สารเสริมในอาหารสัตว์
สารที่ใช้ปรับปรุงอาหารพื้น (Basal diet) ให้มีคุณภาพดีขึ้นหรือมีคุณค่าทางโภชนะที่เหมาะสมเพียงต่อความต้องการของสัตว์
Ø สารเสริมโปรตีน
ยีสต์,
single, cell protein
Ø กรดอะมิโนสังเคราะห์ lysine methionine, Protected
protein ( amino acid ) (rumen by-pass protein ) encapsulated methionine
Ø สารเสริมพลังงาน
Fat,
oil Protected fat, by-pass fat
Ø Calcium
salts of fatty acid Dissociate
Ca2
Saturated fatty acid } Dissociate
at pH 2-3
Unsaturated fatty acid
Ø สารเสริมแร่ธาตุ
CaCO3, Na2HPO4, Fe2(SO)4, ZnSO4, CuSO4 เป็นต้น
Ø แร่ธาตุในรูปสารประกอบอินทรีย์
(Organic
mineral compound) แร่ธาตุปลีกย่อย
Feed
Supplement
(อาหารเสริม) คือ วัตถุดิบอาหารสัตว์ชนิดเดียวหรือหลายชนิดรวมกัน
มีความเข้มข้นของสารอาหารชนิดใดชนิดหนึ่งอยู่สูง ใช้เติมลงในการผสมอาหาร
เพื่อให้เกิดความสมดุลของสารอาหารในอาหารผสมนั้น เพื่อให้ร่างกายของสัตว์ได้รับสารอาหารที่เหมาะสมต่อความต้องการ
และการเจริญเติบโต
Feed Additive (วัตถุดิบที่เติมในอาหารสัตว์)
คือ สารที่เติมลงในอาหารให้สัตว์กินเพื่อจุดประสงค์อื่น
ไม่ใช่เป็นการให้สารอาหารโดยตรงกับสัตว์
แต่เป็นการกระตุ้นการเจริญเติบโตหรือการให้ผลผลิต หรือช่วยปรับปรุงคุณภาพของอาหาร
เช่น ยาปฏิชีวนะ ยากันรา ยากันหืน
ความแตกต่างของ
Feed
Supplement & Additive
•
Supplement : เสริมให้มีคุณค่าทางอาหารเหมาะสมต่อการเจริญเติบโต ตามปกติ
•
Additive : เสริมให้มีคุณสมบัติดีขึ้น เพื่อเพิ่มผลผลิต และบำรุงสุขภาพของสัตว์
ตัวอย่างเทคโนโลยีชีวภาพที่ ใช้ในการผลิตสารเสริมในอาหารสัตว์
* การปรับปรุงคุณภาพพืช หรือจุลชีพที่ใช้เป็นอาหารสัตว์ให้มีคุณค่าทางอาหาร สูงขึ้นด้วยวิธีทางพันธุวิศวกรรม
(GMO)
เช่น
Low
phytate corn (ข้าวโพดไฟเตทต่ำ) หรือ Low
oligosaccharide soybean (ถั่วเหลืองที่มีโอลิโกแซ็กคาไรด์ต่ำ)
* การผลิต Recombinant enzyme (เอนไซม์ปรับแต่งพันธุกรรม)
ใน ปริมาณมาก ราคาถูก เพื่อผสมลงในอาหารสัตว์
เอนไซม์ใช้เป็นสารเสริมได้อย่างไร ?
