สาหร่ายขนาดเล็ก Schizochytrium sp. แห้ง และน้ำมันที่สกัดจากสาหร่าย

สาหร่ายขนาดเล็ก Schizochytrium sp. แห้ง และน้ำมันที่สกัดจากสาหร่ายชนิดนี้
(Oil derived from marine micro-algae Schizochytrium sp. (American Type Culture Collection (ATCC) PTA-9695))
เป็นส่วนผสมอาหารชนิดใหม่ของออสเตรเลียและนิวซีแลนด์

ผศ. ดร. กลอยใจ เชยกลิ่นเทศ
นักวิชาการอิสระ

Schizochytrium sp. เป็นสาหร่ายทะเลขนาดเล็ก (microalgae) ที่มีการเพาะเลี้ยงกันในระดับอุตสาหกรรมมานานกว่าสี่สิบปี อุดมไปด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน decosahexaenoic acid (DHA, 22:6, n-3) และ eicosapentaenoic acid (EPA, 20:5, n-3) องค์ประกอบของเซลล์แห้งของสาหร่ายชนิดนี้ มี DHA ประมาณ 20% โดยน้ำหนักต่อน้ำหนัก (w/w) ทำให้เป็นวัตถุดิบที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง การสกัดน้ำมันจากสาหร่ายทั้งเซลล์ ได้น้ำมันที่มี DHA มากกว่าร้อยละ 50 ของกรดไขมันทั้งหมด นอกจากนี้ยังพบว่าเมื่อใช้สาหร่ายชนิดนี้ เสริมในอาหารสัตว์ทำให้การเจริญเติบโต การสร้างสารอาหารของสัตว์เลี้ยงที่ใช้เป็นอาหารของคน เช่น ไก่ และ กุ้ง เป็นต้น พบว่าสาหร่ายชนิดนี้ มีผลดีต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไข่ไก่ องค์ประกอบของกรดไขมันในไข่แดงมีคุณภาพดี และพบว่า การใช้ Schizochytrium sp. ในปริมาณ 7.5% ของอาหารเลี้ยงกุ้งก้ามกราม สามารถเพิ่มการเจริญเติบโต ให้ผลผลิตและให้ผลตอบแทนที่ดีกว่าการเลี้ยงกุ้งโดยใช้ อาหารสำเร็จรูปเพียงอย่างเดียว
สำหรับประเทศไทยพบ Schizochytrium sp. ในน้ำเค็มตามป่าชายเลนและปากแม่น้ำ การศึกษาของนักวิจัยไทยก็พบว่าสาหร่ายชนิดนี้ผลิตกรดไขมันไม่อิ่มตัว ในกลุ่มโอเมก้า 3 โดยเฉพาะ DHA สะสมอยู่ในเซลล์สูง เป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่นำมาใช้ เป็นแหล่งของกรดไขมันจำเป็นทดแทนกรดไขมันจากสัตว์ทะเล เนื่องจากมีการเจริญ เติบโตรวดเร็ว สามารถเลี้ยงเพื่อขยายและคัดเลือกพันธุ์ในห้องปฏิบัติการได้ มีการคัดแยก Schizochytrium sp. จากใบไม้ป่าชายเลนจังหวัด สมุทรปราการ นำมาเพาะเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงเชื้อ ในห้องปฏิบัติการพบว่า Schizochytrium sp. ที่แยก ได้มีปริมาณของ DHA สูง อยู่ในช่วง 15.41- 180.74 