สวัสดีปีฉลู นานาน่ารู้เรื่องวิทย์กับวัว

วัว หรือ โค ปศุสัตว์สำคัญที่ให้ประโยชน์กับมนุษย์มาช้านาน ทั้งเป็นอาหารและใช้แรงงาน (ภาพจาก iStockphoto_Gordon Dixon)

เอ่ยถึงวัว อันดับแรกที่นึกถึงคือเนื้อวัวและนมวัว แหล่งโปรตีนและแคลเซียมที่หาได้ง่ายที่สุด ปัจจุบันวัวก็ยังคงเป็นปศุสัตว์สำคัญของมนุษย์ และผู้จัดการวิทยาศาสตร์ก็ขอต้อนรับปีฉลูด้วยเรื่องน่ารู้เกี่ยวกับบทบาทของวัวในโลกวิทยาศาสตร์

วัว (Cow) หรือโค จัดเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลัง และเลี้ยงลูกด้วยนมสปีชีส์ "บอส ทอรัส" (Bos taurus) และมีความสัมพันธุ์ใกล้ชิดกับกระทิง (Gaur) มากที่สุด ซึ่งอยู่ในสปีชีส์ บอส กอรัส (Bos gaurus) ส่วนควาย (Bufffalo) นั้นเป็นสัตว์สปีชีส์ บูบาลัส บูบาลิส (Bubalus bubalis) ซึ่งอยู่คนละสกุล แต่อยู่ในวงศ์ โบวิเด (Bovidae) เช่นเดียวกัน

ในอดีตมนุษย์เลี้ยงวัวเพื่อใช้แรงงาน รวมทั้งเพื่อการบริโภคทั้งเนื้อและนม แต่เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้ามากขึ้น การใช้แรงงานจากวัวจึงค่อยๆ ลดบทบาทไปจนแทบไม่เหลือ การเลี้ยงวัวในปัจจุบันจึงเลี้ยงเพื่อการบริโภคเป็นหลัก และเนื่องจากวัวเป็นแหล่งอาหารโปรตีนให้กับมนุษย์มาช้านาน จึงมีการพัฒนาสายพันธุ์วัวให้ดียิ่งขึ้นและเหมาะสมกับสภาพภูมิอากาศของท้องถิ่นนั้นๆ จนเดี๋ยวนี้มีวัวหลายร้อยสายพันธุ์ แต่แบ่งได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่คือ วัวเนื้อ และวัวนม

ตัวอย่างสายพันธุ์วัวที่รู้จักกันดี ได้แก่ โคเนื้อพันธุ์บราห์มัน พันธุ์ชาโรเล่ย์ พันธุ์กำแพงแสน โคนมพันธุ์เรดซินดี้ พันธุ์โฮลสไตน์ฟรีเชียน เป็นต้น และวัวก็ไม่ได้ให้ประโยชน์ต่อมนุษย์เพียงแค่เป็นอาหารหรือใช้แรงงานเท่านั้น แต่ยังเอื้อประโยชน์ต่องานทางวิทยาศาสตร์อีกด้วย

"วัคซีน" ชื่อนี้มีที่มาจาก "วัว"

แทบทุกคนรู้จัก "วัคซีน" เป็นอย่างดีว่าคือสารแอนติเจนที่ได้จากเชื้อไวรัสหรือแบคทีเรีย สำหรับฉีดเข้าร่างกายเพื่อกระตุ้นให้เกิดการสร้างภูมิคุ้มกันขึ้นมาป้องกันโรคที่จะเกิดจากการติดเชื้อเหล่านั้นในภายหลัง ทว่าหลายคนอาจยังไม่รู้ว่า "วัว" มีบทบาทสำคัญต่อการค้นพบวัคซีนครั้งแรกของโลก

ย้อนกลับไปในปี 2339 เอ็ดวาร์ด เจนเนอร์ (Edward Jenner) แพทย์ชนบทชาวอังกฤษสังเกตเห็นว่าคนงานรีดนมวัวที่มีฝีวัวขึ้นตามมือและแขน แต่กลับไม่เคยป่วยเป็นโรคฝีดาษหรือไข้ทรพิษเลย เขาจึงทดลองเอาหนองจากคนที่เป็นโรคฝีวัวไปสะกิดใส่ผิวหนังของคนที่ยังไม่เคยเป็นฝีดาษมาก่อน เพื่อทำให้คนนั้นเป็นฝีวัว

เมื่อเขาหายจากฝีวัว เจนเนอร์ก็เอาหนองจากผู้ป่วยฝีดาษไปสะกิดใส่เขาอีกครั้งหนึ่ง กลับพบว่าคนผู้นั้นไม่เป็นโรคฝีดาษ เจนเนอร์จึงค้นพบว่าเชื้อฝีวัวสามารถป้องกันโรคฝีดาษได้ และถือเป็นการค้นพบวัคซีนป้องกันโรคครั้งแรก ซึ่งคำว่า "วัคซีน" (vaccine) เกิดขึ้นในภายหลัง โดยมีรากศัพท์มาจากคำว่า vacca และ vaccinia ในภาษาละติน ที่แปลว่า "วัว" และ "ฝีวัว" เพื่อเป็นการยกย่องให้เกียรติแก่การค้นพบของเจนเนอร์

