอบเข้ามา เนติยะ ยอดเณร ทำการศึกษาการคัดเลือกโคเป็นพ่อพันธุ์ ในระยะที่ลูกโคตัวผู้ก่อนหย่านม จะ มีลักษณะสำคัญที่ควรใช้คัดเลือก คือ การเปรียบเทียบลูกโคที่ถูกเลี้ยงดูในสภาพที่ใกล้เคียงกัน ไม่ควร เลือกลูกโคที่ตัวแม่ตาย และถูกนำมาเลี้ยงต่างหาก และระยะหลังหย่านมจนถึงโตเต็มวัย โดยที่ลูกโค ควรโตอย่างสม่ำเสมอที่อัตรา 1 กก./ตัว/วัน แต่ไม่ควรให้โคอ้วน พ่อโคต้องมีโครงร่างที่สมบูรณ์ ได้แก่ ส่วน ขา เท้า ขากรรไกร และตา โครงร่างที่ผิดปกติมีผลต่อการเคลื่อนไหวของพ่อโคในการแทะเล็ม หญ้า และการขึ้นทับ ลักษณะของขา และข้อเท้าที่ผิดปกติสามารถถ่ายทอดไปยังลูกได้ถึง 59% ดังนั้น แม้โคจะมีลักษณะอื่น ๆ ดีก็ควรคัดออก 2.2.5 การศึกษาในด้านเทคโนโลยีการผลิตตัวอ่อนนอกร่างกาย (In vitro Production of Embryo; IVP) ปัจจุบันเทคโนโลยีการย้ายฝากตัวอ่อนได้แตกแขนง และพัฒนาเกี่ยวเนื่องกับเทคโนโลยีชีวภาพ อื่น ๆ เพื่อการปรับปรุงพันธุ์สัตว์อีกหลายชนิด เช่น การแช่แข็งตัวอ่อน ไข่อ่อน ตัวอสุจิ การตัดแบ่งครึ่ง ตัวอ่อน, การคัดเลือกเพศตัวอ่อน, การปฏิสนธินอกร่างกาย, การโคลนนิ่งหรือผลิตแฝดเหมือน และ การถ่ายฝากยีนหรือสารพันธุกรรม "In vitro" เป็นภาษาละตินแปลว่า "ภายนอกสิ่งมีชีวิต" (ในที่นี้มักถูก แปลว่าอยู่ภายในแก้ว หรือภายในหลอดทดลอง) ซึ่งตรงข้ามกับ in vivo แปลว่า "ภายในสิ่งมีชีวิต" แต่ใน ความเป็นจริงแล้วทั้งแก้วและหลอดทดลองต่างไม่มีความเกี่ยวข้องใด ๆ กับการทำเด็กหลอดแก้ว การปฏิสนธินอกร่างกาย หรือ เด็กหลอดแก้ว (อังกฤษ: In vitro Fertilization - IVF) คือเทคนิค ของการปฏิสนธิสังเคราะห์โดยการนำเซลล์ไข่ซึ่งถูกปฏิสนธิภายนอกร่างกายของผู้หญิง วิธีการนี้คือวิธี หลักๆ ในการแก้ไขปัญหาการที่ผู้หญิงนั้นไม่สามารถมีบุตรได้ (Infertility) โดยสรุปแล้ว กระบวนการนี้ เกี่ยวข้องกับการควบคุมกระบวนการการผลิตไข่ของสตรี ด้วยการนำไข่ออกมาจากผู้หญิง และปล่อย ให้สเปิร์ม นั้นทำปฏิสนธิกับไข่ของเพศหญิงภายในภาชนะบรรจุของเหลว หลังจากนั้น จึงถ่ายไข่ที่ได้รับ การปฏิสนธิแล้ว หรือเอ็มบริโอ ไปยังมดลูกของผู้ป่วย เพื่อทำให้การตั้งครรภ์นั้นสมบูรณ์ การปฏิสนธินอกร่างกาย เป็นการนำเซลล์ไข่มาปฏิสนธิกับเซลล์อสุจิในหลอดทดลอง โดยมีการ เตรียมความพร้อมของทั้งเซลล์ไข่และเซลล์อสุจิรวมถึงการปรับสภาพแวดล้อมที่เลียนแบบกับที่เกิดใน ธรรมชาติ เพื่อให้เกิดการปฏิสนธิขึ้นได้และพัฒนาเป็นตัวอ่อนต่อไป ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การปฏิสนธิในธรรมชาติระหว่างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย ที่เรียกว่า เซลล์ ไข่ หรือโอโอไซต์ (Oocyte) และเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ ที่เรียกว่า เซลล์อสุจิหรือตัวอสุจิ (Spermatozoa) จะ เกิดภายในทางเดินระบบสืบพันธุ์เพศเมีย (Reproductive tract) โดยตำแหน่งของการปฏิสนธิจะอยู่ ภายในท่อนำไข่ ช่วงเวลาที่เรียกว่าเกิดการปฏิสนธิขึ้น หมายถึง เวลาที่ตัวอสุจิเข้าไปในเซลล์ไข่ได้แล้ว ซึ่งนิวเคลียสของอสุจิจะเกิดการ เปลี่ยนแปลงเป็นโปรนิวเคลียส ขณะเดียวกันนิวเคลียสของไข่ซึ่งเป็น

ส่วนที่เหลือจากการขับ Second polar body ออกจาก Cytolpasm ก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงเป็น โปรนิวเคลียส จากนั้นจะเกิดการรวมตัวกันของโปรนิวเคลียสทั้งสอง (Fusion) เป็นนิวเคลียสเดียว จากนั้นกระบวนการแบ่งตัวหรือแบ่งเซลล์จึงเริ่มขึ้นส่วนการปฏิสนธินอกร่างกาย เป็นการนำเซลล์ไข่มา ปฏิสนธิกับเซลล์อสุจิในหลอดทดลอง โดยมีการเตรียมความพร้อมของทั้งเซลล์ไข่และเซลล์อสุจิรวมถึง การปรับสภาพแวดล้อมที่เลียนแบบกับที่เกิดในธรรมชาติ เพื่อให้เกิดการปฏิสนธิขึ้นได้และพัฒนาเป็น ตัวอ่อนต่อไป การปฏิสนธินอกร่างกายในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีรายงานความสำเร็จที่ให้ผลการตั้งท้องเป็น ครั้งแรกในกระต่าย โดย Chang ในปี ค.ศ.1959 ต่อมามีรายงานความสำเร็จในหนูเมาท์ และหนูแรท (อ้างถึงโดย Gordon, 1994) สำหรับในโคมีรายงานความสำเร็จได้ลูกเกิดครั้งแรกในปี ค.ศ.1982 (Brackett et al., 1982) โดยการใช้เซลล์ไข่ที่เจริญถึงขั้นปฏิสนธิในร่างกายของแม่โคนำมาผสมกันกับตัว อสุจิในหลอดทดลอง ต่อมาในปี ค.ศ.1988 มีรายงานลูกโคเกิดจากกระบวนการปฏิสนธิภายนอก ร่างกายทั้งหมดเป็นครั้งแรก (Goto et al., 1988) นอกจากนี้ยังมีรายงานความสำเร็จในการใช้เทคนิค การปฏิสนธินอกร่างกายของสัตว์อื่น ๆ อีกหลายชนิด ในที่นี้จะเน้นการปฏิสนธินอกร่างกายในโคซึ่งมี การศึกษากันมากที่สุด การใช้เทคนิคการปฏิสนธินอกร่างกายร่วมกับการเก็บเซลล์ไข่ผ่านทางผนังช่องคลอด ปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตลูกโคจากการปฏิสนธินอกรางกาย ได้มีการพัฒนาไปอย่างมาก การเก็บเซลล์ไข่เพื่อนำมาปฏิสนธิกับเซลล์อสุจิในหลอดทดลอง โดยการเจาะผ่านทางช่องคลอดร่วมกับ การใช้เครื่องอัลตราซาวด์ (Ultrasound-guided tranvaginal ovum Pick-Up : OPU) ได้เริ่มดำเนินการใน สัตว์เพื่อลดการบาดเจ็บ และอันตรายสำหรับสัตว์ อีกทั้งยังทำซ้ำได้หลายครั้ง หลังจากนั้นก็มีการ พัฒนาการเก็บร่วมกับการผลิตตัวอ่อนโดยการปฏิสนธินอกร่างกาย และได้นำมาประยุกต์ใช้ในโค พื้นเมืองประจำถิ่น (Bos indicus) แต่ไม่ได้รายงานการผลิตตัวอ่อนถึงระยะที่นำไปย้ายฝาก ในประเทศ ไทยมีการศึกษาไม่มากนักเกี่ยวกับการผลิตตัวอ่อนโดยใช้เซลล์ไข่ที่เก็บจากโคขณะมีชีวิตและการ ปฏิสนธินอกร่างกาย แต่มีรายงานในกระบือ การดำเนินงานด้านการปฏิสนธินอกร่างกาย ต้องคำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อความสำเร็จ และต้องปรับปรุงให้ทันสมัยตลอดเวลา เทคนิคการปฏิสนธินอกร่างกาย ได้ถูกพัฒนามาจนสามารถ นำมาใช้ผลิตลูกสัตว์ได้อย่างกว้างขวางในต่างประเทศ และในประเทศไทยก็สามารถนำมาใช้อย่างได้ผล แล้ว แต่ยังไม่กว้างขวางมากนัก หากมีการนำมาใช้อย่างจริงจังมากขึ้นทั้งรัฐ และเอกชน จะทำให้การ พัฒนาการปรับปรุงพันธุ์ รวมถึงการเพิ่มจำนวนสัตว์พันธุ์ดีไปได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น 2.2.6 การศึกษาทางด้านการค้นหาหน้าที่ยีน (Functional Genomic) “Functional” คือ การศึกษาในเชิงของหน้าที่ “Genomic” คือ เกี่ยวกับสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต

Functional Genomic เป็นความรู้ในเรื่องหน้าที่ของจีโนมหรือของยีนทั้งหมดในจีโนม เกี่ยวข้อง กับอาร์เอ็นเอ ทรานสคริป (RNA transcript) และโปรตีนทั้งหมด จากการศึกษาทางพันธุศาสตร์ พบว่าลักษณะความหอมในข้าวเป็นลักษณะที่สามารถถ่ายทอด ทางพันธุกรรม โดยถูกควบคุมด้วยยีนด้อย (Recessive gene) 1 ยีน ยีนความหอมน่าจะทำหน้าที่ใน ขบวนการเปลี่ยนการกรดอะมิโน “โพรลีน” (Proline) ดังภาพที่ 2.3 ตัวอย่างการค้นหาหน้าที่ยีนที่ให้ ความหอมของข้าว ซึ่งเป็นสารตั้งต้นให้เป็นสารหอม 2AP จึงมีแนวทางการค้นหายีนแบบ Positional cloning และถูกนำมาใช้สำหรับแนวทางนี้จะเริ่มต้นด้วยการหาตำแหน่งของยีนในมวลสารพันธุกรรม ทั้งหมด (Genome) ของข้าว ภาพที่ 2.3 : แสดงตัวอย่างการค้นหาหน้าที่ยีนที่ให้ความหอมของข้าว ที่มา : การค้นหาหน้าที่ยีนที่ให้ความหอมของข้าว (2558 : ออนไลน์) โดยทำการถอดรหัสพันธุกรรมของข้าวขาวดอกมะลิ 105 ในบริเวณที่ยีนความหอมวางตัวอยู่ และนำข้อมูลรหัสพันธุกรรมไปเปรียบเทียบกับข้าวไม่หอม พบความแปรปรวนระหว่างข้าวสองสายพันธุ์ ตรวจพบการเปลี่ยนเพียงรหัสเดียว (Single Nucleotide Polymorphism ; SNP) หลายตำแหน่งในบริเวณ ที่คาดว่าเป็นยีนความหอม ซึ่งการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวพบว่ามีความสัมพันธ์กับปริมาณสาร 2AP ใน ต้น และโดยเฉพาะเมล็ดข้าวด้วย การวิเคราะห์การแสดงออกของยีนแสดงให้เห็นว่ายีนบางยีนมีการ แสดงออกแตกต่างกันในข้าวสายพันธุ์แฝดที่มีความแตกต่างในลักษณะความหอม ขั้นตอนสุดท้ายคือ ต้องยืนยันหน้าที่ของยีนใน “ข้าวจำลองพันธุ์” (Transgenic rice) โดยแบ่งแนวทางศึกษาเป็น 2 กรณี