เอนไซม์คือตัวเร่งทางชีวภาพ
ที่สามารถนำมาใช้ช่วยเพิ่มคุณค่าของอาหารสัตว์ลดค่าใช้ จ่าย
และลดการปลดปล่อยของเสียสู่สิ่งแวดล้อม เช่น
• เอนไซม์ไฟเตทจากจุลินทรีย์สามารถผลิตได้ด้วยวิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพ
เพื่อนำไป ใช้ในการปลดปล่อยฟอสฟอรัสออกจาก ไฟเตท หรือกรดไฟติก ใน ธัญพืช เมล็ดพืช
ให้ อยู่ในรูปที่สัตว์สามารถนำไปใช้ได้ทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในการซื้อ
ฟอสฟอรัสมา เป็นสารอาหารเสริมให้แก่สัตว์ หรืออาหารสัตว์แบบอัดเม็ด
สามารถเสริม เอนไซม์เช่น cellulase, pectinace และ
xylanase ร่วมกับ ฟาง และ bagasse หรือ
วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรอื่นๆ เช่นกากมันเป็นต้น
Probiotic
เป็นกลุ่มของจุลินทรีย์มีชีวิตและมีประโยชน์ต่อร่างกายสัตว์
โดยโพรไบโอติกจะทำหน้าที่ช่วยปรับสมดุลของจุลินทรีย์ในทางเดินอาหาร
โดยเพิ่มปริมาณจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ให้มากขึ้น
ลดปริมาณจุลินทรีย์ที่เป็นโทษลงและกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเพื่อต่อสู้กับเชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายและยับยั้งจุลินทรีย์ก่อโรคทำให้ไม่สามารถเกาะติดกับลำไส้
โดยวิธีการหลั่งสารออกมาต้านจุลินทรีย์ชนิดอื่นหรือเจริญเติบโตไปแย่งที่กันไม่ให้จุลินทรีย์ก่อโรคเจริญและถูกขับออกทางอุจจาระ เชื้อจุลินทรีย์ที่จัดเป็นโพรไบโอติก เช่น Lactic
acid bacteria (LAB) และ Bifidobacteria
Prebiotic
เป็นส่วนของอาหารที่ไม่ถูกย่อยในทางเดินอาหาร
ช่วยกระตุ้นการเจริญและกิจกรรมของแบคทีเรียกลุ่มโพรไบโอติกในลำไส้ใหญ่ พรีไบโอติกส่วนมากเป็นสารอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตที่ร่างกายไม่สามารถย่อยได้เช่น
oligosaccharide และ fructoligosaccharide เป็นต้น
โดยปกติแล้วพรีไบโอติกและโพรไบโอติกจะทำงานร่วมกัน
เราสามารถใช้เอนไซม์ผลิตพรีไบโอติกได้อย่างไร
พรีไบโอติกส์คือสารประกอบพวกโอลิโกแซกคาไรด์ (Oligosaccharide) ซึ่งเป็นสารอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรตที่ไม่ถูกย่อยและไม่ถูกดูดซืมในระบบทางเดินอาหารส่วนบนและสามารถผ่านไปสู้ลำไส้ใหญ่ได้ในสภาพที่สมบูรณ์ มีผลช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์กลุ่มโพรไบโอติก
ซึ่งเมื่อโปรไบโอติกส์ย่อยสารกลุ่มนี้แล้วจะได้สารบางชนิดที่มีประโยชน์ซึ่งร่างกายก็จะนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายชนิดแหล่งของพรีไบโอติกส์นั้นจะมีอยู่ 2 กลุ่มคือ
พรีไบโอติกส์ที่พบในธรรมชาติ เช่นในผักผลไม้
