โภชนพันธุศาสตร์ : เปิดเผยทุกแง่มุมของโภชนาการอาหารในสัตว์เลี้ยง

ใน webinar นี้ ดร. คริสเทน เบรนแนน ผู้จัดการด้านงานวิจัยของออลเทค  ได้อภิปรายถึงวิทยาศาสตร์ของโภชนพันธุศาสตร์ว่าสามารถปรับใช้กับโภชนาการอาหารสัตว์ได้อย่างไร  ลงทะเบียนเพื่อรับชม webinar ได้ here

โภชนาการอาหารที่แม่นยำคืออะไร?

เมื่อเรากล่าวถึงเรื่องโภชนาการอาหารที่แม่นยำหรืออาจเรียกว่าโภชนาการอาหารเป้าหมาย  เรากำลังกล่าวถึงอาหารสุนัขและอาหารแมวเฉพาะสายพันธุ์  กลุ่มอายุหรือขนาดของสัตว์เลี้ยง บางสายพันธุ์มักไวต่อโรคข้อต่อเสื่อม (เช่น ในสุนัขขนาดใหญ่) และบางสายพันธุ์อาจเกิดปัญหาระบบทางเดินอาหารได้ง่ายกว่า  ดังนั้นความคิดเรื่องของโภชนาการอาหารที่แม่นยำนั้นคือการออกแบบโภชนาการอาหารที่ดีที่สุดให้เหมาะสมกับสายพันธุ์  สภาพร่างกายและการใช้ชีวิตประจำวัน

โภชนพันธุศาสตร์มีมานานแค่ไหนแล้ว? อะไรคือสิ่งที่ขับเคลื่อนเทคโนโลยีเหล่านี้ให้นำหน้าในแง่ของโภชนาการ?

โภชนพันธุศาสตร์เป็นศาสตร์ที่มีมานานแล้วตั้งแต่เริ่มกำเนิดวิวัฒนาการสิ่งมีชีวิต  เนื่องจากโภชนาการอาหารมีผลต่อจีโนม จริงๆ แล้วลำดับและการทำงานของจีโนมเป็นสิ่งที่ขับเคลื่อนเทคโนโลยีนี้ไปข้างหน้า  เมื่อเราเข้าใจว่ายีนแต่ละตัวถูกกำหนดเพื่ออะไร  จะทำให้เราสามารถเก็บข้อมูลและประมวลผลได้

ข้อดีจากการศึกษาและใช้ประโยชน์โภชนพันธุศาสตร์เปรียบเทียบกับโภชนาการแบบดั้งเดิม

ประโยชน์อันดับแรกที่เราจะได้รับคือ เราสามารถสร้างประวัติข้อมูลของยีนกว่า 1,000 ชนิดรวมทั้งหน้าที่หรือกิจกรรมหลักของยีนนั้นๆ ได้เพื่อเปรียบเทียบกับลักษณะปรากฏ เช่น น้ำหนักร่างกาย  ประโยชน์อื่นๆ เราต้องการแค่เพียงตัวอย่างเนื้อเยื่อเล็กๆ ในการตรวจหาและได้ผลลัพธ์พอๆ กับการตรวจเลือดเลยทีเดียว

เราสามารถใช้โภชนพันธุศาสตร์ในการอธิบายว่าทำไมบางสายพันธุ์ถึงตอบสนองต่างกันต่ออาหารที่เหมือนกันได้หรือไม่?

นี่แหละคือสิ่งที่เป็นเป้าหมาย เราเริ่มเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของลำดับจีโนม (เรียกว่า SNPs) และหน้าที่ของมันต่อสุขภาพ  ในที่สุดเราหวังเป็นอย่างยิ่งว่าเราจะสามารถเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นที่ส่งผลต่อการตอบสนองต่ออาหารของสุนัขหรือแมวได้  เราเริ่มที่จะเห็นผลงานเหล่านี้ในภาพกว้างแล้ว

การแสดงออกทางยีน : ตัวรับสัญญาณที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงหมายความว่าอย่างไร ? แบบไหนดีกว่ากัน?

ตัวรับสัญญาณยีนที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงนั้นส่งผลให้ร่างกายปรับเปลี่ยนระดับโปรตีนที่ทำหน้าที่ทดแทนโครงสร้างหรือหน้าที่ในเซลล์นั้นๆ และกลายเป็นผลกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา เช่น การสร้างพลังงานและการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน  โภชนพันธุศาสตร์เป็นศาสตร์ที่เราใช้เพื่อศึกษาวิจัยว่าจะเกิดผลเปลี่ยนแปลงในระดับยีนขึ้นหรือไม่หากมีการเปลี่ยนแปลงอาหารสัตว์