มิลลิกรัมต่อกรัมน้ำหนักแห้ง หรือ 8.79-48.60 เปอร์เซ็นต์ของกรดไขมันทั้งหมด และมี EPA ในปริมาณ 0.25-7.42 มิลลิกรัม ต่อกรัมน้ำหนักแห้ง หรือ 0.15-6.17 เปอร์เซ็นต์ของกรด ไขมันทั้งหมด รวมทั้งมี arachidonic acid (ArA, 20:4, n-6) ในปริมาณ 0.16-3.85 มิลลิกรัมต่อกรัมน้ำหนัก แห้ง หรือ 0.09-3.94 เปอร์เซ็นต์ของกรดไขมันทั้งหมด ผู้วิจัยกล่าวว่ากรดไขมันที่ได้จาก Schizochytrium sp. มีราคาถูกกว่ากรดไขมันจากปลาทะเลต่างๆ นอกจากนี้ การผลิต DHA จาก Schizochytrium sp. สามารถทำได้ตลอดปีไม่ขึ้นกับฤดูกาลและสภาพภูมิอากาศและภูมิประเทศ
ในพื้นที่ประเทศออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ ไม่เคยมีการใช้สาหร่ายขนาดเล็ก Schizochytrium sp. เป็นส่วนประกอบของอาหารมาก่อน ในปี พ.ศ. 2544 บริษัท Omega Tech Inc. ได้ยื่นคำร้องขอให้หน่วยงานที่ดูแลรับผิดชอบด้านอาหาร รับรองว่า สาหร่ายขนาดเล็ก Schizochytrium sp. ชนิดแห้งและน้ำมันที่สกัดจากสาหร่ายชนิดนี้ เป็นส่วนผสมอาหารชนิดใหม่ โดยในครั้งนั้นจำกัดการใช้น้ำมันชนิดนี้ในอาหารทารก โดยห้ามนำไปผสมในอาหารเลี้ยงทารก ต่อมาในปี พ ศ 2560 ได้มีการยื่นขอให้รับรองการใช้น้ำมันชนิดนี้เป็นส่วนผสมอาหารชนิดใหม่เป็นทางเลือกในผลิตภัณฑ์นมเลี้ยงทารก (Application A1124 – Alternative DHA-rich Algal Oil for Infant Formula Products) ซึ่งได้ผ่านการรับรองได้รับมาตรฐานอาหารของประเทศออสเตรเลียนิวซีแลนด์ ในเดือนกรกฏาคม 2560 โดยให้ใช้ได้ตามเงื่อนไขรายละเอียดของมาตรฐาน 2.9.1 ผลิตภัณฑ์นมสำหรับทารกเท่านั้น
น้ำมันที่สกัดจากสาหร่ายขนาดเล็ก Schizochytrium sp. ที่ผ่านการรับรองให้เป็นอาหารชนิดใหม่ในออสเตรเลียนิวซีแลนด์นั้น เป็นน้ำมันชนิด American Type Culture Collection (ATCC) PTA-9695 มีคุณสมบัติความเฉพาะตัวตามรายละเอียดนี้
(ก) ชื่อเต็มทางเคมี --- 4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic acid (22:6 n-3 DHA);
(ข) ปริมาณของ DHA (%)—minimum 35;
(ค) ปริมาณของ EPA (%)—maximum 10;
(ง) ปริมาณไขมันชนิดทรานซ์ *trans fatty acids (%)—maximum 2.0;
(จ) ปริมาณสารตะกั่ว (lead) (mg/kg)—maximum 0.1;
(ฉ) ปริมาณสารหนู (arsenic) (mg/kg)—maximum 0.1;
(ช) ปริมาณสารปรอท (mercury) (mg/kg)—maximum 0.1;
(ซ) ปริมาณของ hexane (mg/kg)—maximum 0.3.