และพรีไบโอติกส์ที่ได้จากการสังเคราะห์โดยใช้เอนไซม์มาย่อย Polysaccharide เช่นแป้ง เป็นต้น
โดยการผลิตพรีไบโอติกส์จากการสังเคราะห์โดยใช้เอนไซม์
สามารถใช้เอนไซม์ที่ผลิตได้จากจุลินทรีย์
หรือสกัดจากตัวจุลินทรีย์เองภายใต้สภาวะที่จำเพาะ และใช้สารประกอบประเภทน้ำตาลเป็นสารตั้งต้นของการผลิตพรีไบโอติกส์
โดยหากอยู่ในสภาวะที่เหมาะสมจะสารถเร่งการสังเคราะห์สารโอลิโกแซกคาร์ไรด์ได้อีกด้วย
โดยวิธีการสังเคราะห์ด้วยเอนไซม์นี้ มันจะใช้สารในกลุ่ม fructooligosaccarides กลุ่ม α-glucooligosaccharides, กลุ่ม β- glucooligosacchrides และกลุ่ม β-
galactooligosaccharides เป็นต้น
จีเอ็มโอ
ย่อมาจากคำภาษาอังกฤษว่า Genetically
Modified Organisms (GMOs) คือ
สิ่งมีชีวิตซึ่งไม่ว่าจะเป็นพืช หรือสัตว์ หรือแบคทีเรีย หรือ จุลินทรีย์
ที่ถูกดัดแปลง พันธุกรรม จากกระบวนการทาง พันธุวิศวกรรม (Genetic
Engineering)โดยจากการตัดเอายีน(gene)ของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง
มาใส่เข้าไปในยีน(gene)ของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง
โดยตามปกติไม่เคยผสมพันธุ์กันได้ในธรรรมชาติ เพื่อให้สิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ที่มีคุณลักษณะหรือคุณสมบัติตามที่ต้องการ
ซึ่งสิ่งมีชีวิตที่ถูกนำยีน(gene)มาใส่เข้าไปแล้วก็คือ
จีเอ็มโอ(GMOs) ตัวอย่างเช่น นำยีน(gene)ทนความหนาวเย็นจากปลาขั้วโลกมาผสมกับมะเขือเทศเพื่อให้มะเขือเทศปลูกในที่ที่อากาศหนาวเย็นได้
นำยีน(gene)จากแบคทีเรียชนิดหนึ่งมาใส่ในยีน(gene)ของถั่วเหลืองเพื่อให้ถั่วเหลืองทนทานต่อยาปราบวัชพืช นำยีน(gene)จากไวรัสมาใส่ในมะละกอเพื่อให้มะละกอต้านทานโรคไวรัสใบด่างวงแหวนได้
เป็นต้น
โดยพืชที่ได้รับการตัดต่อยีน(gene)จากกระบวนการทางพันธุวิศวกรรม (Genetic Engineering) อาจเรียกแบบเฉพาะได้ว่า Transgenic Plant ส่วนคำว่า
จีเอ็มโอ(GMOs) เป็นคำที่เรียกสิ่งมีชีวิตทั่วไปที่ได้รับการตัดต่อยีน(gene)
พืชจีเอ็มโอ (GMOs)ที่มีขายตามท้องตลาดในปัจจุบัน ได้แก่ ถั่วเหลือง, ข้าวโพด,
มันฝรั่ง, มะเขือเทศ, มะละกอ,
ฝ้าย, คาโนลา (Canola) (พืชให้น้ำมัน)
และ สควอช (Squash)
เราสามารถใช้ GMOsในการผลิตสารเสริมในอาหารสัตว์ได้อย่างไร
ปัจจุบันมีการนำเอาวิธีทางพันธุวิศวกรรม
หรือ GMO
เข้ามาใช้ทางด้านการผลิตสารเสริมในอาหารสัตว์หลายวิธี
ยกตัวอย่างเช่น การทำพืช GMO หรือการดัดแปลงพันธุกรรมของพืช
เช่น การทำให้พืชบางชนิดมีไฟเตทต่ำ โดยพืชส่วนใหญ่มีฟอสฟอรัสในรูป
