คิดถึงต้นข้าว

ลักษณะของต้นข้าว เมื่อเอาเมล็ดข้าวไปเพาะให้งอก โดยแช่น้ำนานประมาณ ๑-๒ ชั่วโมง แล้วเอาเมล็ดขึ้นมาเก็บไว้ในจานแก้วที่มีความชื้นสูง ในห้องที่มีอุณหภูมิประมาณ ๒๕ องศาเซลเซียส เมล็ดจะงอกภายใน ๔๘ ชั่วโมง โดยมีปุยสีขาวเกิดขึ้นที่ปลายด้านหนึ่งของเมล็ดข้าว ซึ่งเป็นปลายด้านที่ติดกับก้านดอก และส่วนที่งอกนั้นก็คือ embryo หรือคัพภะ ต่อไปก็จะมีรากและยอดโผล่ตามออกมา เมื่อเอาเมล็ดที่เริ่มงอกเหล่านี้ไปปลูกในดินที่เปียก ส่วนที่เป็นรากก็จะเจริญเติบโตลึกลงไปในดิน ส่วนที่เป็นยอดก็จะสูงขึ้นเหนือผิวดินแล้วเปลี่ยนเป็นใบ ต้นข้าวเล็ก ๆ นี้ เรียกว่า ต้นกล้า หลังจากต้นกล้ามีอายุประมาณ ๔๐ วัน ก็จะมีหน่อใหม่เกิดขึ้น โดยเจริญเติบโตออกมาจากตาซึ่งอยู่ที่โคนต้น ต้นกล้าแต่ละต้นสามารถแตกกอได้หน่อใหม่ประมาณ ๕-๑๕ หน่อ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพันธุ์ข้าว ระยะปลูก และความอุดมสมบูรณ์ของดิน แต่ละหน่อให้รวงข้าวหนึ่งรวง แต่ละรวงจะมีเมล็ดประมาณ ๑๐๐-๒๐๐ เมล็ด ปกติต้นข้าวที่โตเต็มที่แล้วจะมีความสูงจากพื้นดินถึงปลายรวงที่สูงที่สุดประมาณ ๑๐๐-๒๐๐ เซนติเมตร ซึ่งแตกต่างไปตามชนิดของพันธุ์ข้าว ตลอดถึงความอุดมสมบูรณ์ของดินและความลึกของน้ำ พันธุ์ข้าวบางพันธุ์มีต้นสูงและบางพันธุ์ก็มีต้นเตี้ย ภายในของต้นข้าวมีลักษณะเป็นโพรงและแบ่งออกเป็นปล้อง ๆ ฉะนั้นข้าวต้นสูงจึงล้มง่ายกว่าข้าวต้นเตี้ย
ที่มา : จากหนังสือ "ความรู้เรื่องข้าว" โดย ดร. ประพาส วีระแพทย์ สาขาคัดพันธุ์ต้านทานศัตรูข้าว กองการข้าว กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์

วันที่ 01 สิงหาคม พ.ศ. 2550 ปีที่ 19 ฉบับที่ 412

เทคโนโลยีการเกษตร

บุปผา มั่นอารมณ์

ข้าวยาอายุวัฒนะธรรมชาติ กับการพัฒนาและปรับปรุงพันธุ์ข้าว

การวิจัยพันธุ์ข้าวหอมมะลิ มีการค้นพบยีนความหอมในข้าวและแนวทางการใช้ประโยชน์ โดยนักวิจัยจากศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ข้าวหอมที่คนทั่วโลกรู้จักมี 2 พันธุ์ คือ ข้าวบาสมาติ (Basmati) และข้าวขาวดอกมะลิ 105 (Jasmine) ปัจจุบันตลาดข้าวหอมโลกมีการปรับปรุงพันธุ์ข้าว เริ่มดำเนินการเป็นทีมงานพัฒนาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2493-2497 และเมื่อ 2-3 ปี ที่ผ่านมา นักวิชาการปรับปรุงพันธุ์พืช 2 ท่าน จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ ได้หารือว่า ความสัมพันธ์ด้านความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์และมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ทำงานร่วมกันอย่างยาวนาน ก่อให้เกิดประโยชน์ทั้งต่อชาวนาและเกษตรกรของไทย ตลอดจนผู้บริโภคทั้งภายในประเทศและต่างประเทศ นักวิชาการทั้งไทยและมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ ได้รับประโยชน์ร่วมกัน