ได้แก่ กรณีแรกถ่ายฝากยีนจากข้าวไม่หอมเข้าไปในพันธุ์ข้าวหอม โดยคาดว่าผลการแสดงออกของยีน จะทำให้ข้าวหอมเกิดการเปลี่ยนแปลงกลายเป็นข้าวไม่หอม ส่วนอีกกรณีคือการทำให้ยีนที่เคย แสดงออกได้ดีในข้าวไม่หอม แสดงออกได้น้อยลงโดยการขัดขวางการแสดงออก (Antisense) โดยคาด ว่าผลการขัดขวางนี้จะทำให้ข้าวไม่หอม สามารถแบ่งความสำเร็จได้เป็น 3 ช่วงตามความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจีโนม ได้แก่ ระยะแรก ช่วงก่อนจีโนม (Pre-genomics) คือ การศึกษาเน้นหนักในการสร้างแผนที่โครโมโซม (Genetic map) ทั้ง 12 แท่งของข้าว และพัฒนาดีเอ็นเอเครื่องหมาย (DNA marker) เพื่อใช้เป็นหลักกิโล บอกตำแหน่งในแผ่นที่นั้น พบว่ายีนความหอมวางตำแหน่งอยู่บนโครโมโซมแท่งที่ 8 ระยะที่สอง ช่วงที่จีโนม (Genomics) คือ โดยหน่วยปฏิบัติการค้นหา และใช้ประโยชน์ยีนข้าว เพื่อถอดรหัสพันธุกรรมข้าว โดยถอดรหัสพันธุกรรมข้าวโดยเฉพาะโครโมโซมที่ 8 และได้สร้างห้องสมุด ชิ้นส่วนดีเอ็นเอขนาดใหญ่ (BAC library) จากสารพันธุกรรมของข้าวดอกมะลิ 105 ระยะที่สาม ที่เรียกว่า ช่วงหลังจีโนม (Post genomics) ซึ่งมวลสารพันธุกรรมของข้าวได้ถูก ถอดรหัสออกมาจนครบสมบูรณ์มีการสร้างแผนที่โครโมโซมอย่างละเอียดด้วยดีเอ็นเอเครื่องหมาย มากกว่า 3,000 เครื่องหมาย การศึกษาทางพันธุศาสตร์นั้น สามารถนำไปสู่การค้นพบยีนที่ทำหน้าที่ ต่าง ๆ และหากค้นคว้าอย่างลึกซึ้งถึงกลไกการทำงานต่าง ๆ ของยีนนั้นได้ ก็จะสามารถนำไป ประยุกต์ใช้ในด้านต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยั่งยืนในอนาคต ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งในการ นำมาช่วยคัดเลือกในโครงการปรับปรุงพันธุ์ข้าวให้มีลักษณะความหอม 2.2.7 คอลลาเจน (Collagen) คอลลาเจน เป็นโปรตีนโครงสร้างหลักในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหลายชนิดในสัตว์ เป็นองค์ประกอบ หลักของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ฉะนั้นจึงเป็นโปรตีนที่พบมากที่สุดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม โดยคิดเป็น 25 เปอร์เซ็นต์ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณโปรตีนทั้งร่างกาย ส่วนใหญ่พบคอลลาเจนในรูปเส้นใย ฝอยยืดในเนื้อเยื่อเส้นใย (Fibrous tissue) เช่น เอ็นกล้ามเนื้อ (Tendon) เอ็น (Ligament) และผิวหนัง ทั้ง พบมากในกระจกตา กระดูกอ่อน กระดูก หลอดเลือด ทางเดินอาหาร และหมอนกระดูกสันหลัง เซลล์ สร้างเส้นใย (Fibroblast) เป็นเซลล์ที่สร้างคอลลาเจนมากที่สุด (คอลลาเจน, 2558) ในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ คอลลาเจนเป็นองค์ประกอบหลักของเยื่อหุ้มใยกล้ามเนื้อ (Endomysium) คอลลาเจนประกอบเป็น 1 ถึง 2เปอร์เซ็นต์ของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ และเป็น 6 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนัก กล้ามเนื้อมีเอ็นที่แข็งแรง เจลาติน (Gelatin) ซึ่งใช้ในอาหาร และอุตสาหกรรม เป็นคอลลาเจนที่ผ่าน กระบวนการสลายด้วยน้ำ (Hydrolysis) แบบย้อนกลับไม่ได้ (คอลลาเจน, 2558) เกศทิพย์(2541) ได้ศึกษาการสกัดโปรตีนคอลลาเจนจากหอยเชอรี่ เพื่อเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง ของโปรตีนคอลลาเจนที่ได้จากโค พบว่าเมื่อนำมาตรวจสอบด้วยวิธี SDS-Polyacrylamide Gel Electrophoresis และวิเคราะห์กรดอะมิโน Glycine, Proline, Hydroxyproline ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญ

ของคอลลาเจนด้วยวิธี High Performance Liquid chromatography ผลที่ได้แสดงว่าหอยเชอรี่มีโปรตีนที่ เป็นโปรตีนคอลลาเจน เป็นอีกทางเลือกหนึ่งของโปรตีนคอลลาเจนที่ได้จากโค ฉลองขวัญ และคณะ (2551) ได้ศึกษาการสกัดคอลลาเจนจากเกล็ดปลากะพงแดง (Lutjanus argentimaculatus) พบว่า การสกัดด้วยกรดร่วมกับความร้อน ตามด้วยการสกัดด้วยกรดร่วมกับ เอนไซม์เปปซิน โดยศึกษาผลของอุณหภูมิและเวลาในการสกัดทั้ง 2 ขั้นตอน พบว่า อุณหภูมิและเวลา ในการสกัดทั้ง 2 ขั้นตอน มีผลต่อขนาดโมเลกุลของเปปไทด์และปริมาณโปรตีนในสารสกัดคอลลาเจน โดยวิธีการสกัดที่ทำให้ได้ปริมาณโปรตีนสูงสุด (91.76 เปอร์เซ็นต์ ของน้ำหนักเกล็ดปลาแห้งที่ผ่านการ กำจัดแคลเซียม) คือ การสกัดด้วยกรดร่วมกับความร้อนที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 9 ชั่วโมง ตามด้วยการสกัดด้วยกรดร่วมกับเอนไซม์ที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 72 ชั่วโมง ซึ่งผล SDS-PAGE ของสารสกัดคอลลาเจนจากการสกัดด้วยกรดร่วมกับเอนไซม์เพียงอย่างเดียว แสดง ให้เห็นว่าคอลลาเจนจากเกล็ดปลาที่สกัดได้เป็นคอลลาเจน Type I ซึ่งมีองค์ประกอบของหน่วยย่อย เบต้า, อัลฟา 1 และ อัลฟา 2 2.2.8 ไคโตซาน (Chitosan) ไคโตซาน เป็นไบโอโพลิเมอร์ธรรมชาติอย่างหนึ่ง มีโครงสร้างทางเคมีดังภาพที่ 2.4 ซึ่งมี องค์ประกอบสำคัญในรูปของ D–glucosamine พบได้ในธรรมชาติ โดยเป็นองค์ประกอบอยู่ในเปลือก นอกของสัตว์พวก กุ้ง ปู แมลง และเชื้อรา เป็นสารธรรมชาติที่มีลักษณะโดดเด่นเฉพาะตัว คือ ที่เป็น วัสดุชีวภาพ (Biometerials) ย่อยสลายตามธรรมชาติไคโตซานมีความปลอดภัยในการนำมาใช้กับสัตว์ ไม่เกิดผลเสีย และปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม ไคโตซานไม่เกิดการแพ้ ไม่ไวไฟ และไม่เป็นพิษ (Non– phytotoxic) นอกจากนี้ยังส่งเสริมการเพิ่มปริมาณของสิ่งมีชีวิตที่มีประโยชน์(ไคโตซาน, 2558) ภาพที่2.4 : แสดงลักษณะโครงสร้างทางเคมีของไคโตซาน ที่มา : ไคโตซาน (2558 : ออนไลน์) ซึ่งโดยธรรมชาติแล้ว ไคโตซานจะไม่ละลายน้ำเช่นเดียวกับเปลือกกุ้ง กระดองปู หรือเปลือกไม้ ทั่วไป แต่ไคโตซานจะละลายได้ดีเมื่อใช้กรดอินทรีย์เป็นตัวทำละลาย สารละลายของไคโตซานจะมี ความข้นเหนียวแต่ใสคล้ายวุ้น หรือพลาสติกใส ยืดหยุ่นได้เล็กน้อยจึงมีคุณสมบัติที่พร้อมจะทำให้เป็น

รูปแบบต่าง ๆ ได้ง่าย โดยเฉพาะถ้าต้องการทำเป็นแผ่นหรือเยื่อบาง ๆ เป็นเจล หรือรูปร่างเป็นเม็ด เกล็ด เส้นใย สารเคลือบ และคอลลอยด์ เป็นต้น นอกจากนี้ไคโตซานยังย่อยสลายตามธรรมชาติ จึง ไม่เกิดผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต (ไคติน-ไคโตซาน, 2558) Shiau and Yu (1999) ศึกษาการให้อาหารที่ผสมไคโตซานกับปลานิล พบว่าปลานิลลูกผสม ที่ ได้รับอาหารผสมไคโตซานจะมีอัตราการแลกเนื้อที่ดีกว่า และมีน้ำหนักมากกว่าปลานิลลูกผสมที่ได้รับ อาหารปกติ กัญช์ (2553) ได้ศึกษาเกี่ยวกับบทบาทของไคโตซานในแง่ของการใช้เป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน ในปลากะพงขาว (Lates calcarifer) โดยทาการศึกษาหาปริมาณไคโตซานและระยะเวลาที่เหมาะสมเพื่อ ใช้เสริมอาหารเม็ดในการเสริมสร้างภูมิคุ้มกันของปลากะพงขาวพบว่า การเสริมไคโตซานในอาหาร เลี้ยงปลากะพงขาวมีปริมาณไคโตซานที่เหมาะสมคือ ปริมาณร้อยละ 1 ของน้าหนักอาหาร โดยทาการ ทดลองเลี้ยงนาน 47 วัน สามารถกระตุ้นการทางานของระบบภูมิคุ้มกันแบบไม่จำเพาะด้าน กระบวนการเก็บกินสิ่งแปลกปลอมของเซลล์เม็ดเลือดขาวได้เป็นอย่างดี และอัตราการเจริญเติบโตของ ปลากะพงขาวมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น 2.2.9 ไคเมอร่า (Chimera) ในทางพันธุกรรม Chimera หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สร้างขึ้นจากกลุ่มประชากรเซลล์ที่มีต้นกำเนิด ทางพันธุกรรมแตกต่างกันตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป (จากคนละ Zygote กัน) มาเจริญอยู่ร่วมกัน แต่แยกกัน คนละชั้น (ถ้ามาจาก Zygote เดียวกันเรียก Mozaicism) ถ้าเป็นในสัตว์ก็มักจะมีลักษณะทั้งสองเพศอยู่ ร่วมกันเช่นมีทั้งรังไข่ และอัณฑะอย่างเช่นในแมวบางตัวที่เป็นลายกระ (Tortoiseshell cat) แตกต่างกัน ไปในแต่ละดอก บางดอกก็ขอบกว้าง บางดอกก็แคบ แต่จะไม่เป็น Pattern แถบรัศมีที่ชัดเจนเหมือน Chimera แต่ chimera ทุกดอกจะเป็นแถบรัศมีที่มีลักษณะชัดเจนเหมือนกันหมด Chimera สามารถเกิด ร่วมกับ Fantasy ได้ด้วย คือมีลวดลายประจุดร่วมกับการมี Pattern เป็นแถบรัศมี Chimera ไม่สามารถ ขยายพันธุ์โดยการปักชำใบได้ เนื่องจากต้นลูกที่ได้จะสูญเสียลักษณะแถบรัศมีไปดังเช่นตัวอย่างนี้ได้มา แต่ลักษณะ Fantasy ดูโดยรวมแล้วต้นลูกที่มาจากการปักชำใบก็ยังไม่สวยเท่า Chimera ต้นแม่ เนื่องจากไม่มีแถบรัศมี ด้วยเหตุนี้ Chimera จึงมีราคาแพงเนื่องจากต้องขยายพันธุ์ด้วยหน่อจากต้นแม่ เท่านั้น ไม่สามารถใช้ใบปักชำได้ กรณีในสัตว์ ในสัตว์มาโมเซ็ต (ภาพที่ 2.5) โดยลูกทุกตัวที่เกิดมาจะเป็นไคเมร่าหมด โดยมาโมเซ็ตมักจะตั้ง ท้องเป็นแฝด รกที่อยู่ในท้องก็จะเชื่อมรวมกัน เซลล์ก็จะแลกเปลี่ยนกันหมด สมมติว่ามาโมเซ็ตตัวนึงคลอดลูกออกมาเป็นตัวผู้ 2 ตัว ทั้ง 2 ตัวนั้นก็จะมีเซลล์ของกันและกัน อยู่ในตัวเมื่อตัวผู้ 2 ตัวเติบโต และไปผสมพันธุ์กับตัวเมียตัวอื่น ลูกที่เกิดมาอาจจะไม่ใช่ลูกของตัวน้อง แต่เป็นลูกของตัวผู้ตัวพี่ก็ได้ (เช่นเดียวกัน ลูกตัวพี่ก็อาจไปผสมพันธุ์กับตัวเมียตัวอื่น และให้กำเนิดลูก

ของตัวน้องแทนที่จะเป็นของตัวพี่) แต่นั่นก็ไม่สำคัญ เพราะเมื่ออยู่ในกรอบของเผ่าพันธุ์แล้วก็ถือว่า สามารถสืบทอดเผ่าพันธุ์ต่อไปได้ ภาพที่ 2.5 : แสดงมาโมเซ็ต ที่มา : วิชินพงศ์(2547) 2.2.10 แคโรทีนอยด์ (Carotenoids) แคโรทีนอยด์ คือ รงควัตถุที่มีสีเหลือง สีส้ม สีแดง และส้มแดง เป็นไฮโดรคาร์บอนชนิดไม่อิ่มตัว มี พันธะคู่หลายตำแหน่ง การนับ Carbon อะตอมในโครงสร้างแคโรทีนอยด์ดังภาพที่ 2.6 แคโรทีนอยด์ ละลายได้ในน้ำมัน และตัวทำละลายอินทรีย์ต่าง ๆ สลายตัวได้ง่ายจากการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น แคโรทีนอยด์จะทำงานร่วมกับคลอโรฟิวส์ซึ่งเป็นรงควัตถุที่มีสีเขียว ดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์ และช่วยการเจริญเติบโตของพืช มีประโยชน์ต่อสุขภาพร่างกาย ช่วยต้านอนุมูลอิสระ และปกป้องผิว ป้องกันมะเร็ง แคโรทีนอยด์เป็นรงควัตถุ หรือสารสี (Pigment) ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ พบได้ในพืช เช่น ข้าวโพด ฟักทอง ใบกระถิน กลีบดาวเรือง พริกสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว หญ้าขน มันฝรั่ง พริก และใน สัตว์ทะเล เช่น กุ้ง หอยเม่น ปลิงทะเล และปลาดาว