สำหรับมาตรฐาน 2.9.1 ผลิตภัณฑ์นมของทารก (STANDARD 2.9.1 Infant Formula Products) มีรายละเอียดเป็นข้อกำหนดเกี่ยวกับส่วนประกอบต่างๆและฉลากสำหรับอาหารทารกที่ใช้แทนนมมารดา
รวมทั้งชนิดนมผง ชนิดน้ำนมเข้มข้น หรือนมชนิดพร้อมดื่ม โดยกำหนด ครอบคลุมสารอาหารทุกชนิดที่เป็นส่วนประกอบของนม รวมทั้งแนวทางในการผลิตอาหารทารก ซึ่งผู้ผลิตนมทดแทนนมมารดาต้องปฏิบัติตามและหากมีความผิดพลาดเกิดขึ้นจะมีผลผูกพันตามกฎหมาย โดยที่มีมาตรฐานอื่นๆ ที่ใช้ร่วมกับมาตรฐาน 2.9.1 อีกหลายมาตรฐานคือ มาตรฐาน 1.3.1 เป็นบทบัญญัติเกี่ยวกับวัตถุเจือปนอาหารที่ได้รับอนุญาตในผลิตภัณฑ์นมของทารก มาตรฐาน 1.6.1 เป็นข้อจํากัดด้านจุลชีววิทยาเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์นมของทารก มาตรฐาน 1.3.4 เป็นข้อกำหนดสำหรับนิวคลีโอไทด์ (nucleotides) ที่ได้รับอนุญาตและสารอาหารที่ใช้เสริมในอาหาร และมาตรฐาน 1.1.1 เป็นคำจำกัดความของสารอาหารต่างๆตามวัตถุประสงค์ของมาตรฐาน 2.9.1 ซึ่งจะเห็นได้ว่าข้อกำหนดต่างๆนั้นมีรายละเอียดที่ชัดเจนเจาะจงและครอบคลุมสิ่งต่างๆทุกอย่างที่กี่ยวข้องกับการผลิตอาหารทารกทดแทนนมมารดา

ในการยื่นขอรับรองว่าสาหร่ายขนาดเล็ก Schizochytrium sp. ชนิดแห้งและน้ำมันที่สกัดจากสาหร่ายชนิดนี้ เป็นส่วนผสมอาหารชนิดใหม่ของออสเตรเลียและนิวซีแลนด์นั้น เริ่มต้นจากวันที่ 13 มีนาคม 2544 บริษัท Omega Tech Inc. ได้ยื่นคำร้องขอรับรองว่า สาหร่ายขนาดเล็ก Schizochytrium sp. ชนิดแห้งเป็นอาหารชนิดใหม่ เพียงอย่างเดียวก่อน ต่อมาใน วันที่ 28 สิงหาคม พ.ศ. 2544 ได้มีการขอเพิ่มเติมให้พิจารณาว่าน้ำมันที่อุดมด้วย DHA จากสายพันธุ์เดียวกัน เป็นส่วนผสมชนิดใหม่ในอาหาร ภายใต้มาตรฐาน A19 และมาตรฐาน 1.5.1 อาหารชนิดใหม่ (novel foods)
ในกระบวนการพิจารณาอาหารใหม่ของออสเตรเลียนิวซีแลนด์ จะมีการเปิดให้ประชาชนทั่วไปมีส่วนร่วมในการพิจารณาให้ข้อมูลหรือรายงานผลการใช้ สาหร่ายทะเลขนาดเล็ก Schizochytrium sp.ชนิดแห้ง และ น้ำมันที่อุดมด้วย DHA จากสายพันธุ์เดียวกัน โดยได้ประกาศต่อสาธารณะชนในวันที่ 12 ธันวาคม 2544 จนกระทั่งถึงวันที่ 6 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2545 โดยได้รับหนังสือรายงานจากประชาชนทั่วไป เพื่อประกอบการพิจารณาจำนวน 5 ฉบับ
ในการขอรับรองว่าสาหร่ายทะเลขนาดเล็ก Schizochytrium sp.ชนิดแห้ง และน้ำมันจากสายพันธุ์เดียวกัน เป็นส่วนผสมชนิดใหม่ในอาหารในพื้นที่ออสเตรเลียนิวซีแลนด์นั้น ได้ระบุจำกัดการขอใช้เฉพาะในอาหารประเภทต่างๆ ดังนี้