ผลงานการวิจัยและพัฒนาพืชผลทางการเกษตรของไทย อาทิ การวิจัยและพัฒนามันสำปะหลังพันธุ์เกษตรศาสตร์ 50 และพันธุ์เกษตรศาสตร์ 60 การพัฒนาพันธุ์ข้าวโพดต้านทานราน้ำค้าง ข้าวโพดพันธุ์สุวรรณ 1 และสุวรรณ 2 เพาะปลูกที่ไร่สุวรรณ จังหวัดนครราชสีมา จึงต้องมีการพัฒนาพันธุ์เฉพาะขึ้นมาให้สอดคล้องกับความต้องการของตลาดผู้บริโภคในต่างประเทศ เหมาะสำหรับผลิตอาหารสัตว์ ทำให้เกิดอุตสาหกรรมอาหารสัตว์ และการเกษตรผลิตเนื้อสัตว์เพื่อการส่งออกตามมา ดังนั้น ความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ทำให้รู้เขารู้เรา รู้ว่าอะไรเป็นความต้องการของตลาดต่างประเทศ

การพัฒนาพันธุ์ข้าวหอมมะลิ 105 ที่เหมาะสำหรับการปลูกในพื้นที่ราบลุ่มภาคกลาง พันธุ์ข้าวที่มียีนกำหนดความหอม และพันธุ์ข้าวทนน้ำท่วม ที่ได้จากการผสมพันธุ์ข้าวหลากหลายสายพันธุ์ กำลังอยู่ในช่วงทดลองปลูกต้องใช้เวลาอีก 1-2 ปี จึงจะเห็นผลผลิตที่ได้ จากการวิจัยและพัฒนาเป็นระยะเวลา 4-5 ปี ที่ผ่านมา ได้พันธุ์ข้าวทนน้ำท่วม แต่ต้องรอดูผลผลิตว่าเป็นที่น่าพอใจหรือไม่ นักวิจัยจะต้องมีความอดทนสูงในการทำงานที่ต้องใช้เวลายาวนาน อินเดียและจีนมีการวิจัยและพัฒนาเพื่อปรับปรุงพันธุ์ข้าวเป็นแหล่งเพาะปลูกข้าวแหล่งใหญ่ แต่มุ่งเน้นปลูกข้าวเพื่อการบริโภคภายในประเทศ ไม่ได้มุ่งเพื่อการส่งออก สำหรับประเทศไทยมีการส่งออกข้าวเป็นอันดับที่ 8 ของโลก ประเทศไทยมีพื้นที่ปลูกข้าวน้อยกว่า แต่เป็นแหล่งผลิตที่ใหญ่กว่าเพราะผลิตทั้งบริโภคภายในประเทศและเพื่อการส่งออกด้วย

พันธุ์ข้าวทนน้ำท่วมมีลักษณะเหมือนข้าวป่า เป็นข้าวพันธุ์ที่เพิ่มยีนพันธุ์ทนน้ำท่วมเข้าไป เป็นข้าวพันธุ์ผสมที่ได้จากพันธุ์ข้าวทนน้ำท่วมของประเทศอินเดีย เป็นพันธุ์ข้าวหอมมะลิพันธุ์ผสมที่มีความไวแสงสูงและทนน้ำท่วม ข้าวหอมมะลิ 105 เป็นข้าวพันธุ์ทนน้ำท่วมที่เกิดจากการรู้ตำแหน่งยีน ส่วนการวิจัยข้าวพันธุ์สีเหล็กปรากฏว่าเป็นพันธุ์ข้าวที่มีคุณสมบัติต้านทานการป่วยเป็นโรคเบาหวานเพราะมีธาตุเหล็กสูง

ข้าวพันธุ์ใหม่ที่คิดค้นวิจัยได้สำเร็จคือ ข้าวพันธุ์ไรส์เบอรี่ (Rice Berry) เป็นข้าวต้านอนุมูลอิสระซึ่งได้จากการสกัดน้ำมันจากรำข้าวดำ (Rice Berry) และข้าวกล้องจะช่วยลดระดับน้ำตาลในผู้ป่วยโรคเบาหวาน ปัจจุบันมีการสกัดคุณค่าทางอาหารของเมล็ดข้าวกล้องผลิตแคปซูลเป็นอาหารเสริมอีกรูปแบบหนึ่ง

