เซ็กซี่บาคาร่า จีโนมแก้ไขข้าวสาลีเพื่อลดความเสี่ยงมะเร็งจากขนมปังและขนมปัง

เซ็กซี่บาคาร่า นักวิทยาศาสตร์ในสหราชอาณาจักรใช้การแก้ไขจีโนมเพื่อลดสารที่ก่อให้เกิดมะเร็งซึ่งมักพบในขนมปังปิ้งอะคริลาไมด์ก่อตัวขึ้นในระหว่างการอบขนมปังและการปรากฏตัวของมันจะเพิ่มขึ้นอีกเมื่อมีการปิ้งขนมปัง และยิ่งขนมปังมีสีเข้มขึ้นเท่าใด ก็ยิ่งมีสารก่อมะเร็งมากขึ้นเท่านั้นตอนนี้ ทีมงานที่นำโดย Rothamsted Research และเพื่อนร่วมงานจาก University of Bristol 

ได้ใช้เทคนิคใหม่ในการแก้ไขจีโนมเพื่อพัฒนาข้าวสาลี

ประเภทที่มีโอกาสน้อยที่จะผลิต acrylamide เมื่ออบ

ศาสตราจารย์ไนเจล ฮัลฟอร์ด หัวหน้าโครงการกล่าวว่า นักวิจัยกำลังเตรียมคำขอให้รัฐบาลสหราชอาณาจักรดำเนินการทดลองข้าวสาลีชนิดใหม่นี้ในภาคสนาม โดยจะเริ่มในฤดูใบไม้ร่วง ซึ่งเป็นการทดลองครั้งแรกของข้าวสาลีดัดแปลงจีโนมที่จะดำเนินการทุกที่ในยุโรป

“อะคริลาไมด์เป็นปัญหาร้ายแรงสำหรับผู้ผลิตอาหารนับตั้งแต่ถูกค้นพบในอาหารในปี 2545 ทำให้เกิดมะเร็งในสัตว์ฟันแทะ และถือเป็น ‘สารก่อมะเร็ง’ สำหรับมนุษย์ มันไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในขนมปังปิ้งและผลิตภัณฑ์จากข้าวสาลีเท่านั้น แต่ยังมีอาหารอื่นๆ อีกมากมายที่ทอด อบ คั่ว หรือปิ้ง รวมถึงของทอดและของขบเคี้ยวอื่นๆ มันฝรั่งทอด มันฝรั่งอบ และกาแฟ”

ปริมาณอะคริลาไมด์ในขนมปังค่อนข้างต่ำ แต่จะเพิ่มขึ้นหลายเท่าเมื่อปิ้งขนมปัง ยิ่งไปกว่านั้น สารประกอบที่ให้สี กลิ่นรส และกลิ่นเกิดจากวิถีทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน ดังนั้นยิ่งขนมปังปิ้งมีสีเข้มและอร่อยขึ้น อะคริลาไมด์ก็จะยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น เช่นเดียวกับอาหารอื่นๆ ที่ได้รับผลกระทบ

Sarah Raffan ซึ่งเพิ่งเสร็จสิ้นโครงการปริญญาเอกเพื่อผลิตและวิเคราะห์ข้าวสาลีที่มีแอสพาราจีนต่ำ และใครจะเป็นหัวหน้านักวิจัยในการทดลองภาคสนาม กล่าวว่า “เราใช้การแก้ไขจีโนมเพื่อลดปริมาณของกรดอะมิโน แอสพาราจีนใน ข้าว แอสปาราจีนเป็นแอสพาราจีนที่จะถูกเปลี่ยนเป็นอะคริลาไมด์ในระหว่างการอบและการปิ้ง ดังนั้นข้าวสาลีแอสพาราจีนที่ต่ำจะทำให้เกิดอะคริลาไมด์ในระดับที่ต่ำลง ซึ่งเป็นข่าวดีสำหรับผู้ที่ชอบขนมปังปิ้งของพวกเขาเป็นอย่างดี”

อะคริลาไมด์จัดว่าเป็นสารก่อมะเร็งที่น่าจะเป็นไปได้โดยองค์การระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยโรคมะเร็ง และในปี 2549 รายงานคณะกรรมการผู้เชี่ยวชาญร่วมด้านวัตถุเจือปนอาหารของ UN FAO/WHO ระบุว่าผลกระทบที่อาจก่อให้เกิดมะเร็งของอะคริลาไมด์ในอาหารนั้นเป็นเรื่องที่น่ากังวล คณะกรรมการ CONTAM ของสหภาพยุโรปได้ข้อสรุปที่คล้ายกันในปี 2558

สิ่งนี้นำไปสู่การใช้ระเบียบคณะกรรมาธิการยุโรปซึ่งระบุว่า ‘อะคริลาไมด์ในอาหารอาจเพิ่มความเสี่ยงในการเป็นมะเร็งสำหรับผู้บริโภคในทุกกลุ่มอายุ’

ความกังวลที่ร้ายแรงเหล่านี้ทำให้ Raffan, Halford และเพื่อนร่วมงานพยายามผลิตข้าวสาลีแอสพาราจีนต่ำโดยใช้การแก้ไขจีโนม

เทคนิคการแก้ไขจีโนม CRISPR/Cas9 นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยใน DNA เช่น การลบหรือการแทรกส่วนสั้นของ DNA หรือการเปลี่ยนแปลงในลำดับ DNA ในกรณีนี้จะหยุดการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับการผลิตแอสพาราจีน

