ฐานข้อมูลส่งเสริมและยกระดับคุณภาพสินค้า OTOP
ประโยชน์จากการใช้เทคโนโลยีการดัดแปรพันธุกรรมพืชในการผลิตอาหาร
              วัตถุประสงค์หลักของพืชดัดแปรพันธุกรรมคือ เพิ่มผลผลิตจึงต้องการลักษณะที่ดีด้านการเกษตร  เช่น  ทนต่อสารกำจัดวัชพืช ทนต่อแมลงและสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม แต่ต่อมามีแนวโน้มที่มุ่งไปยังการปรับปรุงด้านคุณภาพ เช่น รสชาติและคุณสมบัติด้านโภชนาการให้ได้ตามความต้องการของผู้บริโภค นอกจากนี้ยังปรับปรุงคุณภาพโภชนาการตามความต้องการของประเทศที่กำลังพัฒนา เช่น ข้าวทองเป็นพืชดัดแปลงพันธุกรรมที่มีวิตามินเอและธาตุเหล็กสูงสำหรับประเทศที่มีภาวะขาดวิตามินเอและธาตุเหล็ก ทุกปีประชากรประมาณสองล้านคนและเด็กทารกหลายแสนตาบอดเนื่องจากขาดวิตามินเอในอาหาร ขณะเดียวกันหนึ่งในสามของประชากรโลกเป็นโรคโลหิตจางเพราะไม่ได้รับธาตุเหล็กเพียงพอ การดัดแปรพันธุกรรมพืชในปัจจุบันใช้กับพืชทางการเกษตรและพืชอุตสาหกรรม ดังนี้
              1. พืชทางการเกษตร   (Agriculture crops)  เนื่องจากประชากรโลกเพิ่มแต่พื้นที่เพาะปลูกมีปริมาณเท่าเดิม  เทคโนโลยีดัดแปรพันธุกรรมพืชจึงเป็นเครื่องมืออันหนึ่งที่ให้ความมั่นใจด้านอาหารพอเพียง จึงได้มีการนำยีนที่เกี่ยวข้องกับความสามารถต้านทานแมลง โรค ไวรัส  ยากำจัดวัชพืช และสภาพแวดล้อมที่ไม่สมบูรณ์ใส่ลงในพืชที่ต้องการ (Transgenic plants) ปัจจุบันมีการดัดแปรพันธุกรรมพืชให้เป็นพืชที่ทนต่อสารกำจัดศัตรูพืช ต้านทานแมลง และต้านทานไวรัส เชื้อรา และแบคทีเรีย ดังนี้
                    - ทนต่อสารกำจัดศัตรูพืช (Herbicide tolerance) พืชดัดแปiพันธุกรรม 93% เป็นพืชที่ทนต่อสารกำจัดศัตรูพืชและแมลง วัชพืชเป็นศัตรูที่สำคัญของพืชหากไม่ได้รับการควบคุม 20-60% ของผลผลิตจะสูญเสียไป พืชที่ทนต่อวัชพืชทำได้โดยใส่ยีนที่มีรหัสสำหรับเอนไซม์เป้าหมายเพื่อทำให้ไม่ไวต่อยากำจัดวัชพืชหรือโดยใส่ยีนเข้าไปในเอ็นไซม์ที่เป็นเมแทบอไลต์ และทำให้พืชสามารถกำจัดฤทธิ์ของยากำจัดวัชพืช เช่น ทนต่อไกลโฟเซต (Glyphosate) และกลูโฟซิเนต (Glufosinate) ซึ่งเป็นยากำจัดวัชพืชที่นิยมใช้กันมาก พืชที่ทนต่อยากำจัดวัชพืช 74% เป็นพืชถ่ายโอนยีน เช่น ถั่วเหลือง ยาสูบ ข้อดีของพืชที่ทนต่อยากำจัดวัชพืชคือ  การเพิ่มผลผลิต ลดต้นทุน ลดการกัดกร่อน และสูญเสียความชื้นในดิน (Engel, KH., Frenzel, T., and Miller, A., 2002)
                    - ต้านทานต่อแมลง (Insect resistance) ด้วยเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมทำให้พืชสามารถผลิตสารที่เป็นพิษต่อแมลงได้ เช่น การใส่ยีนที่ได้จากแบคทีเรียบาซิลลัส ทูรินจิเอ็นซิส (Bacillus thuringiensis, Bt) ไปในพืช ผลผลิตพืชในโลกมากกว่า 15% เสียหายจากการทำลายของแมลงซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในประเทศที่กำลังพัฒนา วัตถุประสงค์หลักคือ ปรับปรุงผลผลิต ลดการใช้สารกำจัดแมลง รักษาหรือเพิ่มปริมาณประชากรแมลงที่เป็นประโยชน์ พืชที่ผลิต Endotoxin จาก Bt 19% เป็นพืชที่ถ่ายโอนยีน ตัวอย่างพืชจีเอ็มที่ต้านทานต่อแมลง ได้แก่ คาโนลา (Canola) ข้าวโพด ฝ้ายและมันฝรั่ง  