ชนิดของอาหารที่ขอใช้สาหร่ายทะเลแห้งเป็นส่วนประกอบ โดยมีปริมาณการใช้ ระหว่าง 200-300 มก. ต่อมื้อ คือ ขนมปังและขนมอบอื่น ๆ ได้แก่ ผลิตภัณฑ์ทาขนมกรอบ ( crisp-spread) ผลิตภัณฑ์อาหารเช้า ผลิตภัณฑ์สำหรับทาบนอาหารต่างๆ (table spread) ซอสราดอาหารประเภทสลัด (dressings) หรือมายองเนส ผลิตภัณฑ์นมดัดแปลง และอาหารพิเศษต่างๆ เช่น สูตรอาหารทดแทน / อาหารเสริม แต่ไม่รวมอาหารทารก เป็นต้น
ชนิดของอาหารที่ขอใช้น้ำมันที่มี DHA จาก Schizochytrium sp. เป็นส่วนผสมในปริมาณไม่เกิน 150 มก. ต่อมื้อ คือ อาหารเหลว (liquid foods) เครื่องดื่ม (beverage) เครื่องดื่มน้ำผลไม้ เครื่องดื่มบำรุงกำลัง (sport drink) ผลิตภัณฑ์สำหรับทาบนอาหารต่างๆ (table spread) น้ำสลัด ผลิตภัณฑ์จากนม หรือ อาหารที่ไม่ได้ทำจากนม เช่น โยเกิร์ต ผลิตภัณฑ์จากชีส และไอศกรีม เป็นต้น ผลิตผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์อื่นๆในแบบเดียวกัน และอาหารสำหรับทารกและนมทดแทนนมมารดาสำหรับทารก
มีรายงานการประเมินความปลอดภัยก่อนประกาศยอมรับให้นำมาใช้เป็นอาหารชนิดใหม่ โดยระบุว่า สาหร่ายขนาดเล็ก Schizochytrium sp. ที่อาศัยกระจายตัวอยู่ทั่วไปในทะเลแม้ว่าจะไม่มีรายงานว่ามีการถูกนำมาใช้เพื่อการบริโภคของมนุษย์มาก่อน แต่ก็ไม่มีรายงานการพบสารพิษในสาหร่ายชนิดนี้ มีการศึกษาทางพิษวิทยาที่แสดงให้เห็นว่ามีความปลอดภัย โดยระบุว่าสาหร่ายขนาดเล็กชนิดนี้ มีความเป็นพิษต่ำ ไม่เป็นพิษต่อระบบการสืบพันธุ์ หรือทำให้เกิดโรคผิวหนัง โดยที่ความเป็นพิษต่ำนั้นอยู่ในระดับที่ผลกระทบไม่สามารถสังเกตได้ (no-observable-effect level (NOEL)) จากการศึกษาการใช้เป็นอาหารในหนูทดลองเป็นเวลา 13 สัปดาห์ โดยใช้ที่ระดับ 8% ในอาหาร (เทียบเท่ากับ 4000 mg / kg / วัน ของสาหร่ายขนาดเล็ก หรือ เท่ากับประมาณ 430 mg / kg / วันของ DHA) ซึ่งเป็นระดับปริมาณสูงสุดที่ใช้ในการศึกษา ไม่มีรายงานเกี่ยวกับการต่อต้านของร่างกายในการบริโภคสาหร่ายแห้งหรือน้ำมันที่ได้จากสาหร่ายนี้ การวิเคราะห์องค์ประกอบของสาหร่ายนี้ หรือน้ำมันที่มาจากสาหร่ายขนาดเล็กนี้ ไม่พบว่ามีสิ่งที่ต้องกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยใดๆ นอกจากนี้ยังพบว่ามีการศึกษาวิจัยที่ผ่านการเผยแพร่มากมายกว้างขวาง เกี่ยวกับความปลอดภัยของ DHA และน้ำมันอื่น ๆ จากสาหร่ายชนิดนี้ ทั้งนี้ไม่มีการศึกษาใดที่แสดงความเป็นพิษใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ DHA แม้จะมีการนำมาใช้ในระดับสูง องค์ประกอบ ของน้ำมันที่สกัดจาก Schizochytrium sp. มีความสมดุลขององค์ประกอบของน้ำมันนี้เมื่อเทียบกับน้ำมันอื่น ๆ ที่ให้ DHA จากแหล่งต่างๆที่ใช้กันอยู่ ในตลาดที่ได้รับการตรวจสอบ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่ากรดไขมัน DHA