บทที่ 5
เทคโนโลยีชีวภาพ
สาระสำคัญ
เทคโนโลยีชีวภาพ เป็นเทคโนโลยีที่นำเอาความรู้ทางชีววิทยามาใช้
ประโยชน์ในชีวิตประจำวันแก่มนุษย์ตั้งแต่อดีต เช่น การผลิตขนมปัง
น้ำส้มสายชูน้ำปลา ซีอิ๊ว และ โยเกิร์ต เป็นต้น ซึ่งเป็นภูมิปัญญาท้องถิ่น
เกี่ยวกับเทคโนโลยีชีวภาพทั้งสิ้น รวมถึงการผลิต ยาปฏิชีวนะ ตลอดจน
การปรับปรุงพันธุ์พืช และพันธุ์สัตว์ชนิดต่าง ๆ ในปัจจุบัน
เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology)
เทคโนโลยีชีวภาพ คือ การใช้ความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตและผลิตผล
ของสิ่งมีชีวิตให้เป็นประโยชน์กับมนุษย์ หรือการใช้เทคโนโลยีใน
การนำสิ่งมีชีวิตหรือชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิตมาพัฒนาหรือปรับปรุงพืช
สัตว์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ เพื่อประโยชน์เฉพาะตามที่เราต้องการ
ความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพ
1. การลดปริมาณการใช้สารเคมีในเกษตรกรรม เพื่อลดต้นเหตุ
ของปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม ด้วยการคิดค้นพันธุ์พืชใหม่ที่ต้าน
ทานโรคและศัตรูพืช
2. การเพิ่มพื้นที่เพาะปลูกของโลก ด้วยการปรับปรุงพันธุ์พืชใหม่
ที่ทนทานต่อภาวะแห้งแล้งหรืออุณหภูมิที่สูงหรือต่ำเกินไป
3. การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรของโลก ด้วยการปรับปรุงพันธุ์พืช
และพันธุ์สัตว์ใหม่ ที่ทนทานต่อโรคภัย และให้ผลผลิตสูงขึ้น
4. การผลิตอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น มีประโยชน์ต่อ
ผู้บริโภคมากขึ้น เช่น อาหารไขมันต่ำ อาหารที่คงความสดได้นาน
หรืออาหารที่มีอายุการบริโภคนานขึ้นโดยไม่ต้องใส่สารเคมี เป็นต้น
5. การค้นคิดยาป้องกันและรักษาโรคติดต่อหรือโรคร้ายแรงต่างๆ
ที่ยังไม่มีวิธีรักษาที่ได้ผล เช่น การคิดตัวยาหยุดยั้งการลุกลาม
ของเนื้อเยื่อมะเร็งแทนการใช้สารเคมีทำลาย การคิดค้นวัคซีน
ป้องกันไวรัสตับต่างๆ หรือ วัคซีนป้องกันโรคไข้หวัด 2009
เรื่องที่ 2 ปัจจัยที่มีผลต่อเทคโนโลยีชีวภาพ
ในการผลิตผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพ จะต้องคำนึง
ถึงปัจจัยหลัก 2 ประการ คือ
1. ต้องมีตัวเร่งทางชีวภาพ ( Biological Catalyst ) ที่ดีที่สุด ซึ่งมีความจำเพาะต่อการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ และกระบวนการที่ใช้ในการผลิต ได้แก่ เชื้อจุลินทรีย์ต่างๆ พืช หรือ สัตว์ ซึ่งคัดเลือกขึ้นมา และปรับปรุงพันธุ์ให้ดีขึ้น สำหรับใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์จำเพาะนั้น
2. ต้องมีการออกแบบถังหมัก ( Reacter ) และเครื่องมือที่ใช้ในการควบคุมสภาพ ทางกายภาพในระหว่างการผลิต เช่น อุณหภูมิ ค่าความเป็นกรด – เบส การให้อากาศ เป็นต้น ให้เหมาะสมต่อการทำงานของตัวเร่งทางชีวภาพ ที่ใช้
เรื่องที่ 3 เทคโนโลยีชีวภาพในชีวิตประจำวัน
การนำเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ในชีวิตประจำวัน เป็นการนำความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตและผลิตผลของสิ่งมีชีวิตให้เป็นประโยชน์กับมนุษย์ ในการดำรงชีวิตตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เช่น