                    - ต้านทานต่อไวรัส เชื้อรา และแบคทีเรีย (Resistance to viruses, fungi and bacteria) การป้องกันเชื้อไวรัสที่ทำให้เกิดโรคโดยใช้ยีนโปรตีนที่ห่อหุ้มไวรัสหรือทำให้เกิดยีนจำลองของไวรัส การต้านเชื้อราเป็นการดัดแปรพืชให้เกิดชีวสังเคราะห์ของสารต้านเชื้อราโดยเอนไซม์ไคติเนส (Chitinases) เบต้ากลูคาเนส (ß-glucanases) หรือสร้างโปรตีนที่ไปยับยั้งการสร้างไรโบโซม (Ribosome) ที่จำเพาะต่อไรโบโซมของเชื้อรานั้น สำหรับแบคทีเรียก็เช่นเดียวกันจะอยู่ในรูปของเอนไซม์ที่ต้านแบคทีเรีย  นอกจากการมียุทธศาสตร์เพื่อปรับปรุงพันธุ์พืชที่ต้านทานต่อโรค แมลง และยากำจัดวัชพืชแล้ว ยังมีปัญหาทางด้านสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม เช่น ความแห้งแล้ง ภาวะความเค็มที่มีผลต่อการสังเคราะห์แสง และเพิ่มการเกิดอนุมูลอิสระของออกซิเจนที่ทำให้พืชเจริญไม่เต็มที่  ความเป็นกรด-ด่างของดินที่มีผลต่อการดูดซึมธาตุอาหารพืช จึงมีการดัดแปรพืชด้วยเทคนิคทางพันธุวิศวกรรมเพื่อให้ได้พืชที่ทนต่อสภาพที่มีน้ำไม่เพียงพอ การปรับปรุงพันธุ์พืชที่ปลดปล่อยคีเลตเพื่อไปละลายธาตุอาหารทำให้พืชดูดไปใช้ได้ สำหรับสภาพพื้นที่มีความเค็มใช้เทคนิคการเพิ่มเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการออสโมซิส หรือสร้างเอนไซม์ที่ต้านการเกิดออกซิเดชัน

              2. พืชอุตสาหกรรม (Industrial crops) พืชดัดแปiพันธุกรรมที่เป็นอุตสาหกรรม ได้แก่ พืชที่ให้น้ำมันคือถั่วเหลือง น้ำมันลินสีด (Linseed oil) เรพสีด (Rapeseed) และคาโนลา (Canola)  ถั่วเหลืองจีเอ็มโอให้น้ำมันที่มีคุณค่าต่อสุขภาพเพิ่มขึ้น พืชอุตสาหกรรม 3 ชนิดที่ปลูกในสหรัฐอเมริกา ได้แก่ ข้าวโพด ถั่วเหลืองและฝ้าย เกษตรกรส่วนใหญ่เลือกใช้พืชจีเอ็มโอ พืชเหล่านี้เป็นแหล่งของส่วนผสมในกระบวนการผลิตอาหาร เช่น น้ำเชื่อมข้าวโพด (Corn syrup) น้ำมันถั่วเหลือง และน้ำมันจากเมล็ดฝ้าย และเป็นสินค้าส่งออกหลักของประเทศสหรัฐอเมริกา (GOA, 2002 ; McKeon, TA., 2003) พืชอาหารจีเอ็มที่ทำเป็นการค้าพืชแรกในประเทศสหรัฐอเมริกาคือ มะเขือเทศ ที่มีชื่อการค้าว่า “ Flavr Savr” เป็นมะเขือเทศที่สุกช้า เนื่องจากการยับยั้งเอนไซม์พอลิกาแลคทูโรเนส (Polygalacturonase) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการอ่อนตัวของผนังเซลล์ จึงทำให้ชะลอการสุก ยืดอายุการวางจำหน่ายและสะดวกต่อการขนส่ง นอกจากนี้ยังมีการดัดแปรเอนไซม์ที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับชีวสังเคราะห์กลิ่นและรสชาติ เช่น การผลิตน้ำมันหอมระเหยในมินต์ หรือดัดแปรเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างและทำลายกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัว การใช้พันธุวิศวกรรมดัดแปรพืชเพื่อผลิตอาหารที่มีคุณค่าทางอาหารหลักหรือสารอาหารหลัก  (Macronutrients)  และคุณค่าทางอาหารรองหรือสารอาหารรอง (Micronutrients) (Engel, KH., Frenzel, T., and Miller, A., 2002)  

              สารอาหารหลักนั้นใช้เทคนิคพันธุวิศวกรรมในกระบวนการลิพิดเมแทบอลิซึม (Lipid metabolism) ของพืชน้ำมันเพื่อให้ได้น้ำมันและไขมันสำหรับเป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมเคมี ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตน้ำมันหรือไขมันที่ใช้เป็นอาหาร มีการดัดแปรความยาวและจำนวนไม่อิ่มตัวของกรดไขมันเพื่อทำเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพขายเป็นการค้า เช่น น้ำมันคาโนลา และน้ำมันจากเมล็ดทานตะวัน นอกจากนี้มีการปรับปรุงคุณภาพของโปรตีนของพืชที่เป็นอาหารคนและสัตว์ ส่วนสารอาหารรอง โดยตัวอย่างพืชจีเอ็มโอที่รู้จักกันดีคือ ข้าวทอง “Golden Rice” เป็นพันธุ์ข้าวที่มี  ß-carotene และธาตุเหล็กสูง ซึ่งช่วยแก้ปัญหาการขาดวิตามินเอ และธาตุเหล็กของประชากรโลก