การวิจัยยาปฏิชีวนะระดับนาโนในฟาร์มสัตว์ปีก: แนวทางใหม่สู่การเกษตรที่ปลอดภัยและยั่งยืน

ในบริบทที่อุตสาหกรรมปศุสัตว์ของเวียดนามกำลังเผชิญแรงกดดันอย่างหนักจากการใช้ยาปฏิชีวนะมากเกินไป ความเสี่ยงจากจุลินทรีย์ดื้อยาปฏิชีวนะและสารตกค้างในอาหาร เทคโนโลยีใหม่กำลังเปิดโอกาสมากมาย นั่นคือการวิจัยและการประยุกต์ใช้วัสดุนาโนที่มีสารออกฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียในปศุสัตว์ ซึ่งช่วยลดอัตราการใช้ยาปฏิชีวนะแบบดั้งเดิม ในขณะเดียวกันก็ยังคงรักษาสุขภาพของสัตว์ไว้ได้

ที่สถาบัน วิทยาศาสตร์ วัสดุ (สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเวียดนาม) กลุ่มวิจัยของรองศาสตราจารย์ ดร. Ha Phuong Thu ได้ทำการวิจัยหัวข้อทางวิทยาศาสตร์เรื่อง "การวิจัยและพัฒนายาปฏิชีวนะนาโนในพืช ยาปฏิชีวนะนาโน และการประเมินประสิทธิผลสำหรับการนำไปใช้ในฟาร์มสัตว์ปีก" (รหัสหมายเลข 06/2020/TN) สำเร็จแล้ว

โครงการนี้ได้รับทุนจากมูลนิธิแห่งชาติเพื่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (NAFOSTED) และได้นำมาซึ่งผลลัพธ์อันโดดเด่นมากมาย ซึ่งเปิดทิศทางใหม่ให้กับการทำฟาร์มปศุสัตว์ที่ปลอดภัยและยั่งยืน

ในอดีต การใช้ยาปฏิชีวนะในฟาร์มปศุสัตว์มักถูกมองว่าเป็นทางออกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการป้องกันโรค เพิ่มผลผลิต และลดระยะเวลาการทำฟาร์ม อย่างไรก็ตาม การใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิดเป็นเวลานานก่อให้เกิดผลกระทบร้ายแรง ได้แก่ แบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะควบคุมได้ยากขึ้น ยาปฏิชีวนะตกค้างในอาหารส่งผลโดยตรงต่อสุขภาพของผู้บริโภค และในขณะเดียวกันก็สร้างแรงกดดันมหาศาลต่อระบบนิเวศ

องค์การอนามัยโลก (WHO) ได้เตือนหลายครั้งถึงความเสี่ยงที่การดื้อยาปฏิชีวนะจะกลายเป็น "โรคระบาดเงียบ" หากประเทศต่างๆ ไม่สามารถควบคุมแหล่งที่มาของยาปฏิชีวนะใน ภาคเกษตรกรรม และการแพทย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เวียดนามยังได้ออกนโยบายมากมายเพื่อจำกัดการใช้ยาปฏิชีวนะในฟาร์มปศุสัตว์ แต่การทดแทนยาปฏิชีวนะอย่างยั่งยืน จำเป็นต้องมีเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริงและเหมาะสมกับสภาพการผลิต

ทีวียาปฏิชีวนะนาโนเคมีจาก Garlic/Phyllanthus urinaria + nano Ag.

จุดเด่นของงานวิจัยของกลุ่มผู้เชี่ยวชาญคือการพัฒนาระบบนาโนยาปฏิชีวนะที่มีขนาดเล็กมากต่ำกว่า 100 นาโนเมตร ช่วยให้สารออกฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียซึมลึกเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย เพิ่มประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อ ลดขนาดยา และลดผลข้างเคียง มีการพัฒนาผลิตภัณฑ์สองกลุ่มควบคู่กัน ได้แก่ นาโนยาปฏิชีวนะที่สกัดจากสมุนไพร (กระเทียม และ Phyllanthus urinaria) และระบบนาโนที่ผสมผสานยาปฏิชีวนะสังเคราะห์ เช่น ด็อกซีไซคลิน ฟลอร์เฟนิคอล และนาโนซิลเวอร์

กลไกการออกฤทธิ์ของนาโนซิลเวอร์เป็นหนึ่งในจุดเด่น ด้วยความสามารถในการยึดเกาะกับพื้นผิวเซลล์ นาโนซิลเวอร์จึงสามารถทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียและยับยั้งการขนส่ง ส่งผลให้แบคทีเรียอ่อนแอลงอย่างรวดเร็ว เมื่อใช้ร่วมกับยาปฏิชีวนะแบบดั้งเดิม นาโนซิลเวอร์จะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ส่งเสริมกระบวนการทำลายเชื้อแบคทีเรียดื้อยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้ออีโคไลหรือซัลโมเนลลา ซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคที่พบบ่อยในฟาร์มสัตว์ปีก ขณะเดียวกัน สารสกัดนาโนจากกระเทียมและ Phyllanthus urinaria จะทำงานตามกลไกทางชีวภาพตามธรรมชาติ ช่วยเสริมสร้างภูมิคุ้มกันและลดความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ ซึ่งสอดคล้องกับแนวทางของเกษตรอินทรีย์