ผสมเทียม "วัว" เพิ่มจำนวนลูกวัวสายพันธุ์ได้มากกว่า

แม้เทคโนโลยีการผสมเทียมจะเกิดขึ้นครั้งแรกในม้าโดยนักวิทยาศาสตร์อาหรับเมื่อเกือบ 700 ปีก่อน แต่ปัจจุบันการผสมเทียมถูกนำมาใช้แพร่หลายในปศุสัตว์ โดยเฉพาะวัวมากที่สุด เพราะการบริโภคเนื้อวัวและนมวัวแพร่หลายไปทั่วโลก ซึ่งการผสมเทียมช่วยผลิตลูกสัตว์ที่มีสายพันธุ์ดีและแข็งแรงได้มากกว่าปล่อยให้ผสมพันธุ์กันเองตามธรรมชาติ และช่วยลดค่าใช้จ่ายได้มาก

การผสมเทียมในวัวนมเริ่มมีการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 2479 โดยนักวิทยาศาสตร์ของประเทศเดนมาร์ก ที่ทำโดยใช้มือล้วงเข้าทางทวารหนักของแม่วัวเพื่อจับคอมดลูก ขณะที่มืออีกข้างจับปืนฉีดน้ำเชื้อสอดผ่านช่องคลอดเข้าไปจนถึงมดลูก แล้วจึงฉีดน้ำเชื้อในมดลูก ซึ่งทำให้การผสมเทียมติดมากขึ้น

เทคโนโลยีการผสมเทียมวัวนมเริ่มแพร่เข้าสู่ประเทศไทยในปี 2596 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน และ นสพ.ทศพร สุทธิคำ เป็นสัตวแพทย์ผู้บุกเบิกและวางรากฐานเทคโนโลยีการผสมเทียมวัวในประเทศไทย จนได้รับยกย่องว่าเป็นบิดาแห่งการผสมเทียมของประเทศไทย

โคลนนิง "วัว" ก๊อปปี "วัว"

แม้สัตว์โคลนนิงตัวแรกของโลกจะไม่ใช่วัว แต่เป็นแกะ "ดอลลี" ทว่าวัวก็เป็นสัตว์อีกชนิดที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจทดลองโคลนนิงจนมีลูกวัวโคลนนิงเกิดขึ้นมาแล้วมากมาย

สำหรับวัวโคลนนิงตัวแรกของไทยซึ่งเป็นเพศเมียได้คลอดออกมาเมื่อวันที่ 6 มี.ค. 2543 ที่ จ.ราชบุรี มีชื่อว่า "อิง" ซึ่งเป็นผลงานชิ้นโบแดงของ ดร.รังสรรค์ พาลพ่าย ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์รายที่ 6 ของโลกที่โคลนนิงวัวได้สำเร็จ

เมื่อการผสมเทียมวัวเริ่มไม่ทันใจ การโคลนนิงวัวก็เริ่มเข้ามามีบทบทมากขึ้น โดยนักวิทยาศาสตร์และผู้ประกอบการรายใหญ่ของสหรัฐฯ พยายามผลักดันการผลิตวัวเนื้อและวัวนมด้วยวีธีการโคลนนิงเพื่อให้ผลผลิตมีคุณภาพและเพียงพอต่อความต้องการของผู้บริโภค รวมถึงปศุสัตว์อื่นๆ ซึ่งองค์การอาหารและยาของสหรัฐฯ หรือ เอฟดีเอ (FDA: Food and Drug Administration) ก็ให้การรับรองแล้วว่าผลิตภัณฑ์จากสัตว์โคลนนิงไม่มีอะไรแตกต่างจากสัตว์ทั่วไป และปลอดภัยต่อผู้บริโภค ทว่าก็ยังไม่มีการอนุญาตให้ผลิตจำหน่ายอย่างเชิงพาณิชย์ เนื่องจากผู้บริโภคยังคัดค้าน เพราะยังไม่มั่นใจว่าจะปลอดภัยร้อยเปอร์เซ็นต์ในระยะยาว

จาก "ไฮบริด" ถึง "ไซบริด" ตัวอ่อนลูกผสมคนกับวัว

จากการวัวโคลนนิงไปสู่การโคลนนิงตัวอ่อนมนุษย์โดยใช้ไข่วัว เนื่องจากการวิจัยสเต็มเซลล์โดยใช้ตัวอ่อนมนุษย์ยังเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอย่างมากในเรื่องของจริยธรรม บางประเทศก็อนุญาตให้ทำวิจัยแต่บางประเทศก็ไม่ ขณะที่บางประเทศอย่างสหราชอาณาจักรถึงขั้นอนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์สร้างตัวอ่อนลูกผสมระหว่างคนกับสัตว์เพื่อลดข้อจำกัดของงานวิจัย ซึ่งไข่ของวัวก็ถูกเลือกมาใช้ในการวิจัยเรื่องนี้ด้วย

