ผลการศึกษาใหม่
แสดงให้เห็นว่า ไมโครพลาสติก
เหนี่ยวนำให้เกิดการเสียสมดุลจุลชีพในระบบทางเดินอาหาร
และความผิดปรกติของระบบเมตาโบลิซึมในไก่เนื้อ
นักวิจัยเตือนให้ผู้ผลิตอาหารสัตว์ทั่วโลกสำรวจการปรากฏของพลาสติกในวัตถุดิบอาหารสัตว์
และประเมินผลกระทบต่อสุขภาพสัตว์
รายงานการวิจัย
แสดงให้เห็นถึง อันตรายของการปนเปื้อนด้วยไมโครพลาสติกต่อมนุษย์ และสัตว์
กำลังเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ งานวิจัยหลายฉบับ บ่งชี้ว่า ไมโครพลาสติก
สามารถปนเปื้อนตามห่วงโซ่อาหารไปยังสิ่งมีชีวิตในระดับที่สูงขึ้น
หรือเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารของมนุษย์ รวมถึง ผ่านผลิตภัณฑ์อาหารทะเล เนื้อสัตว์
และเกลือ ผลการศึกษาหลายครั้งสรุปได้ว่า
การสะสมและการดูดซึมไมโครพลาสติกในสัตว์ชนิดต่างๆ ส่งผลกระทบทางลบต่อสุขภาพ เช่น
การกินไมโครพลาสติกส่งผลต่อความผิดปรกติของเมตาโบลิซึมในปลาม้าลาย
และลดความสามารถในการสืบพันธุ์ของหอยออยสเตอร์
โดยวัตถุดิบอาหารสัตว์ที่มีโอกาสปนเปื้อนสูง ได้แก่ ปลาป่น
แม้ว่า
ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นถึง ผลกระทบของไมโครพลาสติกต่อสรีรวิทยา
และพฤติกรรมของสัตว์น้ำ แต่ยังไม่ทราบแน่ชัดถึงผลกระทบต่อสัตว์ปีก ดังนั้น
ล่าสุดนักวิจัยจึงทำการวิจัย และตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร Science of the Total
Environment เพื่อศึกษาผลกระทบและกลไกของไมโครพลาสติกที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพสัตว์
โดยเฉพาะ ความสมดุลของเชื้อจุลชีพ และเมตาโบลิซึมในระบบทางเดินอาหาร
การศึกษาไมโครพลาสติก
เพื่อประเมินผลกระทบของไมโครพลาสติกต่อการเจริญเติบโตและสุขภาพทางเดินอาหารในไก่เนื้อ
นักวิจัยได้ใช้ไก่เนื้อพันธุ์อาร์เบอร์ เอเคอร์อายุ ๑ วันเลี้ยงไปจนถึง ๒๘ วัน
ลงลูกไก่ปรับตัวให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมเป็นเวลา ๓ วัน เพื่อลดความเครียด
ก่อนแบ่งออกเป็นกลุ่มการทดลอง ได้แก่ กลุ่มควบคุมลบ และกลุ่มที่ได้รับไมโครพลาสติก
โดยเติมไมโครพลาสติกชนิดโพลีเอธิลีน (polyethylene microplastics) ขนาด
๒๐๐ มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม แต่ละกลุ่มมีไก่จำนวน ๓๐ ตัว
การเจริญเติบโต
และฤทธิ์ต่อต้านอนุมูลอิสระ
ผลการศึกษา
บ่งชี้ว่า การได้รับไมโครพลาสติก ทำให้การเจริญเติบโตของไก่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
โดยสังเกตได้จากการลดน้ำหนักตัวในกลุ่มที่ได้รับไมโครพลาสติก
