วิเคราะห์เสียงตรวจสุขภาพไก่สบายดีมั้ย

นักวิจัยกำลังคิดค้นวิธีการวิเคราะห์เสียงของไก่เนื้อ เพื่อสำรวจหาว่า พวกเค้าอยากบอกอะไรเราเกี่ยวกับสุขภาพ สวัสดิภาพสัตว์ และผลผลิตที่คาดว่าจะได้รับ ระหว่างการเลี้ยงในฟาร์ม

              โครงการวิจัยที่มหาวิทยาลัยบริสตอล ภาควิชาเกษตรกรรม สัตวแพทย์ และวิทยาศาสตร์อาหาร จุดประกายขึ้นจากความเชื่อที่ว่า เสียงร้องของไก่เนื้อที่เลี้ยงในฟาร์มสมัยใหม่สามารถใช้เป็นเครื่องมือตรวจสุขภาพ และประเมินสวัสดิภาพสัตว์ได้

เสียงร้องของลูกไก่

              การเลี้ยงสัตว์ปีกสมัยใหม่ที่มุ่งเน้นระบบการตรวจวัดที่แม่นยำกำลังพัฒนาเครื่องมือการจัดการที่ช่วยตรวจสอบสวัสดิภาพสัตว์ สุขภาพ และสิ่งแวดล้อม รวมถึง ผลผลิตได้ตลอดเวลา ตามเวลาจริง การวิเคราะห์เสียง ช่วยประกอบการตัดสินใจ การพยากรณ์ และการหลีกเลี่ยงสิ่งที่อาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพ สวัสดิภาพ และโรคระบาด ด้วยอุปกรณ์อัตโนมัตินี้จึงเป็นประโยชน์อย่างมากต่อสุขภาพ สวัสดิภาพสัตว์ในระบบการเลี้ยงสัตว์ปีกในฟาร์ม

                 หัวหน้าโครงการวิจัยนี้ Dr. Andy Butterworth มีวัตถุประสงค์ในการจำแนกคุณลักษณะของเสียงที่ลูกไก่ร้องออกมาโดยใช้อุปกรณ์การประเมินเสียงแบบอัตโนมัติตั้งแต่ช่วงแรกเกิดภายใต้สภาวะปรกติในฟาร์ม โครงการนี้ยังศึกษาความเป็นไปได้ในการหาความสัมพันธ์ระหว่างเสียงๆหนึ่ง และพฤติกรรมทางสังคม และคุณลักษณะของการเปลี่ยนแปลงเสียง เช่น ความถี่ และชนิดของเสียงตามอายุของไก่

              การศึกษาครั้งนี้จะเริ่มต้นขึ้นในเดือนกันยายนนี้ คาดว่าจะได้พบความสัมพันธ์ของการเปลี่ยนแปลง ความถี่ และชนิดของเสียง กับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมภายในโรงเรือน ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์เสียง ยังมีการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Poultry Science เมื่อปี ค.ศ. ๒๐๑๗ ที่ผ่านมาเรื่อง “Sound analysis to model weight of broiler chickens” โดยมีการบันทึกเสียง น้ำหนักตัวของไก่เนื้อในฟาร์มจริงตลอด ๕ รุ่นการเลี้ยง ในแต่ละวงจร ความถี่ที่สูงที่สุดของเสียงไก่สามารถใช้พยากรณ์น้ำหนัก พบว่า ใกล้เคียงกับน้ำหนักที่ชั่งได้จริงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ แบบจำลองที่ค้นพบนี้ใช้สำหรับการพยากรณ์น้ำหนักไก่โดยอาศัยการตรวจสอบความถี่ของเสียงเป็นการพิสูจน์ได้ว่า น้ำหนักไก่สามารถพยากรณ์ได้โดยใช้การวิเคราะห์ความถี่ของเสียงที่ไก่ร้องในฟาร์ม

เอกสารอ้างอิง

McDougal T. 2019. Sound analysis of broilers to be explored to boost health and welfare. [Internet]. [Cited 2019 Mar 3]. Available from: https://www.poultryworld.net/Health/Articles/2019/5/Sound-analysis-of-broilers-to-be-explored-to-boost-health-and-welfare-423749E/ 

อินฟราเรด เทอร์โมกราฟ วิเคราะห์ขาพิการจากโรคบีซีโอ

ปัญหาขาพิการส่งผลต่อการสูญเสียทางเศรษฐกิจโดยภาพรวมคิดเป็นร้อยละ ๑ ของน้ำหนักไก่เนื้อส่งตลาดในสหรัฐฯ และโรคบีซีโอเป็นสาเหตุสำคัญที่สุด ผลการวิจัยล่าสุดที่มหาวิทยาลัยอาร์คันซอใช้เครื่องมือ อินฟราเรด เทอร์โมกราฟ ตรวจสอบตำแหน่งของการสร้างความร้อนที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากการอักเสบ 

              ไก่เนื้ออาจเกิดปัญหาขาพิการจากสาเหตุของโรคติดเชื้อ หรือไม่ติดเชื้อก็ได้ โรคบีซีโอ เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียที่แถบการเจริญเติบโตของกระดูก หรือโกรธเพลตในกระดูกขา ทำให้เกิดเนื้อตาย และขาพิการในที่สุด สาเหตุของบีซีโอยังไม่ทราบแน่ชัด และอุบัติการณ์ของปัญหาขาพิการจากโรคบีซีโอในฟาร์มเลี้ยงไก่มักเกิดขึ้นเอง แรงกดทางกายภาพจากการเดินสามารถสร้างรอยแตกขนาดจิ๋วในแถบการเจริญเติบโตของกระดูกที่ส่วนต้นของกระดูกแข้ง และกระดูกต้นขา ดังนั้นจึงเกิดเป็นตำแหน่งรอยแผลดึงดูดให้แบคทีเรียที่อยู่ในกระแสเลือดเข้ามาสร้างนิคมต่อไปได้ เช่นเดียวกับการสร้างนิคมของเชื้อโรคทุกชนิด รอยโรคของบีซีโอส่งผลให้เกิดการอักเสบ เจ็บปวด แล้วพัฒนาต่อไปเป็นความเครียด และปัญหาขาพิการ ที่เป็นประเด็นปัญหาด้านสวัสดิภาพสัตว์ที่สำคัญ โดยเฉพาะ เมื่อไก่ไม่สามารถเดินเข้าถึงอาหาร และน้ำได้ 