ในห้องปฏิบัติการ ผลิตภัณฑ์นาโนเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียสายพันธุ์ที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะทั่วไป ทีมวิจัยยังสังเกตเห็นความสามารถในการปลดปล่อยสารออกฤทธิ์เมื่อเวลาผ่านไป ช่วยควบคุมความหนาแน่นของแบคทีเรียในลำไส้ของสัตว์ปีกได้อย่างคงที่โดยไม่ก่อให้เกิดภาวะช็อกทางชีวภาพ ซึ่งเป็นสิ่งที่ยาปฏิชีวนะทั่วไปมักทำได้ยาก

คุณค่าทางวิทยาศาสตร์จะมีความหมายอย่างแท้จริงก็ต่อเมื่อออกมาจากห้องปฏิบัติการและพิสูจน์ประสิทธิภาพในการผลิต แบบจำลองการทดลองนี้ถูกนำไปใช้ที่ฟาร์มไก่เนื้อในเขตเฮียปฮวา ( บั๊กซาง ) โดยมีการใช้สารนาโนเพื่อทดแทนยาปฏิชีวนะแบบดั้งเดิมบางส่วนในระยะการเลี้ยง ผลการทดลองที่ได้หลังจากเลี้ยงไก่เนื้อนานกว่า 45 วันแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างอย่างชัดเจน ได้แก่ ปริมาณยาปฏิชีวนะที่ใช้ลดลง 10 เท่าเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม อัตราการรอดชีวิตสูงถึง 98% (เทียบกับ 94% ของกลุ่มที่ใช้ยาปฏิชีวนะแบบดั้งเดิม) และดัชนีสารตกค้างของยาปฏิชีวนะในเนื้อไก่อยู่ที่เพียง 35 ไมโครกรัมต่อกิโลกรัม ซึ่งต่ำกว่าระดับ 197 ไมโครกรัมต่อกิโลกรัมในกลุ่มควบคุมอย่างมาก

ตัวเลขเหล่านี้ไม่เพียงสะท้อนถึงประสิทธิภาพทางชีวภาพเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยด้านอาหารอีกด้วย ในบริบทที่ตลาดโลกมีความเข้มงวดมากขึ้นกับผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่มาจากยาปฏิชีวนะ ผลการทดสอบจึงเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับวิสาหกิจการเกษตรของเวียดนามที่จะค่อยๆ พัฒนาขีดความสามารถในการแข่งขันของตน

นอกจากประสิทธิภาพระดับมืออาชีพแล้ว โครงการนี้ยังประสบความสำเร็จทางเทคโนโลยีอันโดดเด่นอีกด้วย กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์นาโนได้เสร็จสมบูรณ์ในระดับนำร่องที่ 100 ลิตรต่อชุด ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ ที่สำคัญ ทีมวิจัยได้รับสิทธิบัตรเฉพาะสองฉบับ ซึ่งเกินเป้าหมายที่กำหนดไว้ในเอกสารอนุมัติ ผลการวิจัยยังได้รับการตีพิมพ์ในบทความระดับนานาชาติอันทรงเกียรติสองฉบับ และรายงานในการประชุมเฉพาะทางในประเทศ ซึ่งมีส่วนช่วยสร้างรากฐานของวิทยาศาสตร์นาโนวัสดุในเวียดนาม

ในภาพรวม งานวิจัยของกลุ่มรองศาสตราจารย์ ดร. ห่า เฟือง ธู เป็นเครื่องพิสูจน์ถึงแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งเป็นวัสดุทดแทนยาปฏิชีวนะแบบดั้งเดิม การประยุกต์ใช้นาโนไม่ได้จำกัดอยู่แค่ในสัตว์ปีกเท่านั้น แต่ยังมีศักยภาพที่จะขยายไปสู่การเลี้ยงสุกร การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ และวัคซีนสำหรับสัตวแพทย์ ในระยะยาว หากกระบวนการผลิตได้มาตรฐานและได้รับการถ่ายทอด เวียดนามจะสามารถสร้างห่วงโซ่คุณค่าสำหรับการเลี้ยงปศุสัตว์ที่ใช้ยาปฏิชีวนะต่ำได้อย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการของตลาดทั้งในประเทศและตลาดส่งออก

การวิจัยเกี่ยวกับยาปฏิชีวนะระดับนาโนในฟาร์มสัตว์ปีกไม่เพียงแต่ช่วยแก้ปัญหาสารตกค้างของยาปฏิชีวนะเท่านั้น แต่ยังวางรากฐานสำหรับรูปแบบการเกษตรที่ยั่งยืนบนพื้นฐานของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอีกด้วย

จากห้องปฏิบัติการสู่ฟาร์มจริง ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่านาโนเทคโนโลยีกำลังกลายเป็นทางออกเชิงกลยุทธ์ที่ช่วยปกป้องสุขภาพของผู้บริโภค ลดความเสี่ยงของการดื้อยาปฏิชีวนะ และปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ แนวทางนี้ไม่เพียงแต่เป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังเป็นทางออกที่เหมาะสมสำหรับปัญหาการพัฒนาการเกษตรของเวียดนามในยุคสีเขียวและความปลอดภัยทางชีวภาพอีกด้วย

ศูนย์สื่อสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ที่มา: https://mst.gov.vn/nghien-cuu-khang-sinh-nano-trong-chan-nuoi-gia-cam-giai-phap-moi-huong-toi-nong-nghiep-an-toan-ben-vung-197251124212156146.htm