ดีเอ็นเอเทคโนโลยี กับการควบคุมคุณภาพข้าวหอมมะลิไทยพรีเมี่ยมระดับโลก

ศาสตราจารย์ ดร. อภิชาติ วรรณวิจิตร ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี (DNA TEC) และศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ อธิบายถึง ความสามารถของดีเอ็นเอเทคโนโลยีสามารถเป็นเครื่องมือใช้ในการควบคุมคุณภาพข้าวหอมมะลิไทยพรีเมี่ยมได้อย่างไร

สินค้าของคนรากหญ้า
ข้าวหอมมะลิปลูกกันอย่างแพร่หลายบนผืนนาผืนใหญ่ในเขตพื้นที่ยากจนที่มีปริมาณฝนตกน้อยในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ด้วยดินที่ไม่อุดมสมบูรณ์ และระบบชลประทานที่ไม่มีประสิทธิภาพของภาคตะวันออกเฉียงเหนือของไทย ทำให้ข้าวหอมมะลิมีผลผลิตต่ำ จึงทำให้สินค้าขาดตลาด และมีราคาสูง และด้วยราคาที่สูงของข้าวหอมมะลิไทย จึงมักเป็นสาเหตุให้มีการผสมพันธุ์ข้าวชนิดอื่นลงไปเพื่อการส่งออกไปยังต่างประเทศ

ประสิทธิภาพในการส่งออก
ข้าวหอมมะลิถือได้ว่าเป็นข้าวสายพันธุ์ข้าวหอมอันดับหนึ่งของโลก และเป็นสายพันธุ์ข้าวที่มีความสำคัญในการส่งออกของประเทศไทย โดยนับตั้งแต่มีการค้นพบข้าวสายพันธุ์นี้ในผืนนาแถบชนบท โดยตั้งชื่อว่าข้าวหอมมะลิตั้งแต่ 56 ปีก่อน ในช่วงตั้งแต่ปี 2553 – 2562 ประเทศไทยได้ส่งออกข้าวหอมมะลิไปถึง 1.4 ล้านตัน คิดเป็นร้อยละ 18 ของการส่งออกข้าวทั้งหมด ข้าวหอมมะลิไทย และ ข้าวบาสมาติ(ข้าวสายพันธุ์อินเดีย) ถือเป็นสายพันธุ์ข้าวที่มีราคาแพงที่สุดในโลก โดยการหุงข้าวหอมมะลิไทย จะได้ข้าวที่มีกลิ่นหอมโดยธรรมชาติ อีกทั้งยังมีความนุ่มความละมุน และยังมีรสชาติในการรับประทานที่ดีเยี่ยม จึงไม่มีข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับคุณภาพของข้าวหอมมะลิไทย และนับตั้งแต่ปี 2552 ข้าวหอมมะลิไทยได้รับรางวัลชนะเลิศในการแข่งขัน World’s Best Rice ถึง 5 ครั้ง และนี่คือเหตุผลหลักที่ ประเทศไทยควรมีมาตรการเพื่อใช้ควบคุมคุณภาพที่มีประสิทธิภาพ เพื่อควบคุมคุณภาพข้าวหอมมะลิไทย ตั้งแต่กระบวนการจัดการเมล็ดพันธุ์จนถึงคุณภาพข้าวที่เสิร์ฟบนโต๊ะอาหาร

การกำหนดมาตรฐานข้าวหอมมะลิแห่งชาติ
ข้าวหอมมะลิไทยถูกปลอมปนด้วยสายพันธุ์ข้าวขาวคุณภาพต่ำที่มีลักษณะทางกายภาพคล้ายคลึงกันทั้งในและต่างประเทศ โดยการปลอมปนอาจเกิดขึ้นโดยตั้งใจ ไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดการปลอมปนเกิดจากการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ ของเกษตรกร สาเหตุลำดับที่สองคือการใช้รถเกี่ยวข้าวร่วมกันของเกษตรกรทำให้การการปลอมปนโดยไม่ตั้งใจ แต่สำหรับการปลอมปนหลังการเก็บเกี่ยวมีความซับซ้อนมากกว่านั้น เนื่องจากผู้มีส่วนได้ส่วนเสียจำนวนมาก เช่น โรงสีในพื้นที่, ผู้ส่งออก และผู้นำเข้า ซึ่งทั้งหมดถือเป็นผู้เกี่ยวข้องทั้งสิ้น และเพื่อลดการหลอกลวงด้วยการปลอมปนพันธุ์ข้าว กระทรวงพาณิชย์ (MOC) จึงได้กำหนดมาตรฐานแห่งชาติสำหรับข้าวหอมมะลิไทยภายใต้ชื่อตราสินค้า “ข้าวหอมมะลิไทย” เพื่อการส่งออก โดยกำหนดความบริสุทธิ์ทางพันธุกรรมต้องไม่น้อยกว่า 92% จึงจะได้การยอมรับว่าเป็นข้าวหอมมะลิไทยคุณภาพสูง โดยพิจารณาว่าอาจมีพันธุ์ข้าวชนิดอื่นปลอมปนโดยไม่ได้ตั้งใจได้จากขั้นตอนการเพาะปลูกและเก็บเกี่ยว