              การวิจัยใช้เครื่องมือ อินฟราเรด เทอร์โมกราฟ เพื่อบันทึกภาพอุณหภูมิของขาไก่เนื้อที่สุ่มเลือกมาได้ ๕ ตัวจากโรงเรือนในวันที่ ๗ (๖ ห้อง) ๙ (๖ห้อง) ๒๘ (๖ ห้อง) ๓๐ (๑๒ ห้อง) ๓๘ (๑๒ ห้อง) และ ๕๖ (๑๒ ห้อง) การใช้เครื่องมือ อินฟราเรด เทอร์โมกราฟ (Infrared thermography, IRT) เป็นเทคนิคที่ไม่ทำให้สัตว์เกิดความเจ็บปวด สามารถตรวจวัดการแผ่รังสีอินฟราเรดจากวัตถุ และสามารถใช้ประเมินสุขภาพสัตว์ได้อีกด้วย หลังจากเลี้ยงต่อไป ไก่ทดลองจะถูกฆ่าโดยไม่ทรมาน และตรวจสอบดูความรุนแรงของรอยโรคบีซีโอที่หัวกระดูกแข้ง และกระดูกต้นขาส่วนต้น 

              นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่า การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่พื้นผิวจาก IRT ที่ตำแหน่งสำคัญของกระดูกจะช่วยตรวจสอบโรคบีซีโอได้โดยสัตว์ไม่ต้องเกิดความเจ็บปวด แบบจำลองพื้นลวด (wire flooring model) ถูกนำมาใช้สำหรับการเหนี่ยวนำอุบัติการณ์ของโรคบีซีโอให้สูงกว่าปรกติ เป็นสภาวะที่พบได้บ่อยภายใต้การผลิตไก่เนื้อเชิงพาณิชย์ โดยไม่มีการป้อนเชื้อก่อโรคใดๆ แบบจำลองพื้นลวดทำให้พื้นที่การเดินไม่มั่นคง เป็นการเพิ่มความเครียดจากแรงฉีก และแรงบิดต่อแถบการเจริญเติบโตของกระดูกยาว เป็นสิ่งกระตุ้นให้เกิดโรคบีซีโอ และอุบัติการณ์ขาพิการ การวิจัยครั้งนี้ยังประเมินผลของความเข้มแสง ๓ ระดับคือ ๒ ๕ และ ๑๐ ลักซ์ และพื้นอีก ๒ แบบ ได้แก่ พื้นที่ใช้วัสดุรองพื้น และพื้นลวด แล้วประเมินอุณหภูมิพื้นผิวด้วยเครื่อง IRT ในข้อเข่า แข้ง และเท้า  ของไก่เนื้อ อุณหภูมิที่พื้นผิวของขาถูกตรวจวัดด้วยภาพจากเครื่อง IRT ก่อนผ่าซาก แล้วเปรียบเทียบกับคะแนนความรุนแรงของรอยโรคบีซีโอที่หัวกระดูกต้นขาหลังการผ่าซาก ทั้งไก่สุขภาพดี และขาพิการ ผลการศึกษา ช่วยให้สามารถตรวจสอบปัญหาขาพิการได้จากอุณหภูมิพื้นผิวที่ขาได้

              โดยสรุป ไก่เนื้อที่ขาพิการจะมีรอยโรคบีซีโออย่างรุนแรงมากกว่าในส่วนต้นของกระดูกต้นขา แข้ง และมีอุณหภูมิพื้นผิวจากเครื่อง IRT ที่ต่ำลงจากบริเวณข้อเข่า แข้ง และเท้า ผลของความเข้มแสง และลักษณะพื้นต่อสุขภาพขายังไม่สามารถสรุปได้แน่ชัด อุบัติการณ์สำหรับไก่เนื้อที่เลี้ยงบนพื้นลวดจากการทดลองที่ ๑ สูงกว่าการทดลองที่ ๒ และการตรวจวัดในการศึกษาครั้งนี้ก็ไม่สามารถอธิบายความแตกต่างดังกล่าวได้ เนื่องจากธรรมชาติของอุบัติการณ์ปัญหาขาพิการจากโรคบีซีโอที่เกิดขึ้นเองได้ โดยไม่ทราบสาเหตุ คงต้องมีการวิจัยให้ลึกซึ้งกว่านี้เพื่อสร้างความกระจ่างชัดว่า ปัจจัยโน้มนำอะไรบ้างที่สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดขาพิการจากโรคบีซีโอได้ชัดๆ อย่างน้อยผลการวิจัยครั้งนี้ก็สามารถบ่งชี้ได้ว่า เครื่อง IRT สามารถตรวจสอบโรคบีซีโอได้อย่างแม่นยำจากการเพิ่มสูงขึ้นของอุณหภูมิพื้นผิวที่ขา แม้ไก่จะไม่ได้แสดงอาการปรากฏให้เห็นก็ตาม ต่อไปในอนาคต นักวิจัยก็จะสามารถนำเครื่องมือนี้สำหรับการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์ไก่ เพื่อลดปัญหาขาพิการจากโรคบีซีโอในไก่เนื้อได้

เอกสารอ้างอิง

Weimer et al. 2019. Using infrared thermography for evaluating BCO lameness. [Internet]. [Cited 2019 Mar 22]. Available from: https://www.poultryworld.net/Health/Articles/2019/5/Using-infrared-thermography-for-evaluating-BCO-lameness-430435E/

