นักวิทย์ถอดจีโนม “ควินัว” ธัชพืชความหวังของโลกที่หิวโหย

นักวิทยาศาสตร์ถอดจีโนม “ควินัว” ธัชพืชที่กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเรื่อยๆ และมีข้อมูลเฉพาะรหัสพันธุกรรมให้ตีพิมพ์มากถึง 50,000 หน้า ซึ่งผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าธัชพืชชนิดนี้จะช่วยเลี้ยงประชากรโลกที่หิวโหยได้ เพราะเป็นพืชที่ปลูกได้ในสภาพทรหด อีกทั้งมีสารอาหารที่สำคัญหลายชนิด

เอเอฟพีระบุว่า “ควินัว” ธัชพืชที่ชาวอินคาเพาะปลูกมานานหลายศตวรรษบนเทือกเขาแอนดีส (Andes) นั้น เป็นที่รู้จักดีสำหรับกลุ่มรักสุขภาพในอเมริกาเหนือและยุโรปนั้น

ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ควินัวมีสารอาหารที่สำคัญหลายชนิด ทั้งกรดอะมิโน วิตามิน แร่ธาตุ และปลอดจากกลูเตน (ซึ่งกลูเตนนั้นเป็นโปรตีนชนิดที่บางคนมีอาการแพ้โปรตีนชนิดนี้-ทีมข่าวผู้จัดการวิทยาศาสตร์)

นอกจากนี้ ควินัวยังมีดัชนีน้ำตาล (glycaemic index) ต่ำกว่าธัชพืชอื่นๆ ซึ่งค่าดัชนีน้ำตาลนั้นเป็นการวัดว่าอาหารที่กินนั้นเพิ่มระดับน้ำตาลในเลือดเร็วแค่ไหน ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน

ควินัวนั้นเจริญเติบโตได้ดีทุกระดับความสูงไปจนถึง 4,000 เมตรจากระดับน้ำทะเล ซึ่งที่ความสูงดังกล่าวเป็นอุปสรรคต่อการเจริญเติบโตของพืชนิดอื่นๆ

“ควินัวนั้นมีความทนทานอย่างน่าเหลือเชื่อ และสามารเจริญเติบโตในดินที่ขาดแคลนธาตุอาหารหรือดินเค็ม” ข้อมูลจาก มาร์ก เทสเตอร์ (Mark Tester) ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคิงอับดุลลาห์ (King Abdullah University of Science and Technology) ในซาอุดิอารเบีย และเป็นหัวหน้ากลุ่มสมาคมผู้เชี่ยวชาญ ซึ่งถอดรหัสจีโนมของควินัว

“ควินัวจะเป็นแหล่งอาหารที่อุดมสารอาหารและมีประโยชน์ต่อสุขภาพ ให้โลกได้ใช้ดินและน้ำที่ปัจจุบันไม่สามารถเพาะปลูกได้” เทสเตอร์ให้ความเห็น

ทว่า การบริโภคควินัวทั่วโลกยังอยู่ในระดับต่ำ เมื่อเทียบกับข้าวสาลี ข้าว ข้าวบาร์เลย์ หรือข้าวโพด โดยข้อมูลจากรายงานเอเอฟพีระบุว่า มีการบริโภคเพียงปีละ 100,000 ตัน เมื่อเทียบกับข้าวและธัชพืชอื่นที่มีการบริโภคสูงปีละหลายร้อยล้านตัน

“หนึ่งในปัญหาของควินัวคือ โดยธรรมชาติแล้วพืชชนิดนี้จะผลิตเมล็ดที่มีรสชาติขม” เทสเตอร์กล่าว