เหตุใดการตรวจด้วยความบริสุทธิ์ทางพันธุกรรมจึงเป็นมาตรฐานในการควบคุมคุณภาพข้าว
ข้าวหอมมะลิไทยมีชื่ออย่างเป็นทางการว่าข้าวขาวดอกมะลิ 105 (KDML105) ได้รับการยืนยันความบริสุทธิ์ทางพันธุกรรมและใช้ชื่อว่าข้าวหอมมะลิตั้งแต่ปี 2502 จากนั้นได้มีการพัฒนาข้าวสายพันธุ์ กข15(RD15) ขึ้นมา โดยได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมจากข้าวขาวดอกมะลิ 105 (KDML105) โดยใช้วิธีการผสมพันธุ์แบบมิวเทชันผ่านการฉายรังสีแกมมา ซึ่งข้าวทั้งสองพันธุ์ถือเป็นข้าวหอมมะลิไทยเนื่องจากคุณภาพของเมล็ดข้าวนั้นไม่สามารถแยกออกจากกันได้

ดีเอ็นเอเทคโนโลยี
การประยุกต์ใช้ดีเอ็นเอเทคโนโลยีเพื่อควบคุมความถูกต้องของสายพันธุ์ข้าวหอมมะลิไทยได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นกุญแจสำคัญเพื่อใช้ในการสนับสนุนสำหรับควบคุมมาตรฐานเพื่อการส่งออก และเพื่อให้มีความแม่นยำที่สูงสำหรับการตรวจสอบจึงใช้ specific molecular markers ตรวจสอบความบริสุทธิ์ ด้วยการตรวจผ่านส่วนผสมของสารพันธุกรรม สำหรับข้าวหอมมะลิไทย โดยห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี (DNA TEC)ได้พัฒนาเทคนิค in-house state-of-the-art single-grain molecular Testing ในราคาประหยัดสำหรับตรวจการปลอมปนสายพันธุ์ข้าว สำหรับการบริการดังกล่าวเปิดให้ผู้ส่งออกสามารถนำตัวอย่างส่งตรวจเพื่อรับใบรับรองความถูกต้อง (certificate) ของสายพันธุ์ข้าวหอมมะลิไทยอย่างเป็นทางการ โดยห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี (DNA TEC) เท่านั้นที่สามารถให้ข้อมูลที่มีความแม่นยำสำหรับการตรวจสอบการปลอมปนพันธุ์ข้าว นับตั้งแต่ปี 2555 เป็นต้นมาห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี (DNA TEC) สามารถทดสอบตัวอย่างข้าวหอมมะลิได้มากกว่า 54,472 ตัวอย่าง และมีการตรวจสอบด้วย polymerase chain reactions ถึง 1.5 ล้านรีแอคชั่น และปัจจุบันห้องปฏิบัติการแห่งใหม่ที่ได้รับการจัดตั้งขึ้นสามารถตรวจสอบตัวอย่างได้มากถึง 50,000 ตัวอย่างต่อปี ซึ่งเพียงพอในการรองรับข้าวหอมมะลิไทยระดับพรีเมี่ยม 2 ล้านตันสำหรับการส่งออก (รูปภาพที่ 1)

ระบบ Post-auditing ของข้าวหอมมะลิไทย
ในการปรับใช้เทคโนโลยีดีเอ็นเอเพื่อช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันในการส่งออกของข้าวหอมมะลิไทย กรมการค้าต่างประเทศ ในสังกัดกระทรวงพาณิชย์ (DFT, MOC) ได้ปรับปรุง ระบบ post-auditing ที่มีความเกี่ยวข้องกับโรงสีในพื้นที่และผู้ส่งออกโดยใช้เทคโนโลยีดีเอ็นเอที่มีความแม่นยำอย่างเต็มรูปแบบ เพื่อให้เกษตรกรสามารถขายข้าวเปลือกให้โรงสีท้องถิ่นที่ได้รับการรับรองเพื่อแปรรูป โดยการรับรองดังกล่าวจะดำเนินการผ่านส่วนราชการภายในจังหวัด ซึ่งเมื่อผ่านการรับรองจะได้รับเครื่องหมายการค้า “ ข้าวหอมมะลิไทย” โดยกรมการค้าต่างประเทศ (DFT) เพื่อสิทธิ์ในการส่งออก (รูปที่ 2) ในทางกลับกันผู้ส่งออกก็สามารถตรวจสอบด้วยวิธีการเดียวกันเพื่อซื้อข้าวหอมมะลิจากชาวนาโดยตรงเพื่อแปรรูปและส่งออกภายใต้ตราสินค้าระดับประเทศ ห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี (DNA TEC) มีบทบาทสำคัญต่อโรงสีในพื้นที่และผู้ส่งออกในการตรวจสอบความบริสุทธิ์ พันธุ์ข้าวที่เก็บเกี่ยวโดยเกษตรกรก่อนการแปรรูป เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของข้าวหอมมะลิไทย กรมการค้าต่างประเทศ (DFT) มักจะสุ่มตัวอย่างข้าวที่พร้อมส่งออกจากคลังสินค้า หรือแม้กระทั่งช่วงการขนส่งของผู้ส่งออก และทำการตรวจสอบภายใน 24 ชั่วโมงเพื่อทดสอบความบริสุทธิ์สายพันธุ์ข้าวอย่างรวดเร็วโดยห้องปฏิบัติการ หรือแม้กระทั่งในคลังพักสินค้าของลูกค้าในตลาดส่งออกข้าวหอมมะลิไทยก็ยังได้รับการตรวจสอบจากสำนักงานสถานกงสุลระหว่างประเทศของประเทศไทยเพื่อตรวจสอบความบริสุทธิ์ทางพันธุกรรมเพื่อป้องกันไม่ให้มีการปลอมปนพันธุ์ข้าวก่อนออกนอกประเทศไทย

