การควบคุมหนูทางการเกษตร (RODENT CONTROL FOR AGRICULTURE)
13/10/2010
งานเกษตรกำแพงแสน ประจำปี 2553
03/12/2010การควบคุมหนูทางการเกษตร (RODENT CONTROL FOR AGRICULTURE)
13/10/2010งานเกษตรกำแพงแสน ประจำปี 2553
03/12/2010การลดปริมาณอะฟลาทอกซินในวัตถุดิบอาหารสัตว์
การลดปริมาณอะฟลาทอกซินในวัตถุดิบอาหารสัตว์ด้วยการเอ็กซ์ทรูด
สารพิษอะฟลาทอกซิน (Aflatoxin) เป็นกลุ่มของสารอินทรีย์เคมีพวกบิส-ฟูราโนคิวมาริน (bis-furanocumarin) เป็นกลุ่มสารพิษที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ที่สร้างจากเส้นใยของเชื้อรา (Mycotoxins) ซึ่งได้จากเชื้อ Aspergillus flavus และ Aspergillus paraciticus ซึ่งเชื้อราสองชนิดนี้สร้างสารพิษในภาวะที่อาหารมีความชื้นสูง มีค่าวอเตอร์แอคทิวิตี้ ( water activity ) มากกว่า 0.93 และอุณหภูมิค่อนข้างสูง (25-30 OC )
แหล่งที่พบ
อะฟลาทอกซินพบได้บ่อยที่สุดในวัตถุดิบที่นำมาใช้เป็นอาหารสัตว์ซึ่งเป็นเมล็ดธัญพืชที่มีพลังงานสะสมอยู่มาก เช่น ถั่วเมล็ดแห้ง และ พืชน้ำมันชนิดต่าง ๆ ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ข้าว ข้าวสาลี ถั่วลิสง มะพร้าว สมุนไพร เครื่องเทศ และในผลิตภัณฑ์แปรรูปแทบทุกชนิดที่ใช้วัตถุดิบจากผลิตผลเกษตรที่มีเชื้อราชนิดนี้ปนเปื้อนอยู่ก่อน
น้ำหนักโมเลกุลของสารพิษเหล่านี้จะอยู่ในช่วง 298 ถึง 346 ทนความร้อนได้สูงโดยมีจุดหลอมเหลวระหว่าง 190 OC ถึง 300 OC สารพิษอะฟลาทอกซินละลายน้ำได้เล็กน้อย คงตัวในสภาพที่เป็นกรด แต่จะสลายตัวในสภาพที่เป็นด่าง
สารอะฟลาทอกซินที่พบตามธรรมชาติมีอยู่ 4 ชนิดคือ
1.อะฟลาทอกซิน บี1 (Aflatoxin B1)
2.อะฟลาทอกซิน บี2 (Aflatoxin B2)
3.อะฟลาทอกซิน จี1 (Aflatoxin G1) และ
4.อะฟลาทอกซิน จี2 (Aflatoxin G2)
โดย อะฟลาทอกซิน บี1 จัดว่ามีความเป็นพิษสูงที่สุด ชื่อของสารพิษนี้มีที่มาจากลักษณะปรากฎเมื่อดูภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต โดย บี (B) คือลักษณะเรืองแสงสีฟ้า (Blue) และ จี (G) คือลักษณะเรืองแสงสีเขียว (Green) นอกจากนี้ยังมีสารพิษอะฟลาทอกซินเอ็ม 1 และ อะฟลาทอกซินเอ็ม 2 ซึ่งเป็นสารอนุพันธ์จากการเมทาบอลิซึมสารพิษอะฟลาทอกซินบี 1 และ อะฟลาทอกซิน บี 2 ภายในร่างกายสัตว์ มักพบในน้ำนมวัว (Milk) ปัจจุบันองค์การ IARC ( International Association Research Cancer ) ได้จัดสารอะฟลาทอกซิน เป็นสารก่อมะเร็ง Class I ซึ่งมักเกิดขึ้นที่ตับ และอาจก่อมะเร็งใน อวัยวะอื่น ๆ เช่น ไต ระบบหายใจ ระบบทางเดินอาหาร ระบบประสาท ระบบสืบพันธุ์ และระบบภูมิคุ้มกัน อะฟลาทอกซิน บี1 เป็นสารที่ก่อให้เกิดมะเร็งในตับสัตว์ทดลองหลายชนิดอย่างชัดเจน จึงอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์ได้ ประเทศไทยกำหนดให้มีการปนเปื้อนของอะฟลาทอกซินได้ไม่เกิน 20 ไมโครกรัมต่ออาหาร 1 กิโลกรัม หรือ 20 ppb ตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข (2529) สอดคล้องกับคณะเภสัชศาสตร์ (2555) ได้รายงานว่า การประชุมคณะกรรมการ Codex Alimentarius Commission (CODEX) เกี่ยวกับ Food Additive and Contaminants ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ได้กำหนดระดับสารพิษอะฟลาทอกซินในอาหารสัตว์ที่ใช้เลี้ยง ในขณะที่ผลิตภัณฑ์นมให้พบการปนเปื้อนได้ไม่เกิน 5 ppb และอาหารสัตว์ทั่วไป พบการปนเปื้อนสารพิษอะฟลาทอกซินได้ไม่เกิน 20 ppb