ภาพที่ 2.6 : แสดงการนับ Carbon อะตอมในโครงสร้างแคโรทีนอยด์ ที่มา : แคโรทีนอยด์ (2558 : ออนไลน์) ประเภทของแคโรทีนอยด์ แคโรทีนอยด์จําแนกได้เป็น 2 กลุ่มย่อย ดังนี้ 1. แคโรทีน (Carotene) เป็นรงควัตถุที่มีสีส้ม หรือ ส้ม-แดง เป็นสายยาวของไฮโดรคาร์บอน 2. แซโทฟิวส์(Xanthophyll) มีสีเหลือง หรือส้ม-เหลือง เป็นสายยาวของไฮโดรคาร์บอน ที่มี ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ ซึ่งแซนโทฟิวส์มีหลายชนิดขึ้นอยู่กับระดับ Oxidation ของโมเลกุล แคโรทีนอยด์ในอาหารธรรมชาติมีประมาณ 600 ชนิด ที่พบมากมี 6 ชนิด คือ แอลฟาแค โรที น (Alpha-carotene) เบต้า-แค โรที น (Beta-carotene) เบต้า-คริพ โตแซนทิ น (Betacryptoxanthin) ไลโคพีน (Lycopene) ลูทีน (Lutein) และซีแซนทีน (Zeaxanthin) ประโยชน์ที่ได้รับจากแคโรทีนอยด์มีดังต่อไปนี้ 1. เบต้า-แคโรทีนช่วยเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันที่ดีขึ้นสารอาหารเหล่านี้ทําหน้าที่เป็นสารต้าน อนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยในการรวมตัวเองเข้ากับเยื่อบุเซลล์เหมือนกบวิตามินอี 2. เบต้า-แคโรทีนมีส่วนช่วยลดความเสี่ยงต่อการเป็นโรคมะเร็งหลายชนิด เช่น มะเร็งปอด มะเร็งคอมดลูก มะเร็งผิวหนัง มะเร็งมดลูก มะเร็งในช่องปาก และมะเร็งลําไส้ 3. เบต้า-แคโรทีนในระดับสูงสามารถช่วยลดความเสี่ยงต่อการเป็นโรคต้อกระจก และ โรคจอประสาทตาเสื่อม 4. ลูทิน และซีแซนทินเป็นแคโรทีนอยด์ที่สะสมอยู่บริเวณเรตินาของดวงตา ซึ่งเม็ดสีนี้จะทํา หน้าที่ปกป้องเรตินา และจอประสาทตาจากกระบวนการ Oxidative Stress ซึ่งนั้นหมายความว่าจะช่วย ลดความเสี่ยงต่อการเป็นโรคจอประสาทตาเสื่อมได้ 5. เบต้า-แคโรทีน และแคโรทีนอยด์อีกหลายประเภทจะถูกเปลี่ยนเป็นวิตามิน เอ หากร่างกาย ต้องการ ดังนั้นจึงมีความปลอดภัยต่อการบริโภค และสามารถช่วยให้ร่างกายได้รับวิตามิน เอ ได้อย่าง เพียงพอในยามที่ต้องการ แคโรทีนอยด์รวมสามารถเพิ่มการต่อต้านไม่ให้เกิดปฏิกิริยา Oxidation กับคลอเลสเตอรอล ชนิดเลว (LDL) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อุตสาหกรรมการเลี้ยงสัตว์ นำแคโรทีนอยด์ผสมกับอาหารสัตว์เช่น อาหารปลา อาหารสุกร อาหารโค รวมทั้งอาหารสัตว์ปีกซึ่งจะมีผลทำให้เนื้อ และผลิตภัณฑ์จากสัตว์เหล่านี้มีสีสันที่ดีเป็นที่ น่าสนใจต่อการบริโภค เช่น มีการทดลองนำสารสกัดที่ได้จากดอกดาวเรืองแห้ง (มีสารพวก แซนโทฟิลล์) เลี้ยงสัตว์ปีก มีผลให้เนื้อไก่และไข่แดงมีสีสันเพิ่มขึ้น อัจฉรา และมงคล (2556) ได้ศึกษาเมทาบอลิซึมและคุณประโยชน์ของแคโรทีนอยด์ในการเพิ่ม ความเข้มสีไข่แดงของไข่ไก่เมทาบอลิซึมของแคโรทีนอยด์คุณสมบัติ ชนิดและโครงสร้าง การย่อยและ การดูดซึมปัจจัยที่มีผลต่อการดูดซึม บทบาทต่อการป้องกันโรค และคุณประโยชน์ของแคโรทีนอยด์ที่ ช่วยป้องกันการถูกทำลายเซลล์จากอนุมูลอิสระ (Free radical) ปกป้องผลกระทบจากแสงแดด และ บทบาทสำคัญของแคโรทีนอยด์ในการช่วยเพิ่มความเข้มสีของไข่แดงของไข่ไก่ได้ เพื่อตอบสนองความ ต้องการของผู้บริโภคได้ ณัฐพร (2547) ได้ศึกษาผลของรงควัตถุแคโรทีนอยต์ที่ได้จาก Rhodotorula rubra และ ใบกระถินต่อการเปลี่ยนสีของปลาแฟนซีคาร์พ (Cyprinus carpio Linn.) โดยการนำ Rhodotorula rubra และใบกระถิน ไปผสมกับสูตรอาหารเพื่อเลี้ยงปลาแฟนซีคาร์พ จากการทดลองพบว่าปลาที่เลี้ยงด้วย สูตรอาหารจากกระถิน ให้ปริมาณแคโรทีนอยด์ในเนื้อปลาเพิ่มขึ้นมากกว่าสูตรอื่น และสูตรอาหารที่ได้ จากยีสต์ ให้ค่าสีแดง และสีเขียวในเกล็ดปลา และเนื้อปลาเพิ่มขึ้นมากกว่าสูตรอาหารอื่น ๆ 2.2.11 จีโนม (Genome) จีโนม คือ มวลสารพันธุกรรมทั้งหมดที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตอย่างปกติของสิ่งมีชีวิต ซึ่งใน กรณีของสิ่งมีชีวิตชั้นสูง จีโนมก็คือ ชุดของ DNA ทั้งหมดที่บรรจุอยู่ในนิวเคลียสของทุก ๆ เซลล์จึงมีคำ กล่าวว่า จีโนม คือ "แบบพิมพ์เขียว" ของสิ่งมีชีวิต ในจีโนมของพืชและสัตว์นั้น นอกจาก DNA ส่วนที่ เก็บรหัสสำหรับสร้างโปรตีนที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของเซลล์ ซึ่งเรียกกันว่ายีน (Gene) แล้ว ยังมีส่วน ของ DNA ที่ไม่ใช่ยีน และยังไม่ทราบหน้าที่ที่แน่ชัดทั้งหมด แต่ในการศึกษาจีโนมนั้นต้องศึกษาทั้งหมด ทั้งส่วนที่เป็นยีนและไม่ใช่ยีน

ภาพที่ 2.7 : จีโนมขนาดต่างๆ ซึ่งบรรจุอยู่ภายในเซลล์ ออแกเนลล์ และอนุภาคของสิ่งมีชีวิต ที่มา : วิชินพงศ์(2547) จีโนมของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ (ภาพที่ 2.7) จะมีขนาดแตกต่างกัน ทั้งนี้ไม่ขึ้นกับขนาดและ รูปร่างของสิ่งมีชีวิต เช่น จีโนมมนุษย์ประกอบด้วยโครโมโซม 23 คู่ หรือ 46 แท่ง แบ่งเป็น 2 ชุด คือ ได้มาจากพ่อและแม่อย่างละชุด ใน 1 ชุดจีโนมของคน มีปริมาณ DNA ประมาณ 3 พันล้านคู่เบส หรือ 3 จิกะเบส (Gb) อยู่ในนิวเคลียส และอีกเล็กน้อยในไมโตคอนเดรีย (วิชินพงศ์, 2547) ในพืชพวก หอมหัวใหญ่ มีจีโนมขนาด 15 จิกะเบส อยู่ในนิวเคลียส และอีกเล็กน้อยในไมโตคอนเดรียรวมทั้งคลอ โรพลาสต์ในแบคทีเรีย E. coli จีโนมมีขนาดเล็ก 4 ล้านคู่เบส (4 เมกะเบส) อยู่ในไซโตพลาซึม และ ไวรัส เช่น ฝาจแลมบ์ดามีจีโนมขนาด 50 กิโลเบส อยู่ในอนุภาค เป็นต้น จากการที่ทราบรายละเอียดของจีโนมในสิ่งมีชีวิตต่างๆ ทำให้สามารถนำมาประยุกต์ใช้ ประโยชน์ได้หลากหลาย อาทิเช่น การตัดต่อยีนจากสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง แล้วถ่ายเข้าไปในสิ่งมีชีวิตอีก ชนิดหนึ่ง หรือชนิดเดียวกันเพื่อให้เกิดการแสดงออกของยีนนั้นในสิ่งมีชีวิตที่ถูกถ่ายยีนเข้าไป จัดเป็น กระบวนการทางพันธุวิศวกรรม (Genetic engineering) อย่างหนึ่ง ซึ่งต้องอาศัยเทคนิคการเชื่อมดีเอนเอ เข้าด้วยกัน เรียก 'เทคโนโลยีการตัดต่อดีเอนเอ' (Recombinant DNA technology) ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป ความรู้เรื่องจีโนมยังสามารถนำมาประยุกต์ใช้เพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมได้ด้วยการโคลนนิ่ง (Cloning) ทั้งภายในเซลล์และนอกเซลล์ โดยใช้เทคนิคพีซีอาร์ (Polymerase Chain Reaction ; PCR) และ ตรวจสอบสารพันธุกรรมที่ต้องการด้วยวิธีไฮบริไดเซชัน (Hybridization) ซึ่งทำให้เกิดการพัฒนามาสู่วิธี ตรวจหาลายพิมพ์ดีเอนเอ (DNA fingerprint) หลากหลายรูปแบบ ซึ่งจะทำให้ระบุจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิต แต่ละชนิดได้ นอกจากนี้ยังมีการสร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปลงสารพันธุกรรม หรือจีเอ็มโอ (GMO ;

Genetically Modified Organism) โดยการตัดต่อ และถ่ายยีน เพื่อให้ได้ผลผลิตตามต้องการ รวมทั้งการ ทำในมนุษย์ด้วย (วิชินพงศ์, 2547) โดยเป็นลักษณะของการรักษาโรคทางพันธุกรรมด้วยยีนบำบัด (Gene therapy) 2.2.12 ชีวสารสนเทศศาสตร์ (Bioinformatics) ชีวสารสนเทศศาสตร์ (Bioinformatics) คือ ศาสตร์การเรียนรู้ด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพแขนงใหม่ ซึ่งศึกษาโดยใช้การผสมผสานความรู้จาก อณูชีววิทยา (Molecular biology) พันธุศาสตร์ (Genetics) ชีวเคมี (Biochemistry) จุลชีววิทยา(Microbiology) คณิตศาสตร์ประยุกต์สถิติศาสตร์สารสนเทศ ศาสตร์ (Informatics) และวิทยาการคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยในการจัดเก็บ การประมวลผล และการ สืบค้นข้อมูลทางชีววิทยาอย่างเป็นระบบ เพื่อใช้ในการตอบปัญหาต่าง ๆ ในทางชีววิทยา หรือ ทำการ สร้างแบบจำลองต่าง ๆ จากข้อมูลเหล่านั้นเพื่อทำนายความเป็นไปได้ในทางชีววิทยา ทำให้เกิดศาสตร์ ใหม่ต่อ ๆ มา อย่างเช่น จีโนมิก ส์ (Genomics) โปรตีโอมิกส์ (Proteomics) เมตาบอโลมิกส์ (Metabolomics) เป็นต้น (ชีวสารสนเทศศาสตร์, 2558) ข้อมูลทางชีววิทยาที่เกี่ยวกับชีวสารสนเทศศาสตร์ (Bioinformatics) อย่างเช่น ข้อมูลรหัสทาง พันธุกรรมต่าง ๆ ข้อมูลลำดับรหัสของโปรตีนชนิดต่างๆ ข้อมูลปริมาณของชีวโมเลกุลชนิดต่าง ๆ รวมถึงระดับการแสดงออกของยีน (Gene) ต่าง ๆ อย่างพวกข้อมูลของ mRNA และโปรตีนที่ได้จากยีน (Gene) นั้น ๆ และข้อมูลหมายเหตุต่าง ๆ (Annotation data) โดยจะเอาข้อมูลเหล่านี้ไปทำการจัด เรียงลำดับรหัสของโปรตีน การจัดโครงสร้างของโปรตีน การทำนายโครงสร้างของโปรตีน การค้นหา สืบค้นยีน (Gene) หรือ การสร้างแบบจำลองทางวิวัฒนาการต่าง ๆ เป็นต้น เนื่องจากข้อมูลเหล่านี้มี จำนวนมาก และมีความซับซ้อนมาก หากศึกษาชีวสารสนเทศศาสตร์(Bioinformatics) จะทำให้การ จัดเก็บ สืบค้น และประมวลผลข้อมูลต่าง ๆ เหล่านี้ได้สะดวก และมีประสิทธิภาพมากขึ้น (ชีวสารสนเทศศาสตร์, 2558) Bioinformatics สามารถใช้ในการทำนายยีนที่ศึกษาว่าเป็นยีนอะไรมีหน้าที่อย่างไร เปรียบเทียบ ความคล้ายคลึงของยีนที่มีกับข้อมูลที่มีอยู่ในฐานข้อมูล ดูว่ายีนที่สนใจศึกษานั้นสามารถพบในสิ่งมีชีวิต ใดได้บ้าง ดูว่ายีนที่สนใจศึกษานั้นอยู่ที่ตำแหน่งใดบนโครโมโซม และโปรตีนที่ต้องการศึกษาจัดอยู่ใน โปรตีนกลุ่มใด เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางชีวภาพของดีเอ็นเอ (Tools for DNA Bioinformatis) จากฐานข้อมูลหลัก ๆ ที่ให้บริการในด้านการศึกษาข้อมูลที่เกี่ยวกับดีเอ็นเอที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน นั้น ได้แก่ EMBL, NCBL และ DDBJ ซึ่งเป็นข้อมูลที่ประกอบด้วยโปรแกรมต่าง ๆ ที่สามารถนำมาใช้ใน การวิเคราะห์ข้อมูลของจีโนม อีกทั้งยังสามารถเชื่อมต่อไปยัง Website อื่น ๆ ได้ใช้ในการค้นหาลำดับ นิวคลีโอไทด์เพื่อเปรียบเทียบความเหมือนของลำดับนิวคลีโอไทด์ ที่มีอยู่กับฐานข้อมูลใช้ในการค้นหาว่า ยีนที่สนใจนั้นมีการแสดงออกในสิ่งมีชีวิตชนิดใดบ้าง (ณ้ฐพร, 2557)

