เทคโนโลยีการหาลำดับดีเอ็นเอ (DNA) กับอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม
By: Sarit Charuchaibovorn, Ph.D.
Field Application Specialist
Bio-Active Co., Ltd.
sarit@bio-active.co.th
Ittipon Suh
Bioinformatics specialist
Bio-Active Co., Ltd.
Ittipon@bio-active.co.th
รหัสลับของสิ่งมีชีวิต
สิ่งมีชีวิตอย่าง มนุษย์ สุนัข แมว และต้นไม้ หรือแม้กระทั่งจุลินทรีย์ขนาดเล็กที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เช่นเดียวกันกับรา แบคทีเรีย และไวรัส ล้วนแล้วแต่ประกอบไปด้วยสารพันธุกรรมที่เรียกว่า DNA ซึ่งประกอบด้วยรหัสลับ 4 รหัส ได้แก่ A T C และ G มาเรียงต่อกันเป็นสาย โดยสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีลำดับ DNA ที่แตกต่างกัน ส่งผลให้มีลักษณะภายนอก คุณสมบัติ และหน้าที่เฉพาะตัว ในโลกของจุลินทรีย์ยังคงมีความลับที่ถูกซ่อนไว้ใน DNA มากมาย ซึ่งสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ไม่ได้มีเพียงแค่โทษที่เป็นสาเหตุของการเกิดโรคต่างๆ เท่านั้น แต่ยังมีคุณประโยชน์ที่หลากหลาย โดยเฉพาะการนำจุลินทรีย์มาประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม
ความลับที่ตามองไม่เห็น
เราไม่สามารถมองเห็นจุลินทรีย์ชนิดต่างๆ ที่อยู่ในอาหารได้ แต่สามารถไขความลับจากการหาลำดับ DNA ได้ด้วยเทคโนโลยีการหาลำดับ DNA ในปัจจุบันเทคโนโลยี Next Generation Sequencing (NGS)1
นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการไขรหัสลับเหล่านั้น โดยหลายงานวิจัยและอุตสาหกรรมอาหารในต่างประเทศใช้เทคโนโลยี NGS เพื่อหาลำดับ DNA ของจุลินทรีย์ในอาหาร ตัวอย่างเช่น การคัดเลือกสายพันธุ์จุลินทรีย์ที่สามารถผลิตนมเปรี้ยว และโยเกิร์ตให้ได้รสชาติ กลิ่น และสีตามต้องการ รวมถึงงานวิจัยจากประเทศฟินเลนด์ได้ศึกษาประชากรของจุลินทรีย์ในน้ำนมวัวดิบ และพบว่าการเก็บรักษาน้ำนมโดยใช้ไนโตรเจนเพื่อทำให้เย็นลง สามารถป้องกันการเสื่อมเสียได้ดีกว่าการแช่เย็นแบบปกติ นอกจากนี้ ยังใช้เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างการเจริญเติบโต ระยะเวลา และสภาวะที่เหมาะสมของจุลินทรีย์ในการผลิตไวน์อีกด้วย
Secret Code of Life
Organisms such as humans, dogs, cats, plants, and even microorganisms that cannot be seen with naked eyes, like mold, bacteria, and viruses contain the genetic material known as DNA. DNA consists of four secret codes: A, T, C, and G. Each organism has a different DNA sequence, resulting in unique appearances, specific features, and functions. In the world of microorganisms, there are still so many secrets hidden in DNA. Although, most of them cause various diseases, still there are benefits in a wide range such as the use of microorganisms in the food and beverage industry.
The Invisible Secret
The microorganisms in the food cannot be seen with the naked eyes, but we are able to unlock the secrets from DNA sequence. Next Generation Sequencing (NGS) technology is the most widely used for DNA sequencing 1 and it plays an important role in cracking those secrets. Numerous researches and food industries abroad use NGS technology to sequence the DNA of microorganisms in food. For example, using DNA sequencing technologies for the selection of bacterial strains to develop curd and yogurt to get the desired taste, smell, and color. A research from Finland examined and studied the microbial populations in raw cow’s milk and found that storing cow’s milk using nitrogen for cooling can prevent spoilage better than normal refrigeration. Furthermore, it can also be used to study the relationship between growth, periods, and the optimum conditions of microorganisms in the production of wine.