ประเทศไทย โดยการนำของ รองศาสตราจารย์ ดร.อภิชาติ วรรณวิจิตร นักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ ประจำปี 2549 สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เป็นผู้ทำวิจัยเกี่ยวกับพันธุ์ข้าว การปรับปรุงพันธุ์ข้าว ผลผลิตแปรรูปเพื่อขยายสู่ผู้ผลิตและผู้บริโภคศึกษาความหลากหลายของสายพันธุ์ข้าวทางโภชนาการ เป็นผู้ที่มีความเพียร ความอุตสาหะ เป็นแบบอย่างของผู้อุทิศตนเพื่องาน ทำงานโดยไม่เห็นแก่เหน็ดเหนื่อย เพื่อประโยชน์สูงสุดแก่ประเทศชาติ ผลงานจำนวนมากเกี่ยวกับพันธุ์ข้าวสามารถนำมาใช้ในงานปรับปรุงพันธุ์ข้าวให้มองเห็นเป็นรูปธรรมยิ่งขึ้น โดยได้เข้าร่วมกับ The International Rice Genome Project เพื่อหาลำดับเบสจีโนมในข้าวโดยประเทศไทยได้ให้คำมั่นในการหาลำดับเบสในโครโมโซมที่ 9 จึงเป็นโอกาสครั้งแรกของประเทศไทยในการเข้าร่วมโครงการจีโนมขนาดใหญ่เป็นการเพิ่มศักยภาพ การวิจัยด้าน Whole-Genome-Sequencing ของประเทศไทยให้สูงขึ้น และสามารถใช้โอกาสในการเข้าร่วมกับกลุ่มวิจัยจีโนมข้าวนานาชาติเพื่อพัฒนาองค์ความรู้เทคโนโลยีต่างๆ ในการหายีนจากจีโนมขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นแนวทางทำให้ประเทศไทยมีขีดความสามารถในการดำเนินโครงการในลักษณะเดียวกันนี้ได้ด้วยตนเอง งานวิจัยจีโนมข้าวนี้ จึงเป็นการส่งเสริมการเชื่อมโยงข้อมูลทุกระดับอันเป็นการเปิดโลกทรรศน์แก่นักวิชาการ นิสิตและนักศึกษา ให้ออกไปใช้ข้อมูลสาธารณะเพื่อการวิจัยและพัฒนาให้มากขึ้น เป็นผลทำให้เกิดการพัฒนาบุคลากรด้านนี้เพิ่มมากขึ้นในประเทศไทยด้วย ทำให้นักวิจัยไทยมีความสามารถในการเข้าถึงข้อมูลลำดับเบสของจีโนมข้าว และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างรวดเร็ว ได้มีส่วนร่วมในการเข้าถึงข้อมูลลำดับเบสของจีโนมข้าว และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างรวดเร็ว ได้มีส่วนร่วมในการคิดค้น Rice Gene Thresher (http://rice.kps.ku.ac.th) ซึ่งเป็นฐานข้อมูลข้าวที่เชื่อมโยงกันทั้งหมด สำหรับให้นักวิจัยได้เข้าถึงข้อมูลเหล่านี้และนำไปใช้ในการพัฒนาพันธุ์ข้าวต่อไป

ข้อมูลลำดับเบสนี้เป็นประโยชน์ต่อการหายีนทุกชนิดในข้าว โดยเฉพาะข้าวพื้นเมืองและข้าวป่า เช่น ยีนที่เกี่ยวข้องกับความทนแล้งและทนน้ำท่วม ความหอม คุณภาพหุงต้ม ความต้านทาน โรคไหม้เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลและความทนทานดินเค็มและใช้เป็นต้นแบบสำหรับการค้นหายีนในพืชเศรษฐกิจอื่นๆ เช่น ข้าวโพด อ้อย ซึ่งเป็นเครือญาติของข้าวในอนาคต อีกทั้งสามารถนำข้อมูลที่ได้ไปใช้ประโยชน์ในการสร้างเครื่องหมายโมเลกุลที่ดีที่สุด สำหรับช่วยในการปรับปรุงพันธุ์ โดยการเคลื่อนย้ายยีนเหล่านี้ด้วยวิธีการผสมข้ามตามธรรมชาติ หรือโดยวิธีการถ่ายยีน ซึ่งจะนำไปสู่การพัฒนาพันธุ์ข้าวเพื่อให้ได้พันธุ์ข้าวซึ่งให้ผลผลิตสูง คุณภาพดี สามารถแข่งขันในตลาดโลกได้ ซึ่งผลลัพธ์สุดท้ายก็คือ การยกระดับความเป็นอยู่ของเกษตรกรผู้ปลูกข้าวให้ดีขึ้นโดยตรง