จากตัวอย่างการศึกษาของศาสตราจารย์ ดร.สกล พันธุ์ยิ้ม ได้ทำการวิจัยด้านอณู ได้ศึกษาหา วิธีการจำแนกความหลายหลายของยุงก้นปล่องโดย DNA probe โดยการใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรม ค้นหา DNA จำเพาะของยุงก้นปล่องจนได้ DNA จำเพาะต่อยุงก้นปล่อง สปีซีส์ A, B, C, D สำหรับการ ตรวจหาและจำแนกสปีซีส์ของยุงก้นปล่องสามารถตรวจหาได้จากชิ้นส่วนของยุงหรือลูกน้ำ โดยได้ ศึกษา DNA ซ้ำซ้อน (Repetitive DNA) ในเชื้อมาลาเรียชนิดฟาลซิปารุ่ม และไวแวกซ์ เพื่อหาโครงสร้าง และหน้าที่ DNA ได้นำข้อมูลการเรียงลำดับมาสังเคราะห์ DNA primer แล้วใช้กระบวนการ Polymerase Chain Reaction (PCR) มาเพิ่มขยาย DNA ซ้ำซ้อนที่จำเพาะ จนสามารถพัฒนาขึ้นเป็นวิธีการตรวจหา เชื้อมาลาเรียจากเลือด โดยวิธีง่ายๆ มีความไวในระดับเชื้อ 1 ตัวต่อเลือด 1 มิลลิลิตร และให้ผลตรวจ ประมาณ 50 ตัวอย่างภายในเวลา 4 ชั่วโมง 2.2.13 ซินไบโอติก (Synbiotic) ซินไบโอติก คือ สารเสริมที่มีการรวมกันของสารเสริมชีวนะ (Probiotic) เป็นจุลินทรีย์ที่เป็น ประโยชน์กับอาหารเสริมชีวนะ (Prebiotic) ที่เป็นสารอาหารที่ร่างกายไม่สามารถถูกย่อยได้ในระบบ ทางเดินอาหารส่วนต้นจนถึงลำไส้เล็ก การทำงานที่มีประสิทธิภาพของ Synbiotic จึงเกิดที่ลำไส้ใหญ่ โดยอาหารเสริมชีวนะ จะไปกระตุ้นให้จุลินทรีย์สารเสริมชีวนะเกิดการทำงาน หรือมีการเจริญเติบโต อย่างรวดเร็ว จึงสามารถนำมาผลิตเป็นสารเสริมได้ ในปัจจุบันได้มีการนำซินไบโอติกมาประยุกต์ใช้ในการเติมในอาหารประเภทต่าง ๆ เพื่อเพิ่ม คุณค่า ได้แก่ ผลิตภัณฑ์นม ผลิตภัณฑ์อาหารเสริม ผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ และผลิตภัณฑ์ธัญพืชต่าง ๆ (พรีไบโอติก, 2557) และการนำมาเสริมในผลิตภัณฑ์อาหารสัตว์ โดยสัตว์จะได้รับประโยชน์ คือจะทำ ให้สัตว์เจริญเติบโตได้ดีขึ้น สุขภาพแข็งแรง ไม่เกิดโรค หรือมีภูมิคุ้มกันที่ดี สามารถรักษาสมดุลของ จุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหารโดยช่วยให้ระบบย่อยอาหารดีขึ้น และมีการดูดซึมอาหารได้ดีขึ้น (วรรณพร, 2557) อีกทั้งยังลดความสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายในการใช้ยาปฏิชีวนะ และสารเคมีที่มีราคาสูง ไม่ก่อให้เกิดสารตกค้างในสัตว์ และปัญหาการดื้อยาได้อีกด้วย (ณัฐพร, 2554) ณัฐพร (2554) ศึกษาปัจจัยที่เหมาะสมในการผลิตซินไบโอติกจากกากถั่วเหลืองเพื่อใช้เป็น อาหารสัตว์น้ำการศึกษาโภชนาการของกากถั่วเหลือง พบว่า หลังการหมักเถ้าลดลง 0.3600 เปอร์เซ็นต์โปรตีนลดลง 1.6655 เปอร์เซ็นต์ เยื่อใยลดลง 1.1835 เปอร์เซ็นต์ไขมันลดลง 0.8756 เปอร์เซ็นต์ คาร์โบไฮเดรตลดลง 13.9225 เปอร์เซ็นต์ ความชื้นเพิ่มขึ้น 17.4667 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากมี แบคที่เรียที่ใช้โปรตีน คาร์โบไฮเดรต เป็นแหล่งพลังงาน การศึกษาทำให้เห็นว่าซินไบโอติกจากกากถั่ว เหลืองนั้นผลิตกรดแลคติกที่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ก่อโรคในระบบทางเดินอาหาร ได้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในทางที่เป็นประโยชน์ในทางการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ได้ เนื่องจากจุดประสงค์ หลักในการผลิตซินไบโอติกจากกากถั่วเหลืองก็เพื่อการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เพื่อทดแทนการใช้สารเคมี และยาปฏิชีวนะ ในการส่งเสริมสุขภาพของสัตว์น้ำ และสิ่งแวดล้อมซึ่งควรต้องมีการศึกษาในการนำ ซินไบโอติกไปใช้จริงในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำต่อไป

2.2.14 ทรานสคริปโตมิกส์ (Transcriptomics) Transcriptomics หรือ RNA transcript หมายถึง กระบวนการศึกษากระบวนการแสดงออกของ ยีนในการศึกษา mRNA ทั้งหมดของเซลล์ (ซึ่งได้แก่ Mwssenger RNA รวมทั้ง Non-coding RNA) ที่เกิด จากการแสดงออกของยีนต่าง ๆ ในจีโนม ในการศึกษาเกี่ยวกับการแสดงออกของ Transcriptomics มีประโยชน์ในการที่จะทำให้เกิดความ เข้าใจเกี่ยวกับชีววิทยาของมนุษย์ รวมทั้งกลไกลต่าง ๆ และสาเหตุของโรคที่อาจเกิดจากการ เปลี่ยนแปลงของ Transcriptomics ประโยชน์ในการศึกษา Transcriptomics จะเน้นเกี่ยวกับด้านต่าง ๆ ที่สำคัญดังต่อไปนี้ Transcript cataloging เป็นการศึกษาโครงสร้าง RNA transcript ทั้งหมดที่เกิดขึ้นจากการ แสดงออกของยีนในจีโนม รวมทั้ง RNA transcript ที่เกิดจากกระบวนการ RNA processing Transcriptome profiling เป็นการศึกษาระดับการแสดงออกของ RNA transcript ในเซลล์ชนิดใด ชนิดหนึ่ง (เช่น เซลล์ปกติ และเซลล์มะเร็ง ฯลฯ) ในสภาวะหรือเวลาใด ๆ Transcriptome networking เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการควบคุมการแสดงออกของ RNA transcript ซึ่งเป็นกระบวนการที่สำคัญอันหนึ่งในการนำข้อมูลทางพันธุกรรมของจีโนมมาสร้างเป็น ผลผลิตที่ทำหน้าที่ภายในเซลล์ (ณ้ฐพร, 2557) ทรานสคริปโตมิกส์ (Transcriptomics) เป็นการวิเคราะห์หากลุ่มยีนเป้าหมายที่มีการแสดงออก ของยีนในเนื้อเยื่อ ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง หรือการ เปรียบเทียบการแสดงออกของกลุ่มยีนในเนื้อเยื่อ เป้าหมายภายใต้เงื่อนไขสภาวะแวดล้อมที่แตกต่างกัน โดยอาศัยเทคโนโลยีของดีเอ็นเอไมโครอะเรย์ (DNA microarray) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ยีนชิป (gene chip) เช่น การศึกษาการแสดงออกของยีนใน อวัยวะเป้าหมายต่าง ๆ ที่มีความผลต่อลักษณะสำคัญทางเศรษฐกิจ เช่น รังไข่ กล้ามเนื้อ และตับ โดย เปรียบเทียบระหว่างสัตว์ที่มีลักษณะปรากฏแตกต่างกัน เช่นให้ลูกดก-ไม่ดก หรือโตเร็ว-โตช้า การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของยีนที่แสดงออกในเซลล์ เนื้อเยื่อที่ได้รับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน เช่น การเปลี่ยนแปลงของยีนที่แสดงออกในเซลล์เม็ดเลือดขาวของสัตว์ปกติ-สัตว์ที่ถูกทำให้ติดเชื้อ และการ แสดงออกของยีนที่แตกต่างกันในเซลล์ตับของสัตว์ที่ได้รับอาหารปกติ-ถูกจำกัดอาหาร (Transcriptomics, 2558) นริศรา (2008) ทำการวิเคราะห์ทรานสคริปโตม และโปรติโอมของผลผลิตจากต่อมน้ำลายของ ริ้นดำเพศเมีย โดยได้สุ่มเลือกโคโลนีที่มาจากต่อมน้ำลายจำนวน 128 โคโลนี ไปทำการหาลำดับ นิวคลีโอไทด์ และจัดกลุ่มตามค่าความเหมือนของแต่ละสายนิวคลีโอไทด์ ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 36 กลุ่ม ทั้งนี้ยังจัดกลุ่มตามประเภทของโปรตีนที่คาดว่าได้จากการแปลรหัสของสายนิวคลีโอไทด์ ดังกล่าว เป็น 4 ประเภทได้แก่ โปรตีนที่ถูกหลั่งออกมา โปรตีนที่เกี่ยวกับเซลล์ โปรตีนที่ไม่ทราบชื่อแต่ พบในฐานข้อมูลทางด้านพันธุกรรม และโปรตีนที่ไม่พบในฐานข้อมูลทางด้านพันธุกรรม โดยมีสาย นิวคลีโอไทด์จำนวน 7 กลุ่ม ที่เมื่อถอดรหัสแล้วได้โปรตีนที่จัดอยู่ในประเภทโปรตีนที่ถูกหลั่งออกมา ซึ่ง

มีบทบาทเกี่ยวกับกระบวนการแข็งตัวของเลือดปฏิกิริยาระหว่างโฮสต์กับโปรตีน การหล่อลื่นและการ กินอาหาร มีสายนิวคลีโอไทด์จำนวน 9 กลุ่ม ที่เมื่อถอดรหัสแล้วได้โปรตีนที่จัดอยู่ในประเภทโปรตีนที่ เกี่ยวกับเซลล์ ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีน การเจริญเติบโต และหน้าที่อื่นที่เกี่ยวกับ เซลล์ นอกจากนี้ยังมีสายนิวคลีโอไทด์อีก 15 กลุ่ม และ 5 กลุ่ม ซึ่งเมื่อถอดรหัสแล้วพบว่าเป็นโปรตีนที่ ไม่ทราบชื่อแต่พบในฐานข้อมูลทางพันธุกรรม และโปรตีนที่ไม่พบในฐานข้อมูลทางพันธุกรรม ตามลำดับ จากการวิเคราะห์ด้วย SDS-PAGE พบว่าในต่อมน้ำลายริ้นดำเพศเมียนี้มีแถบโปรตีนหลัก 7 แถบ และยังมีแถบโปรตีนย่อยอีกหลายแถบ แต่อย่างไรก็ตามการหาลำดับกรดอะมิโนส่วนปลาย ด้านอะมิโนของแถบโปรตีนหลักนั้น ไม่ได้ลำดับกรดอะมิโนที่เป็นประโยชน์ ผลที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้ ทำให้ได้ข้อมูลพื้นฐานทางด้านอณูชีววิทยา 2.2.15 โปรติโอมิกส์ (Proteomics) มาร์ค วิลกินส์ (Marc Wilkins) นักชีวสารสนเทศศาสตร์ ชาวออสเตรเลีย ได้เสนอคำว่า โปรติโอ มิกส์ (Proteomics) เป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1994 โดยให้คำจำกัดความว่าเป็นการศึกษาโปรตีนทุกชนิดที่ เป็นผลผลิตของยีนทั้งหมด โดยศึกษาโครงสร้าง การทำงาน บริเวณ และภาวะที่พบโปรตีนเหล่านั้น รวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนชนิดต่าง ๆ ในวิถีการสร้าง และสลายสารเคมีภายในเซลล์ ซึ่งใช้ เทคนิคจำเพาะต่อการแยกโปรตีนชนิดต่าง ๆ ออกจากกัน จากนั้นเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลโปรตีน ซึ่ง ทำให้ทราบชนิดของโปรตีนที่สร้างขึ้นภายในเซลล์ (Proteomics, 2558) ในปัจจุบันโปรติโอมิกส์มีความสำคัญเป็นอยางมากในการคนพบสารบงชี้ทางชีวภาพ เพื่อการ วินิจฉัยการพยากรณ์ และติดตามการรักษาโรค นอกจากนี้ยังสามารถระบุชนิดของเชื้อกอโรคในงานด านจุลชีววิทยาดวย Matrix Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) การศึกษาดานพยาธิวิทยา ของเนื้อเยื่อดวย MALDI tissue imaging การศึกษาดานโครงสราง และหนาที่ของโปรตีนมี ความสําคัญตอการพัฒนาองคความรูพื้นฐานในงานวิจัยทางวิทยาศาสตรเชิงประยุกต์ และทางการ แพทยสําหรับเทคนิคทางโปรติโอมิกส์ที่มีความสำคัญ และนิยมใช้ศึกษาอย่างแพรหลาย ได้แก Two Dimensional-Polyacrylamide Gel Electrophoresis (2D-PAGE) และMass Spectrotrometry ซึ่งมีบทบาท มากเกี่ยวกับงานวิจัยดานการแพทย และยังสามารถนำเทคโนโลยีไปประยุกต์ใช้ศึกษาโปรตีนที่เกี่ยวข้อง กับการพัฒนารังไข่ของกุ้งกุลาดำโมเลกุลเครื่องหมายจำเพาะกับโรคมะเร็ง และการตรวจหาเปปไทด์ ออกฤทธิ์ทางชีวภาพอย่างรวดเร็ว (Proteomics, 2558) มีการคาดคะเนกันว่าน่าจะมีโปรตีนมากมาย และหลากหลาย รูปแบบประมาณ 500,000- 1,000,000 ชนิด ในสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ ในโลกนี้ ยีนหรือดีเอ็นเอเป็นตัวกำหนดโครงสร้างของโปรตีน แต่โปรตีนต่าง ๆ เหล่านั้นอาจรวมตัวกันในรูปแบบต่าง ๆ กัน ทำให้เกิดเป็นโปรตีนชนิดใหม่ ๆ ได้ เช่น ยีน A ไปโปรตีน A, ยีน B ไปโปรตีน B, ยีน C ไปโปรตีน C ผลผลิตโปรตีนเหล่านี้อาจเกิดกระบวนการ ทางเคมีภายในเซลล์ ทำให้เกิดเป็นโปรตีนที่ซับซ้อนขึ้นมาใหม่ เช่น โปรตีน AB, AC, BC และABC เป็นต้น โปรตีนที่ซับซ้อนเหล่านี้ จะมีบทบาท และหน้าที่แตกต่างกัน จึงไม่น่าแปลกใจที่มีความ

