Feed Supplement and Feed Additive

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