นักวิจัยยังสังเกตเห็นฤทธิ์ต่อต้านอนุมูลอิสระที่ลดลงของไก่
โดยดูจากฤทธิ์การต่อต้านอนุมูลอิสระโดยรวมที่ลดลง และเอนไซม์ต่อต้านอนุมูลอิสระทั้ง
ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมูเตส และ กลูตาธัยโอนเพอรอกซิเดส สอดคล้องกับผลการตรวจเครื่องหมายบ่งชี้ความเครียดออกซิเดชัน
(oxidative
stress) และสภาวะการต้านอนุมูลอิสระโดยใช้สาร มาลอนไดอัลดีไฮด์ (malondialdehyde,
MDA) พบสูงขึ้นในไก่ที่ได้รับอาหารสัตว์ที่มีไมโครพลาสติก
การเจริญเติบโตที่ลดลงเป็นผลมาจากไมโครพลาสติกที่ก่อให้เกิดความเครียดออกซิเดชัน
และการเสียหน้าที่ของอวัยวะสำคัญ ได้แก่ ตับ ไต และม้าม
การเปลี่ยนแปลงทางจุลพยาธิวิทยา
แสดงให้เห็นว่า ตับ ไต และม้าม ในกลุ่มควบคุมมีโครงสร้างปรกติ
ไม่พบการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิสภาพ
ขณะที่กลุ่มการทดลองที่ได้รับไมโครพลาสติกเกิดการอักเสบของตับ
เกิดความผิดปรกติของการสร้างกลอเมอรูลัสที่ไต
และส่วนไวต์พัลพ์ที่เป็นตำแหน่งของเม็ดเลือดขาวมีจำนวนเซลล์ลดลง ยิ่งกว่านั้น
วิลไลที่ลำไส้ของไก่กลุ่มควบคุมยังเป็นปรกติ แตกต่างจากกลุ่มทดลองที่ได้รับไมโครพลาสติก
พบว่า การจัดเรียงเซลล์หลวมๆ ไม่เป็นระเบียบ อย่างผิดปรกติ
ความสมดุลของเชื้อจุลชีพในลำไส้
เชื้อจุลชีพในลำไส้มีหน้าที่หลายประการ
เนื่องจาก ความหลากหลายของเชื้อจุลชีพ
และเกิดการปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันอย่างสลับซับซ้อน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความสมดุลของการทำงานระบบทางเดินอาหาร
และสุขภาพสัตว์ ตามปรกติ เชื้อจุลชีพในลำไส้มีสภาวะที่สมดุล
ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับลำไส้ที่จะทำหน้าที่ได้ตามปรกติ
ผลการศึกษาก่อนหน้านี้
แสดงให้เห็นว่า
การเสียสมดุลของเชื้อจุลชีพในลำไส้ส่งผลต่อภูมิคุ้มกันที่เยื่อเมือกลำไส้เกิดความบกพร่อง
และเกิดการเสียหน้าที่ของปราการสำคัญสำหรับป้องกันเชื้อโรค
ทำให้มีความไวรับต่อเชื้อก่อโรค
สอดคล้องกับงานวิจัยก่อนหน้านี้
ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า ไก่ที่ได้รับไมโคพลาสติกเป็นเวลา ๒๘ วัน
ส่งผลให้เชื้อจุลชีพในลำไส้เสียสมดุล ความหลากหลาย และปริมาณของเชื้อจุลชีพลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
ยิ่งไปกว่านั้น เชื้อแบคทีเรียที่เปลี่ยนแปลงไปส่วนใหญ่มีแนวโน้มลดลง
เชื้อแบคทีเรีย ๑๔ จีนัสหายไปจากไมโครไบโอตาของไก่ทดลองที่ได้รับไมโครพลาสติก
บ่งชี้ถึง ความล้มเหลวของเชื้อแบคทีเรียเหล่านี้ในการปรับตัวได้ภายในสิ่งแวดล้อมของลำไส้
