Better Living

นักวิจัยไทยนำ เทคโนโลยีทางโอมิกส์ ต่อยอด ไข่น้ำ ปูทางสู่อาหารและเกษตรในอวกาศ

Focus

จุดเด่นของไข่น้ำนั้นสามารถรับประทานได้หมดโดยไม่เหลือส่วนใดที่ต้องทิ้ง (food waste) ซึ่งนี่เองเป็นจุดแข็งที่ทำให้ทีมนักวิจัยไทยต้องการศึกษาต่อยอดไปสู่อาหารและภาคเกษตรสำรวจการอวกาศเชิงลึกของมนุษย์ในอนาคตอันใกล้นี้
ทีมวิจัยได้นำ เทคโนโลยีทางโอมิกส์ เข้ามาใช้ พร้อมทั้งศึกษาความเป็นไปได้ในของประเทศไทยในการคัดกรองชนิดพืชที่เหมาะสมกับการใช้งานในการสำรวจอวกาศ

ถ้ามีสเต๊กวางอยู่ตรงหน้าคุณ “เทคโนโลยีทางโอมิกส์” สามารถใช้บอกได้ชัดเจนเลยว่าสเต๊กชิ้นนั้นอ่อนนุ่มเพียงใด รสชาติแบบไหน มีสารอาหารแบบใด และจะส่งผลต่อร่างกายคุณอย่างไรบ้าง ก่อนที่คุณจะกินมันด้วยซ้ำ…

เป็นอีกข่าวที่น่าสนใจอย่างมากสำหรับวงการวิทยาศาสตร์และอวกาศของไทย ย้อนไปเมื่อกลางเดือนกันยายน ค.ศ. 2023 ทีมวิจัยไทยนำโดย อาจารย์ ดร. ทัฏพงศ์ ตุลยานนท์ กลุ่มสาขาวิชาชีวนวัตกรรมและผลิตภัณฑ์ฐานชีวภาพอัจฉริยะ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ซึ่งเป็นหัวหน้าโครงการวิจัย พร้อมด้วย นายวุฒิพัทร อินทร์ทองคำ นักศึกษาคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล และผู้เชี่ยวชาญทางเทคโนโลยีโอมิกส์ประกอบด้วย ดร. สุชีวิน กรอบทอง นักวิจัยหลังปริญญาเอกภายใต้การดูแลของอาจารย์ ดร. ชณัท อ้นบางเขน ภาควิชาเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และ นายยอดยิ่ง ยิ่งชูตระกูล นักวิจัยศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ สวทช. ได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานกิจการอวกาศส่วนนอกแห่งสหประชาชาติ (United Nations Office for Outer Space Affairs; UNOOSA), องค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency; ESA) และหน่วยบริหารและจัดการทุนด้านการพัฒนากำลังคน และทุนด้านการพัฒนาสถาบันอุดมศึกษา การวิจัยและการสร้างนวัตกรรม (บพค.) เพื่อไปทำวิจัยศึกษาผลของแรงโน้มถ่วงสูง (hypergravity) ที่มีต่อ ไข่น้ำ โดยใช้ เทคนิคทางโอมิกส์ ณ European Space Research and Technology Centre (ESTEC) ประเทศเนเธอร์แลนด์

ไข่น้ำ (Wolffia globosa) หรือ ผำ หรือคนภาคอีกสานเรียก ไข่ผำ เป็นพืชดอกที่เล็กที่สุดในโลก และเป็นอาหารพื้นบ้านของไทยมายาวนาน ในด้านคุณค่าทางโภชนาการของไข่น้ำก็นับได้ว่าเป็นแหล่งของโปรตีนปริมาณสูง กากใยสูง และไขมันต่ำ แม้แต่ภาครัฐเองก็มีโครงการสนับสนุนไข่น้ำหรือผำให้เป็นซูเปอร์ฟูดพื้นบ้านราคาประหยัด โดยจุดเด่นของไข่น้ำนั้นสามารถรับประทานได้หมดโดยไม่เหลือส่วนใดที่ต้องทิ้ง (food waste) ซึ่งนี่เองเป็นจุดแข็งที่ทำให้ทีมนักวิจัยไทยต้องการศึกษาต่อยอดไปสู่อาหาร และภาคเกษตรสำรวจการอวกาศเชิงลึกของมนุษย์ในอนาคตอันใกล้นี้ โดยมีการนำ เทคโนโลยีทางโอมิกส์ เข้ามาใช้ในงานวิจัย พร้อมทั้งศึกษาความเป็นไปได้ในของประเทศไทยในการคัดกรองชนิดพืชที่เหมาะสมกับการใช้งานในการสำรวจอวกาศ ที่จะเป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญของแผนการสำรวจอวกาศในอนาคตอีกด้วย

“ทางทีมวิจัยเริ่มสนใจไข่นํ้า เพราะต้องการศึกษาการตอบสนองของพืชต่อการเปลี่ยนแปลงระดับแรงโน้มถ่วง เนื่องจากไข่น้ำไม่มีราก ลำต้น หรือใบ เป็นเพียงทรงกลมที่ลอยอยู่บนผิวน้ำ นั่นหมายความว่า เราสามารถมุ่งความสนใจไปที่ผลกระทบที่แรงโน้มถ่วงต่อการเติบโตและการพัฒนาของพืชได้โดยตรง” อาจารย์ ดร. ทัฏพงศ์ หัวหน้าทีมวิจัยไทยเล่าถึงจุดเริ่มต้นของความสนใจผักพื้นบ้านไทยอย่างไข่น้ำ