การผลิตอาหาร เช่น น้ำปลา ปลาร้า ปลาส้ม ผักดอง น้ำบูดู น้ำส้มสายชู นมเปรี้ยว
การผลิตผงซักฟอกชนิดใหม่ที่มีเอนไซม์
การทำปุ๋ยจากวัสดุเหลือทิ้ง เช่น เศษผัก อาหาร ฟางข้าว มูลสัตว์
การแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม เช่น การใช้จุลินทรีย์ในการกำจัดขยะ หรือบำบัดน้ำเสีย
การแก้ไขปัญหาพลังงาน เช่น การผลิตแอลกอฮอล์ ชนิด เอทานอลไร้น้ำ เพื่อผสมกับน้ำมันเบนซิน เป็น “แก๊สโซฮอล์” เป็นเชื้อเพลิงรถยนต์
การเพิ่มคุณค่าผลผลิตของอาหาร เช่น การทำให้โคและสุกรเพิ่มปริมาณเนื้อ การปรับปรุงคุณภาพน้ำมันในพืชคาโนล่า
การทำผลิตภัณฑ์จากไขมัน เช่น นม เนย น้ำมัน ยารักษาโรค ฯลฯ
การรักษาโรค และบำรุงสุขภาพ เช่น สมุนไพร
เทคโนโลยีชีวภาพที่นำมาใช้ประโยชน์ในประเทศไทย
1. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ได้แก่ การขยายและปรับปรุงพันธุ์กล้วย
กล้วยไม้ ไผ่ ไม้ดอกไม้ประดับ หญ้าแฝก
2. การปรับปรุงพันธุ์พืช ได้แก่
การปรับปรุงพันธุ์มะเขือเทศ พริก ถั่วฝักยาว ให้ต้านทานต่อศัตรูพืช
ด้วยเทคนิคการตัดต่อยีน
การพัฒนาพืชทนแล้ง ทนสภาพดินเค็ม และดินกรด เช่น ข้าว
การปรับปรุงและขยายพันธุ์พืชที่เหมาะสมกับเกษตรที่สูง เช่น สตรอเบอร์รี่ มันฝรั่ง
การพัฒนาพันธุ์พืชต้านทานโรค เช่น มะเขือเทศ มะละกอ
3. การพัฒนาและปรับปรุงพันธุ์สัตว์ ได้แก่
การขยายพันธุ์โคนมที่ให้น้ำนมสูงโดยวิธีปฏิสนธิในหลอดแก้วและการฝากถ่าย ตัวอ่อน
การลดการแพร่ระบาดของโรคสัตว์ โดยพัฒนาวิธีการตรวจวินิจฉัยที่รวดเร็ว เช่น การตรวจพยาธิใบไม้ในตับในกระบือ การตรวจหาไวรัสสาเหตุโรคหัวเหลือง และจุดขาว จุดแดงในกุ้งกุลาดำ
4. การผลิตปุ๋ยชีวภาพ เช่น ปุ๋ยคอก ปุ๋ยหมัก จุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจน และปุ๋ยสาหร่าย
เรื่องที่ 4 ภูมิปัญญาท้องถิ่นเกี่ยวกับเทคโนโลยีชีวภาพ
เทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นภูมิปัญญาท้องถิ่นที่เก่าที่สุดในประวัติศาสตร์
ของมนุษยชาติ ก็คือ เทคโนโลยีการหมัก (Fermentation Technology)
โดยนำแบคทีเรียที่มีอยู่ตามธรรมชาติมาใช้ในกระบวนการถนอมอาหาร
และแปรรูปอาหาร เช่น การทำ น้ำปลา ปลาร้า แหนม น้ำบูดู เต้าเจี้ยว
ซีอิ๊ว เต้าหู้ยี้ ผักและผลไม้ดอง น้ำส้มสายชู เหล้า เบียร์ ขนมปัง
นมเปรี้ยว เป็นต้น ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหมักในลักษณะนี้ อาจจะ
มีคุณภาพไม่แน่นอน ยากต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพ ในการหมัก
หรือขยายกำลังผลิตให้สูงขึ้น และยังเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของเชื้อโรค
หรือจุลินทรีย์ ที่สร้างสารพิษ
ภูมิปัญญาท้องถิ่นจำเป็นจะต้องอาศัยเทคโนโลยีมาประกอบเพื่อเพิ่ม
ผลผลิตให้มากขึ้น เพื่อให้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวาง
เช่น ด้านอุตสาหกรรมอาหาร ด้านการแพทย์ ด้านการศึกษา เป็นต้น