ผลกระทบทางด้านเศรษฐกิจ
การวางระเบียบที่เข้มงวดเพื่อเป็นการรับประกันคุณภาพการส่งออกข้าวหอมมะลิไทยให้มีความบริสุทธิ์ทางพันธุกรรมดีขึ้น โดยในช่วงปี 2555 การส่งตรวจความบริสุทธิ์ข้าวหอมมะลิไทยที่มีระดับความบริสุทธิ์ที่ 92% ขึ้นไป คิดเป็น 56 % ของตัวอย่างที่ส่งตรวจทั้งหมด หลังจากนั้นอีก 8 ปีต่อมา การส่งตรวจความบริสุทธิ์ข้าวหอมมะลิไทยที่มีระดับความบริสุทธิ์ที่ 92% ขึ้นไป เพิ่มขึ้นเป็น 66% ของตัวอย่างส่งตรวจทั้งหมด (ที่มา ห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี DNA TEC) การตรวจสอบความบริสุทธิ์สายพันธุ์ข้าวโดยใช้ DNA-based มีส่วนช่วยเพิ่มโอกาสทางเศรษฐกิจ โดยจากการศึกษาพบว่าการตรวจความบริสุทธิ์พันธุ์ข้าวโดยใช้ DNA-based มีผลต่อราคาและปริมาณการส่งออก ในช่วงแปดปีในระหว่างปี 2535 ถึง 2543 ปริมาณการส่งออกเพิ่มขึ้นต่อปีที่ 279,000 ตันโดยมีรายได้การส่งออกรวม 8 ปีที่ 86,117 ล้านบาทมากกว่าก่อนที่จะใช้วิธีการตรวจความบริสุทธิ์พันธุ์ข้าวโดยใช้ DNA-based ทำให้รายได้ของเกษตรกรเพิ่มขึ้นปีละ 1,280 ล้านบาทหรือ คิดเป็น 11,521 ล้านบาทในช่วงแปดปี

วิสัยทัศน์ในอนาคต
ระบบการตรวจสอบความบริสุทธิ์พันธุ์ข้าวโดยใช้ DNA-based มีการพัฒนาปรับปรุงให้สามารถตรวจความบริสุทธิ์พันธุ์ข้าวไทยในระดับพรีเมียมสำหรับการส่งออกในสายพันธุ์อื่น ๆ ได้ เช่น การตรวจความบริสุทธิ์พันธุ์ข้าวไรซ์เบอร์รี่, การตรวจความบริสุทธิ์พันธุ์ข้าวหอมนุ่ม และการตรวจความบริสุทธิ์พันธุ์ข้าวนุ่ม เพื่อตอบสนองความต้องการใหม่ ๆ ปัจจุบันห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี (DNA TEC) ได้นำเทคโนโลยีใหม่ที่ใช้วิธีการทดสอบในระดับโมเลกุลเพื่อใช้ทดสอบให้มีความแม่นยำมากยิ่งขึ้นและ ในอนาคตห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี (DNA TEC) ยังคงมองหาเทคโนโลยีที่ราคาถูกกว่าและรวดเร็วกว่าเพื่อการตรวจสอบความบริสุทธิ์พันธุ์ข้าวที่สามารถทดสอบได้ทั้งในพื้นที่กลางแจ้ง และบนพื้นที่เพาะปลูก เพื่อให้มีต้นทุนที่ต่ำลงสำหรับรองรับความต้องการของผู้ส่งออกข้าว และเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของข้าวไทยพรีเมี่ยมในตลาดโลก

อ้างอิง
Vanavichit A, Kamolsukyeunyong W, Siangliw M, Siangliw JL, Traprab S,Ruengphayak S, Chaichoompu E, Saensuk C, Phuvanartnarubal E,ToojindaT,and Tragoonrung S.2018.Thai Hom Mali Rice: Origin and Breeding for Subsistence Rainfed Lowland Rice System. Rice (2018) 11:20

Tragoonrung, S. 2018. The 10 Years DNA Technology Laboratory. http://dnatec.kps.ku.ac.th

DNA TECHNOLOGYLABORATORY PROVIDING GENETIC PURITY TESTING OF ALL BIOLOGICAL SUBSTANCES AND FOOD STUFFS http://dnatec.kps.ku.ac.th

คลิกเพื่ออ่านบทความต้นฉบับภาษาอังกฤษ