ความขมของเมล็ดควินัวนี้เป็นกลไกตามธรรมชาติของพืชเพื่อป้องกันนกหรือสัตว์อื่นมากินเมล็ด โดยความขมนั้นมาจากสารเคมีชื่อ “ซาโปนินส์” (saponins) ซึ่งกระบวนการสกัดเอาสารเคมีนี้ออกต้องใช้แรงงานอุตสาหกรรมและมีค่าใช้จ่ายสูง อีกทั้งต้องใช้น้ำปริมาณมาก อีกข้อจำกัดของต้นควินิวคือมีเมล็ดที่เล็กและมีลำต้นยาว ซึ่งอาจจะล้มเมื่อเจอลมแรงหรือฝนหนักๆ ได้

“แม้จะให้ผลผลิตสูง แต่ควินัวยังเป็นพืชไร่ที่มีการประโยชน์น้อย กอปรกับมีโครงการปรับปรุงพันธุ์ไม่มาก” รายงานของเทสเตอร์และคณะซึ่งระบุในวารสารวิชาการ “เนเจอร์” (Nature)

ทีมนักวิจัยยังระบุด้วยว่า มนุษย์เพาะปลูกควินัวครั้งแรกเมื่อหลายพันปีก่อน บนที่ราบสูงรอบๆ ทะเลสาบติติกากา (Lake Titicaca) บนเทือกเขาแอนดีส แต่กระนั้นพืชชนิดนี้ก็เป็นที่คุ้นเคยของนมุษย์อยู่น้อย ขณะที่พืชไร่อื่นๆ ได้รับการปรับปรุงมาตลอดหลายร้อยปีหรืออาจจะนานกว่านั้นและปรับปรุงบ่อยกว่า หรือมีการปรับปรุงพันธุกรรมเพื่อรวมคุณสมบัติที่ดี เพื่อเพิ่มผลผลิตและส่งเสริมความต้านทานต่อศัตรูพืชและการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังขุดลึกลงไปในจีโนมของควินัว ซึ่งเทสเตอร์ให้ความเห็นว่า ควินัวมีศักยภาพที่เพิ่มความมั่นคงทางอาหารแก่โลกได้ โดยทีมวิจัยสามารถระบุชัดถึงยีนต่างๆ ซึ่งรวมถึงยีนที่ควบคุมการผลิตสารซาโปนินส์และสามารถปรับเปลี่ยนยีนนี้ไปได้ ไปจนถึงการปรับปรุงพันธุ์หรือการตัดต่อยีน เพื่อเพิ่มคุณภาพและผลผลิต

ด้าน โรเบิร์ต แวน ลู (Robert van Loo) นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวาเกนิงเกน (Wageningen University) และศูนย์วิจัยในเนเธอร์แลนด์ ซึ่งเป็นหนึ่งในทีมวิจัย บอกว่าด้วยความรู้ใหม่เกี่ยวกับดีเอ็นเอของควินัวนี้ ทำให้เราสามารถคัดเลือกต้นที่ไม่มีสารให้ความขมระหว่างกระบวนการปรับปรุงพันธุ์ได้ง่ายและรวดเร็วขึ้น โดยเฉพาะสายพันธุ์ที่หลากหลายจากอเมริกาใต้จะช่วยให้ปรับปรุงพันธุ์ควินัวที่มีรสชาติหวานขึ้นได้ เพียงการเปลี่ยนแปลงยีนเพียงยีนเดียว

สำหรับพื้นที่ปลูกควินัวมากที่สุดอยู่ใน 3 ประเทศรอบเทือกเขาแอนดีส นั่นคือ เปรู เอกวาดอร์ และโบลิเวีย ส่วนประเทศที่ส่งออกควินัวมากที่สุดคือสหรัฐฯ ซึ่งมีปริมาณส่งออกควินัวมากเกือบๆ 70% ตามมาด้วยฝรั่งเศส เนเธอร์แลนด์และเยอรมนี อีกทั้งราคาของควินัวยังเพิ่มสูงขึ้นเกือบ 3 เท่าในช่วงไม่กี่ปีมานี้ เนื่องจากความต้องการที่สูงขึ้น