ซึ่งแต่ละท้องถิ่น จะพัฒนาภูมิปัญญาด้านเทคโนโลยีชีวภาพ แตกต่าง
กันตามสภาพภูมิประเทศ ภูมิอากาศ พฤติกรรมการดำรงชีวิต วัตถุดิบ
และการใช้ประโยชน์ โดยการศึกษา คิดค้น และทดลอง เป็นผลให้
ในปัจจุบันเทคโนโลยีชีวภาพ มีความก้าวหน้ามาก
เรื่องที่ 5 ประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพ
ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ
1. ด้านเกษตรกรรม
1.1 การผสมพันธุ์สัตว์และการปรับปรุงพันธุ์สัตว์
1.2 การปรับปรุงพันธุ์พืชและการผลิตพืชพันธุ์ใหม่ เช่น พืชไร่ ผัก ไม้ดอก
1.3 การควบคุมศัตรูพืชโดยชีววิธี
2. ด้านอุตสาหกรรม
2.1 การถ่ายฝากตัวอ่อน ทำให้เพิ่มปริมาณและคุณภาพของโคนมและ
โคเนื้อ เพื่อนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเนื้อวัวและน้ำนมวัว
2.2 การผสมเทียมสัตว์บกและสัตว์น้ำ เพื่อเพิ่มปริมาณและคุณภาพ
สัตว์บกและสัตว์น้ำ ทำให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมการแช่เย็น
เนื้อสัตว์และการผลิตอาหารกระป๋อง
2.3 พันธุวิศวกรรม โดยนำผลิตผลของยีนมาใช้ประโยชน์และผลิต
เป็นอุตสาหกรรม เช่น ผลิตยา ผลิตวัคซีน น้ำยาสำหรับตรวจวินิจฉัยโรค
ยาต่อต้านเนื้องอก ฮอร์โมนอินซูลินรักษาโรคเบาหวาน ฮอร์โมนเร่ง
การเจริญเติบโตของคน เป็นต้น
2.4 ผลิตฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโตของสัตว์
2.5 ผลิตสัตว์แปลงพันธุ์ให้มีลักษณะโตเร็ว เพิ่มผลผลิตหรือ
มีภูมิต้านทาน เช่น แกะที่ให้น้ำนมเพิ่มขึ้น ไก่ที่ต้านทานไวรัส
3. ด้านการแพทย์
3.1 การใช้ยีนบำบัดโรค เช่น การรักษาโรคไขกระดูกที่สร้างโกลบินผิดปรกติ
การดูแลรักษาเด็กที่ติดเชื้อง่าย การรักษาผู้ป่วยที่เป็นมะเร็ง เป็นต้น
3.2 การตรวจวินิจฉัยหรือตรวจพาหะจากยีน เพื่อตรวจสอบโรคธาลัสซีเมีย
โรคโลหิตจาง สภาวะปัญญาอ่อน ยีนที่อาจทำให้เกิดโรคมะเร็ง เป็นต้น
3.3 การใช้ประโยชน์จากการตรวจลายพิมพ์จากยีนของสิ่งมีชีวิต เช่น
การสืบหาตัวผู้ต้องสงสัยในคดีต่างๆ การตรวจสอบความเป็นพ่อ-แม่-ลูกกัน
การตรวจสอบพันธุ์สัตว์เศรษฐกิจต่างๆ
4. ด้านอาหาร
4.1 เพิ่มปริมาณเนื้อสัตว์ทั้งสัตว์บกและสัตว์น้ำ สัตว์บก
4.2 เพิ่มผลผลิตจากสัตว์ เช่น น้ำนมวัว ไข่เป็ด ไข่ไก่ เป็นต้น
4.3 เพิ่มผลิตภัณฑ์ที่แปรรูปจากผลผลิตของสัตว์ เช่น เนย นมผง
นมเปรี้ยว และโยเกิร์ต เป็นต้น ทำให้เรามีอาหารหลากหลายที่ให้
ประโยชน์มากมาย
5. ด้านสิ่งแวดล้อม
5.1 การใช้จุลินทรีย์ช่วยรักษาสภาพแวดล้อม โดยการคัดเลือก
และปรับปรุงพันธุ์ จุลินทรีย์ให้มีประสิทธิภาพในการย่อยสลาย
สูงขึ้น แล้วนำไปใช้ขจัดของเสีย
5.2 การค้นหาทรัพยากรธรรมชาติมาใช้ประโยชน์และการสร้างทรัพยากรใหม่
6. ด้านการผลิตพลังงาน
6.1 แหล่งพลังงานที่ได้จากชีวมวล คือ แอลกอฮอล์ชนิดต่างๆ
และอาซีโตน ซึ่งได้จากการแปรรูป แป้ง น้ำตาล หรือเซลลูโลส
โดยใช้จุลินทรีย์
6.2 แก๊สชีวภาพ คือ แก๊สที่เกิดจากการที่จุลินทรีย์ย่อยสลาย
อินทรียวัตถุ โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน ซึ่งจะเกิดแก๊สมีเทนมากที่สุด