ไฟเตท ซึ่งสัตว์เอาไปใช้ไม่ได้ จึงได้มีการ ปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีไฟเตทและฟอสฟอรัสต่ำลงเพื่อให้สัตว์ใช้ประโยชน์ได้มากขึ้น
หรือมีการปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีปริมาณไขมัน และ โปรตีนสูงขึ้น
สำหรับใช้เป็นอาหารสัตว์ รวมถึงผลิตภัณฑ์สารเสริมที่ผลิตจากแบคทีเรีย
GMOs เนื่องจากโปรตีนต่างๆที่ผลิตขึ้นใหม่ ถูกผลิตในระบบปิด
มีการสกัดเอาเฉพาะโปรตีนหลักให้บริสุทธิ์
และจากการวิเคราะห์โปรตีนที่สกัดได้ในระดับโมเลกุลพบว่าไม่มีความแตกต่างจากโปรตีนในธรรมชาติ
จึงมีความปลอดภัยต่อสัตว์และผู้บริโภค โดยในการใช้สารGMOต่างๆควรคำนึงถึงความถูกต้องและปลอดภัยทั้งต่อตัวสัตว์
ผู้ผลิต และผู้บริโภค
ยกตัวอย่าง หากเราเป็นเกษตรกรผู้เลี้ยงสัตว์
จะมีแนวทางในการใช้สารเสริมในอาหารสัตว์อย่างไร เพื่อให้ได้ผลผลิตที่มีคุณภาพและกำไรสูงสุดได้อย่างไร
ในการใช้สารเสริมในอาหารสัตว์ไม่ว่าจะเป็นสัตว์ชนิดใดก็ตาม
ควรคำนึงถึงความต้องการโภชนะของสัตว์ชนิดนั้นๆ หรือช่วงอายุของสัตว์
รวมถึงสรีระร่างกายของสัตว์แต่ละชนิดเองด้วย ยกตัวอย่างเช่น การเสริมสารเสริมเอนไซม์ไฟเตทในสัตว์กระเพาะเดี่ยวเช่นสุกรและไก่
จะเป็นการเสริมเพื่อช่วยให้สัตว์สามารถย่อยไฟเตสในอาหารและสามารถใช้อาหารได้สูงสุดได้
แต่กลับกันในกลุ่มสัตว์เคี้ยวเอื้อง ไม่จำเป็นต้องเสริมไฟเตทลงไปเนื่องจากจุลินทรีย์ ในร่างกายสามารถย่อยไฟเตสได้อยู่แล้ว
ดังนั้นจึงแค่รักษาสมดุลของจุลินทรีย์ในตัวสัตว์ให้ดีก็เพียงพอ
หรือปัจจัยทางด้านสภาพแวดล้อมก็มีส่วนเกี่ยวข้องกับการใช้สารเสริม
เช่น ในช่วงที่อากาศร้อนจัดจะมีการเสริมวิตามินซีลงไปในน้ำดื่มในไก่เพื่อลดความเครียดที่เกิดจากความร้อน
เป็นต้น ซึ่งการเสริมสารเสริมลงไปนั้นก็ควรคำนึงปริมาณการใช้
หรือช่วงเวลาการใช้ที่จะได้ผลมากที่สุด และประหยัดการใช้ได้มากที่สุด
เพื่อเป็นการลดต้นทุนด้านค่าใช้จ่าย
สารเสริมที่ชื่นชอบ
สารเร่งการเจริญเติบโต
ซีสเทียมีน ไฮโดรคลอไรด์
จุดมุ่งหวังสูงสุดของเกษตรกรผู้เลี้ยงสัตว์ในเชิงธุรกิจ
ก็คือการจัดการสัตว์ เพื่อให้สัตว์สามารถเจริญเติบโตและให้ผลผลิต ได้แก่ เนื้อ นม
ไข่ และขน เป็นต้น ได้สูงสุดตามศักยภาพของสายพันธุ์หรือลักษณะทางพันธุกรรม (genetic)
ของสัตว์แต่ละชนิด และผลสรุปของจุดมุ่งหวังนี้ก็คือ
เพื่อให้ได้ผลกำไรสูงสุดนั้นเอง ดังนั้นจึงไม่อาจปฏิเสธได้ว่า
สารกระตุ้นประสิทธิภาพการผลิต (production performance stimulants) กำลังเป็นที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในปัจจุบันอย่างไรก็ตาม
การเจริญเติบโตของสัตว์นั้นก็ถูกควบคุมด้วยหลายปัจจัย
โดยปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญคือการควบคุมจากโกรทฮอร์โมน (growth hormone;
GH) ซึ่งเป็นฮอร์โมนจาก Somatotroph cells ของต่อมใต้สมองส่วนหน้า
เป็นฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องต่อกระบวนการเมแทบอลิซึมของโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต
และมีความสำคัญต่อกระบวนการสร้างและพัฒนาการของกระดูกและกล้ามเนื้อ การหลั่ง GH
จะถูกควบคุมด้วยฮอร์โมนโซมาโตสแตติน (Somatostatin-14; SS) ซึ่งหากฮอร์โมน SS มีปริมาณมากขึ้น
การหลั่ง GH ก็จะลดลง
 |
| Fig.1 Mechanism of Growth Hormone on improve growth performance of the animals GHRH: Growth hormone releasing hormone Source: University of Colorado (2008) |
ปัจจุบันจึงมีการศึกษาการใช้สารกระตุ้นประสิทธิภาพการผลิตของสัตว์ ชนิดหนึ่งคือ “ซีสเทียมีน ไฮโดรคลอไรด์ (cysteamine HCL)” ซึ่งเป็นสารสังเคราะห์ที่เป็นอนุพันธ์ร่วมของกรดอะมิโนซีสเตอีน (cysteine) จัดเป็นสารเคมีในกลุ่ม sulphydryl compound มีผลต่อระบบต่อมไร้ท่อที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเมแทบอลิซึม (metabolism) ของร่างกายสัตว์ โดยใช้หลักการชีวเคมีทางกายภาพ (physio-biochemical regulation; PBR) จึงช่วยปรับปรุงสมรรถภาพการผลิตของสัตว์ (growth performance of animals) โดยมีหลักการในการทำงานดังนี้ เมื่อซีสเทียมีนถูกดูดซึมเข้าสู่ลำไส้เล็ก จะเข้าสู่ระบบต่อมไร้ท่อ จากนั้นจะเข้าไปยับยั้งการทำงานของฮอร์โมน โซมาโตสแตติน (somatostatin; SS) หรือ growth hormone inhibitory hormone ที่ผลิตจากสมองส่วนหน้า (pituitary) ตับอ่อน (pancreas) และลำไส้ (intestinal tract) ซึ่งฮอร์โมน SS นี้จะทำหน้าที่ยับยั้งการผลิตโกรท ฮอร์โมน
 |
| Fig.2 The main active mechanism of Cysteamine exhausts Somatostatin (SS) |
การทำงานของซีสเทียมีนในการยับยั้งการทำงานของฮอร์โมน
SS
โดย thiol group (-SH group) ของ ซีสเทียมีน
จะเร่งให้เกิดการสลายพันธะ disulphide ตรงตำแหน่งของกรดอะมิโนซีสเตมีน
(cysteine) ในโมเลกุลของฮอร์โมน SS นี้ให้แยกออกจากกัน
และหมู่ thiol ของซีสเทียมีนจะเข้าจับกับฮอร์โมน SS แทนในตำแหน่งดังกล่าว ทำให้โครงสร้างโมเลกุลของฮอร์โมนนี้เกิดการเสียสภาพ
และลดบทบาทการทำงานลงไป นอกจากนี้ซีสเทียมีนยังมีผลในการยับยั้ง dopamine-?-hydroxylase
ทำให้เกิดการสะสมของ dopamine ซึ่งจะไปกระตุ้นให้เกิดการสร้างและหลั่งโกรท
ฮอร์โมน อีกด้วย ส่งผลให้ร่างกายสัตว์ที่ได้รับซีสเทียมีน
มีการสร้างและหลั่งโกรท ฮอร์โมน ในกระแสเลือดเพิ่มมากขึ้น