การค้นพบและศึกษาหน้าที่ของยีนความหอม มีคุณค่าที่โดดเด่นของข้าวขาวดอกมะลิคือ ความหอม กลิ่นหอมข้าวขาวดอกมะลิคือ ความหอม กลิ่นหอมข้าวขาวดอกมะลิ 105 มีลักษณะคล้ายกลิ่นใบเตย สารหอมระเหยหลักนี้มีชื่อทางเคมีว่า 2-อะเซทิล-1-ไพโรลีนหรือเรียกสั้นๆ ว่า 2 เอพี (2-aectyl-1-pyrroline;2AP) ข้าวขาวดอกมะลิ 105 และข้าวหอมอื่นๆ ผลิต 2 เอพี และเก็บไว้ในทุกส่วนยกเว้นราก ข้าวไม่หอมผลิตสารชนิดนี้ได้เล็กน้อย

ในปี พ.ศ. 2548 รองศาสตราจารย์ ดร.อภิชาติ ได้เป็นผู้นำทีมวิจัยจนค้นพบยีนความหอมที่สามารถพบได้ในข้าวหอมทุกชนิด และตั้งชื่อว่า โอเอส 2 เอพี (OS2AP) จากการศึกษาโครงสร้างและการทำงานของยีนนี้พบว่าในข้าวหอม ยีนนี้มีความผิดปกติแตกต่างไปจากยีนรูปแบบที่พบในข้าวไม่หอม (เกิดกลายพันธุ์ในข้าวขาวดอกมะลิ 105) ความผิดปกตินี้กลับเป็นประโยชน์ต่อข้าวหอมโดยการสร้างสารหอมขึ้น ในขณะที่ข้าวสายพันธุ์ไม่หอม ยีนปกติกลับเปลี่ยนไปสร้างสารอื่น ทำให้สร้างสารหอมได้น้อยลง เพื่อเป็นการพิสูจน์ว่า ถ้ายีน OS2AP ของข้าวนิพพอนบาเรได้ผลสำเร็จและพบว่า ข้าวนิพพอนบาเรที่ยีนดังกล่าวถูกยับยั้งสร้างสารหอมได้มากกว่าข้าวนิพพอนบาเรปกติ เทคโนโลยีการยับยั้งหรือกฎการทำงานของยีนโอเอส 2 เอพี สามารถนำไปใช้ในการเปลี่ยนข้าวไม่หอมอีกหลายๆ สายพันธุ์ได้ นอกจากนี้ ยังสามารถนำยีนนี้ไปใช้ประโยชน์ในการผลิตสารหอมในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ได้อีกด้วย จึงเป็นเครื่องมือในการปกป้องทรัพย์สินทางปัญญา รศ.ดร.อภิชาติ ได้เป็นผู้นำในการจดสิทธิบัตรยีน OS2AP ในประเทศที่เป็นคู่แข่งในการส่งออกข้าวและคู่ค้าประเทศที่ส่งข้าว จำนวน 9 ประเทศ ได้แก่ สหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส จีน เวียดนาม ออสเตรเลีย ญี่ปุ่น อินเดีย ฟิลิปปินส์และไทย โดยได้ยื่นจดสิทธิบัตรยีนความหอมกับ USPTO (United State Patent Office) เป็นแห่งแรกในชื่อ กรดนิวคลีอิก ที่ส่งเสริมการสร้าง 2AP ในพืชและพืชชั้นต่ำ (Fungi) เมื่อวันที่ 25 มกราคม 2548 และยื่นจดสิทธิบัตร ณ ประเทศออสเตรเลีย เมื่อเดือนกันยายน 2548 และจะดำเนินการยื่นจดสิทธิบัตรดังกล่าวในประเทศที่เหลือให้แล้วเสร็จภายในสิ้นปี 2549 ยีนเป็นสิทธิบัตรยีนในต่างประเทศชิ้นแรกของไทย

