พืชให้สี

บทนำ

              สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยเซลล์ แต่ละเซลล์มีนิวเคลียส ในนิวเคลียสมีโครโมโซมที่ประกอบด้วยดีเอ็นเอ (DNA) ดีเอ็นเอเป็นหน่วยถ่ายทอดพันธุกรรมที่มีรหัสเฉพาะของโปรตีน เอนไซม์และสารชีวเคมีอื่นๆ ที่มีหน้าที่ต่างๆ ในสิ่งมีชีวิต สมัยก่อนการปรับปรุงพันธุ์พืชใช้วิธีคัดสรรตามธรรมชาติโดยนักปรับปรุงพันธุ์จะคัดเลือกพืชที่มีลักษณะที่ต้องการ เช่น ให้ผลผลิตสูงนำมาผสมเกสรกับพืชที่มีลักษณะที่เด่นที่ต้องการ เช่น ทนต่อโรค พืชลูกผสมที่ได้จะถูกคัดเลือกอีกหลายชั่วรุ่น (Generations) เพื่อให้ได้ลักษณะสองอย่างตามที่ต้องการ ซึ่งต้องใช้เวลาตรงกันข้ามกับปัจจุบันที่ใช้เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมในการพัฒนาสายพันธุ์ให้ได้ในเวลาอันรวดเร็ว โดยการเลือกดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะตามที่ต้องการ นำมาต่อเชื่อมกับส่วนอื่นของดีเอ็นเอแล้วนำกลับเข้าไปใส่ในพืช หรือโดยการยิงอนุภาคของทองหรือทังสเตนที่เคลือบด้วยดีเอ็นเอที่ต้องการเข้าไปในพืช  เซลล์จะซ่อมแซมตัวเอง  เกิดดีเอ็นเอใหม่ในจีโนม (Genome) พืช ซึ่งการยิงดีเอ็นเอเข้าไปนี้ไม่ได้เป็นไปตามธรรมชาติ ดังนั้นบางครั้งอาจมีผลต่อลักษณะแสดงออกของยีน หรืออาจมีการผลิตสารพิษหรือสารที่ทำให้เกิดภูมิแพ้ หรือให้ลักษณะที่ไม่พึงประสงค์ได้  นอกจากนี้ดีเอ็นเอที่ใส่เข้าไปอาจมาจากพืชที่ไม่ได้เป็นอาหาร แบคทีเรีย สัตว์ หรือไวรัส เพื่อให้ได้พืชที่มีความต้านทานต่อศัตรูพืช โรค ยากำจัดวัชพืช รวมทั้งลักษณะด้านคุณภาพ เช่น รส กลิ่น สีและคุณค่าทางอาหาร ตัวอย่าง เช่น ฝ้ายบีที ที่มีความต้านทานต่อหนอนเจาะสมอฝ้ายเช่นเดียวกับข้าวโพดบีทีต้านทานต่อหนอนเจาะฝัก ข้าวทองที่เพิ่มสารเบต้าแคโรทีน

              จีเอ็มโอ (Genetically Modified Organism หรือ GMOs) หมายถึง พืชหรือสัตว์ที่มีการดัดแปรยีนหรือสารพันธุกรรม ปัจจุบันเทคโนโลยีการดัดแปรยีนหรือสารพันธุกรรมมีความก้าวหน้าและมีส่วนเกี่ยวข้องกับชีวิตของเราอย่างมาก พืชดัดแปรพันธุกรรมหรือพืชจีเอ็มหลายชนิดมีวางจำหน่ายตามท้องตลาดในประเทศที่พัฒนา  เช่น  ข้าวโพด ถั่วเหลือง มันฝรั่ง มะเขือเทศ รวมทั้งผลิตภัณฑ์จากพืชจีเอ็ม เช่น มันฝรั่งทอดกรอบ แป้งขนมปัง เป็นต้น ซึ่งความปลอดภัยของอาหารที่มาจากพืชดัดแปรพันธุกรรมหรืออาหารจีเอ็มเป็นหัวข้อหลักในเรื่องพันธุวิศวกรรม ดังนั้นจึงต้องมีการทดสอบและประเมินความปลอดภัยก่อนวางจำหน่ายในท้องตลาด