ภาพที่ ๑ ไก่เนื้อขาพิการพบรอยโรคบีซีโออย่างร้ายแรงที่กระดูกต้นขา และแข้ง โดยมีอุณหภูมิพื้นผิวจากเครื่อง IRT ต่ำลงที่ข้อเข่า แข้ง และบริเวณเท้า (แหล่งภาพ: Studio Kastermans)

นักวิจัยยืนยันการกินไข่ไม่เกี่ยวกับสโตรค

นักวิจัยยืนยันว่า การบริโภคไข่เพียงวันละฟองไม่มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงของโรคสโตรค จากผลการวิจัยในสแกนดิเนเวีย

สโตรค (Stroke) หรือโรคหลอดเลือดสมองแตก เป็นความผิดปกติของหลอดเลือดสมองที่ทำให้สมองขาดเลือดจนทำให้สมองไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ จนทำให้ผู้ป่วยแสดงอาการชาหรืออ่อนแรงที่ใบหน้าและ/หรือบริเวณแขนขาครึ่งซีกของร่างกาย พูดไม่ชัด ปากเบี้ยว มุมปากตก น้ำลายไหล กลืนลำบาก ปวดศีรษะ เวียนศีรษะทันทีทันใด ตามัว มองเห็นภาพซ้อนหรือเห็นครึ่งซีก หรือตาบอดข้างเดียวทันทีทันใด เดินเซ ทรงตัวลำบาก

นักวิจยไม่พบความสัมพันธ์กับพาหะของฟีโนไทป์ “เอพีโออี ๔” ที่มีบทบาทสำคัญต่อเมตาโบลิซึมของคอเลสเตอรอล และพบได้บ่อยในประชากรชาวฟินแลนด์ ผลการศึกษาก่อนหน้านี้ รายงาน ความสัมพันธ์ระหว่างการบริโภคอาหารที่มีคอเลสเตอรอล หรือไข่ไก่ และความเสี่ยงต่อสโตรคได้ถูกโต้แย้งจากรายงานการวิจัยจำนวนมากในปัจจุบัน ผลวิจัยล่าสุดในประชากร ๓๐,๐๐๐ ราย เพิ่งตีพิมพ์เมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมาในสหรัฐฯ พบว่า การกินไข่ไก่เฉลี่ย ๒ ฟองต่อวัน มีความเสี่ยงต่อหัวใจวาย และโรคตามระบบหัวใจ และหลอดเลือดเพิ่มขึ้นร้อยละ ๒๗ และเสียชีวิตเพิ่มขึ้นร้อยละ ๓๔

แต่ผลการวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการชั้นนำ American Journal of Clinical Nutrition พบว่า การบริโภคไข่ไก่ หรืออาหารที่มีคอเลสเตอรอลสูงไม่มีความสัมพันธ์กับสโตรคที่เพิ่มขึ้น

ผลวิจัยที่น่าประหลาดใจ

                การวิเคราะห์ข้อมูลโดยมหาวิทยาลัยฟินแลนด์ตะวันออกโดยใช้ข้อมูลด้านสุขภาพ และโภชนาการจากชาย ๑ ๙๕๐ คน อายุระหว่าง ๔๒ ถึง ๖๐ ปี ที่ไม่มีประวัติโรคหัวใจ และหลอดเลือด เป็นเวลาต่อเนื่องกว่า ๒๑ ปี มีผู้ป่วยสโตรค ๒๑๗ ราย

               โดยเฉลี่ยแล้ว ผู้ชายกินไข่ราว ๔.๕ ฟองต่อสัปดาห์ ได้รับคอเลสเตอรอล ๔๐๘ มิลลิกรัมต่อวัน เมื่อพิจารณาพฤติกรรม และสุขภาพ นักวิจัยพบว่า ไม่พบความแตกต่างของความเสี่ยงระหว่างผู้ชายที่กินไข่ไก่น้อยกว่า ๒ ฟองต่อสัปดาห์ และผู้ชายที่กินไข่ไก่มากกว่า ๖ ฟองต่อสัปดาห์

ผลวิจัยไม่สามารถตีความครอบคลุมถึงทุกคน ทุกประเทศได้

               ผลวิจัย บ่งชี้ว่า การกินคอเลสเตอรอล หรือไข่ไก่ ปริมาณปานกลางไม่มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงของสโตรค แม้กระทั่งในคนที่มีกรรมพันธุ์เป็นปัจจัยโน้มนำที่จะส่งผลให้ระดับคอเลสเตอรอลจากการบริโภคอาหารสูงขึ้นกว่าคนปรกติก็ตาม กลุ่มควบคุมที่กินอาหารที่มีคอเลสเตอรอลสูงที่สุด ๕๒๐ มิลลิกรัมต่อวัน และกินไข่ไก่เฉลี่ยแล้ววันละฟอง โดยไม่สามารถทำให้สูงไปกว่าระดับนี้ได้  

ไข่ไก่ ๑ ฟองประกอบด้วยคอเลสเตอรอลประมาณ ๒๐๐ มิลลิกรัม และจากการทดลองครั้งนี้ หนึ่งในสี่ของคอเลสเตอรอลทั้งหมดที่กินเข้าไปมาจากไข่ไก่

กินไข่ไก่แต่พอประมาณ

               การศึกษาครั้งนี้ ย้ำให้นักวิจัยมุ่งไปที่คนที่ไม่เคยมีประวัติโรคหัวใจ และหลอดเลือดมาก่อน และกลุ่มประชากรที่ศึกษาค่อนข้างน้อย นักวิจัยแนะนำให้การศึกษาในอนาคตควรขยายขนาดกลุ่มประชากรให้ใหญ่กว่านี้ รวมถึง ควรครอบคลุมกลุ่มตัวอย่างประชากรที่เคยมีประวัติโรคหัวใจ และหลอดเลือด และกำลังได้รับคำแนะนำให้จำกัดการกินคอลเลสเตอรอล และไข่ไก่