หลากหลายของชนิด และจำนวนโปรตีนมากกว่ายีนหลายร้อยเท่า ดังภาพที่ 2.8 แสดงการเกิด กระบวนการทางเคมีภายในเซลล์ทำให้เกิดเป็นโปรตีนที่ซับซ้อนขึ้นมาใหม่จำนวนมาก ภาพที่ 2.8 : แสดงการเกิดกระบวนการทางเคมีภายในเซลล์ ทำให้เกิดเป็นโปรตีนที่ซับซ้อนขึ้นมาใหม่ ที่มา : การทำโปรติโอมิกส์ (2558 : ออนไลน์) ศิริพร และคณะ (2555) ได้ศึกษาเทคนิคทางโปรตีโอมิกสเพื่องานวิจัยทางการแพทย์พบว่า โปรตีโอมิกสถูกใช้ในการศึกษางานด้านโปรตีน เช่น การแสดงออกของโปรตีน มีความสามารถส่งใน การวิเคราะห์ตัวอย่างที่มีปริมาณนอย ๆ ในระดับเฟมโตโมล หรือ 10-15 mol อีกทั้งยังสามารถใชศึกษา โปรตีนไดคราวละจํานวนมาก ปจจุบันเทคนิคทางโปรตีโอมิกสที่ใชในการศึกษาที่สําคัญ ได้แก่ Mass Spectrometer องคประกอบของเครื่องดังกลาว ไดแก 1. สวนผลิตไอออน (Ion source) ที่ไดจากระบบของ Electrospray ionization (ESI) และ Matrix Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) 2. สวนวิเคราะหมวล (Mass analyzer) โดยมีหนวยเปนมวลตอประจุ 3. สวนตรวจวัด (Ion detector) และ4) สวนประมวลผล (Data system) ซึ่งถูกควบคุมดวยระบบ คอมพิวเตอรที่เชื่อมโยงกับฐานขอมูล (Database) เชน NCBI homepage และExpasy proteomics tools เปนตน การประยุกตใชงาน ได้แก่ การทํา Peptide Mass Fingerprints (PMF), การคนหาสารบงชี้ตาง ๆ การทํา MALDI-biotyper และการทํา MALDI-tissue imaging เปนตน สรุปไดวาเทคนิคทางโปรตีโอมิกส ไดถูกพัฒนา ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้กับงานวิจัยเรื่องการพัฒนายา การตรวจสมมุติฐานของโรค การ รักษาโรค และงานวิจัยทางการเกษตรต่าง ๆ เป็นต้น

2.2.16 โปรไบโอติก (Probiotic) Probiotics หรือสารเสริมชีวนะ หมายถึง กลุ่มของจุลินทรีย์ที่มีชีวิตซึ่งเข้าไปอยู่ในระบบของ ร่างกาย และสัตว์ แล้วก่อให้เกิดประโยชน์ต่อสุขภาพร่างกายของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ โดยจุลินทรีย์นั้นทำ หน้าที่ช่วยปรับสมดุลของสภาพแวดล้อมในระบบลำไส้ ดังภาพที่ 2.9 แสดงตัวอย่างของจุลินทรีย์ โปรไบโอติก ภาพที่ 2.9 : แสดงจุลินทรีย์โปรไบโอติก ที่มา : จุลินทรีย์โปรไบโอติก (2558 : ออนไลน์) โปรไบโอติกเป็นจุลชีพไม่ก่อโรคที่สร้างประโยชน์ต่อร่างกายช่วยให้สุขภาพแข็งแรง และ สามารถทำงานได้ดี ปัจจุบันมีจุลชีพมากกว่า 20 ชนิด ที่มีคุณสมบัติเหล่านี้ และให้ประโยชน์ในการ รักษา และป้องกันโรคเกือบ 10 ชนิด แม้ว่าผลข้างเคียงจากการใช้จุลชีพเหล่านี้จะมีน้อยเมื่อเทียบกับ ยาปฎิชีวนะแต่ก็ยังต้องระวังในการใช้จุลชีพแต่ละประเภทให้ตรงกับโรค และพิจารณาการใช้ในด้าน ปริมาณส่วนประกอบ ปละระยะเวลาในการรักษาแต่ละโรค การประยุกต์ใช้จุลินทรีย์โปรไบโอติกในผลิตภัณฑ์อาหาร อาหารที่มีจุลินทรีย์โปรไบโอติก หรือสารเสริมชีวนะส่วนใหญ่จะอยู่ในกลุ่มของนม และ ผลิตภัณฑ์นม เช่น โยเกิร์ต และผลิตภัณฑ์นมหมักอย่างไรก็ตาม มีผู้บริโภคบางกลุ่มที่ไม่สามารถ บริโภคผลิตภัณฑ์นมได้ เนื่องจากผู้บริโภคอาจมีปัญหาในเรื่องของการย่อยน้ำตาลแลคโตสไม่ได้หรือไม่ สามารถดื่มนมที่มีปริมาณคลอเลสเตอรอล ดังนั้นผลิตภัณฑ์ผลไม้ที่มีจุลินทรีย์โปรไบโอติก เช่น น้ำ ผลไม้ และผลไม้อบแห้ง จึงเป็นทางเลือกใหม่เพื่อสุขภาพของผู้บริโภคโรค ที่ไม่สามารถบริโภค ผลิตภัณฑ์นมได้ อีกทั้งผลไม้ และเป็นอาหารที่มีประโยชน์ เนื่องจากมีสารต้านอนุมูลอิสระ วิตามิน แร่

ธาตุ และเส้นใยอาหารอยู่มาก นอกจากนี้ผลไม้ยังไม่มีสารที่ก่อให้เกิดการแพ้เหมือนที่มีในนม ดังภาพที่ 2.10 แสดงตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่มีสารเสริมชีวนะที่ขายตามท้องตลาด ภาพที่ 2.10 : แสดงผลิตภัณฑ์ที่มีสารเสริมชีวนะ (Probiotic) ที่มา : ผลิตภัณฑ์โปรไบโอติก (2558 : ออนไลน์) ประโยชน์ต่อสุขภาพของ Probiotic 1.การลดภาวะไม่ทนต่อแลกโตส (Lactose intolerance) สารเสริมชีวนะในอาหารประเภทนมเปรี้ยวหรือโยเกิร์ต สามารถช่วยบรรเทาอาการท้องอืด ท้องเฟ้อ ท้องเดิน และปวดท้องได้ เนื่องจากสารเสริมชีวนะจะช่วยย่อยแลกโตสไปแล้วในระหว่างการ หมัก (Fermentation) จึงทำให้มีแลคโตสเหลือน้อยกว่าหรือไม่มีเลย 2. การลดระดับคลอเลสเตอรอลในเลือด ในจุลินทรีย์โปรไบโอติกจะมีเอนไซม์ที่สามารถจับกับกรดน้ำดี และทำให้กรดน้ำดีถูกขับออก ทางอุจจาระเพิ่มขึ้นจึงส่งผลให้สามารถลดระดับคลอเลสเตอรอลในเลือดได้ 3. การบรรเทาอาการท้องเดิน สารเสริมชีวนะจะกดการทำงานของสารก่อมะเร็งควบคุมหรือเหนี่ยวรั้งการเจริญของแบคทีเรีย ที่มีเอนไซม์ในการทำให้เกิดสารก่อมะเร็งมีผลต่อการเคลื่อนไหวหรือการบีบตัวของลำไส้ทำให้กำจัดสาร

ก่อกลายพันธุ์ออกจากร่างกายได้เร็วขึ้น และกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายโดยเฉพาะอย่างยิ่งการ ติดเชื้อในระบบทางเดินอาหาร จำรูญ และคณะ 2553 ศึกษาใช้สารเสริมชีวนะเพื่อเพิ่มศักยภาพการผลิตและทดแทนการใช้ยา ปฏิชีวนะในแม่สุกรอุ้มท้อง และแม่สุกรเลี้ยงลูก จากการศึกษาผลการป้อน Bacillus subtilis สายพันธุ์ แม่โจ้ 9 (MP 9) และ สายพันธุ์แม่โจ้ 10 (MP10) ต่อประสิทธิภาพการผลิตและจุลินทรีย์ในมูลของ ลูกสุกรระยะดูดนมพบว่า 1. ประสิทธิภาพในการเพิ่มน้ำหนักตัวของลูกสุกรพบว่าลูกสุกรในกลุ่มที่ได้รับการป้อน MP 9 และMP 10 มีน้ำหนักตัวที่อายุ 14, 21 และ 28 วัน ดีกว่ากลุ่มที่ได้รับการป้อนยาปฏิชีวนะและกลุ่ม ควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P<0.05) จึงสามารถสรุปได้ว่า MP 9 และ MP 10 สามารถช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพในการเพิ่มน้ำหนักของลูกสุกรได้ 2. อัตราการเจริญเติบโตต่อตัวต่อวันพบว่าลูกสุกรกลุ่มที่ได้รับการป้อนสารเสริมชีวนะ MP 9 และMP 10 มีอัตราการเจริญเติบโตต่อตัวต่อวันสูงกว่าลูกสุกรกลุ่มที่ได้รับการป้อนยาปฏิชีวนะและลูก สุกรกลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญยิ่งทางสถิติ (P<0.01) จึงสามารถสรุปได้ว่า MP 9 และMP 10 สามารถช่วยเพิ่มอัตราการเจริญเติบโตต่อวันของลูกสุกรได้ 3. คะแนนของลูกสุกรที่แสดงอาการท้องเสียพบว่ากลุ่มที่ได้รับการป้อนสารเสริมชีวนะ MP 9 และMP 10 สามารถทำให้ลูกสุกรมีคะแนนของการแสดงอาการท้องเสียต่ำกว่าลูกสุกรที่ได้รับการป้อน ยาปฏิชีวนะ และกลุ่มควบคุม ส่วนจำนวนวันที่ลูกสุกรเกิดอาการท้องเสียจนหายเป็นปกติ พบว่ากลุ่มที่ ได้รับการป้อนสารเสริมชีวนะ MP 9 และMP 10 มีจำนวนวันที่เกิดอาการท้องเสียจนหายเป็นปกติต่ำ กว่าลูกสุกรกลุ่มที่ได้รับการป้อนยาปฏิชีวนะ และกลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P<0.05) 4. จำนวนจุลินทรีย์ก่อโรคในมูลของลูกสุกรอายุ7 วัน พบว่าลูกสุกรกลุ่มที่ได้รับการป้อนยา ปฏิชีวนะ มีจำนวนเชื้อ E. coli และSalmonella sp. ในต่ำกว่าลูกสุกรกลุ่มที่ได้รับการป้อนสารเสริมชีวนะ MP 9 และMP10 และกลุ่มควบคุม ส่วนจำนวนเชื้อก่อโรคในมูลของลูกสุกรอายุ 11 วัน พบว่าลูกสุกร กลุ่มที่ได้รับการป้อนสารเสริมชีวนะMP 9 และMP 10 มีจำนวนเชื้อ E. coli และSalmonella sp. ในมูลต่ำ กว่ากลุ่มที่ได้รับการป้อนยาปฏิชีวนะ และกลุ่มควบคุม สำหรับจำนวนจุลินทรีย์กลุ่มที่มีประโยชน์ในมูล ของลูกสุกรอายุ7 และ11 วันพบว่าลูกสุกรกลุ่มที่ได้รับการป้อนสารเสริมชีวนะMP 9 และMP 10 มี จำนวน Lactobacillus และBacillus subtilis ในมูลมากกว่ากลุ่มที่ได้รับการป้อนยาปฏิชีวนะ และกลุ่ม ควบคุมอย่างมีนัยสำคัญยิ่งทางสถิติ (P<0.01) วันดี และคณะ (2003) กล่าวว่าจุลินทรีย์มีประโยชน์ในลำไส้นั่นมีความสำคัญต่อระบบการ ทำงานของร่างกายเพื่อต่อต้านเชื้อก่อโรคในระบบทางเดินอาหาร สำหรับการใช้สารเสริมชีวนะเพื่อ ทดแทนการใช้ยาปฏิชีวนะในอุตสาหกรรมการเลี้ยงสุกรและเพื่อต่อต้านเชื้อก่อโรคหรือเพื่อบำรุง สุขภาพสุกรนั้นเป็นทางเลือกหนึ่งที่ควรพิจารณาเพื่อการแก้ปัญหาอย่างยั่งยืนในด้านผลต่อสิ่งแวดล้อม จากการใช้ยา และการส่งผ่านเชื้อดื้อยาสู่ผู้บริโภค เนื่องจากสารเสริมชีวนะมีคุณสมบัติที่ส่งเสริมการ