เริ่มจากตัวอ่อนลูกผสมที่ใช้เซลล์อสุจิของมนุษย์กับเซลล์ไข่ของวัว เรียกตัวอ่อนนี้ว่า "ไฮบริด" (hybrid) ซึ่งมีพันธุกรรมที่ได้จากคนและวัวอย่างละครึ่ง ต่อมาพยายามพัฒนาให้ตัวอ่อนลูกผสมมีความใกล้เคียงกับมนุษย์มากที่สุด จึงใช้วิธีการโคลนนิงโดยนำดีเอ็นเอจากเซลล์ของมนุษย์ใส่เข้าไปในเซลล์ไข่ของวัวที่นำดีเอ็นเอออกไปแล้ว แล้วเพราะเลี้ยงให้เป็นตัวอ่อน เรียกว่า "ไซบริด" (cybrids) ซึ่งพันธุกรรม 99.9% เป็นของคน ที่เหลือเป็นของวัว

ไม่ว่าจะเป็นไฮบริดหรือไซบริด ก็ยังเป็นประเด็นที่นักวิทยาศาสตร์และสังคมยังต้องไตร่ตรองและจับตาถึงความเหมาะสมและผลที่ตามมากันต่อไป เพื่อไม่ให้เกิดผลเสียมากกว่าผลดี

"กระดูกวัว" กลายเป็น "ลูกตาเทียม" ช่วยเพิ่มบุคลิกผู้พิการดวงตา

"โคควายวายชีพได้ เขาหนัง เป็นสิ่งเป็นอันยัง อยู่ไซร้ ..." โคลงโลกนิติบทนี้อาจต้องเพิ่มกระดูกวัวเข้าไปด้วย เพราะเป็นอีกสิ่งหนึ่งที่วัวทิ้งไว้ให้นักวิจัยได้นำไปใช้ประโยชน์ต่อในการผลิตเป็น "ลูกตาเทียม" ที่พัฒนาขึ้นโดยทีมวิจัยของพันเอก รศ.นพ.ศุภชัย วงศ์พิเชฐชัย โรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า

ถึงแม้จะไม่ได้ช่วยให้ผู้พิการมองเห็นได้อีกครั้ง แต่ลูกตาเทียมจากกระดูกวัวนี้ช่วยนำความสวยงามที่เหมือนจรงกลับมาสู่ผู้ที่สูญเสียลูกนัยน์ตาได้อีกครั้ง และยังช่วยป้องกันการหดตัวของเนื้อเยื่อรอบเบ้าตา เส้นเลือดยึดเกาะได้ดี เคลื่อนไหวไปมาได้ ไม่เลื่อนหลุดเหมือนลูกตาเทียมที่ทำจากแก้ว และไม่แพงเหมือนลูกตาเทียมจากปะการัง และนี่ก็เป็นอีกหนึ่งตัวอย่างที่แสดงถึงถึงบทบาทของวัวต่องานวิจัยสาขาอื่นนอกเหนือจากด้านเทคโนโลยีชีวภาพ

"วัว" ก็มีส่วนก่อภาวะโลกร้อนด้วยเหมือนกัน

ปัญหาภาวะโลกร้อนที่เกิดจากปริมาณก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศมีมากเกินไป วิธีแก้ไขจึงต้องหาทางลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เพ่งเล็งไปที่โรงงานอุตสาหกรรมและยานพาหนะที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ทว่าต่อมาก็มีการวิจัยพบว่าการเลี้ยงปศุสัตว์ที่มีส่วนก่อก๊าซเรือนกระจกไม่น้อยไปกว่ากัน

จากข้อมูลรายงานการวิจัยแสดงให้เห็นว่าในแต่ละปีมีก๊าซมีเทนถูกปลดปล่อยออกมาจากวัวและปศุสัตว์ต่างๆ ปริมาณหลายล้านตัน ซึ่งก๊าซมีเทนนี้ส่งผลกระทบโดยตรงต่อภาวะเรือนกระจก และแม้ว่าก๊าซมีเทนในบรรยากาศมีไม่มากเท่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ส่งผลกระทบมากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึงกว่า 20 เท่า

ทว่าหากสามารถนำก๊าซมีเทนเหล่านั้นมาใช้ให้เกิดประโยชน์แทนที่จะปล่อยให้ขึ้นไปสะสมอยู่ในชั้นบรรยากาศ ก็จะสามารถช่วยบรรเทาภาวะโลกร้อนได้ และหากลดการบริโภคเนื้อวัว ไม่เพียงแต่จะมีส่วนช่วยลดภาวะโลกร้อนได้เท่านั้น แต่ยังถือเป็นการละเว้นชีวิตสัตว์ร่วมโลกอีกด้วย
นมวัวยังคงเป็นแหล่งโปรตีนและแคลเซียมยอดนิยมจนถึงปัจจุบัน และการรีดนมวัวในอดีตเป็นจุดเริ่มต้นให้แพทย์ค้นพบวัคซีนป้องกันโรคไข้ทรพิษ (ภาพจากแฟ้ม)