อุตสาหกรรมสัตว์ปีกกำลังวิวัฒนาการไปตามความต้องการด้านการผลิตอย่างยั่งยืน
และผลิตภัณฑ์ปลอดยาปฏิชีวนะ
เทคโนโลยีเอนแคปซูเลชันเป็นความหวังใหม่สำหรับการนำส่งผลิตภัณฑ์ทางเลือกที่ช่วยส่งเสริมสุขภาพทางเดินอาหาร
และประสิทธิภาพการใช้อาหารสัตว์
ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ ๒๐
เป็นต้นมา อุตสาหกรรมการผลิตสัตว์ปีกได้พัฒนาอย่างมากทั้งด้านโภชนาการ พันธุกรรม
สัตวแพทย์ และการจัดการ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนอาหาร การเจริญเติบโต
และปริมาณเนื้อดีขึ้นกว่าในอดีตมาก
ล่าสุดมีข้อกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และความปลอดภัยอาหารจากการเลี้ยงสัตว์
ผู้บริโภคก็ต้องการ “ฉลากสะอาด (clean labels)” และยินดีจ่ายเงินเพิ่มสำหรับเนื้อสัตว์ที่ปลอดจากยาปฏิชีวนะตกค้าง
และเลี้ยงสัตว์ในสิ่งแวดล้อมที่ปลอดโรค
ดังนั้น
อุตสาหกรรมสัตว์ปีก และพันธมิตร จึงลดหรือเลิกใช้ยาผสมอาหาร ผลิตภัณฑ์ททางเลือกที่มีคุณสมบัติยับยั้งเชื้อจุลชีพ
เช่น กรดอินทรีย์ แร่ธาตุ สมุนไพร และน้ำมันหอมระเหย
จึงถูกนำเสนอออกมาเพื่อทดแทนในอาหารสัตว์ปีก เพื่อลดปริมาณเชื้อจุลชีพในลำไส้
การนำส่งผลิตภัณฑ์ทางเลือกแบบมุ่งเป้าหมาย
ผลิตภัณฑ์ทางเลือกใหม่ส่วนใหญ่
เช่น กรดอินทรีย์ แร่ธาตุ สมุนไพร และน้ำมันหอมระเหย ทั้งเดี่ยว และรวม
ไม่สามารถลดปริมาณเชื้อจุลชีพโดยรวมได้โดยตรงในลำไส้เหมือนกับยาปฏิชีวนะ
แต่เป็นการปรับสมดุลของจุลชีพในทางเดินอาหารโดยยับยั้งแบคทีเรียที่ก่อโรค ขณะที่
สนับสนุนการหมักของเชื้อที่เป็นประโยชน์ จึงเป็นการส่งเสริมสุขภาพทางเดินอาหารผ่านกลไกอื่นๆ
เช่น การเปลี่ยนพีเอชในลำไส้ รักษาสารมิวซินที่ปกป้องทางเดินอาหาร
คัดเลือกจุลชีพที่เป็นประโยชน์ ช่วยให้กรดสำหรับการหมักทำงานได้ดีขึ้น
เพิ่มการดูดซึมสารอาหาร และกระตุ้นการตอบสนองภูมิคุ้มกันในกระแสเลือด
น้ำมันหอมระเหย
เป็นที่ยอมรับกันมานานสำหรับการต่อต้านเชื้อจุลชีพ และได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก
หลังจากปรากฏเชื้อดื้อยาปฏิชีวนะ
หนึ่งในสารเมตาโบไลต์ที่เกิดขึ้นจากส่วนต่างๆของพืชนั้น
น้ำมันหอมระเหยเป็นทางเลือกที่เป็นความหวังสำหรับการผลิตปศุสัตว์ ผลการวิจัย
แสดงให้เห็นว่า ประสิทธิภาพในการลดเชื้อก่อโรคอาหารเป็นพิษ
และกลไกการออกฤทธิ์ได้ทำให้น้ำมันหอมระเหยเป็นที่สนใจของนักวิชาการอย่างมากสำหรับความสามารถในการต่อต้านเชื้อจุลชีพดื้อยา
และเชื้อก่อโรค กลยุทธ์ที่ใช้กับน้ำมันหอมระเหยสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตได้