เจริญเติบโตของสุกรด้วยการเพิ่มการดูดซึมสารอาหาร และลดความเสี่ยงจากโรคที่ก่อให้เกิดอาการ ท้องเสีย อย่างไรก็ตามการใช้สารเสริมชีวนะเพื่อผลดีที่สุดควรใช้ในช่วงเวลาที่สุกรแรกเริ่มได้รับ เชื้อจุลินทรีย์หรือตั้งแต่แรกเกิดจนถึงประมาณสี่สัปดาห์หลังจากหย่านม หรือช่วงที่สุกรมีการเจ็บป่วย จากความไม่สมดุลของจุลินทรีย์ในลาไส้หรือเมื่อสุกรแสดงอาการท้องเสียเป็นต้น การใช้สารเสริมชีวนะมากกว่าหนึ่งชนิดในผลิตภัณฑ์อาหารของสุกรมีประสิทธิภาพสูงกว่าการ ใช้สารเสริมชีวนะเพียงชนิดเดียวเนื่องจากคุณสมบัติจาเพาะที่มีอยู่ในสารเสริมชีวนะแต่ละสายพันธุ์ อย่างไรก็ตามจุลินทรีย์ที่จะนำมาใช้เป็นสารเสริมชีวนะควรได้รับการตรวจสอบคุณสมบัติต่าง ๆ โดย ละเอียดก่อนนำมาใช้โดยเฉพาะผลการต้านเชื้อก่อโรคในระบบทางเดินอาหารทั้งในตัวสัตว์และ ห้องปฏิบัติการและตัวเลขของการเพิ่มผลผลิต 2.2.17 พรีไบโอติก (Prebiotics) พรีไบโอติก หรืออาหารเสริมชีวนะเป็นสารประกอบพวกโอลิโกแซกคาไรด์ (Oligosaccharide) ซึ่งเป็นสารอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรตที่ไม่ถูกย่อย และไม่ถูกดูดซึมในระบบทางเดินอาหาร และ สามารถผ่านไปสู่บริเวณลำไส้ใหญ่ได้ในสภาพสมบูรณ์ มีผลช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ กลุ่มสารเสริมชีวนะในลำไส้ใหญ่ และส่งเสริมสุขภาพของเจ้าบ้าน (Host) จากการที่จุลินทรีย์ สารเสริมชีวนะย่อยสารกลุ่มนี้จะได้สารบางชนิดที่เป็นประโยชน์ซึ่งร่างกายของสัตว์นำกลับไปใช้ ประโยชน์ได้หลายชนิด เช่น กรดไขมันสายสั้น (Short Chain Fatty Acid, SCFA) และผลจากการย่อยยัง ทำให้ค่าความเป็นกรด-ด่างในลำไส้ลดลง ผลดังกล่าวยังช่วยลดและยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ที่ ก่อให้เกิดโรค ซึ่งในลำไส้ใหญ่มีแบคทีเรียอยู่ 2 กลุ่ม คือ กลุ่มแรกเป็นกลุ่มแบคทีเรียที่มีประโยชน์ (Beneficial bacteria) เช่น Bifidobacteria และ Lactobacillus กลุ่มที่สอง คือ กลุ่มจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิด โรค (Pathogenic bacteria) เช่น Escherichia coli, Salmonella และ Clostridium เป็นต้น (ธนัชชา, 2553) สารที่สามารถจัดเป็นอาหารเสริมชีวนะได้นั้น จะต้องมีคุณสมบัติ คือ สารนั้นต้องสามารถทน ต่อการย่อยของกรดในกระเพาะอาหาร ไม่ถูกดูดซึมในกระเพาะอาหาร และลำไส้เล็ก และสามารถ เคลื่อนที่ไปจนถึงลำไส้ใหญ่ได้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง สามารถที่จะเกิดการหมักในลำไส้ใหญ่โดย แบคทีเรียที่มีประโยชน์ เช่น Bifidobacteria และ Lactobacillus อีกทั้งต้องไปส่งเสริมการเจริญของ แบคทีเรียที่มีประโยชน์ในทางเดินอาหาร และไม่ส่งเสริมการเจริญของแบคทีเรียที่ก่อโรค เพื่อใช้เป็น อาหารให้กับจุลินทรีย์ประจำถิ่น (Microflora) ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่ ซึ่งสามารถใช้สารเหล่านี้ในการ เจริญเติบโต และเพิ่มจำนวน (ธนัชชา, 2553) สุพจน์(2552) กล่าวว่า สัตว์น้ำในกลุ่มของปลา และกุ้งจะมีการสูญเสียแร่ธาตุบางชนิดไป การ เสริมอาหารเสริมชีวนะที่มีเส้นใยจะช่วยให้มีการดูดซึมแร่ธาตุ เช่น แคลเซียม ได้ดีขึ้น

เทพรัตน์(2554) ได้ทำการศึกษาการเสริมอาหารเสริมชีวนะร่วมกับจุลินทรีย์กลุ่มที่มีประโยชน์ ให้กับกุ้ง พบว่าในการเสริมอาหารเสริมชีวนะร่วมกับจุลินทรีย์กลุ่มที่มีประโยชน์นั้น ทำให้มีการ เจริญเติบโตของจุลินทรีย์มีมากขึ้นสามารถช่วยย่อยสลายปริมาณคลอเลสเตอรอลในกุ้งได้ 2.2.18 พันธุศาสตร์(Genetics) พันธุศาสตร์ (Genetics) เป็นสาขาหนึ่งของชีววิทยา ศึกษาเกี่ยวกับยีน การถ่ายทอดลักษณะทาง พันธุกรรม และความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตพันธุศาสตร์ว่าด้วยโครงสร้างเชิงโมเลกุล และหน้าที่ของยีน พฤติกรรมของยีนในบริบทของเซลล์สิ่งมีชีวิต แบบแผนของการถ่ายทอดลักษณะจาก รุ่นสู่รุ่น การกระจายของยีน ความแตกต่างทางพันธุกรรมและการเปลี่ยนแปลงของพันธุกรรมใน ประชากรของสิ่งมีชีวิต (เช่นการศึกษาหาความสัมพันธ์ของยีนตลอดทั่วทั้งจีโนม) เมื่อถือว่ายีนเป็น พื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด พันธุศาสตร์จึงเป็นวิชาที่นำไปใช้ได้กับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ทั้งไวรัส แบคทีเรีย พืช สัตว์ และมนุษย์ (เวชพันธุศาสตร์) มีการสังเกตมาแต่โบราณแล้วว่าสิ่งมีชีวิตมีการถ่ายทอดลักษณะจากรุ่นสู่รุ่น ซึ่งเป็นความรู้ที่ มนุษย์ใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์ด้วยวิธีการคัดเลือกพันธุ์ ความรู้พันธุศาสตร์สมัยใหม่ที่ว่าด้วย การพยายามทำความเข้าใจกระบวนการถ่ายทอดลักษณะเช่นนี้เพิ่งเริ่มต้นในคริสต์ศตวรรษที่ 19 โดย Gregor Medel แม้เขาไม่สามารถศึกษาเจาะลึกไปถึงกระบวนการทางกายภาพของการถ่ายทอด ลักษณะทางพันธุกรรม แต่ก็ค้นพบว่าลักษณะที่ถ่ายทอดนั้นมีแบบแผนจำเพาะ กำหนดได้ด้วยหน่วย พันธุกรรม ซึ่งต่อมาถูกเรียกว่า “ยีน” ยีน (Gene) คือ ส่วนหนึ่งของสายดีเอ็นเอซึ่งเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์สี่ชนิด เชื่อมต่อกันเป็นสายยาว ลำดับนิวคลีโอไทด์สี่ชนิดนี้คือข้อมูลทางพันธุกรรมที่ถูกเก็บและมีการถ่ายทอด ในสิ่งมีชีวิต ดีเอ็นเอตามธรรมชาติอยู่ในรูปเกลียวคู่ โดยนิวคลีโอไทด์บนแต่ละสายจะเป็นคู่สมซึ่งกันและ กันกับนิวคลีโอไทด์บนสายดีเอ็นเออีกสายหนึ่ง แต่ละสายทำหน้าที่เป็นแม่แบบในการสร้างสายคู่ขึ้นมา ได้ใหม่ (เนติยะ, 2553) กระบวนการทางกายภาพที่ทำให้ยีนสามารถจำลองตัวเอง และถ่ายทอดไปยัง รุ่นลูกได้ ลำดับของนิวคลีโอไทด์ในยีนจะถูกแปลออกมาเป็นสายของกรดอะมิโน ประกอบกันเป็นโปรตีน ซึ่งลำดับของกรดอะมิโนที่มาประกอบกันเป็นโปรตีนนั้นถ่ายทอดออกมาจากลำดับของนิวคลีโอไทด์บน ดีเอ็นเอ ความสัมพันธ์ระหว่างลำดับของนิวคลีโอไทด์และลำดับของกรดอะมิโนนี้เรียกว่ารหัสพันธุกรรม กรดอะมิโนแต่ละชนิดที่ประกอบขึ้นมาเป็นโปรตีนช่วยกำหนดว่าสายโซ่ของกรดอะมิโนนั้นจะพับม้วน เกิดเป็นโครงสร้างสามมิติอย่างไร โครงสร้างสามมิตินี้กำหนดหน้าที่ของโปรตีนนั้น ๆ ซึ่งโปรตีนมีหน้าที่ ในกระบวนการเกือบทั้งหมดของเซลล์สิ่งมีชีวิต การเปลี่ยนแปลงที่เกิดกับดีเอ็นเอในยีนยีนหนึ่ง อาจทำ ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงลำดับกรดอะมิโนในโปรตีน เปลี่ยนโครงสร้างโปรตีน เปลี่ยนการทำหน้าที่ของ โปรตีน ซึ่งอาจส่งผลต่อเซลล์และสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ได้อย่างมาก (เนติยะ, 2553)

พันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตจะมีบทบาทมากในการกำหนดลักษณะและพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต แต่ ผลสุดท้ายแล้วตัวตนของสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ๆ เป็นผลที่ได้จากการผสมผสานกันระหว่างพันธุกรรมและ สิ่งแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ประสบ ตัวอย่างเช่น ขนาดของสิ่งมีชีวิตไม่ได้ถูกกำหนดโดยยีนเพียงอย่าง เดียว แต่ได้รับผลจากอาหารและสุขภาพของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ด้วย เป็นต้น (เนติยะ, 2553) ภาพที่ 2.11 : DNA เป็นโมเลกุลพื้นฐานของการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม DNA แต่ละสาย ประกอบขึ้นจากสายโซ่นิวคลีโอไทด์จับคู่กันรอบกึ่งกลางกลายเป็นโครงสร้างที่ดูเหมือน บันไดซึ่งบิดเป็นเกลียว ที่มา : วิชินพงศ์(2547) 2.2.19 เภสัชพันธุศาสตร์ (Pharmacogenetics) เภ สั ช พั น ธุ ศ า ส ต ร์ (Pharmacogenetics) ซึ่ ง มี ค ว า ม ห ม า ย ใก ล้ เคี ย ง กั บ ค ำ ว่ า Pharmacogenomics โดยยังไม่มีการกำหนดนิยามคำสองคำนี้แน่ชัด โดยทั่วไป เภสัชพันธุศาสตร์มักใช้ ในความหมายว่าเป็นการศึกษาหรือการตรวจทางคลินิกเพื่อตรวจหาความแปรผันทางพันธุกรรมที่ทำ ให้ผู้รับยามีการตอบสนองต่อยาแตกต่างกันไป ในขณะที่ Pharmacogenomics มักเป็นคำกว้างกว่า หมายถึงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางจีโนมิกส์ในการค้นหายาใหม่ ๆ และทำให้ได้มาซึ่งความรู้ใหม่ ๆ ของยาเดิม Pharmacogenomics เป็นการศึกษาบทบาทของยีนทั้งที่ถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์ และเกิดขึ้น ภายหลังในการตอบสนองต่อยา ตัวอย่างของความเกี่ยวข้องของ Pharmacogenetics ทางด้าน การแพทย์ส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับเมตาโบลิซึมของยา ซึ่งเป็นที่ทราบกันมาหลายทศวรรษแล้ว แต่เมื่อ เร็วๆ นี้ งานทางด้าน Pharmacogenetics ได้พัฒนาสู่ Pharmacogenomics โดยมีการเปลี่ยนจากการ มุ่งเน้นเกี่ยวกับยีนในรายบุคคลมาเป็นการศึกษาถึงเชื่อมโยงของพันธุกรรมที่หลากหลายกับ ความสัมพันธ์ในการตอบสนองต่อยา (Genome wide association studies) เช่น การศึกษาเพื่อการ