               หัวหน้าคณะผู้วิจัย Jyrki Virtanen แห่งภาควิชาระบาดวิทยาที่มหาวิทยาลัยฟินแลนด์ตะวันออก กล่าวกับนิวยอร์กไทม์ไว้ว่า การกินไข่ไก่แต่พอประมาณเป็นสิ่งที่ยอมรับได้ สำหรับผู้ที่มีสุขภาพดี ไม่มีปัญหาโรคหัวใจ หรือเบาหวาน การกินไข่ไก่ 1 ฟองต่อวันเป็นสิ่งที่ดีต่อสุขภาพ

                การศึกษาครั้งนี้ตีพิมพ์หลังจากรายงานจากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด สหราชอาณาจักร วิเคราะห์ข้อมูลจากชาย และหญิงมากกว่า ๔๐๐,๐๐๐ รายในยุโรปเป็นเวลา ๑๒ ปี และพบว่า การเพิ่มการกินไข่ไก่ทุกร้อยละ ๒๐ (ประมาณครึ่งฟองต่อวัน) ช่วยลดความเสี่ยงต่อโรคหัวใจขาดเลือดอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ รายงานนี้ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ American Heart Association Journal โดยยังพบผลดีจากการบริโภคโยเกิร์ต และชีส ขณะที่การบริโภคเนื้อแปรรูป และเนื้อแดง เพิ่มความเสี่ยงต่อโรคหัวใจ  

เอกสารอ้างอิง

McDougal T. 2019. Research shows egg consumption not linked to stroke risk. [Internet]. [Cited 2019 Mar 24]. Available from: https://www.poultryworld.net/Eggs/Articles/2019/5/Research-shows-egg-consumption-not-linked-to-stroke-risk-431673E/

ภาพที่ ๑ นักวิจัยยืนยันการกินไข่ไม่เกี่ยวกับสโตรค (แหล่งภาพ Willem Schouten)

ล็อกเป้าเปปทิโดไกลแคนส์เพื่อ FCR โดดเด่นกว่าที่เคย

การเลี้ยงไก่เนื้อเป็นระบบการผลิตที่มีประสิทธิภาพ และยั่งยืน ถือเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของผู้ประกอบการผลิตสัตว์ปีก การใช้สารอาหารทุกชนิดอย่างมีประสิทธิภาพเป็นกุญแจสำคัญ การใช้เวลาของปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยาทางเคมีของเปปทิโดไกลแคนส์สามารถช่วยลดการเกิดเศษเซลล์ของเชื้อแบคทีเรียในลำไส้ของสัตว์ปีก เพื่อช่วยรักษาการทำหน้าที่ตามปรกติของกระเพาะอาหาร และลำไส้ รวมถึง การย่อย และดูดซึมอาหารอย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย

              ต้นทุนของอาหารสัตว์โดยทั่วไปอยู่ระหว่างร้อยละ ๖๐ ถึง ๗๐ ของต้นทุนการผลิตทั้งหมดของการผลิตสัตว์ปีก ดังนั้น อุตสาหกรรมอาหารสัตว์ทั่วโลกจึงต่างค้นหาวิถีทางใหม่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้อาหาร เพื่อให้เกิดความเหมาะสมระหว่างคุณภาพ และต้นทุนของอาหารสัตว์ ปัจจัยที่สำคัญประการหนึ่งคือ การพยายามค้นหาการใช้ประโยชน์อาหารสัตว์ที่เหมาะสมเป็นการใช้ประโยชน์จากการดูดซึมอาหารอย่างมีประสิทธิภาพ เกษตรกรผู้เลี้ยงไก่ทราบดีว่า การทำหน้าที่ของลำไส้อย่างเหมาะสมช่วยให้การใช้ประโยชน์สารอาหาร และยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ประโยชน์อาหารจากการย่อย และดูดซึมสารอาหารให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น ดังนั้น องค์ประกอบของแบคทีเรียในลำไส้ โดยเฉพาะ “เปปทิโดไกลแคน (peptidoglycan, PGN)” มีบทบาทสำคัญหนึ่ง โดยของเสียจาก PGN สามารถส่งผลต่อสุขภาพทางเดินอาหารได้ และการแลกเปลี่ยนอาหารอย่างมีประสิทธิภาพกลายเป็นสารอาหารสำหรับการดูดซึมสารอาหารอย่างเหมาะสม เพื่อให้ผลผลิต และสวัสดิภาพสัตว์ดีขึ้น 

ผลของไมโครไบโอตาต่อสุขภาพทางเดินอาหาร

              การทำหน้าที่ของกระเพาะอาหาร และลำไส้มีบทบาทสำคัญจากปัจจัยหลายประกอบ ได้แก่ การปรุงแต่งสารอาหาร สวัสดิภาพสัตว์ และสถานภาพทางภูมิคุ้มกันของสัตว์ รวมถึง ความแข็งแรงของโครงสร้าง และการทำหน้าที่ของปราการป้องกันกระเพาะอาหาร และลำไส้ เมื่อเร็วๆนี้ นักวิจัยกำลังสนใจผลของไมโครไบโอตาในลำไส้ และปฏิกิริยากับโฮสต์ ที่ส่งผลต่อการทำหน้าที่ตามปรกติของลำไส้ และประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนอาหาร ไมโครไบโอตาในลำไส้มีความจำเป็นต่อการควบคุมสมดุลร่างกายตามปรกติ เนื่องจาก ส่งผลต่อการทำน้าที่ทางสรีรวิทยา รวมถึง การย่อย และการดูดซึมอาหาร เมตาโบลิซึมของพลังงาน การป้องกันการติดเชื้อที่ชั้นเยื่อเมือก และการปรับสมดุลของระบบภูมิคุ้มกันอีกด้วย ปฏิกิริยาดังกล่าวนี้ ได้เน้นย้ำให้ตระหนักถึงความสำคัญของไมโครไบโอตาในลำไส้ที่มีต่อการรักษาสุขภาพ และความเป็นอยู่ที่ดีของสัตว์ปีกอีกด้วย