ได้แก่ บิวไทริซิคอคคัส รูมิโนคอคคัส กลุ่มเชื้อ คริสเทนเซเนลลาซีอี
อาร์ ๗ แลคโนสไปราซีอี_ยูซีจี_๐๑๐ แบคเทอรอยเดส
เบลาเทีย ไบฟิโดแบคทีเรียม อินเทสทินิโมแนส และแลคโตคอคคัส
ซึ่งเป็นเชื้อจุลชีพที่เป็นประโยชน์ในลำไส้
ไบฟิโดแบคทีเรียม และแลคโตบาซิลลัส
เป็นที่ทราบกันดีถึงคุณสมบัติสำคัญทางชีววิทยา เช่น การส่งเสริมการย่อยสารอาหาร
และการดูดซึม การหลั่งเปปไทด์ต่อต้านเชื้อจุลชีพ และเพิ่มภูมิคุ้มกัน
และการเจริญเติบโต ในเวลาเดียวกันเชื้อ เบลาเทีย รูมิโนคอคคัส และ แลคโนสไปราซีอี
เป็นผู้ผลิตที่สำคัญของกรดไขมันสายสั้น ซึ่งช่วยให้พลังงาน
ส่งเสริมการเพิ่มจำนวนเซลล์ เมตาโบลิซึมของลำไส้ และระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์ปีก
ผลการศึกษา
แสดงให้เห็นว่า กรดไขมันสายสั้น สามารถควบคุมไมโครไบโอตาในลำไส้
และการทำหน้าที่เป็นปราการป้องกันของลำไส้ ซึ่งมีความสำคัญสำหรับสุขภาพสัตว์
นอกจากนั้น เชื้อแบคทีเรียก่อโรค แอโรคอคคัส เอนเทอโรคอคคัส และ รูริซิแบคเทอร์
เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในไก่ที่ได้รับไมโครพลาสติก
เมตาโบลิซึมของระบบทางเดินอาหาร
เชื้อแบคทีเรียอาศัยอยู่ในลำไส้สามารถหลั่งสารเมตาโบไลต์ได้หลายชนิดที่มีหน้าที่จำเพาะ
และมีบทบาทสำคัญในการส่งถ่ายข้อมูลระหว่างไมโครไบตาในลำไส้ และเซลล์ของโฮสต์ สารเมตาโบไลต์เหล่านี้สามารถทำหน้าที่ได้ในอวัยวะต่างๆ
ทั้งตับ ไต และสมอง ผ่านระบบไหลเวียนโลหิตทั่วร่างกาย และเฉพาะแห่ง ดังนั้น
จึงช่วยควบคุมสุขภาพสัตว์ให้เป็นปรกติ นักวิจัยพยายามศึกษาระบบเมตาโบโลมิกโดยไม่กำหนดเป้าหมาย
เพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสารเมตาโบไลต์ต่างๆในลำไส้ไก่ระหว่างที่ได้รับสารไมโครพลาสติก
พบว่า การได้รับสารไมโครพลาสติกส่งผลทางลบต่อวิถีเมตาโบลิก ๕ ชนิดด้วยกัน
ทั้งเมตาโบลิซึมของกรดอะมิโน ทรานส์พอร์เตอร์ชนิดเอบีซี การย่อยและดูดซึมวิตาม
การดูดซึมแร่ธาตุ และเมตาโบลิซึมของฮิสติดีน
นักวิจัยสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในวิถีเมตาโบลิซึมของกรดอะมิโน
ร่วมกับการลดลงของระดับ แอล-เซอรีน และออร์นิธีน อย่างมีนัยสำคัญ แอล-เซอรีน
มีหน้าที่สำคัญเกี่ยวกับระบบเมตาโบลิซึมหลายอย่างในกระบวนการพัฒนาต่างๆ เช่น
การให้พรีเคอร์เซอร์สำหรับการสังเคราะห์สารสื่อประสาท โปรตีน ฟอสโฟกลีเซอไรด์
สฟิงโกลิปิด และฟอสฟาทิดิลเซอรีน เป็นต้น และ ออร์นิธีน
เป็นองค์ประกอบสำคัญของวงจรยูเรียน ช่วยลดแอมโมเนียในร่างกายสัตว์โดยการทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียที่ผลิตโดยกระบวนการเมตาโบลิซึมของกรดอะมิโน