(ไม่มีสี ไม่มีกลิ่นและติดไฟได้) แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
แก๊สไนโตรเจน แก๊สไฮโดรเจน ฯลฯ
ผลของเทคโนโลยีชีวภาพด้านการตัดต่อพันธุกรรม
การนำเทคโนโลยีการตัดต่อพันธุกรรมมาใช้ เพื่อให้จุลินทรีย์
สามารถผลิตสารหรือผลิตภัณฑ์บางชนิด หรือ ผลิตพืชที่ต้านทาน
ต่อแมลงศัตรูพืช โรคพืช และยาปราบวัชพืช และปรับปรุงพันธุ์
ให้มีผลผลิตที่มีคุณภาพดีขึ้น ซึ่งสิ่งมีชีวิตที่ได้จากการตัดต่อ
พันธุกรรมนี้ เรียกว่า จีเอ็มโอ (GMO) เป็นชื่อย่อมาจากคำว่า
Genetically Modified Organism
พืช จีเอ็มโอ ได้แก่
ข้าวโพด และฝ้ายที่ต้านทานแมลง
ถั่วเหลืองต้านทานยาปราบศัตรูพืช
มะละกอ และ มันฝรั่งต้านทานโรค
แต่ก็ยังไม่มีหลักฐานที่แน่นอนยืนยันได้ว่าพืชที่ตัดต่อยีน จะไม่
ส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม และความหลากหลายทางชีวภาพ
ทั้งนี้ มีการทดสอบการปลูกพืช จีเอ็มโอ ทั่วโลก ดังนี้
1. พืชไร่ทนทานต่อสารเคมีกำจัดวัชพืช - เพื่อลดการใช้
ยาปราบวัชพืชในปริมาณมาก
2. พืชไร่ทนทานต่อยาฆ่าแมลง กำจัดวัชพืช
3. พืชไร่ทนทานต่อไวรัส ได้แก่ มะละกอ และน้ำเต้า
ผลกระทบของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ
การพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ทำให้เกิดความหวาดกลัวใน
เรื่องความปลอดภัยของมนุษย์ และจริยธรรมของเทคโนโลยี
ชีวภาพที่มีต่อสาธารณะชน โดยกลัวว่ามนุษย์จะเข้าไปจัด
ระบบสิ่งมีชีวิต ซึ่งอาจจะทำให้เกิดความวิบัติทางสิ่งแวดล้อม
และการแพทย์ หรืออาจนำไปสู่การขัดแย้งกับธรรมชาติของมนุษย์ เช่น
** การผลิตเชื้อโรคชนิดร้ายแรงเพื่อใช้ในสงครามเชื้อโรค
** การใช้สารพันธุกรรมของพืชจากประเทศกำลังพัฒนาเพื่อหวังผลกำไร
ผลกระทบของสิ่งมีชีวิต จีเอ็มโอ
1. ผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพ
พบว่า พืชที่ตัดแต่งพันธุกรรมส่งผลกระทบต่อ แมลงที่ช่วยผสมเกสร
และพบว่าแมลงเต่าทองที่เลี้ยงด้วยเพลี้ยอ่อนที่เลี้ยงในมันฝรั่งตัดต่อยีน
วางไข่น้อยลง 1 ใน 3 และมีอายุสั้นกว่าปกติครึ่งหนึ่ง เมื่อเปรียบเทียบ
กับแมลงเต่าทองที่เลี้ยงด้วยเพลี้ยอ่อนที่เลี้ยงด้วยมันฝรั่งทั่วๆ ไป
2. ผลกระทบต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม
ผลกระทบของสิ่งมีชีวิต จีเอ็มโอ ต่อชีวิตของผู้บริโภค นั้นเคย
เกิดขึ้นบ้างแล้ว โดยบริษัทผลิตอาหารเสริมประเภทวิตามิน บี2
โดยใช้เทคนิคพันธุวิศวกรรม และนำมาขายในสหรัฐอเมริกา
หลังจากนั้น พบว่ามีผู้บริโภคป่วยด้วยอาการกล้ามเนื้อผิดปกติ
เกือบ 5000 คน โดยมีอาการเจ็บปวด และมีอาการทางระบบ
ประสาทร่วมด้วย ทำให้มีผู้เสียชีวิต 37 คน และพิการอย่าง
ถาวรเกือบ 1,500 คน
การศึกษาหาความรู้เพื่อที่จะเรียนรู้และเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยี
ชีวภาพให้มากขึ้นนั้นควรติดตามข่าวสารความก้าวหน้า การใช้
ประโยชน์ รวมถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดผลกระทบต่อตนเอง
และสิ่งแวดล้อม เพื่อกำหนดทางเลือกของตนเองได้อย่างปลอดภัย
*** *** ***
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น