              อาหารที่มาจากพืชดัดแปรพันธุกรรมจึงมีทั้งผู้สนับสนุนและผู้ที่ต่อต้าน โดยผู้สนับสนุนได้โต้แย้งว่าพืชดัดแปรพันธุกรรมไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างเด่นชัด แต่ยังคงแสดงลักษณะอื่นๆ เหมือนที่เคยเป็น ดังนั้นพืชดัดแปรพันธุกรรมยังคงลักษณะทุกอย่างเทียบเท่า  (Substantially equivalent) พืชต้นพ่อแม่และไม่มีความจำเป็นต้องทดสอบความปลอดภัย ผู้โต้แย้งกล่าวว่าสิ่งเหล่านี้เป็นสมมุติฐานที่ไม่มีการทดสอบ ด้วยเทคโนโลยี ใหม่นี้ อาจมีผลที่ไม่รู้หรือไม่ได้ตั้งใจเกิดขึ้นตามมา จึงต้องให้ความระมัดระวัง ต้องมีการทดสอบความปลอดภัยของอาหารที่มาจากพืชดัดแปรพันธุกรรมก่อนที่จะไปให้คนเป็นล้านๆ คนบริโภค (Carman, J., 2004) และหากการค้นคว้ามีการจดลิขสิทธิ์ ก็จะมีความเสี่ยงว่ามันแพงเกินไปสำหรับเกษตรกรที่ยากจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่กำลังพัฒนา ด้านเอกชนที่ลงทุนมักมองถึงการลงทุนในตลาดสำหรับคนร่ำรวยและให้ความสนใจต่อประเทศยากจนน้อย ทำให้การผลิตอยู่ในมือของบริษัทใหญ่ๆ ซึ่งอาจมีผลรบกวนต่อปัญหาความมั่นคงของอาหารโลก

              พืชที่มีการถ่ายโอนยีนเริ่มจากนักวิจัย 4 กลุ่มที่ทำการวิจัยเป็นอิสระต่อกัน ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 เป็นต้นมาได้แก่ นักวิจัยของมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเมืองเซ็นต์หลุยส์ รัฐมิสซูรี ประเทศสหรัฐอเมริกา, Rijksuniversiteit ที่เมือง Ghent ประเทศเบลเยี่ยม มหาวิทยาลัยวิสคอนซินและบริษัทมอนซานโต้ เมืองเซนต์หลุยส์ รัฐมิสซูรี การค้นพบนี้ได้ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ และในปี ค.ศ. 1994 อาหารดัดแปลงพันธุกรรมได้เข้าสู่การตลาดของประเทศสหรัฐอเมริกาคือ มะเขือเทศที่ใช้เทคโนโลยีด้านพันธุวิศวกรรมและสามารถเก็บรักษาให้สุกช้าลงภายใต้ชื่อ The Flavr Savr

              เป็นที่คาดกันว่าในปี ค.ศ. 2050 ประชากรโลกจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าดังนั้นการผลิตอาหารก็จะต้องเพิ่มขึ้นเป็น 2-3 เท่าเพื่อให้เพียงพอต่อประชากรที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในประเทศที่กำลังพัฒนา ในขณะที่พื้นที่เพาะปลูกยังคงมีเท่าเดิมจึงต้องหาวิธีเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร เช่น การใช้ปุ๋ยชีวภาพ ปรับปรุงวิธีการควบคุมศัตรูพืช ดินและน้ำ  ตลอดจนการปรับปรุงพันธุ์พืชโดยวิธีดั้งเดิมหรือวิธีทางเทคโนโลยีชีวภาพ การใช้เทคโนโลยีชีวภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งพืชที่มีการถ่ายโอนยีนหรือพืชจำแลงพันธุ์เป็นแนวทางที่คาดหวังว่าจะให้ผลผลิตการเกษตรเพิ่มขึ้นเมื่อมีการผสมผสานกับวิธีดั้งเดิมอย่างเหมาะสม ได้มีการแสดงให้เห็นว่าพืชที่มีการถ่ายโอนยีนมีประสิทธิภาพในการเพิ่มผลผลิตและลดต้นทุนการผลิต ในปี ค.ศ. 1996 และ 1997 พืชที่มีการดัดแปรให้ต้านทานต่อไวรัส แมลง และยากำจัดวัชพืช ทำให้ผลผลิตเพิ่มขึ้น 5-10 % ประหยัดยากำจัดวัชพืชถึง 40 % (Herrera-Estrella, LR., 2000) ประเทศที่กำลังพัฒนาในเขตร้อนและใกล้เขตร้อนของโลก พืชได้รับความเสียหายจากศัตรูพืช โรคและดินที่ไม่สมบูรณ์ ทั้งนี้เนื่องจากภูมิอากาศในแถบนี้เป็นที่ชอบของพาหะของแมลงและโรค รวมทั้งขาดปัจจัยการผลิตที่ดี  ได้แก่ เมล็ดพันธุ์ ยาฆ่าแมลง และปุ๋ย จึงทำให้ได้ผลผลิตต่ำ  ผลผลิตหลังการเก็บเกี่ยวก็มีความเสียหายสูงเนื่องจากอากาศเขตร้อนเหมาะสมสำหรับเชื้อราและแมลง การเก็บรักษาที่ไม่เหมาะสม ปัญหาเหล่านี้สามารถทำให้ลดน้อยลงได้โดยเทคโนโลยีชีวภาพ ข้อดีของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพในพืชก็คือ สามารถใช้วิธีการปรับปรุงพืชหนึ่งไปประยุกต์ใช้กับพืชอื่นได้ พันธุวิศวกรรมด้านต้านทานไวรัส ต้านทานแมลงและยืดอายุการสุก เป็นตัวอย่างที่ดีของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพที่สามารถนำไปใช้กับพืชได้หลากหลาย  ข้อดีที่สองคือ ไม่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงมากในการทำเกษตรกรรมของเกษตรกรรายย่อย ปัจจุบันการพัฒนาส่วนใหญ่ของเทคโนโลยี ถ่ายโอนยีนพืชและยุทธศาสตร์ในการปรับปรุงผลิตพันธุ์พืชถูกผลักดันโดยคุณค่าทางเศรษฐกิจของชนิดหรือลักษณะพืช