การปนเปื้อนของสารอะฟลาทอกซินในอาหารคนและอาหารสัตว์เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงและคาดการณ์ได้ยากมาก เนื่องจากเชื้อราที่สร้างสารพิษชนิดนี้ส่วนใหญ่จะพบอยู่ทั่วไปในสภาพแวดล้อมของประเทศไทย และเจริญได้ดีบนผลิตผลเกษตรเกือบทุกชนิด รวมทั้งผลิตภัณฑ์แปรรูปชนิดต่างๆจากผลิตผลเกษตรด้วย การป้องกันเบื้องต้นคือการลดความชื้นของผลผลิตหลังการเก็บเกี่ยวอย่างรวดเร็ว ด้วยการทำแห้ง (Dehydration) เพื่อลดปริมาณ water activity ของอาหารให้ต่ำกว่าที่เชื้อราจะเจริญเติบโตและสร้างสารพิษ
การทำลายสารพิษอะฟลาทอกซิน
เนื่องจากสารพิษอะฟลาทอกซินสามารถทนความร้อนได้สูง ความร้อนจากการแปรรูปอาหารทั่วไปไม่สามารถทำลายสารพิษดังกล่าวได้ วิธีการทำลายสารอะฟลาทอกซินโดยทั่วไปจะใช้วิธีทางเคมี เช่นการใช้กรดแก่ หรือด่างแก่ และวิธีทางกายภาพ เช่นการใช้วิธีการคัดแยก (Sorting) เมล็ดธัญพืช หรือการฉายรังสี เป็นต้น แต่ไม่มีวิธีการใดที่สามารถทำลายสารพิษได้หมด นอกจากนี้ ในการผลิตอาหารสัตว์ได้มีการใช้สารเสริมเพื่อดูดซับหรือจับสารพิษจากเชื้อรา (Toxins binder) ผสมในอาหารสัตว์เข้าช่วย สารส่วนใหญ่ที่ใช้มักเป็นกลุ่มแร่ธาตุภูเขาไฟ โดยใช้คุณสมบัติในการดูดซับและการแลกเปลี่ยนประจุของแร่ธาตุเข้าจับประจุของสารพิษจากเชื้อรา วิธีนี้มีข้อจำกัดคือ การแลกเปลี่ยนประจุอาจเกิดกับแร่ธาตุในอาหารสัตว์รวมถึงโปรตีน กรดอะมิโนต่างๆที่อยู่ในอาหารสัตว์ได้เช่นกัน ซึ่งอาจส่งผลต่อปริมาณโภชนะที่สัตว์ควรได้รับและส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิตสัตว์ตามมาได้
สำหรับกระบวนการเอ็กซ์ทรูด เป็นกระบวนการแปรรูปวัตถุดิบและอาหารสัตว์วิธีหนึ่งที่มีการศึกษาแล้วว่าสามารถช่วยลดการปนเปื้อนของสารพิษอะฟลาทอกซินได้ โดยการเอ็กซ์ทรูดเป็นกระบวนการใช้อุณหภูมิสูงในระยะเวลาอันสั้นภายใต้สภาวะความดันสูง เครื่องเอ็กทรูดซ์มีหน่วยปฏิบัติการ (unit) หลายชนิดรวมอยู่ภายใต้เครื่องจักรเพียงเครื่องเดียว อันประกอบด้วย การผสม (mixing) การทำให้สุก (cooking) การนวด (doughing) การเฉือน (shearing) และการขึ้นรูป (shaping) โดยวัตถุดิบจะถูกดันให้เคลื่อนที่ไปตามเกลียวของ สกรูภายในท่อบาร์เรล (ณัฐชนก, 2553) ในระหว่างการเคลื่อนที่จะเกิดการเสียดสีไปมาระหว่างวัตถุดิบกับพื้นผิวของสกรูและผนังบาร์เรล ความร้อน ความดัน และแรงเฉือนที่เพิ่มขึ้นสูงในกระบอกบาร์เรลจะสามารถลดสารพิษอะฟลาทอกซินได้ การลดลงของอะฟลาทอกซินในกระบวนการเอ็กซ์ทรูดขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ระดับความเข้มข้นของอะฟลาทอกซินที่ปนเปื้อนมาตั้งแต่ต้น การจับกันของสารพิษ ความชื้น ความร้อนที่ใช้ ความดัน และเวลาที่อยู่ในบาร์เรล
การเอ็กซ์ทรูดต่อปริมาณที่ลดลงของสารพิษอะฟลาทอกซินในวัตถุดิบ