แบบไหนดีกว่ากันระหว่างตัวรับสัญญาณที่เพิ่มขึ้นหรือตัวรับสัญญาณที่ลดลง  คำตอบจริงๆ คือ ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง  เช่น ถ้าร่างกายของคุณมียีนที่ตอบสนองต่อการเติบโตของเซลล์มะเร็งและพบว่ามันตอบสนองมากขึ้น นั่นไม่ใช่เรื่องที่ดี  แต่ถ้าพบการลดลงของเซลล์มะเร็ง (หรือยีนตอบสนองน้อยลง) นั่นถือเป็นสิ่งที่ดี  อย่างไรก็ตามถ้าคุณมียีนที่ทำหน้าที่หลายอย่างเพิ่มขึ้น เช่น การเปลี่ยนรูปของโปรตีนหรือพลังงาน นั่นถือเป็นสิ่งที่ดี

เรารู้อะไรบ้างเกี่ยวกับโรคอ้วนและการแสดงออกทางยีน?

รู้หรือไม่ว่ากว่าครึ่งของสุนัขและแมวในสหรัฐอเมริกานั้นเป็นโรคอ้วน  โภชนพันธุศาสตร์สามารถช่วยระบุตัวที่มีส่วนเกี่ยวข้องหรือชี้เป้าเพื่อแทรกแซงด้านโภชนาการก่อนจะเกิดปัญหาน้ำหนักเกินหรือโรคอ้วนได้

สารอาหารและโมเลกุล: อะไรเป็นสิ่งที่มีผลกระทบต่อการแสดงออกทางยีน?

สิ่งที่เราเห็นในระดับโมเลกุลนั้นก่อเกิดจากรูปแบบของสารอาหารทั้งสิ้น  ยกตัวอย่างเช่น ระดับแร่ธาตุรองแบบอินทรีย์และอนินทรีย์ (organic trace minerals versus inorganic) เป็นสิ่งที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อการตอบสนองของสัตว์  จากการสังเกตการแสดงออกทางยีน  เราสามารถระบุได้ว่าแร่ธาตุรองรูปแบบไหนที่ส่งผลกระทบมากที่สุด

สารอาหารและพลังงาน: ประโยชน์ที่แท้จริงของสารซีลีเนียมอินทรีย์คืออะไร?

เป็นที่ทราบกันดีว่าไมโตคอนเดรีย คือแหล่งสะสมพลังงานหรือแบตเตอรีสำหรับเซลล์  ทุกๆ เซลล์ในร่างกายของเราประกอบด้วยไมโตคอนเดรียที่เต็มไปด้วยพลังงาน  เราจะพบได้ว่าซีลีเนียมทำหน้าที่ควบคุมยีนที่ทำให้เกิดการผลิตไมโตคอนเดรียเพิ่มขึ้น  และ PGC-1 alpha เป็นตัวควบคุมหลักที่จะบอกว่า ร่างกายกำลังต้องการพลังงานเพิ่มและกระตุ้นให้ผลิตไมโตคอนเดรียเพิ่มขึ้นตามลำดับ

สารอาหารและการติดเชื้อ: ผลกระทบต่อกรดไขมันโอเมก้า – 3 ?

โภชนพันธุศาสตร์กำลังบอกเราว่ากรดไขมันโอเมก้า – 3 มีส่วนช่วยในการลดการอักเสบของข้อและบรรเทาอาการป่วยได้

สารอาหารและการย่อยอาหาร: การประยุกต์ใช้โภชนาการอาหารในด้านอื่นๆ  ?

เรายังพบอีกว่าโภชนพันธุศาสตร์ที่ดีด้วยการใช้โมเลกุลพิเศษจากโพลีแซคคาไรด์จากยีสต์ หรือ ไฟเบอร์ที่เป็นพรีไบโอติก yeast-based polysaccharides (prebiotic fibers) สามารถเพิ่มปริมาณเยื่อเมือกและของเหลวที่มีประโยชน์ในการลำไส้เล็กจากทางกายภาพและเคมีได้

ส่วนสำคัญของโภชนพันธุศาสตร์ต่ออาหารสัตว์เลี้ยง  ?

• สารอาหารและสิ่งแวดล้อมถือเป็นปัจจัยหลัก 2 ประการที่มีผลต่อสุขภาพสัตว์
  • โภชนพันธุศาสตร์สามารถตรวจสอบความสัมพันธ์ในการทำงานของยีนอาหารต่อจีโนมในวงกว้างได้
  • ทำความมเข้าใจสารอาหารที่ให้ดียิ่งขึ้นผ่านหลักโภชพันธุศาสตร์  เมื่อเราเข้าใจว่า “ทำไม” เราจะหาคำตอบได้ว่าต้องทำ “อย่างไร”
  • โภชนพันธุศาสตร์ทำให้สามารถออกแบบอาหารเฉพาะให้ตรงกับสิ่งที่กังวลได้ เช่น โรคอ้วน เรื่องข้ออักเสบ เป็นต้น