              อย่างไรตาม ขณะที่ผลของไมโครไบโอตาต่อการทำหน้าที่ของระบบทางเดินอาหารมีการวิจัย และศึกษาอย่างมาก ผลของมวลชีววัตถุของแบคทีเรียที่ตายแล้วต่อสุขภาพทางเดินอาหาร และการดูดซึมสารอาหารมักถูกมองข้ามไปในงานวิจัยจนถึงปัจจุบัน

ภาพที่ ๑ แบคทีเรียที่ตาย และส่วนของผนังเซลล์แบคทีเรียในลำไส้ มีอิทธิพลในทางลบต่อการดูดซึมสารอาหาร (แหล่งภาพ DSM)

มุ่งเป้าที่ PGN

              PGN คือสารมิวรีอินเป็นโพลีเมอร์ที่ประกอบด้วยโมโนเมอร์ต่างๆกัน ประกอบกันเป็นห่วงโซ่โพลีแซคคาไรด์ที่มีพันธะเชื่อมกันกลายเป็นสายเปปไทด์ขนาดสั้น สิ่งที่เป็นเอกลักษณ์ของทั้งผนังเซลล์แบคทีเรียชนิดแกรมบวก และแกรมลบ PGN เป็นโครงสร้างที่ช่วยค้ำจุนรูปร่างของแบคทีเรียผ่านความดันออสโมซิส   แบคทีเรียในลำไส้ชนิดแกรมบวก และแกรมลบ ตามปรกติจะไม่ก่อให้เกิดโรค อย่างไรก็ตาม เศษส่วนของผนังเซลล์ที่ประกอบขึ้นเป็น PGN มักเป็นสารที่ขัดขวางการแลกเปลี่ยนอาหาร และผลผลิตสัตว์ปีก โดยเป็นอุปสรรคต่อการทำหน้าที่ของระบบทางเดินอาหาร และประสิทธิภาพของลำไส้ส่วนท้าย

              นอกเหนือจากนั้น เป็นที่ทราบกันดีว่าการแบ่งเซลล์ตามปรกติ และการตายของเซลล์ตามธรรมชาติจะปลดปล่อยเศษส่วนของผนังเซลล์ จึงเป็นแหล่งของ PGN ปริมาณมากมายเข้าสู่ทางเดินอาหาร ซึ่งจะเกิดปฏิสัมพันธ์กับผนังของลำไส้ เป็นสาเหตุให้ PGN สะสมอยู่ในลำไส้ แล้วกลายเป็นของเสียในลำไส้ เรียกว่า “เศษอาหาร (debris)” แล้วขัดขวางประสิทธิภาพของทางเดินอาหารในการย่อยสารอาหารเข้าสู่กระแสเลือด ลดประสิทธิภาพการย่อยได้ และประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนอาหารแย่ลง แสดงให้เห็นว่า PGN อาจเพิ่มความสามารถในการผ่านเข้าออกได้ของลำไส้ และลดการบีบตัวของทางเดินอาหารจนทำให้การย่อยอาหาร และการดูดซึมอาหารได้ลดลง ส่งผลต่อผลผลิตสัตว์ต่อไปได้

กลยุทธใหม่ด้านอาหารสัตว์ 

              การใช้เวลาของปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยาทางเคมีของ PGN สามารถช่วยลดการเกิดเศษเซลล์แบคทีเรียในลำไส้ของสัตว์ปีก เป็นช่วยรักษาการทำหน้าที่ตามปรกติของกระเพาะอาหาร และลำไส้ ช่วยให้ประสิทธิภาพ กลยุทธการเสริมสารอาหารที่ช่วยส่งเสริมไมโครไบโอตาในลำไส้ปรกติ ยกตัวอย่างเช่นการเป็นเครื่องมือที่น่าสนใจที่อาจช่วยป้องกันระบบทางเดินอาหาร และส่งเสริมประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนอาหาร และผลิตสัตว์ อย่างไรก็ตาม นวัตกรรมด้านโภชนาการอาหารสัตว์จะประสบความสำเร็จได้ จำเป็นต้องช่วยรักษาสมดุลระหว่างไมโครไบโอตาของทางเดินอาหาร และตัวสัตว์ และป้องกันสิ่งที่ทำลายโครงสร้างของระบบทางเดินอาหาร

             

บทสรุป

              การส่งเสริมการย่อย PGN จากแบคทีเรียตายในทางเดินอาหารของไก่เนื้อเป็นกุญแจสำคัญต่อการรักษาสมดุลของการทำหน้าที่ทางเดินอาหารที่ดี และสร้างความมั่นใจต่อประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนอาหาร ผลการเลี้ยงสัตว์ และสุขภาพที่ดี ผลิตภัณฑ์ชนิดนี้เป็นชนิดแรก และเป็นเอนไซม์มิวรามิเดสจากเชื้อจุลชีพเพียงหนึ่งเดียวที่ทำงานได้ดีในทางเดินอาหาร นับเป็นทางเลือกทางโภชนาการที่น่าตื่นตาตื่นใจที่จะช่วยให้ผู้เลี้ยงสัตว์ปีกสามารถปลดล็อกศักยภาพที่ซ่อนอยู่ในการทำหน้าที่ของทางเดินอาหาร และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนอาหาร ให้แปลไปเป็นการประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับผู้เลี้ยงสัตว์ปีก ผู้เลี้ยงสามารถช่วยเพิ่มผลผลิตได้อย่างยั่งยืน

 

เอกสารอ้างอิง

Ulibarri RL. 2019. Targeting peptidoglycans for improved feed efficiency. [Internet]. [Cited 2019 Feb 1]. Available from: https://www.poultryworld.net/Nutrition/Articles/2019/4/Targeting-peptidoglycans-for-improved-feed-efficiency-417399E/