การค้นพบและศึกษาหน้าที่ของยีนทนน้ำท่วม

น้ำท่วมแบบฉับพลันมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อการทำเกษตรกรรมทั้งในภูมิภาคแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และประเทศไทย ในทุกๆ ปี พื้นที่ที่ใช้ในการทำนาข้าวต้องเผชิญกับปัญหาดังกล่าวเสมอมา ซึ่งผลต่อปริมาณการผลิตข้าว จากการศึกษาที่ผ่านมาพบว่า การตอบสนองของข้าวทนน้ำท่วมต่อสภาวะน้ำท่วมเกิดขึ้นจากการทำงานของกลุ่มยีนที่วางตัวอยู่บริเวณโครโมโซมคู่ที่ 9 โดย รองศาสตราจารย์ ดร.อภิชาติ วรรณวิจิตร เป็นผู้นำในการศึกษามานานกว่า 10 ปี พบว่ามากกว่าล้านเบส ของข้อมูลลำดับเบสที่อยู่ในตำแหน่ง QTL หลัก ของลักษณะทนน้ำท่วมในข้าวมีขนาดครอบคลุมประมาณ 1,350 กิโลเบส ประกอบด้วยยีนมากกว่า 200 ยีน เป็นตัวควบคุมหรือการแสดงออกของกลุ่มยีนดังกล่าว นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาให้กำเนิดสายพันธุ์คู่แฝดที่ใช้เป็นข้อมูลส่งเสริมในการเลือกยีนที่คาดหมาย ซึ่งความแปรปรวนเหล่านี้ยังมีความสัมพันธ์กันอย่างมากกับลักษณะทางกายภาพของข้าวในการทนน้ำท่วมฉับพลัน ได้แก่ การยับยั้งการยืดตัว ความสามารถในการคงความเขียวของใบ และการเจริญเติบโตได้อีกครั้งหลังน้ำลดเข้าสู่สภาวะปกติ จากการตรวจสอบพบว่ามีเพียง 2 ยีน เท่านั้น จากข้าวพันธุ์ทนน้ำท่วม (FR13A) ให้ผลการแสดงออกของยีนที่แตกต่างกันภายใต้สภาวะน้ำท่วมด้วยวิธีการถ่ายยีนในข้าวที่อ่อนแอต่อน้ำท่วมแบบฉับพลันด้วยเทคนิคใช้ข้าวจำลองพันธุ์แบบมีการแสดงออกของยีนเป้าหมายมากกว่าปกติและแสดงออกตลอดเวลา (Over-expression) ของยีนเป้าหมายคือ ยีน OsRAS และ OsEREBP1 ในข้าวที่อ่อนแอต่อสภาวะน้ำท่วม

การค้นพบข้าวโภชนาการสูง

ข้าวเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตคนไทยมายาวนาน ดังจะเห็นได้จากวัฒนธรรมของไทยและแนวความคิดที่มักมีข้าวหรือส่วนประกอบของข้าวเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในทางโภชนาการข้าวเป็นธัญพืช 1 ใน 3 ชนิด ที่คนบริโภคมากที่สุด และธัญพืชชนิดเดียวที่คนนิยมบริโภค "เมล็ดข้าว" โดยตรง ดังนั้น "เมล็ดข้าว" จึงเปรียบเสมือน "เม็ดยา" ที่ทุกคนยินดีรับประทาน ดังนั้น จึงมีความพยายามในการปรับปรุงโภชนาการที่เกี่ยวกับข้าวและพันธุ์ข้าวเพื่อให้ประสบผลสำเร็จอย่างจริงจัง