              ปัจจุบันมีพืชที่ดัดแปรพันธุกรรมมากกว่าหนึ่งครั้งที่เรียกว่า “จีเอ็มสแทค” (GM stacked event) เพื่อให้ได้ลักษณะที่ต้องการมากกว่า 1 อย่างในพืชนั้น เช่น การผสมข้ามสายพันธุ์ของพืชจีเอ็มด้วยกันเพื่อให้มีความต้านทานต่อแมลงและทนต่อยากำจัดวัชพืช ในข้าวโพด ฝ้ายและถั่วเหลือง มีการประเมินความเสี่ยงไม่มากเท่าการประเมินพ่อแม่พันธุ์ที่เป็นพืชจีเอ็มที่มีความปลอดภัยต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมเทียบเท่าพืชต้นแบบทั่วไป ในกรณีพืชจีเอ็มลูกผสม หมายถึง ลูกผสมระหว่างลักษณะพันธุ์พ่อแม่ที่เป็นจีเอ็มกับสายพันธุ์ที่ไม่ได้เป็นจีเอ็ม มีการคัดด้านต่อการประเมินว่าหากพืชลูกผสมที่ไม่ใช่จีเอ็มไม่ต้องมีความทดสอบความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพคนและสัตว์แล้ว ทำไมถึงต้องมีการทดสอบความเสี่ยงของพืชลูกผสมจีเอ็มที่เกิดจากสายพันธุ์พ่อแม่ที่ได้ทดสอบความปลอดภัยแล้วและก็ยังไม่แน่ชัดว่าพืชลูกผสมระหว่างพืชจีเอ็มสองสายพันธุ์พืชจะให้พืชจีเอ็มใหม่ขึ้นมาซึ่งถ้าหากเป็นเช่นนั้นก็ควรจะมีการประเมินความเสี่ยง อย่างไรก็ตามคณะกรรมาธิการยุโรป ( European Commission)  พิจารณาว่าหากมีการดัดแปรพันธุกรรมซ้ำ (GM stacked event) ถือว่าเป็นพืช/สัตว์ดัดแปรพันธุกรรมชนิดใหม่ ต้องมีการให้ข้อมูลด้านประเมินความเสี่ยงโดยมีข้อมูลของสายพันธุ์พ่อแม่จีเอ็มร่วมด้วย  ซึ่งในอนาคตจะมีการรวมลักษณะเพิ่มมากขึ้น เพื่อให้มีคุณค่าด้านต่างๆ เช่น การต้านทานแมลง ทนต่อยากำจัดวัชพืชและลักษณะทางคุณภาพ  รูปแบบของการทดสอบความปลอดภัยและวิธีการต้องสามารถประเมินความเทียบเท่าทางโมเลกุลระหว่างการรวมหลายลักษณะและลักษณะเดียวของพืชจีเอ็มได้  (Schrijver, AD.,  et al., 2007; Sesikeran, B. and Vasanthi, S., 2008)