ยุคสมัยของฝาจแทนการล่มสลายของยุคหลังยาปฏิชีวนะ

โลกของสุขภาพ และโภชนาการกำลังเป็นสิ่งที่สำคัญต่อการสู้กับปัญหาเชื้อดื้อยา การใช้แบคเทอริโอฝาจ หรือเอนไซไบโอติก อาจเป็นทางเลือกที่ดี ข้อดี และข้อเสีย และวิธีการใช้ที่เหมาะสมที่สุดคืออะไร

               ถึงเวลานี้ต้องเตือนภัยกันแล้วอย่างจริงจังหลังจากข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับการดื้อยาปฏิชีวนะของเชื้อแบคทีเรียก่อโรค สถานการณ์ปัจจุบัน เชื้อดื้อยาส่งผลต่อสุขภาพมนุษย์แล้ว ในแต่ละปี สหภาพยุโรปมีผู้ที่ได้รับผลกระทบมากกว่า ๒๕,๐๐๐ รายต่อปี ทั่วโลกมีผู้เสียชีวิตจากเชื้อดื้อยามากกว่า ๗๐๐,๐๐๐ รายต่อปี ในปี ค.ศ. ๒๐๕๐ แนวโน้มของสถานการณ์จะทำให้มีผู้เสียชีวิตจากการติดเชื้อดื้อยามากกว่าโรคมะเร็ง

               นอกเหนือจากการสูญเสียชีวิตมนุษย์แล้ว เชื้อดื้อยายังสร้างความเสียหายทางเศรษฐกิจอีกด้วย ภาคสาธารณสุขต้องจ่ายให้กับปัญหาเชื้อดื้อยาในแต่ละปีกว่า ๑.๕ พันล้านยูโรในสหภาพยุโรป ด้วยเหตุนี้ สหภาพยุโรปจึงตื่นตัว และกระตุ้นให้กำหนดแผนชลอการแพร่กระจายของเชื้อแบคทีเรียอันตรายเหล่านี้

ภาพที่ ๑ ภาพวาดของฝาจทำลายเชื้อแบคทีเรีย (แหล่งภาพ Monika Wisniewska)

แผนสุขภาพหนึ่งเดียว

               สหภาพยุโรปเองก็มีแผนการทำงานสุขภาพหนึ่งเดียวเพื่อต่อสู้กับเชื้อดื้อยา เพื่อสร้างความร่วมมือ และส่งเสริมให้มีการปฏิบัติตามกฎหมายเพื่อป้องกัน และควบคุมปัญหาเชื้อดื้อยาทั่วทุกประเทศ นอกจากนั้น แผนนี้ยังออกแบบเพื่อกระตุ้นให้มีการวิจัย และพัฒนาหาหนทางเลือกสำหรับการรักษาวิธีใหม่

               นอกเหนือจากสุขภาพสัตว์แล้ว ปัญหาของเชื้อแบคทีเรียติดต่อสู่มนุษย์นี้ยังเป็นปัญหาร้ายแรง สาเหตุสำคัญเกิดจากการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่ถูกต้องในบางส่วนของอุตสาหกรรมการผลิตสัตว์จนทำให้เกิดการพัฒนาของเชื้อดื้อยาที่สามารถถ่ายทอดต่อไปสู่โรงพยาบาลได้

               หนทางใดที่เป็นทางออกสำหรับปัญหาโลกแตกนี้ ล้วนส่งผลต่อการตลาดทั้งภาคการเกษตรกรรม การแพทย์ และสิ่งแวดล้อม ดังนั้นควรพิจารณาจากมุมมองต่างๆ จึงมีข้ออ้างสำหรับการลดการใช้ยาปฏิชีวนะ และยาฆ่าเชื้อ ที่กำลังถูกแทนที่ด้วยยาต้านจุลชีพชนิดต่างๆ ที่เชื่อได้ว่าจะช่วยลดความถี่ของเชื้อแบคทีเรียดื้อยา และอาจเป็นกุญแจสำหรับหาทางออกใหม่เพื่อต่อสู้กับแบคทีเรียดื้อยาหลายชนิด 

ภาพที่ ๒ แผนภาพการทำงานต้านเชื้อจุลชีพของแบคเทอริโอฝาจ

แบคเทอริโอฝาจ และเอนไซไบโอติก

               แบคเทอริโอฝาจ หรือเรียกง่ายๆว่า ฝาจ (ภาพที่ ๒) เป็นเชื้อไวรัสที่เลือกที่จะติดเชื้อสู่แบคทีเรีย ภายในเซลล์แบคทีเรีย ฝาจจะเพิ่มจำนวน และสร้างอนุภาคของเชื้อไวรัสใหม่ปล่อยเป็นอิสระภายในเวลาไม่นานหลังจากเชื้อแบคทีเรียตาย หรือเซลล์แบคทีเรียแตกตัวลง คุณสมบัตินี้ช่วยให้ฝาจสามารถทำลายเชื้อแบคทีเรียได้อย่างทรงพลัง และมีความหวังไว้ว่าจะนำไปใช้สำหรับโรคติดเชื้ออีกหลายชนิด เรียกว่า การบำบัดด้วยฝาจ (phage therapy)

                 วิธีการบำบัดนี้ถูกค้นพบโดย เฟลิกซ์  เดเรลล์ ในช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ ๒๐ ถูกนำมาใช้ในยุโรปตะวันออกเป็นเวลานาน จนกระทั่ง ยาปฏิชีวนะถูกนำมาใช้แทนที่ ถึงกระนั้น ในโปแลนด์ และสหภาพโซเวียตก็ยังคงนิยมใช้เป็นยาต้านจุลชีพต่อไป ในวันนี้หลายประเทศในตะวันตกกำลังหาวิธีการใช้ฝาจเพื่อต่อสู้กับโรคติดเชื้ออีกครั้ง