จึงช่วยปรับปรุงสมรรถภาพการผลิตของสัตว์
โดยส่งผลต่อกระบวนการเมแทบอลิซึมของร่างกายสัตว์ดังนี้
· ผลต่อไขมัน:
GH
ช่วยเพิ่มกระบวนการสลายกรดไขมันให้ได้พลังงาน (oxidation of
fatty acid) โดยกระตุ้นการสลายตัวของกรดไขมันอิสระ (free
fatty acid), ไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride), ช่วยเร่งปฏิกิริยาภายในเซลล์ไขมันชนิดอะดิโปซัยท์
(adipocyte) และลดการสะสมกรดไขมันในกระแสเลือด
โดยสามารถเพิ่มการนำกรดไขมันดังกล่าวมาใช้เพื่อเป็นแหล่งพลังงานให้กับกล้ามเนื้อ
· ผลต่อคาร์โบไฮเดรต:
GH
ช่วยควบคุมระดับฮอร์โมนอินซูลิน (insulin) ที่เนื้อเยื่อเป้าหมาย
ช่วยกระตุ้นการสร้างกลูโคสจากตับ
ในขณะที่ตับและกล้ามเนื้อเกิดกระบวนการไกลโคจีโนไลซีส (glycogenolysis) ปลดปล่อยกลูโคสเข้าสู่กระแสเลือดเพิ่มขึ้น และนำกลูโคสเข้าสู่วัฏจักรเครป
(Kreb’s cycle) เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญในกระบวนการเมแทบอลิซึมของร่างกายสัตว์
นอกจากนี้ GH
กระตุ้นให้เกิดการสร้างสารกระตุ้นเจริญเติบโตที่คล้ายอินซูลิน (insulin-like
growth factor-I; IGF-I) ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่สร้างขึ้นจากตับ
และเนื้อเยื่ออื่นๆ บทบาทของ IGF-I ได้แก่
ü กระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์กระดูกอ่อนทำให้เกิดการเจริญเติบโตของกระดูก
üกระตุ้นให้มีการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ
โดยกระตุ้นเซลล์มัยโอบลาสท์ (myoblast) ให้แบ่งตัวเพื่อทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง
เพิ่มจำนวนเซลล์ และเพิ่มมวลกล้ามเนื้อ
นอกจากนี้
ซีสเทียมีนยังมีผลในการต่อต้านความเครียด โดยลดปริมาณและบทบาทของฮอร์โมนคอร์ติซอล
(cortisol)
อีกทั้งช่วยปรับปรุงระบบการดูดซึมอาหารในลำไส้เล็กให้ทำงานได้ดีขึ้น
โดยการช่วยฟื้นฟูวิลลัส (villus) และเซลล์ก็อบเบลท (goblet
cell) ให้สมบูรณ์ขึ้น ดังนั้นการที่สัตว์ได้รับซีสเทียมีน
จึงช่วยปรับปรุงสมรรถภาพการผลิตของสัตว์ ได้แก่
ช่วยกระตุ้นให้ร่างกายสัตว์เจริญเติบโตเร็วขึ้น
ทำให้เพิ่มอัตราการเจริญเติบโตเฉลี่ยต่อวัน (Average Daily Gain; ADG), ปรับปรุงอัตราการเปลี่ยนอาหารเป็นเนื้อ (Feed Conversion Ratio;
FCR) และปรับปรุงคุณภาพซาก (Carcass Quality) เป็นต้น
** อ้างอิง http://www.jbf.co.th/index.php/2012-11-13-08-45-03/32-cysteamine-hcl-growth-performance
จัดทำโดย
นาย กิตติศักดิ์ น้ำเพชร B5592036
นางสาว อรุณี ดัชถุยาวัตร B5651146
นางสาว ศศิวภรณ์ คิดสุข B5651184
นาย อภิวัฒน์ ยาจันทึก B5653997