มีความคล้ายคลึงกับน้ำมันจากสัตว์ทะเลอื่น ๆ ปริมาณน้ำมันประมาณ 60% (w/w) ของสาหร่ายชนิดนี้ ประกอบด้วยกรดไขมันซึ่งมี DHA เป็นส่วนประกอบสำคัญ (35%) ตามมาด้วย กรด palmitic (24%) DPA (13.6%) และกรด myristic (10.1%) มีส่วนที่เป็นเสตอรอลส์ (Sterols) ประมาณ 3% ซึ่งอยู่ในระดับที่พบว่ามีอยู่ใน อาหารของคนโดยทั่วไป การได้รับ sterols เหล่านี้จากการบริโภคอาหารที่มี DHA จากสาหร่ายนี้ จะอยู่ในระดับที่ไม่เกินการบริโภค sterols ในประชากรทั่วไปจากแหล่งอาหารอื่น ๆ ในปัจจุบัน
การพิจารณาระดับการบริโภคอาหารที่มี DHA เป็นส่วนประกอบพบว่า ประชากรของออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ มีการบริโภคปลาแซลมอน ปลาทูน่า ปลาซาร์ดีนและปลาแฮริ่งในปริมาณน้อย ดังนั้นการได้รับสาร DHA ตามการบริโภคปกติจะอยู่ในระดับต่ำ ค่าเฉลี่ยของการบริโภค DHA ควรจะอยู่ที่ระดับ 1,000 มิลลิกรัม ต่อวัน เมื่อทำแบบสอบถามเพื่อสำรวจเกี่ยวกับการบริโภคอาหารของประชากรในออสเตรเลียนิวซีแลนด์ จากประชากรทุกวัยที่มีอายุตั้งแต่ 2-100 ปี พบว่า 95% ของผู้ที่ถือว่าบริโภค DHA ในปริมาณสูง มีการบริโภค DHA ที่ระดับ 480 มิลลิกรัมต่อวัน เมื่อพิจารณาการเสริมสาหร่ายและน้ำมันที่สกัดจากสาหร่ายชนิดนี้ในอาหารประเภทต่างๆจะประมาณได้ว่าประชากร 95% จะมีการบริโภค DHA เพิ่มขึ้นเป็น 600 มิลลิกรัมต่อวันในออสเตรเลียและ 690 มิลลิกรัมต่อวันในนิวซีแลนด์ นอกจากนี้ในนมแม่ยังมี DHA ในปริมาณต่ำ การเสริมน้ำมันจากสาหร่ายในผลิตภัณฑ์นมทดแทนนมมารดาของทารกตามปริมาณที่ยอมให้เสริมได้ ยังช่วยให้มี DHAในปริมาณ 1.5 กรัมต่อวันสำหรับการเจริญเติบโตของทารก
มีการวิเคราะห์ความเสี่ยง โดยการประเมินความปลอดภัยของสาหร่ายขนาดเล็ก Schizochytrium sp. และน้ำมันที่ได้จากสาหร่ายชนิดนี้ โดยพิจารณาองค์ประกอบต่างๆคือ (ก) ความปลอดภัยของแหล่งกำเนิดที่อาศัยของสาหร่าย (ข) องค์ประกอบของสาหร่ายขนาดเล็กแห้งและน้ำมันที่ได้จากสาหร่าย (ค) การศึกษาพิษวิทยาเกี่ยวกับสาหร่ายขนาดเล็ก (ง) การศึกษาความปลอดภัยเกี่ยวกับน้ำมันที่อุดมด้วย DHA และ DHA ในสาหร่ายแห้งและ (จ) ประวัติความเป็นมาของการสัมผัสกับ DHA ของมนุษย์ในอาหาร ซึ่งพบว่าข้อมูลเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสาหร่ายนี้ และน้ำมันที่ได้มีความปลอดภัย ไม่มีหลักฐานความเป็นพิษที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสกับสาหร่ายชนิดนี้

โดยมีการยอมรับในรายละเอียดว่า กรดไขมันเชิงซ้อนโอเมก้า 3 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง DHA เป็นอาหารที่สำคัญ เป็นสารอาหารที่มีบทบาทสำคัญต่อทารกในครรภ์ ทารกที่คลอดก่อนกำหนดและในการเจริญเติบโตช่วงแรกของทารก และมีรายงานเพิ่มเติมว่า DHA เป็นหนึ่งในกรดไขมันโอเมก้า 3 ที่อาจมี
มีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดและมีผลต่อระบบภูมิคุ้มกันในร่างกายของประชากรทั่วไป. DHA ถือว่ามีความสำคัญต่อการพัฒนาและการทำงานของสมองและสายตา

บรรณานุกรม
1. นุชนารถ แช่มช้อย. (2557, มกราคม-มิถุนายน). สาหร่ายขนาดเล็ก: การเพาะเลี้ยงและการนำมาใช้ประโยชน์. วารสารมฉก. วิชาการ, 17(34), 169-183.
2. อนุสรณ์ ศรีสุวงศ์ , ชลอ ลิ้มสุวรรณ , นิติ ชูเชิด และสุธี วงศ์มณีประทีป. (2556). ผลของการเสริม Schizochytrium sp. ในอาหารต่อการเจริญเติบโต และอัตรารอดตายของกุ้งก้ามกราม Effects of dietary Schizochytrium sp. supplementation on growth and survival rate of giant freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii). แก่นเกษตร 41. ฉบับพิเศษ 1.
3. Federal Register of Legislation. (2017). Standard 1.5.1 Novel foods. [Internet]. Retrieved 28 July 2017, from: https://www.legislation.gov.au/Details/F2013C00142
4. Federal Register of Legislation. (2017). Food Standards (Application A1124 – Alternative DHA-rich Algal Oil for Infant Formula Products) Variation. [Internet]. Retrieved 30 July 2017, from: https://www.legislation.gov.au/Details/F2017L00586
5. Food Standards Australia. (2002). Final Assessment Report (Inquiry – Section 17) Application A428 DHA-rich dried marine micro algae (Schizochytrium sp.) and DHA-rich oil derived from Schizochytrium sp. As novel food ingredients. [Internet]. Retrieved 30 July 2017, from:
www.foodstandards.gov.au/code/applications/documents/A428_FAR.pdf
6. Food Standard Australia New Zealand. (2017) Australia New Zealand Food Standards Code - Standard 2.9.1 - Infant Formula Products [Internet]. Retrieved August 3, 2017. From: https://www.legislation.gov.au/Details/F2017C00332
7. Hammond, B.G., Mayhew, D.A., Holson, J.F., Nemec, M.D., Mast, R.W.& Sander, W.J. (2001, April). Safety assessment of DHA-rich microalgae from Schizochytrium sp. Regulatory Toxicology Pharmacology, 33(2), 205-217.
8. Park, J.H., Upadhaya, S.D. & Kim, I. H. (2015, March). Effect of Dietary Marine Microalgae (Schizochytrium) Powder on Egg Production, Blood Lipid Profiles, Egg Quality, and Fatty Acid Composition of Egg Yolk in Layers. Asian-Australas Journal of Animal Science, 28(3), 391–397.