ดังนั้น จึงช่วยลดความเป็นพิษของแอมโมเนียต่อเซลล์
นอกเหนือจากนั้น
การได้รับไมโครพลาสติก ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงในวิถีการดูดซึมวิตามินและเกลือแร่
และลดสารเมตาโบไลต์ที่เกี่ยวข้องหลายชนิด เช่น ไรโบฟลาวิน โดยไรโบฟลาวินเกี่ยวข้องกับเมตาโบลิซึมพลังงานของโปรตีน
คาร์โบไฮเดรต และไขมัน รวมถึง ปฏิกิริยารีด๊อกของลิปิดและกรดอะมิโน
ซึ่งช่วยเพิ่มการใช้พลังงาน และรักษาสุขภาพสัตว์ให้เป็นปรกติ
ผลการศึกษายังแสดงให้เห็นว่าการลดลงของระดับแอล-กลูตามีน
และคาร์โนไซน์ในไก่ที่ถูกเหนี่ยวนำด้วยไมโครพลาสติก บ่งชี้ว่า แอล-กลูตามีน
ช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการต่อต้านอนุมูลอิสระ และการทำหน้าที่ของระบบภูมิคุ้มกัน
โดยเพิ่มการสำรองกลูตาธัยโอนในเซลล์เนื้อเยื่อและกระตุ้นการเพิ่มจำนวนลิมโฟไซต์
โดยคาร์โนไซน์ ช่วยเก็บกินอนุมูลอิสระ และอัลฟา-เบต้า
อัลดีไฮด์ที่สร้างขึ้นจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไขมันที่มีมากเกินไปในเยื่อหุ้มเซลล์ระหว่างที่เกิดความเครียดออกซิเดชัน
แสดงให้เห็นถึง ความสามารถในการต่อต้านอนุมูลอิสระที่แข็งแกร่งกว่าปรกติ ดังนั้น
การลดลงของระดับแอล-กลูตามีน และคาร์โนไซน์ ในลำไส้ น่าจะมีความสัมพันธ์กับการบาดเจ็บของเซลล์ลำไส้
และการลดลงของความสามารถในการต่อต้านอนุมูลอิสระ
เป้าหมายในอนาคต
สรุปได้ว่า
การได้รับสารไมโครพลาสติกส่งผลกระทบทางลบต่อการเจริญเติบโตในไก่เนื้อ
และขัดขวางภาวะสมดุลและเมตาโบลิซึมของเชื้อจุลินทรีย์ ในการศึกษาล่าสุดยังทดสอบเฉพาะไมโครพลาสติกเพียงชนิดเดียว
ในอนาคตมีเป้าหมายที่จะเพิ่มชนิดของไมโครพลาสติก ค้นหากลไกการเคลื่อนย้ายสารไมโครพลาสติกในร่างกายสัตว์
และผลกระทบต่อสุขภาพสัตว์ ผลวิจัยครั้งนี้เป็นการเตือนภัยให้เตรียมพร้อมรับมือกับผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมต่ออุตสาหกรรมอาหารสัตว์ทั่วโลก
ให้ควบคุมการใช้และทิ้งผลิตภัณฑ์พลาสติก และลดการปนเปื้อนของไมโครพลาสติกในสิ่งแวดล้อม
ซึ่งอาจมีผลกระทบต่อสุขภาพสัตว์ได้
เอกสารอ้างอิง
Wedzerai M. 2023. Microplastics
affect chickens, too. [Internet]. [Cited 2023 Jun 27]. Available from: https://www.poultryworld.net/health-nutrition/microplastics-affect-chickens-too/
ภาพที่
๑
ไมโครพลาสติกพบได้ในน้ำและดิน ในไก่เนื้อส่งผลต่อการเจริญเติบโตและรบกวนสมดุลและเมตาโบลิซึมของจุลินทรีย์ในลำไส้
(แหล่งภาพ Wedzerai M., 2023)