               เอนไซไบโอติกเป็นโปรตีนประเภทเอนไซม์ที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ในการบำบัดด้วยฝาจ เอนไซไบโอติกเป็นโปรตีนที่ถูกสังเคราะห์โดยฝาจ จึงสามารถทำลายเชื้อแบคทีเรียได้อย่างจำเพาะเจาะจง เมื่อใช้เติมลงไปภายนอก ส่วนใหญ่ของเอนไซไบโอติกคือ เอนโดไลซิน (endolysins) ที่ผลิตขึ้นจากฝาจ หน้าที่จำเพาะของเอนโดไลซินเหล่านี้คือ การทำลายเชื้อแบคทีเรียที่เป็นโฮสต์ของฝาจ ดังนั้น อนุภาคของเชื้อไวรัสใหม่จึงสามารถถูกปล่อยเป็นอิสระ เมื่อวงจรการเพิ่มจำนวนสิ้นสุดลงดังภาพที่ ๓

ภาพที่ ๓ แสดงการทำหน้าที่ต่อต้านจุลชีพของเอนไซไบโอติก

สถานการณ์ปัจจุบันของการบำบัดด้วยฝาจ

               รายงานการวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับการบำบัดด้วยฝาจกำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง บ่งชี้ว่า นักวิจัยจะเริ่มมีข้อมูลถั่งโถมเข้ามาเกี่ยวกับประสิทธิภาพของฝาจ และเอนไซไบโอติก ตลอดจนความปลอดภัย โดยเฉพาะ การกำจัดเชื้อแบคทีเรียก่อโรคที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพมนุษย์ สัตว์ หรือสิ่งแวดล้อม

               เป็นที่น่าสังเกตว่า นักวิจัยบางกลุ่มเท่านั้นที่สนใจ ส่วนใหญ่เป็นบริษัทด้านเทคโนโลยีชีวภาพที่ตั้งในสหรัฐฯ เนื่องจาก นักวิจัยเหล่านี้ได้รับอนุญาตให้พัฒนาผลิตภัณฑ์หลายชนิด ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถใช้ในภาคส่วนต่างๆของห่วงโซ่การผลิตของธุรกิจการเกษตร นับตั้งแต่การรักษา หรือป้องกันโรคในฟาร์มเลี้ยงสัตว์ ไปจนถึงการฆ่าเชื้อโรงเรือน การประยุกต์ใช้ด้านการเกษตรกรรม ได้แก่

๑.     ผลิตภัณฑ์ อะกริฝาจ โดยบริษัท อินทราไลติกซ์ สหรัฐฯ (AgriPhage, Intralytix) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยฝาจหลายชนิดผสมกันออกฤทธิ์ต่อต้านเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในพืช เป้าหมายเป็นการต่อสู้กับโรคในพืชไร่ เช่น มะเขือเทศ และพริกไทย

๒.    ภาคการผลิตอาหาร ลิสเท็กซ์ พี ๑๐๐ โดยบริษัทไมครีออส เนเธอร์แลนด์ (Listex P100, Micreos) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยฝาจ ๖ ชนิด เพื่อทำลายเชื้อ ลิสทีเรีย โมโนไซโตจีเนส ในสินค้าอาหารบางชนิด และในกระบวนการผลิตอาหาร

๓.    ภาคสุขภาพสัตว์ อินทราไลติกซ์ (Intralytix) พัฒนาฝาจสำหรับการป้องกัน และรักษาโรคสัตว์ ทั้งสัตว์เลี้ยง และฟาร์มปศุสัตว์ โดยมีผลิตภัณฑ์จำหน่ายต่อต้านเชื้อ ซัลโมเนลลา ได้แก่ พีแอลเอสวี ๑ (PLSV-1) และ คลอสตริเดียม เพอร์ฟริงเจนส์ ได้แก่ ไอเอ็นที ๔๐๑ (INT-401) ใช้สำหรับรักษาไก่

๔.    ผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น ลิสต์ชิลด์ (ListShield) อีโคชิลด์ (EcoShield) ซัลโมเฟรช (SalmoFresh) และชิกาชิลด์ (ShigaShield) ออกฤทธิ์ต่อต้านเชื้อ ลิสทีเรีย โมโนไซโตจีเนส และ อี. โคไล โอ๑๕๗: เอช ๗ ซัลโมเนลลา และชิเจลลา ตามลำดับ กำลังถูกใช้ในการป้องกันสัตว์ เพื่อหยุดเชื้อแบคทีเรียมิให้เข้าสู่ห่วงโซ่การผลิตอาหาร     

๕.    ผลิตภัณฑ์ที่สามารถฆ่าเชื้อผิวหนังของสัตว์มีชีวิตก่อนเข้าโรงฆ่า ได้แก่ อีโคลิไซด์ พีเอ็กซ์ ของบริษัท อินทราไลติกซ์ (Ecolicide PX, Intralytix) และ แบควอช ของบริษัท โอมนิไลติกซ์ (BacWash, OmniLytics) สหรัฐฯ

๖.     นอกจากนั้น ยังมีผลิตภัณฑ์อื่นๆที่พัฒนาขึ้นเพื่อป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในอาหารสัตว์เลี้ยง เช่น อีโคลิไซด์ (Ecolicide) ซัลโมไลซ์ (SalmoLyse) และลิสฝาจ (LystPhage) ของบริษัทอินทราไลติกซ์ (Intralytix)

โอกาส และความท้าทาย

               เมื่อนำผลิตภัณฑ์นวัตกรรมใหม่เข้ามาใช้เป็นสารต่อต้านเชื้อจุลชีพ การประเมินผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องเปรียบเทียบกับวิธีการที่มีอยู่แล้วเพื่อหาโอกาส และความท้าทายของผลิตภัณฑ์ใหม่

               ๑. แบคเทอริโอฝาจเป็นเชื้อจุลชีพที่มีอยู่มากมาย สามารถหาได้ง่ายในสิ่งแวดล้อม ยกตัวอย่าง แยกเชื้อได้ในตัวอย่างดินที่ความหนาแน่น ๑๐๘ อนุภาคต่อกรัม หมายความว่า มนุษย์ สัตว์ และพืช มีโอกาสสัมผัสเชื้ออยู่แล้วเกือบตลอดชีวิต โดยไม่มีอาการปรากฏให้เห็นได้