รศ.ดร.อภิชาติ ได้เป็นผู้นำในงานด้านการปรับปรุงพันธุ์ข้าว ได้ประสบความสำเร็จในการสร้างพันธุ์ข้าวธาตุเหล็กสูงระดับ 1.6-2.1 มิลลิกรัม ต่อ 100 กรัม ที่มีลักษณะดีและคุณภาพการหุงต้มดีและมีกลิ่นหอมจากคู่ผสมข้าวขาวดอกมะลิ 105 กับข้าวเจ้าหอมนิล พันธุ์บริสุทธิ์เหล่านี้มีทั้งสีขาวและสีม่วง นับเป็นครั้งแรกที่มีการสร้างพันธุ์ข้าวสีขาวให้มีความหนาแน่นของธาตุเหล็กสูงถึง 2.1 มิลลิกรัม ต่อ 100 กรัม ที่มีกลิ่นหอมคล้ายข้าวหอมมะลิได้สำเร็จ ได้มีการปรับปรุงข้าวสีม่วงขึ้นมาใหม่เป็นครั้งแรกของประเทศไทยที่มีปริมาณธาตุเหล็กสูงกว่าข้าวหอมนิลเดิม และให้ผลผลิตดีอีกด้วย นอกจากนี้ ข้าวสีม่วงยังมีข้อได้เปรียบจากข้าวพันธุ์อื่นๆ คือมีปริมาณสารเบต้าแคโรทีนสูงที่สุดและมีวิตามินอี ซึ่งน่าจะมีผลให้ข้าวสีม่วงนี้มีความสามารถในการกำจัดสารอนุมูลอิสระ (antioxidant) ที่มีมาก โดยเฉพาะเมื่อศึกษาเฉพาะรำพบว่า อัตราการยับยั้งอนุมูลอิสระสูงกว่าน้ำองุ่นสีม่วง 100% และน้ำส้ม 100% อีกด้วย

ด้านโภชนาการ ได้มีการพัฒนาการตรวจความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหาร การวิเคราะห์ทางด้านโภชนาการในสายพันธุ์ข้าวจำนวนมาก พบว่า มีข้าวที่มีลักษณะพิเศษเป็นที่ต้องการทั้งในพันธุ์ข้าวสีขาวและสีม่วงเพื่อทำการทดสอบกับผู้ป่วยโรคเบาหวาน พบว่า ในข้าวกล้องของข้าวทั้งสองนี้มีค่า glycemic index ต่ำกว่า glucose อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติแสดงให้เห็นว่าในผู้ป่วยเบาหวาน ชนิดที่ 2 polysaccharides หรือคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน (complex carbohydrate) ของข้าวช่วยชะลอกระบวนการย่อยและดูดซึมของอาหารได้เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำตาลเชิงเดี่ยว (glucose) มีการสูญเสียคุณค่าทางอาหารนับเป็นประเด็นที่สำคัญทางโภชนาการ ซึ่งทำให้ผู้บริโภคไม่ได้รับสารอาหารจากข้าวที่มีโภชนาการสูง ดังนั้น ความเข้าใจถึงสาเหตุของความสูญเสียจะนำไปสู่แนวทางป้องกันที่เหมาะสม เพื่อให้ธาตุอาหารถึงผู้บริโภคมากที่สุด สารอาหารส่วนใหญ่สูญเสียไปกับการขัดสี เนื่องจากแหล่งสะสมสารอาหารที่สำคัญอยู่ในส่วนของ pericarp นอกจากนี้ กระบวนการหุงต้มก็ทำให้เกิดการสูญเสียสารอาหารที่ไวต่อความร้อน ได้แก่ เบต้าแคโรทีนและวิตามินอี การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อลดการสูญเสียสารอาหารจากการขัดสี จึงได้เปรียบเทียบวิธีการนำข้าวไปแช่น้ำเพื่อกระตุ้นให้มีการกระจายของสารอาหารเข้าไปภายในเนื้อแป้งก่อนการขัดสี ทำให้พบว่า ปริมาณสารบางตัว เช่น เบต้าแคโรทีนและวิตามินอีในข้าวขัดที่ผ่านการแช่น้ำเพิ่มสูงขึ้น

ผลงานวิจัยเด่นของ รศ.ดร.อภิชาติ วรรณวิจิตร

- การค้นพบยีนความหอมและศึกษาหน้าที่ของยีนในการกำหนดปริมาณสารหอมในข้าว ขณะนี้อยู่ระหว่างจดสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกา ยุโรป จีน ออสเตรเลีย ญี่ปุ่น เวียดนาม ฟิลิปปินส์