ด้าน ดร. สุชีวิน กล่าวเสริมว่า “เราศึกษาการปรับตัวของไข่น้ำภายใต้แรงโน้มถ่วงสูงโดยการศึกษาโปรตีโอม แมทาโบโลมและลิพิโดม ซึ่งจะทำให้ได้ฐานข้อมูลการปรับตัวของพืช ทำให้เราสามารถเข้าใจการทำงาน การเจริญเติบโตรวมถึงการนำมาใช้เพื่อการวางแผนการเจริญเติบโตของพืชภายใต้แรงโน้มถ่วงรุนแรง และเพื่อให้ได้ผลผลิตที่มากที่สุด”

เทคโนโลยีโอมิกส์คืออะไร?

อีกคีย์สำคัญที่นำมาใช้ในงานวิจัยครั้งนี้ก็คือ เทคโนโลยีโอมิกส์ โดย คำว่า โอมิกส์ (~omics) มีรากศัพท์มาจากภาษาละติน “~omne” ซึ่งหมายถึงองค์ประกอบโดยรวม และเมื่อถูกนำมาใช้ในทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต การศึกษาวิทยาศาสตร์ โอมิกส์จึงหมายถึงการศึกษาสิ่งมีชีวิตแบบองค์รวม หรือเป็นการศึกษาสิ่งมีชีวิตแบบทั้งระบบ ทั้งในระดับเซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ และร่างกาย อาจมีการศึกษาตั้งแต่ระดับสารพันธุกรรม (DNA) ระดับการถอดรหัสสารพันธุกรรม (RNA) ระดับการแปลรหัสพันธุกรรมออกมาเป็นโปรตีน ไปจนถึงระดับสารชีวโมเลกุลและสารเมตาบอไลท์ (metabolites) ต่างๆ ในสิ่งมีชีวิต ทั้งคน พืช สัตว์ หรือแม้กระทั่งจุลินทรีย์

**การควบคุมเครื่องจำลองแรงโน้มถ่วงสูง (Large Diameter Centrifuge)**

ในปัจจุบันเทคโนโลยีโอมิกส์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการวิจัยเชิงลึกในระดับโมเลกุล ที่จะนำไปสู่การไขคำตอบของปริศนาทางธรรมชาติได้อย่างละเอียดและแม่นยำ ใช้อธิบายกลไกการทำงานของตั้งแต่ระดับเซลล์จนถึงระบบที่ซับซ้อนขึ้นเช่นเนื้อเยื่อ อวัยวะและร่างกายทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต อีกทั้งใช้ในการอธิบายความผิดปกติระดับโมเลกุลที่ก่อให้เกิดโรคต่างๆ รวมถึงการวินิจฉัยและทำนายโรคต่างๆ อีกด้วย ซึ่งในประเทศไทยเองนั้นก็มีศูนย์วิทยาศาสตร์โอมิกส์และชีวสารสนเทศอยู่หลายที่ ที่ให้บริการตรวจวิเคราะห์ตัวอย่างด้วยเทคโนโลยีทางโอมิกส์ รวมถึงที่คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล และที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยด้วยเช่นกัน

การศึกษาประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงของไข่น้ำหลังอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงสูง

จากทั้งหมดนี้จะเห็นว่าการศึกษากลไกการทำงานของพืชโดยใช้เทคนิคโอมิกส์ต่างๆ แบบบูรณาการมีความสำคัญที่จะเป็นรากฐานในการต่อยอดการศึกษาทางชีวอวกาศและเกษตรอวกาศ และทีมวิจัยเชื่อมั่นว่า

“Space Biology กับ Space Agriculture จะเป็นจุดยืนอันหนึ่งของประเทศไทย ที่เราจะได้เป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจอวกาศอีกด้วย”

ทีมนักวิจัย ผู้เขียนและเรียบเรียงบทความ

อาจารย์ ดร.ทัฏพงศ์ ตุลยานนท์ หัวหน้าทีมวิจัย หัวหน้าห้องปฏิบัติการ Plant Biology & Astrobotany กลุ่มสาขาวิชาชีวนวัตกรรมและผลิตภัณฑ์ฐานชีวภาพอัจฉริยะ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
นายวุฒิพัทร อินทร์ทองคำ นักศึกษาคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
นายยอดยิ่ง ยิ่งชูตระกูล นักวิจัยศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ และศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ สวทช.
ดร. สุชีวิน กรอบทอง นักวิจัยหลังปริญญาเอกเชี่ยวชาญด้านโอมิกส์ ภายใต้ภาควิชาเคมีและศูนย์ความเป็นเลิศด้านเคมีผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
อาจารย์ ดร.ชณัท อ้นบางเขน (ที่ปรึกษาพิเศษของโครงการ) นักวิจัยเชี่ยวชาญด้านโปรตีโอมิกส์ อาจารย์ประจำภาควิชาเคมีและศูนย์ความเป็นเลิศด้านเคมีผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

อ้างอิง

#วิทยาศาสตร์#อวกาศ