               ๒. การออกฤทธิ์ของแบคเทอริโอฝาจ และเอนไซไบโอติกมีความจำเพาะสูง เมื่อใช้ในการรักษามุ่งเป้าต่อเชื้อแบคทีเรียก่อโรคอย่างเจาะจง โดยไม่มีผลต่อเชื้อแบคทีเรียชนิดอื่นๆ

               ๓. ไม่ว่าจะใช้กับแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะ หรือไวรับต่อยาปฏิชีวนะ ประสิทธิภาพในการกำจัดเชื้อของแบคเทอริโอฝาจ และเอนไซไบโอติกก็เหมือนกัน

               ๔. แบคเทอริโอฝาจเพิ่มจำนวนต่อเมื่อติดเชื้อในแบคทีเรียก่อโรค ยิ่งทำให้เพิ่มคุณสมบัติการต่อต้านเชื้อจุลชีพ

               ๕. เอนไซไบโอติกออกฤทธิ์ต่อเป้าหมายที่จำเป็นสำหรับการมีชีวิตของแบคทีเรีย ดังนั้น จึงยากสำหรับเชื้อแบคทีเรียจะพัฒนาภาวะดื้อยา ดังนั้น จึงเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมจนถึงปัจจุบันจึงยังไม่พบเชื้อแบคทีเรียดื้อต่อเอนไซไบโอติก

               การต่อต้านเชื้อจุลชีพโดยแบคเทอริโอฝาจ ยังมีข้อเสียบางประการ

               ๑. การยอมรับโดยบางส่วนของสังคม เนื่องจาก แบคเทอริโอฝาจอาจเกี่ยวข้องกับเชื้อไวรัสที่มีโอกาสเป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม เชื้อไวรัสเหล่านี้มีความจำเพาะต่อเชื้อแบคทีเรีย จึงไม่มีอันตรายต่อมนุษย์ สัตว์ พืช หรือสิ่งแวดล้อม

               ๒. การใช้แบคเทอริโอฝาจยังต้องการรายละเอียดเกี่ยวกับชีววิทยาของเชื้อ และคุณลักษณะทางพันธุกรรม เป้าหมายของงานวิจัยควรต้องสร้างความมั่นใจว่า จะไม่มีโอกาสที่ฝาจเป็นพาหะ หรือสามารถถ่ายทอดแฟคเตอร์ด้านความรุนแรงไปยังเชื้อแบคทีเรียชนิดอื่นๆ

               ๓. ความจำเพาะของแบคเทอริโอฝาจสำหรับเป้าหมายต่อเชื้อแบคทีเรียมีสูงอย่างมาก หมายความว่า จะช่วยให้มั่นใจได้ว่า ทุกสายพันธุ์ของเชื้อแบคทีเรียจะถูกทำลายลงได้ จำเป็นต้องใช้ส่วนผสมของฝาจหลากหลายชนิดจากโฮสต์หลายๆแหล่งที่มา

               การปรากฏภาวะดื้อต่อฤทธิ์ของฝาจต่อการต้านเชื้อจุลชีพอาจเป็นสิ่งที่วิตกกัน ในกรณีของแบคเทอริโอฝาจ แบคทีเรียสามารถพัฒนาภาวะดื้อต่อฤทธิ์ของฝาจได้ แต่การใช้ฝาจหลายชนิดผสมกันจะช่วยลดโอกาสของการดื้อต่อฤทธิ์ของฝาจ จึงเป็นเรื่องที่ดีที่ยังไม่มีรายงานว่า เชื้อแบคทีเรียดื้อต่อเอนไซไบโอติก แม้ว่าจะมีรายงานหลายฉบับพยายามทดลองให้ปริมาณต่ำกว่าระดับการยับยั้งเชื้อได้ซ้ำๆแล้วก็ตาม

มุมมองสำหรับอนาคต

                  รายชื่อผลิตภัณฑ์จะขยายไปสู่การประยุกต์ใช้สำหรับมนุษย์อย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ประกอบด้วยแบบอย่างสำหรับการใช้สารประกอบที่มีฝาจเป็นสารต่อต้านเชื้อจุลชีพ เพื่อประยุกต์ใช้ในงานด้านต่างๆกัน

               ความจริงแล้ว หนึ่งในปัญหาสำคัญที่สุดก่อนที่จะนำไปสู่การจำหน่ายเชิงพาณิชย์ของผลิตภัณฑ์เหล่านี้คือ ไม่มีกฎระเบียบที่ชัดเจนสำหรับทุกประเทศ เช่น กระทรวงเกษตรฯ และองค์การอาหาร และยา ของสหรัฐฯ อนุญาตให้ใช้ผลิตภัณฑ์หลายชนิดสำหรับภาคการเกษตรกรรม ถึงกระนั้น หน่วยงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งสหภาพยุโรป ประเมินฝาจสำหรับใช้ถนอมอาหารสมบูรณ์แล้ว แต่ยังไม่มีการสรุปข้อมูลสำหรับให้ใช้ในสหภาพยุโรปได้

               ในสหภาพยุโรป จึงยังไม่มีผลิตภัณฑ์ใดได้รับอนุญาตให้ใช้ได้ในปัจจุบัน ยังมีงานวิจัยปล่อยออกมาเรื่อยๆถึงโอกาสทองที่อาจเกิดขึ้นในเวลาอันใกล้นี้ ดังนั้น จึงมีความจำเป็นที่จะต้องเก็บข้อมูลที่จำเป็นต่อไป เพื่อให้หน่วยงานเหล่านี้ได้เตรียมพร้อมทำความเข้าใจคุณค่าที่แท้จริงของฝาจต่อไป

เอกสารอ้างอิง

Suárez PG and González AR. 2019. Pros and cons of using phages. [Internet]. [Cited 2019 Feb 1]. Available from: https://www.poultryworld.net/Health/Articles/2019/2/Pros-and-cons-of-using-phages-388607E/