ค้นหาสิ่งที่บ่งบอกว่าพันธุกรรมในบุคคลใดที่จะได้รับผลกระทบจากความผิดปกติหรือการแสดงออกใน การตอบสนองต่อยา รวมถึงศึกษาในผู้ที่ไม่ได้รับผลกระทบดังกล่าว ซึ่งเป็นการทดสอบเพื่อเปรียบเทียบ ความแตกต่างทางพันธุกรรมโดยใช้การศึกษาแบบ Case control ในตัวอย่างนี้เป็นบทความของวารสาร โดย McCormack และคณะ เป็นการทดสอบเพื่อหา ความสัมพันธ์ของความเชื่อมโยงทางพันธุกรรม การค้นหาแยกแยะ HLA allele ที่สัมพันธ์กับปฏิกิริยา การตอบสนองที่ไวต่อยา Carbamazepine ซึ่งเป็นยากันชักและเป็นยาสำหรับรักษาเพื่อควบคุมอารมณ์ (Mood-stabilizing drug) ในผู้ป่วยชาวยุโรป เภสัชพันธุศาสตร์ที่มีความสำคัญทางเภสัชวิทยา และพิษวิทยา ความผิดแผกทางพันธุกรรมที่มีผลต่อการตอบสนอง และการเกิดพิษวิทยาของยา อาจแบ่งได้ ดังนี้ คือ 1. เภสัชพันธุศาสตร์ที่มีผลต่อเภสัชจลนศาสตร์ของยา ความผิดแผกทางพันธุกรรมที่มีผลต่อ การตอบสนองต่อยาชนิดนี้จะมีผลกระทบต่อเภสัชจลนศาสตร์(Pharmacokinetics) ของยา ซึ่งโดยทั่วไป เป็นผลมาจากความผิดแผกทางพันธุกรรมของเอนไซม์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงยา (Drug metabolizing enzyme) เช่น ความผิดแผกของยีนที่ควบคุมการสร้างเอนไซม์Cytochromes P450 (CYP) ความผิดแผก ของยีนที่ควบคุมการสร้างเอนไซม์Thiopurine S-Methyltransferase (TPMT) เป็นผลให้ระดับของ เมเเทบอไลต์ของยาในรูปที่มีฤทธิ์(Active metabolite) หรือรูปที่ไม่มีฤทธิ์(Inactive metabolite) ในความ แตกต่างกัน ซึ่งจะส่งผลทำให้เกิดความแตกต่างกันในการตอบสนองหรือการเกิดพิษของยาในผู้ป่วย 2. เภสัชพันธุศาสตร์ทีไม่เกี่ยวข้องกับเภสัชจลนศาสตร์ของยา ความผิดแผกทางพันธุกรรม ชนิดนี้จะมีผลต่อการตอบสนองหรือการเกิดพิษของยา โดยที่ไม่มีผลต่อกระบวนการทางเภสัช จลนศาสตร์ของยา ตัวอย่างเช่น ความผิดแผกทางพันธุกรรมของเอนไซม์ที่เป็นเป้าหมายในการออก ฤทธิ์ของยา หรือโปรตีนที่ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการดูดซึมยาผ่านผนังลำไส้หรือการขนส่งยาเข้าสู่สมอง หรือเนื้อเยื่อต่าง ๆ วิจิตรา (2557) ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะทางพันธุกรรมของยีนต่าง ๆ โดยเฉพาะ Human leukocyte antigens (HLA) กับการเกิดอาการแพ้ยาทางผิวหนังชนิดรุนแรงแบบ StevenJohnson syndrome (SJS), toxic epidermal necrolysis (TEN), Hypersensitivity Syndrome (HSS) และ acute generalized exanthematous pustulosis (AGE) จากการใช้ยากลุ่มต่างๆ ในประชากรไทยซึ่งพบว่า ความแตกต่างทางพันธุกรรมของผู้ป่วยมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดอาการแพ้ยาทางผิวหนังชนิดรุนแรง จากยาหลายชนิด ดังนั้นคณะผู้วิจัยจึงสนใจที่จะศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะทางพันธุกรรมของ ยีนต่าง ๆ เช่น HLA กับการเกิด SJS/TEN หรือ HSS จากยา Carbamazepine, Allopurinol, Antibiotics และ Non-steroidal anti-inflammatory agents ซึ่งข้อมูลที่ได้จาการวิจัยดังกล่าวจะมีส่วนสำคัญอย่าง ยิ่งที่จะช่วยทำให้เราสามารถทำนายการเกิดอาการแพ้ยาทางผิวหนังที่รุนแรงของยาเหล่านี้ในผู้ป่วยได้

ล่วงหน้า ทำให้แพทย์สามารถวางแผนการรักษาผู้ป่วยให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ และมีความ ปลอดภัยมากขึ้น 2.2.20 โภชนาการ (Nutrition) โภชนาการ (Nutrition) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับปริมาณธาตุอาหาร ที่เข้าสู่ร่างกายแล้ว ร่างกาย สามารถนำไปใช้เป็นประโยชน์ในด้านการเจริญเติบโต การค้ำจุน และการซ่อมแซมส่วนต่าง ๆ ของ ร่างกายโภชนาการมีความหมายกว้างกว่า และแตกต่างจากคำว่าอาหาร เพราะอาหารที่กินกันอยู่ทุก วันนี้มีข้อดีข้อเสียต่างกัน อาหารหลายชนิดที่กินแล้วรู้สึกอิ่ม แต่ไม่มีประโยชน์ หรือก่อโทษต่อร่างกาย หน่วยย่อยที่สุดของสิ่งมีชีวิต คือ เซลล์ ซึ่งประกอบขึ้นจากสารอาหารหลัก ๆ ได้แก่ โปรตีน คาร์โบไฮเดรต วิตามิน เกลือแร่ และไขมัน ดังนั้นสิ่งมีชีวิตทุกชนิดจึงต้องใช้สารอาหารหลักทั้ง 5 กลุ่ม ตามที่เคยเรียนกันมา เพียงแค่สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีวิธีที่จะได้มาซึ่งสารอาหารที่แตกต่างกัน พืชซึ่งสังเคราะห์ด้วยแสงได้ สามารถสร้างสารอาหารได้เองเกือบทั้งหมด จึงแทบไม่ต้องรับ สารอาหารจากภายนอกเลย พืชต้องการเพียง แร่ธาตุ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม และธาตุ อื่น ๆ อีกเล็กน้อยเท่านั้น พืชจึงได้ชื่อว่าเป็นผู้ผลิต สัตว์ (รวมทั้งคน) ไม่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสง เมื่อไม่สามารถสร้างเองได้จึงต้องรับเอา สารอาหารเกือบทั้งหมดจากอาหารที่กิน เพราะฉะนั้นสัตว์ทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นสัตว์กินพืช หรือสัตว์กิน เนื้อล้วนต้องการสารอาหารทั้ง 5 กลุ่ม ซึ่งจะหมายความว่า หากกินผักผลไม้ก็จะได้รับโปรตีนด้วย และการกินเนื้อสัตว์ก็จะได้รับ วิตามิน และเกลือแร่ด้วยเช่นกัน เพียงแต่สารอาหารในเนื้อสัตว์มีโปรตีนเด่นกว่าวิตามิน และในผักผลไม้ มีวิตามิน และเกลือแร่เด่นกว่าโปรตีน โภชนาการของโคและสัตว์เคี้ยวเอื้อง สำหรับโค และสัตว์เคี้ยวเอื้องทั้งหลายมีระบบทางเดินอาหารที่พิเศษกว่าสัตว์ชนิดอื่น เพื่อให้ได้ โปรตีนมากขึ้น เนื่องจากโดยธรรมชาติวัวกินแต่หญ้า (การเลี้ยงโคในฟาร์มมักผสมธัญพืชเพื่อเพิ่ม โปรตีน) ซึ่งให้โปรตีนค่อนข้างต่ำไม่เพียงพอกับความต้องการ โคจึงพัฒนากระเพาะพิเศษเพื่อพักอาหาร ที่กลืนไว้ก่อนรอให้เกิดกระบวนการหมัก (Fermentation) โดยแบคทีเรียในกระเพาะ แบคทีเรียจะกิน เซลลูโลสในหญ้า และผลิตโปรตีนจำนวนมากขึ้นมาแทน วัวจึงได้รับโปรตีนอย่างเพียงพอ ส่วนสัตว์กินพืชกระเพาะเดี่ยวอื่น ๆ เช่น ม้า หรือ กระต่าย ซึ่งอาศัยจุลินทรีย์ที่ย่อยเซลลูโลส เช่นกัน แต่ก็ดูดซึมสารอาหารไปใช้ได้ไม่มากนัก เพราะไม่มีกระเพาะที่ช่วยในการหมักเหมือนโค สัตว์ พวกนี้จึงกินอุจจาระตัวเองเพื่อให้ได้สารอาหารเพิ่ม เมื่อคนนำสัตว์พวกนี้มาเลี้ยงจึงมักให้กินอาหาร เสริม เพื่อให้สัตว์ได้รับสารอาหารเพียงพอ เราจึงไม่ค่อยเห็นม้า หรือกระต่ายที่เลี้ยงไว้กินอุจจาระ ตัวเอง โภชนาการของปลาสวยงาม

สัตว์น้ำอย่างปลาก็เหมือนกับสัตว์ชนิดอื่น ๆ ที่ต้องการอาหารมาเลี้ยงร่างกายเช่นเดียวกัน อาหารที่ปลาต้องการนั้นจะมีความแตกต่างกันในแต่ละชนิดของปลา ปลาที่อาศัยอยู่ตามแหล่งน้ำ ธรรมชาติย่อมสามารถหาอาหารสำหรับความต้องการของร่างกายได้เอง แต่ในกรณีการเลี้ยงปลา สวยงามนั้น จำเป็นที่เราจะต้องเลือกอาหารที่มีคุณค่า และประโยชน์มาเลี้ยงปลาสวยงาม เนื่องจาก ปลาสวยงามจะถูกเลี้ยงอยู่ในระบบปิด ไม่สามารถหาอาหารมาเลี้ยงร่างกายได้เอง ดังนั้น การให้อาหารจึงต้องเน้นให้เหมาะสมกับความต้องการที่ปลาจะได้รับอย่างเพียง ปลาจึง มีชีวิตอยู่รอดได้อย่างปลอดภัย และการที่จะทำให้ปลาได้รับคุณค่าทางโภชนาการตามความต้องการ ของร่างกายในปลาแต่ละชนิด การศึกษาผลของการให้สูตรอาหารที่แตกต่างกันในอาหารไก่ไข่ที่อายุ 20-31 สัปดาห์ เพื่อ ทดสอบคุณภาพของสูตรอาหารต่อสมรรถภาพการผลิต ความน่ากิน และความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ วางแผนการ ทดลองแบบเปรียบเทียบประชากร 2 กลุ่ม (Group comparison t-test) ใน 1 หน่วยทดลอง ประกอบด้วยไก่จำนวน 20 ตัว มี 4 ซ้ำ สิ่งทดลองประกอบด้วยไก่ไข่ 2 กลุ่มที่ได้รับสูตรอาหารที่ แตกต่าง กัน 2 สูตร โดยสูตรที่ 1 มีการเสริมเมทไธโอนีน 0.10 เปอร์เซ็นต์ สูตรที่ 2 ไม่มีการเสริม เมทไธโอนีน และมีไก่กลุ่มที่ใช้อาหารสำเร็จรูปอีก 1 กลุ่มเพื่อใช้เป็นกลุ่มเปรียบเทียบเลี้ยงไก่ไข่ใน โรงเรือนระบบเปิด แบบปล่อยพื้นปูด้วยแกลบ โดยมีความหนาแน่นที่ 4 ตัวต่อตารางเมตร ทำการ ทดสอบเป็นเวลา 12 สัปดาห์ ดำเนินการทดลองที่ศูนย์วิจัยและพัฒนาอาหารสัตว์เพชรบุรี อ.ชะอำ จ.เพชรบุรี ระหว่างเดือน มีนาคม–มิถุนายน 2554 ผลการทดลองพบว่า ปริมาณอาหารที่กินและ ประสิทธิภาพการเปลี่ยนอาหารเป็นมวลไข่ของไก่ทั้ง 2 กลุ่มมีค่าไม่แตกต่างกัน (p>0.05) คือ 99.85 ± 0.17 g/hen/day และ 98.94 ± 0.82 g/hen/day; 2.66 ± 0.01 และ 2.64 ± 0.03 ตามลำดับ ในกลุ่มที่ กินอาหารสำเร็จรูปมีค่าเท่ากับ 100 g/hen/day และ 2.43 ปริมาณโปรตีน และกรดอะมิโน เมทไธโอนีน ที่กินในกลุ่มที่เสริมเมทไธโอนีน และไม่เสริมเมทไธโอนีนมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05) แต่ต่ำกว่ากลุ่มที่กินอาหาร สำเร็จรูปและทั้ง 3 กลุ่มยังต่ำกว่ามาตรฐานของไก่ไข่ซีพีบราวน์ สีไข่แดงจากการใช้อาหารทั้ง 2 กลุ่มไม่ แตกต่างกัน แต่ต่ำกว่ากลุ่มที่ใช้อาหารสำเร็จรูป ต้นทุน ค่าอาหารต่อไข่ 1 กิโลกรัม มีความแตกต่างกันอย่าง มีนัยสำคัญยิ่งทางสถิติ (p<0.01)เท่ากับ 29.25 ± 0.13และ 30.98 ± 0.37 บาทต่อกิโลกรัม ในกลุ่มที่ เสริมเมทไธโอนีนและไม่เสริมเมทไธโอนีน ตามลำดับ ทั้ง 2 กลุ่มมีต้นทุนค่าอาหารต่อไข่ 1 กิโลกรัม ต่ำกว่า ในกลุ่มที่ใช้อาหารสำเร็จรูป ซึ่งมี ต้นทุนเท่ากับ 33.20 บาทต่อกิโลกรัม 2.2.21 เมทาโบโลมิกส์ (Metabolomics) เมทาโบโลมิกส์ (Metabolomics) หมายถึง การศึกษาความหลากหลายของสารเคมีในเซลล์ ในขณะใดขณะหนึ่ง ว่ามีวิถีและกลไกที่สัมพันธ์กันอย่างไร เพื่อศึกษาผลกระทบ และพฤติกรรมของ เซลล์ภายใต้เวลา และภาวะแวดล้อมใด ๆ