เมื่อถูกใช้อย่างเหมาะสม
กรดอินทรีย์ใช้ลดระดับพีเอชในลำไส้เล็กของสัตว์กระเพาะเดี่ยว
เช่น สุกร และสัตว์ปีก นอกจากนั้น
ยังช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการติดเชื้อแบคทีเรียก่อโรค
นอกเหนือจากการทำหน้าที่ต่อต้านเชื้อจุลชีพแล้ว กรดอินทรีย์ และเกลือ
ยังส่งผลบวกต่อความสามารถในการย่อยได้ การดูดซึมสารอาหาร
และผลผลิตของลูกสุกรหย่านม และสุกรขุน
กลไกการออกฤทธิ์
การต่อต้านเชื้อจุลชีพสามารถอธิบายได้ด้วยสองกลไก
เริ่มจากระดับพีเอชที่ลดลงต่ำกว่า ๖ ในกระเพาะ
ที่ช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อก่อโรค เช่น โคลิฟอร์ม ถัดมา กรดอินทรีย์ยังสามารถแทรกเข้าไปในรูปที่ไม่แตกตัวผ่านผนังเซลล์แบคทีเรียแล้วทำลายเชื้อจุลชีพบางชนิดได้
การออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย
หรือยับยั้งเชื้อแบคทีเรียของกรดอินทรีย์
เป็นผลมาจากการทำงานโดยตรงของไอออนประจุลบบนผนังเซลล์
สำหรับการทำงานของกรดอินทรีย์โดยการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียอย่างมีประสิทธิภาพ
ต้องถูกนำส่ง แล้วแตกตัวในลำไส้ใหญ่ ซึ่งแบคทีเรียที่เป็นอันตรายส่วนใหญ่ เช่น อี.
โคไล อาศัยอยู่ แทนที่จะเป็นลำไส้เล็ก
ประโยชน์ของการใช้สารปรับสภาวะความเป็นกรด
และกรดอินทรีย์สำหรับสัตว์ปีก อาจได้ผลดีในอาหารลูกสุกรระยะแรก เนื่องจาก
ยังสร้างกรดเกลือได้น้อยกว่าในลูกไก่ นอกเหนือจากนั้น
กรดอินทรีย์ยังถูกทำให้เป็นกลางได้อย่างรวดเร็วในลำไส้เล็ก ยกเว้น
ถูกนำส่งไปยังลำไส้เล็กส่วนท้ายลงไป
การเตรียมผลิตภัณฑ์กรดอินทรีย์ในรูปไมโครเอนแคปซูเลชัน
และส่วนประกอบของแร่ธาตุค่อยๆปล่อยอย่างช้าๆ
เพื่อนำส่งสารเติมอาหารสัตว์ไปยังลำไส้เล็กส่วนต้น และถัดๆมา
กำลังนำมาใช้ในการปรับปรุงสุขภาพทางเดินอาหารในสัตว์ปีก
และช่วยลดการใช้ยาปฏิชีวนะในอาหารสัตว์
ไมโครเอนแคปซูเลชัน: วิธีนำส่งสารไปยังเป้าหมาย
ในปี
พ.ศ.๒๕๕๐
นักวิจัยได้ทดลองกับลูกสุกรที่ได้รับอาหารที่ประกอบด้วยกรดอินทรีย์ในรูปไมโครเอนแคปซูเลชันที่ระดับต่ำกว่าอัตราปรกติ
๑๐ เท่า พบว่า ให้ผลการตอบสนองต่อการลดอัตราลูกสุกรท้องเสียลงได้ใกล้เคียงกัน
นั่นหมายความว่า การใช้กรดอินทรีย์ในรูปไมโครเอนแคปซูเลชันที่ระดับต่ำลง
มีประสิทธิภาพ และคุ้มค่าต่อการลดจำนวนลูกสุกรท้องเสียได้
ในการศึกษาในสัตว์ที่ใช้เทคโนโลยีไมโครเอนแคปซูเลชันของแม็กซ์เพอร์ฟอร์แมนซ์
เพื่อให้การปล่อยสารกรดอินทรีย์ไปยังเป้าหมายได้อย่างแม่นยำโดยการเติมลงในอาหารลูกสุกร
ช่วยเพิ่มความสูงของวิลไล ลดอาการท้องเสียในลูกสุกร และการแลกเปลี่ยนอาหารดีขึ้น