Uma Reddy (2012) ได้รายงานว่า ระดับสารพิษอะฟลาทอกซินแต่ละชนิดจะลดลงได้ที่อุณหภูมิของการเอ็กซ์ทรูดที่แตกต่างกันตั้งแต่อุณหภูมิประมาณ 90 ถึง 200 OC การลดลงของสารพิษอะฟลาทอกซินจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เช่น ข้าวโพดเริ่มต้นก่อนเอ็กซ์ทรูดมีปริมาณอะฟลาทอกซิน 5 ppb กระบวนการเอ็กซ์ทรูดที่มีอุณหภูมิ 90 100 และ 110 OC กับระดับความชื้นที่ 20 % จะสามารถทำลายอะฟลาทอกซินลดลงเหลือ 3.47, 2.23 และ 1.05 ppb ตามลำดับ คิดเป็น 30.5 55.3 และ 78.9 %
กระบวนการเอ็กซ์ทรูดที่มีอุณหภูมิ 100 OC กับระดับความชื้นที่ 30 % สามารถลดอะฟลาทอกซินได้ถึง 90.2 % ซึ่ง Castells (2006) กล่าวว่า อุณหภูมิขณะเอ็กซ์ทรูดที่ 140, 170 และ 200 OC ความชื้น 24, 27 และ 30 % เป็นเวลา 30 และ 70 วินาที ทำให้สารพิษอะฟลาทอกซิน บี1, อะฟลาทอกซิน บี2, อะฟลาทอกซิน จี1 และ อะฟลาทอกซิน จี2 ที่ปนเปื้อนในข้าวลดลงได้ถึง 51-95 % ซึ่งสอดคล้องกับ Martinez and Monsalve (1989) ที่พบว่า สารพิษอะฟลาทอกซิน บี1, อะฟลาทอกซิน บี2, อะฟลาทอกซิน จี1 และ อะฟลาทอกซิน จี2 ในข้าวโพดเริ่มต้นก่อนเอ็กซ์ทรูดมีปริมาณ 240, 23, 245 และ 75 ppb ตามลำดับ ภายหลังผ่านการเอ็กซ์ทรูดอะฟลาทอกซินมีปริมาณลดลงเหลือ 105, 7.5, 122 และ 30 ppb การลดลงของสารพิษอะฟลาทอกซินคล้ายกับการรายงานของ Hameed (1993) เมื่ออุณหภูมิของการเอ็กซ์ทรูดเพิ่มขึ้นจาก 140 OC เป็น 160 OC สารพิษอะฟลาทอกซินบี 1 ลดลงจาก 92.5 ppb เป็น 45 ppb สารพิษอะฟลาทอกซิน บี2, อะฟลาทอกซิน จี1 และ อะฟลาทอกซิน จี2 ลดลงคิดเป็น 93, 83, 50 และ 60 % ตามลำดับ
กระบวนการเอ็กซ์ทรูดวัตถุดิบอาหารสัตว์และอาหารสัตว์สำเร็จรูปสามารถยับยั้งสารพิษอะฟลาทอกซินที่มีได้ แต่อย่างไรก็ตามระดับของการยับยั้งอะฟลาทอกซินก็ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ชนิดของอะฟลาทอกซิน ปริมาณอะฟลาทอกซิน อุณหภูมิ เวลา ความชื้นขณะเอ็กซ์ทรูด ซึ่งอุณหภูมิขณะเอ็กซ์ทรูดตั้งแต่ 90 – 200 องศาเซลเซียส สามารถลดอะฟลาทอกซินได้เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเมื่อสารพิษอะฟลาทอกซิน ลดลงจะทำให้สัตว์มีประสิทธิภาพการผลิตดีขึ้น
เอกสารและสิ่งอ้างอิง
คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร, 2555. ความเป็นพิษของอะฟลาทอกซิน.แหล่งที่มา:
WWW.PHARM.SU.AC.TH AFLATOXIN.HTML, 25 กรกฏาคม 2555.
ณัฐชนก อมรเทวภัทร. 2553. การผลิตอาหารสัตว์. กรุงเทพมหานคร.,
พรพรรณ โพธิ์ประสิทธิ์. 2555. ผลของการเอ็กซ์ทรูดอาหารต่อระดับอะฟลาทอกซินและความเป็นพิษในไก่เนื้อและสุกร. สัมมนาปริญญาโท. คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
CASTELLS, M., MARIN, V. SANCHIS AND A.J. RAMOS. 2006. REDUCTION OF AFLATOXINS BY EXTRUSION – COOKING OF RICE MEAL. J. FOOF SCI. 71. 369- 376.
MARTINEZ, A.J., AND C. MONSALVE. 1989. AFLATOXIN OCCURRENCE IN 1985–86 CORN FROM VENEZUELA AND ITS DESTRUCTION BY THE EXTRUSION PROCESS. BIODETERIORATION RESEARCH. NEW YORK: PLENUM PRESS. 251–259.
UMA REDDY, M.S. GULLA, AND A.V.D. NAGALAKSHMI,. 2012. INFLUENCE OF TEMPERATURE AND MOISTURE IN EXTRUSION PROCESSING ON THE REDUCTION OF AFLATOXIN B1 IN CORN PRODUCT. J. FOOF SCI 2012. 6: 71-77.