Metabolomics มีความหมายว่า เปลี่ยนแปลง หรือ โค่นล้ม เป็นการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีของ สารประกอบเคมีในสิ่งมีชีวิตในระดับเซลล์ ซึ่งประกอบด้วยกระบวนการชีวสังเคราะห์เพื่อการสร้าง สารประกอบอินทรีย์ที่มีโมเลกุลใหญ่ขึ้น (Anabolism) และในทางกลับกันกระบวนการย่อยสลายที่ทำให้ โมเลกุลใหญ่มีขนาดเล็กลง (Catabolism) Metabolomics เปนการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุล หรือสารขนาดเล็กๆ ที่เกิดขึ้นใน เซลล เนื้อเยื้อ การเปลี่ยนแปลงของสารเหลานี้มีอิทธิพลจากสิ่งแวดลอมรวมทั้งสารตาง ๆ และ พันธุกรรมของคนเอง สารเหลานี้สามารถตรวจหาไดจากเลือด ปสสาวะ หรือสารที่เป็นน้ำในรางกาย การศึกษา Metabolomics ตองอาศัยเครื่องตรวจสารเหลานี้ เชน LC-MS (Liquid chromatographymass spectrometry) หรือ GC-MS (Gas chromatography-mass spectrometry) รวมทั้ง UPLC-TOFMS (Ultra performance liquid chromatography couple with time-of-flight mass spectrometry) มี ก า ร ประยุกตการศึกษา Metabolomics เพื่อใชในการศึกษาประสิทธิภาพของยา ความเปนพิษของยา และใช เปน Biomarkers สําหรับคัดกรองโรคในระยะแรกกอนที่จะปรากฏอาการหรออาการแสดงใดๆ หรือ ตรวจพบไดก่อนการตรวจทางหองปฏิบัติการทั่วไปทางคลินิก เชน เบาหวาน มะเร็ง เพื่อสามารถที่ สามารถบอกความเสี่ยงของการเปนโรค และใหการดูแลรักษา 2.2.22 ยีนโครงสร้าง (Strucral genomics) ยีนโครงสร้าง (Structural gene) คือ จีโนมิกส์เชิงโครงสร้าง เป็นความรู้ทางด้านโครงสร้างของ จีโนม ได้แก่ ลำดับนิวคลีโอไทด์ของดีเอ็นเอ ตำแหน่งและรายละเอียดของยีน ลำดับนิวคลีโอไทด์ของ RNA และลำดับกรดอะมิโนของโปรตีนทั้งหมด จีโนมิกส์เชิงโครงสร้าง ประกอบด้วย 24 โครโมโซม มียีนประมาณ 30,000 ยีน และมีลำดับ นิวคลีโอไทด์ประมาณ 3.2 พันล้านนิวคลีโอไทด์ จากข้อมูลการศึกษาจีโนมิกส์ทำให้ทราบว่าในจีโนม มนุษย์ มีความไม่สม่ำเสมอในการกระจายตัวของยีน และส่วนประกอบอื่น ๆ (เช่น Transposable elements, GC content และCpG islands) บริเวณที่มียีนมากในจีโนมมนุษย์ คือบริเวณที่มีนิวคลีโอไทด์ ชนิด G และ C (GC-rich region) ส่วนบริเวณที่ยีนน้อยหรือไม่ค่อยมียีน คือ บริเวณที่มีนิวคลีโอไทด์ชนิด A และ T (AT-rich region) ซึ่งทั้งสองบริเวณนี้ปรากฏเป็นแถบติดสีจาง (Light band) และสีเข้ม (Dark band) บนโครโมโซม ในแต่ละโคโมโซมและแต่ละบริเวณจะมีส่วนประกอบที่เป็น G และ C (GC content) แตกต่างกัน โดยเฉลี่ยทั้งจีโนมมีปริมาณจีซี (GC content) ร้อยละ 41 (ณ้ฐพร, 2557)

ภาพที่ 2.12 : โครงสร้าง Genomics ของคน ที่มา : โครงสร้าง Genomics (2558 : ออนไลน์) วิธีการศึกษาโครงสร้าง 1. ศึกษาความแตกต่างของจีโนมของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน สามารถตรวจสอบโดยอาศัยการ ตัดด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะ 2. แล้วนำชิ้น DNA ไปแยกขนาดด้วยวิธีการ เจลอิเล็กโทรโฟริซิส ได้รูปแบบของแถบ DNA ที่ แตกต่างกัน 3. รูปแบบของแถบ DNA ดังกล่าวสามารถเชื่อมโยงถึงจีโนม และลักษณะบางฟีโนไทป์ของ สิ่งมีชีวิตนั้นได้เรียกความแตกต่างขอบรูปแบบของแถบ DNA ที่เกิดจากการตัดของเอนไซม์ตัดจำเพาะ เหล่านี้ว่า เรสทริกชัน แฟรกเมนท์ เลจท์พอลิเมอร์ฟิซึม (Restriction Fragment length polymorphism : RFLP) ซึ่งสามารถใช้เป็นเครื่องหมายทางพันธุกรรม (Genetic marker) ได้ ประโยชน์ทางด้านจีโนมิกส์ 1. ความรู้ทางด้านจีโนมิกส์ของมนุษย์จะนำไปสู่ความเข้าใจพื้นฐานการเกิดโรคในระดับอณู โดยเฉพาะโรคที่มีสาเหตุทางพันธุกรรมซ้ำซ้อน

2. ทำให้เข้าใจลักษณะความแตกต่างทางพันธุกรรมที่ทำให้เกิดโรคง่าย (Genetic susceptibility) ในภาวะที่สัมผัสสิ่งแวดล้อมและปัจจัยเสี่ยงบ้างอย่าง เช่น อาหาร สารเคมี การติดเชื้อ หรือสิ่งซึ่งอาจมี ผลต่อสุขภาพตั้งแต่อยู่ในครรภ์ ความรู่เหล่านี้สามารถนำมาใช้ในการวินิจฉัย และทำนายการเกิดโรค เพื่อหลีกเลี่ยงป้องกันปัจจัยเสี่ยงต่าง ๆ 3. สามารถพัฒนายาใหม่ ๆ ที่มีประสิทธิภาพ และมีผลไปทำปฏิกิริยาหรือยับยั้งการทำงานของ ยีน เอนไซม์หรือโปรตีนที่เป็นเป้าหมายในการรักษาอย่างจำเพาะและโดยตรง ร่วมกับการรักษาโดยใช้ ข้อมูลพื้นฐานทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคลมาประกอบ ทำให้การรักษามีความถูกต้อง เหมาะสมและ ได้ผลในแต่ละบุคคล (ณัฐพร, 2557) สุรินทร บุญอนันธนสาร (2009) ศึกษาการโคลน และศึกษาโครงสร้างของยีน U6 snRNA และ การตัดต่อโปรโมเตอร์เพื่อนำไปใช้สำหรับการสร้างเวคเตอร์สำหรับยีนน็อคดาวน์ ผลการโคลนยีน U6 snRNA ในปลาม้าลายทำให้ได้ยีน U6 snRNA ที่แตกต่างกัน 3 ยีน ได้แก่ U6-1, U6-2 และ U6-3 ผล การศึกษาโครงสร้างของโปรโมเตอร์ของยีน U6 snRNA ในปลาม้าลาย ได้จำแนกกลุ่มนิวคลีโอไทด์ TATA box และ proximal sequence element โดยการเทียบตำแหน่งกับนิวคลีโอไทด์เริ่มต้น พบกลุ่มเบส CCAAT ตรงบริเวณที่คาดว่าจะเป็นบริเวณของ Distal sequence element ผลจากการวิเคราะห์ Blastn analysis กับจีโนมของปลาม้าลาย พบว่า ยีน U6-1 มีการกระจายตัวอยู่ในโครโมโซมต่าง ๆ ของปลาม้า ลายถึง 555 ชุด ในขณะที่ยีน U6-2 และ U6-3 พบเพียง 1 ชุดในจีโนมของปลาม้าลาย ผลจากการทำ RT-PCR แสดงให้เห็นว่ายีน U6 snRNA ทั้งสามมีการแสดงออกในอวัยวะต่าง ๆ ของปลาม้าลาย เมื่อ นำเอาโปรโมเตอร์ไปตัดต่อกับยีนที่สร้างเป็น shRNA พบว่าโปรโมเตอร์ทั้ง 3 ชนิดของยีน U6 snRNA สามารถสร้าง shRNA ได้ 2.2.23 ยีนบำบัด (Gene Therapy) ยีนบำบัด (Gene Therapy) หมายถึง การรักษาโรคที่เกิดจากความผิดปกติในการทำงานของยีน (ภาพที่ 1) โดยทำการใส่ท่อนดีเอ็นเอ หรือยีนที่มีคุณสมบัติสามารถผลิตโปรตีนที่ต้องการได้ เข้าไป แทนที่ยีนที่ไม่สามรถทำงานได้เป็นปกติ หรือแทนที่ยีนที่หายไป ดังภาพที่ 2.13 แสดงหลักการของการ บำบัดโดยยีน เพื่อแก้ไขลักษณะที่เกิดความผิดปกติหรือโรคโดยไม่จำเป็นต้องกำจัดยีนที่ผิดปกติออก หลักการของการบำบัดด้วยยีนนั้น เริ่มต้นด้วยการตัดต่อเรียงลำดับหน่วยย่อยภายในสายของ DNA ให้ เป็นลำดับยีนที่ต้องการสายดีเอ็นเอ ที่ได้เรียกว่า "Recombinant DNA" ที่นำมาใช้เป็นยารักษาเซลล์ เป้าหมาย (Target cell) ของเซลล์เป้าหมายที่ได้รับการถ่ายสายดีเอ็นเอนี้ จะสามารถผลิต RNA หรือ โปรตีนได้ปกติตามที่ได้กำหนดโดยยีนที่ถูกตัดต่อให้ถูกต้องแล้ว การทำยีนบำบัดเป็นการทำงานในระดับ เซลล์ร่างกาย (Somatic cell) ไม่เกี่ยวข้องกับเซลล์สืบพันธุ์ (Germ cell) ซึ่งได้แก่ ไข่ และสเปิร์มจึงไม่มี ผลต่อระบบพันธุกรรมของมนุษยชาติ (Gene Therapy, 2558) การถ่ายยีนเข้าสู่เซลล์เป้าหมายนั้น จำเป็นต้องอาศัยตัวนำ หรือเวคเตอร์ (Vector) นิยมใช้ไวรัส เป็นตัวนำ เนื่องจากไวรัสมีความสามารถพิเศษในการนำส่งยีนเข้าสู่เซลล์เป้าหมายได้อย่างมี

ประสิทธิภาพ และไวรัสอาศัยกลไกในเซลล์ในการแบ่งตัว ไวรัสที่นำมาใช้เป็นตัวนำ เป็นไวรัสที่ถูกทำให้ อ่อนแอลง (Attenuated Virus) หรือมีการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบบางส่วนไป (Modified Virus) สิ่ง สำคัญที่ต้องระวังคือ การกำจัดส่วนประกอบที่ทำให้เกิดโรคของไวรัสออกให้หมด และการแทรกยีนที่ ใช้ในการรักษา (Therapeutic Gene) เข้าสู่ไวรัสตัวนำ นอกจากนี้ ยังมีการใช้ตัวนำสังเคราะห์ (Synthetic Vector) ซึ่งอาจประกอบด้วย โปรตีน โพลิเมอร์ หรือไขมัน ในรูปอนุภาค (Particle) เพื่อนำส่งดีเอ็นเอเข้า สู่เซลล์ (Gene Therapy, 2558) ภาพที่ 2.13 : แสดงหลักการของการบำบัดโดยยีน ที่มา : ยีนบำบัด (2558 : ออนไลน์) กรกฎ (2549) ได้ศึกษาการรักษาโรคข้อเสื่อมในสัตว์โดยการใช้วิธียีนบำบัด พบว่าวิธีการปลูก ถ่ายยีนที่สามารถสร้างสารซัยโตไคน์ (Cytokine) ที่มีคุณ สมบัติในการกระบวนการอักเสบ (Inflammatory Cytokine Inhibitors) เข้าสู่เซลล์กระดูกอ่อนหรือเซลล์เยื่อบุ ข้อต่อ (Synoviocyte) ส่งผล ให้เซลล์เหล่านี้สามารถสร้างสารซัยโตไคน์ที่ต้องการออกมาได้ เพื่อรักษาโรคข้อเสื่อมในสัตว์ได้ 2.2.24 ระบบการจัดการบริการทางด้านเกี่ยวกับฟาร์มสัตว์(Service management) ระบบการจัดการบริการทางด้านเกี่ยวกับฟาร์มสัตว์(Service management) คือ การจัดการ บริการเน้นทางด้านทรัพยากรมนุษย์ และงบประมาณการเงิน ส่วนการบริการแหล่งอื่น ประกอบด้วย ผลิตภัณฑ์อื่น การวางแผนปฏิบัติการ (Action Planning) ผลกระทบด้านการเงิน การจัดการ เปลี่ยนแปลง (Change Management) และผลิตภัณฑ์ใหม่ แต่ละองค์การจะมีการจัดการประเภทต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการจัดการบริการ ดังภาพที่ 2.14 การจัดการที่สำคัญ เช่น การจัดการการทรัพย์สิน (Asset Management) การจัดการโครงสร้าง การจัดการสัญญา การจัดการลูกค้าสัมพันธ์ การวางแผน ทรัพยากรกิจการ (Enterprise Resource Planning) หน่วยงานเคลื่อนที่ การจัดการข้อมูลผลิตภัณฑ์ (Product Data Management) การจัดการวงจรผลิตภัณฑ์ (Product Lifecycle Management) และการ จัดการซ่อมบำรุง/โกดังสินค้า (Repair Workshop/Depot Management) การจัดการด้านข้อมูลฟาร์ม