- การค้นพบยีนที่ทำให้ข้าวทนน้ำท่วมและนำมาใช้ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวหอมมะลิ 105 ให้สามารถทนน้ำท่วมได้นานกว่า 2 สัปดาห์ และเป็นผู้ที่ทำให้งานวิจัยด้านกระบวนการที่ทำให้ข้าวทนน้ำท่วมเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง

- การค้นพบพันธุ์ข้าวที่มีโภชนาการสูง มีกลิ่นหอม มีคุณภาพหุงต้มดี เช่น ข้าวธาตุเหล็กสูงที่มีสีขาวและหอมแบบข้าวขาวดอกมะลิ 105 ข้าวสีม่วงดำที่มีการสะสมสารต่อต้านอนุมูลอิสระสูงสุด และมี Provitamin A ในระดับสูงที่สุดเท่าที่เคยมีมา ข้าวเหล่านี้มี Glycemic index อยู่ในระดับที่ต่ำปานกลาง พันธุ์ข้าวเหล่านี้เป็นที่ต้องการของผู้ประกอบการแปรรูปและผู้ผลิตข้าวคุณภาพสูงพิเศษ

เดลินิวส์ วันอังคารที่ 6 มกราคม พ.ศ. 2552 เวลา 20:25 น.

ข้าว เป็นอาหารหลักของคนไทย และเป็นสินค้าส่งออกอันดับต้น ๆ ของประเทศ ที่สามารถนำเม็ดเงินเข้าประเทศได้ปีละไม่น้อยเลยทีเดียว นักวิจัยมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ศึกษาสายพันธุ์ข้าวและพัฒนากรรมวิธีการผลิตข้าวกล้องงอกที่มี GABA สูง เพื่อเพิ่มมูลค่า เพิ่มประโยชน์ของข้าวกล้อง โดยพบว่า ข้าวกล้องมีสารอาหารมากกว่าข้าวทั่ว ๆ ไป สามารถป้องกันโรค และควบคุมน้ำหนักได้

พัชรี ตั้งตระกูล นักวิจัยจากสถาบัน ค้นคว้าและพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหาร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กล่าวว่า คณะวิจัยได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ให้ศึกษาเรื่องการใช้ ประโยชน์จากคัพภะข้าวและข้าวกล้องงอกเป็นอาหารสุขภาพเพื่อเพิ่มมูลค่า เพื่อศึกษาปัจจัยการผลิต สายพันธุ์ข้าวและสภาวะการเก็บเกี่ยวที่เหมาะสม พัฒนากรรมวิธีการผลิตข้าวกล้องงอกที่มี GABA สูง (GABA enriched-rice) จากข้าวสายพันธุ์ต่าง ๆ และนำมาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพ จากผลงานวิจัยพบว่า ในคัพภะข้าวเจ้า มี GABA สูงสุดในข้าวขาวดอกมะลิ 105 (37.2 มิลลิกรัมต่อ 100 กรัม) ส่วนข้าวเหนียวพบ GABA สูงสุดในพันธุ์ R258 (72.8 มิลลิกรัมต่อ 100 กรัม) ข้าว กล้องงอกจากพันธุ์ข้าวขาวดอกมะลิ 105 จะให้ปริมาณ GABA สูงกว่าข้าวพันธุ์อื่น ซึ่งจากการศึกษาประโยชน์ของข้าวกล้องเพื่อการบริโภคที่ได้ประโยชน์สูงสุดทำให้ทราบว่า “ข้าวกล้อง” ซึ่งประกอบด้วยจมูกข้าว มีสารอาหารที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกายจำนวนมาก อาทิ ใยอาหาร กรดไฟติก (Phytic acid) กรดเฟรูลิก (Ferulic acid) วิตามินบีและอี และ GABA (กรดแกมมา แอมิโนบิวทิริก) ซึ่งช่วยป้องกันโรคต่าง ๆ ได้ เช่น โรคมะเร็ง เบาหวาน และช่วยในการควบคุมน้ำหนักตัว

การบริโภคข้าวกล้องให้ได้ประโยชน์สูงสุดจะต้องนำข้าวกล้องมาแช่น้ำทำให้งอกเสียก่อน ซึ่งข้าวกล้องงอกนี้จะมีสารอาหารเป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะ GABA ที่เพิ่มขึ้น ซึ่ง GABA เป็นกรดอะมิโน ชนิดหนึ่งที่ผลิตจากกระบวนการ decarboxylation ของกรดกลูตามิก กรดชนิดนี้มีบทบาทสำคัญในการเป็น neurotransmitter ในระบบประสาทส่วนกลาง มีการใช้กรดในการรักษาโรคเกี่ยวกับระบบประสาทหลายโรค เช่น โรควิตกกังวล นอนไม่หลับ โรคลมชัก และยังมีคุณสมบัติในการลดความดันโลหิตด้วย