หมายความว่า อัตราการเพิ่มน้ำหนัก และระยะเวลาการเลี้ยงส่งตลาดเร็วขึ้นกว่าเดิม
ไมโครเอนแคปซูเลชันกำลังถูกใช้ในการนำส่งสารที่ออกฤทธิ์ยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย
โดยผลิตภัณฑ์ประกอบด้วย กรดอินทรีย์ ซิงค์ออกไซด์ ทองแดง
และอื่นๆที่มีการจำหน่ายเชิงพาณิชย์
นอกจากนั้น
เทคโนโลยีนี้ยังประสานกับเทคโนโลยีการเคลือบผิวผลิตภัณฑ์เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการรั่วซึมของสารออกฤทธิ์
โดยเคลือบด้วยขนาดและรูปร่างแตกต่างกันไป เช่น
ภาพภายใต้กล้องจุลทรรศน์จะสังเกตเห็นการเคลือบสารล้อมรอบอนุภาคสารออกฤทธิ์ที่เป็นกลุ่มสมุนไพร
และน้ำมันหอมระเหย เมื่อเคลือบอนุภาคของผลิตภัณฑ์เป็นอย่างดีแล้ว
การรั่วซึมของสารออกฤทธิ์ก็จะได้รับการป้องกัน
เพื่อให้การทำงานของสารกลุ่มสมุนไพรยังมีประสิทธิภาพสามารถนำส่งไปยังลำไส้ใหญ่ เพื่อส่งเสริมสุขภาพทางเดินอาหาร
หรือเปลี่ยนแปลง
หรือส่งเสริมการเจริญเติบโตของเชื้อจุลชีพที่เป็นประโยชน์ในลำไส้ได้
กรณีศึกษา: การส่งเสริมการแลกเปลี่ยนอาหารและการเจริญเติบโต
ส่วนผสมของกรดอินทรีย์
แร่ธาตุ กับสารที่มีคุณสมบัติยับยั้งการเจริญเติบโตแบคทีเรียอย่างวิตามิน ซี
(กรดแอสโคบิก) สารต่อต้านอนุมูลอิสระ และน้ำมันหอมระเหย ในรูปไมโครเอนแคปซูเลชัน
ในอาหารไก่เนื้อ อัตราการผสม ๕๐ กรัมต่อตันอาหารสัตว์
วัตถุประสงค์ก็เพิ่มการออกฤทธิ์ของสารต้านอนุมูลอิสระ
กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน และลดปริมาณเชื้อจุลชีพในลำไส้ ดังนั้น
จึงช่วยเพิ่มการแลกเปลี่ยนอาหารและการเจริญเติบโตต่อวัน
การแลกเปลี่ยนอาหารดีขึ้นร้อยละ ๑๘ ขณะที่ อัตราการเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นร้อยละ
๓๓ ข้อมูลเหล่านี้บ่งชี้ว่า ไมโครเอนแคปซูเลชันเป็นระบบนำส่งตรงสู่เป้าหมายที่สามารถนำส่งกรดอินทรีย์
แร่ธาตุ สารต้านอนุมูลอิสระ และน้ำมันหอมระเหยไปยังลำไส้เล็ก และช่วยให้สุขภาพทางเดินอาหารดีขึ้น
เพิ่มประสิทธิภาพการใช้อาหาร และอัตราการเจริญเติบโตในสัตว์ปีก จึงช่วยลดการใช้ยาปฏิชีวนะที่ต่ำกว่าระดับการรักษาในอาหารสัตว์ได้
เอกสารอ้างอิง
Maxx
Performance. 2024. Using microencapsulation to improve gut
health and feed efficiencya. [Internet]. [Cited 2024 Aug 2]. Available
from: https://www.poultryworld.net/health-nutrition/health/using-microencapsulation-to-improve-gut-health-and-feed-efficiency/
ภาพที่ ๑ ไมโครเอนแคปซูเลชันช่วยส่งเสริมสุขภาพทางเดินอาหาร
และการใช้อาหาร (แหล่งภาพ Anne van der Woude)