ซึ่งแตกต่างจากแนวทางของ GM โดยที่ไม่เกี่ยวข้องกับการแนะนำยีนใหม่ ยีนแปลกปลอม หรือยีนเพิ่มเติม การเปลี่ยนแปลงใน DNA ของข้าวสาลีมีความคล้ายคลึงกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ พลังของ CRISPR/Cas9 คือการเปลี่ยนแปลงสามารถนำไปสู่ยีนเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจงได้

แม้จะมีความแตกต่างระหว่างการแก้ไขจีโนมด้วย

 CRISPR/Cas9 และ GM แต่พืชที่ตัดแต่งจีโนมในปัจจุบันได้รับการปฏิบัติในลักษณะเดียวกับ GM ภายใต้กฎระเบียบของสหภาพยุโรป ซึ่งขัดขวางการใช้เทคโนโลยีที่ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการในส่วนอื่นๆ ของโลก

ความหวังก็คือการปรึกษาหารือของรัฐบาลสหราชอาณาจักรในประเด็นนี้จะนำไปสู่การออกกฎหมายใหม่ในสหราชอาณาจักร โดยอนุญาตให้ผู้บริโภคเข้าถึงผลิตภัณฑ์อาหารที่มีการตัดต่อจีโนมและควบคุมอย่างระมัดระวัง

ในการศึกษานี้ นักวิจัย ‘ทำลาย’ ยีนสังเคราะห์แอสพาราจีน ( TaASN2 ) ในข้าวสาลี ความเข้มข้นของแอสพาราจีนในเมล็ดพืชลดลงอย่างมากในพืชที่ดัดแปลงจีโนมเมื่อเปรียบเทียบกับพืชที่ไม่มีการตัดต่อ โดยหนึ่งบรรทัดแสดงการลดลงมากกว่า 90%

ข่าวดังกล่าวจะได้รับการต้อนรับจากอุตสาหกรรมอาหาร โดยที่อะคริลาไมด์จัดอยู่ในประเภทสารปนเปื้อนในกระบวนการผลิต ซึ่งต้องมีการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดภายใต้กฎหมายของสหภาพยุโรป สารเคมีก่อตัวขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างแอสพาราจีนกับน้ำตาลบางชนิดที่มีอยู่ตามธรรมชาติในเมล็ดข้าวสาลี เช่นเดียวกับเมล็ดพืช หัว ถั่ว และรากเก็บอื่นๆ

อะคริลาไมด์ก่อตัวที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น และเกี่ยวข้องกับอาหารทอด อบ คั่ว และปิ้ง นอกจากผลิตภัณฑ์จากธัญพืชแล้ว ยังรวมถึงมันฝรั่งทอดกรอบ มันฝรั่งอบ และกาแฟอีกด้วย

ศาสตราจารย์ Halford กล่าวว่า “มีการพัฒนาวิธีการต่างๆ ในการลดอะคริลาไมด์ในผลิตภัณฑ์อาหารโดยการเปลี่ยนวิธีการแปรรูป บางชนิดประสบความสำเร็จ แต่ไม่สามารถใช้ได้กับอาหารทุกประเภท มักจะมีราคาแพงในการดำเนินการ และอาจส่งผลเสียต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์

“อุตสาหกรรมอาหารจะได้รับประโยชน์จากความพร้อมของวัตถุดิบที่มีศักยภาพในการขึ้นรูปอะคริลาไมด์ต่ำกว่า และปัจจัยกำหนดสำหรับการเกิดอะคริลาไมด์ในผลิตภัณฑ์ที่ทำจากข้าวสาลีและเมล็ดข้าวไรย์ และอาจเป็นของธัญพืชอื่นๆ คือความเข้มข้นของสารที่ละลายน้ำได้ (ไม่ใช่ -โปรตีน) แอสพาราจีน”

ศาสตราจารย์ Halford เน้นย้ำว่าข้าวสาลียังคงเป็นการทดลอง: “เราจำเป็นต้องทดสอบข้าวสาลีในการทดลองภาคสนามเพื่อดูว่ามันทำงานอย่างไร ไม่เพียงแต่ในแง่ของความเข้มข้นของแอสพาราจีนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลผลิต ปริมาณโปรตีน ตลอดจนคุณภาพและลักษณะทางการเกษตรอื่นๆ ด้วย หากผ่านการทดลองภาคสนามได้ดี ผู้เพาะพันธุ์ข้าวสาลีก็พร้อมจะนำไปใช้ได้ ถึงกระนั้นก็ยังต้องใช้เวลาอีก 5-10 ปีกว่าข้าวสาลีแอสพาราจีนที่ต่ำมากจะปรากฏในตลาด และนั่นก็ต่อเมื่อกรอบการกำกับดูแลเอื้ออำนวย”

สำหรับตอนนี้ เขามีคำแนะนำต่อไปนี้สำหรับผู้บริโภคที่กังวลเกี่ยวกับปัญหาของอะคริลาไมด์บนจานของพวกเขา:

“สีที่เกี่ยวข้องกับอาหารทอด อบ คั่ว และปิ้ง เกิดจากกระบวนการทางเคมีที่คล้ายคลึงกันกับอะคริลาไมด์ ดังนั้นสีจึงเป็นเครื่องบ่งชี้ที่ดีว่าอะคริลาไมด์ก่อตัวขึ้นมากเพียงใด ดังนั้น ปิ้งขนมปังหรือย่างมันฝรั่งให้เป็นสีน้ำตาลอ่อนแทนที่จะเป็นสีน้ำตาลเข้ม”

ที่มา: Rothamsted Research เซ็กซี่บาคาร่า