คนไทยและผู้บริโภคข้าวเป็นอาหารหลักมักนิยมรับประทานข้าวหุงสุกจากข้าวทั้งเมล็ด และ ผู้ที่รับประทานข้าวกล้องเป็นประจำก็ยังมีน้อย เนื่องจากข้าวกล้องมีเนื้อสัมผัสที่แข็ง แต่หากปรับเปลี่ยนพฤติกรรมหันมาบริโภคข้าวกล้องแทนข้าวขาวได้ก็จะทำให้ร่างกายได้รับสารอาหารที่มีประโยชน์มากขึ้น ซึ่งการนำข้าวกล้องมาแช่น้ำให้งอก นอกจากจะได้ประโยชน์จากปริมาณ GABA ที่สูงขึ้นแล้ว ยังทำให้ข้าวกล้องมีเนื้อสัมผัสที่อ่อนนุ่มรับประทานได้ง่าย สำหรับข้าวกล้องที่สามารถนำมาแช่น้ำให้เกิดการงอกได้นั้น จะต้องเป็นข้าวกล้องที่ผ่านการกะเทาะเปลือกมาไม่นานเกิน 2 สัปดาห์ ซึ่งจากการศึกษาวิจัยครั้งนี้ คณะวิจัยสามารถผลิตข้าวกล้องงอกที่ผ่านกรรมวิธีเพิ่ม GABA ให้สูงขึ้น พร้อมนำมาหุงต้มเพื่อรับประทานได้ทันที และนอกจากนั้นยังสามารถนำมาพัฒนา เป็นแป้งข้าวกล้องงอกและผลิตภัณฑ์อาหารสุขภาพ ได้หลายชนิด เช่น อาหารว่าง ขนมขบเคี้ยว ซุป เครื่องดื่ม ฯลฯ

ปริมาณ GABA ที่วิเคราะห์ได้ในข้าว กล้องของข้าวเจ้าพบสูงสุดในข้าวกล้องพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 เมื่อนำเมล็ดข้าวกล้องขาวดอกมะลิ 105 ที่สมบูรณ์ ผ่านการคัดเลือกและทำความสะอาด นำมาแช่น้ำให้เกิดการงอกโดยควบคุมอุณหภูมิ เป็นเวลานาน 36-72 ชั่วโมง โดยมีการเปลี่ยนน้ำเป็นระยะ เพื่อป้องกันการเกิดการหมัก และการปนเปื้อนจากเชื้อจุลินทรีย์ จากนั้นใช้น้ำร้อน เพื่อหยุดปฏิกิริยาการงอก นำมาทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เพื่อลดความชื้นของข้าวลงเหลือประมาณ 12-13% จะได้ข้าวกล้องงอกที่มีปริมาณ GABA สูงขึ้นเป็น 15.2-19.5 มิลลิกรัมต่อ 100 กรัม ซึ่งสูงกว่าข้าวกล้องปกติ และขณะนี้คณะวิจัยกำลังดำเนินการขยายผลงานวิจัยสู่ระดับต้นแบบการผลิตข้าวกล้องงอกโดยสำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ ร่วมกับ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ สถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหาร และกลุ่มธุรกิจข้าวส่งออก เพื่อร่วมพัฒนาสายการผลิตต้นแบบสำหรับผลิตผลิตภัณฑ์ GABA-Rice โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับข้าวไทย ยกระดับอุตสาหกรรมข้าวของประเทศไทย และเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันกับต่างประเทศ โดยโรงงานและเครื่องจักรต้นแบบจะอยู่ที่สถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหาร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และได้วางแผนการผลิตข้าวงอกและผลิตภัณฑ์ต่อเนื่องเพื่อการค้าต่อไป

สำหรับเกษตรกรและผู้สนใจ สามารถสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ สถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหาร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โทรศัพท์ 0-2942-8629

อ้อยเล็ก