การตรวจสอบอาหารที่ผ่านการฉายรังสีด้วยเทคนิคทางกายภาพและชีวภาพ
Detection of Irradiated Foods by Physical and Biological Techniques

        การฉายรังสีอาหาร เป็นวิธีหนึ่งในการถนอมอาหาร วัตถุประสงค์ของการฉายรังสีอาหารก็เพื่อฆ่าเชื้อโรคและพยาธิ ยืดอายุการเก็บรักษา ชะลอการสุก ยับยั้งการงอก รวมไปถึง การยับยั้งการทำลายของแมลงในอาหารและผลิตผลการเกษตร ข้อดีของการใช้รังสีในการถนอมอาหารซึ่งแตกต่างจากวิธีการถนอมอาหารวิธีอื่น ๆ คือ ยังคงทำให้อาหารและผลิตผลการเกษตรสดเหมือนเดิม หรือหากมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นก็ไม่มากนัก เนื่องจากการฉายรังสีไม่ได้ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นพอที่จะทำให้อาหารเปลี่ยนสภาพไปได้ อาหารที่ผ่านการฉายรังสีแล้ว เรียกว่า อาหารฉายรังสี หมายถึง อาหารที่ผ่านกระบวนการฉายรังสีในปริมาณที่เหมาะสมซึ่งไม่ก่อให้เกิด สารกัมมันตรังสี หรือมีรังสีตกค้าง

       ในปัจจุบัน มีอาหารหรือผลิตผลการเกษตรที่ผ่านการฉายรังสีหลายประเภท เข้าสู่ตลาดและมีบทบาทในด้านการค้าระหว่างประเทศมากขึ้น เช่น พืชผักและผลไม้ พืชหัว เนื้อสัตว์ เครื่องเทศ สมุนไพรและเครื่องปรุงรส เป็นต้น อย่างไรก็ตาม แม้การยอมรับผลิตภัณฑ์อาหารฉายรังสีจะมีแนวโน้มเพิ่มมากขึ้น แต่ยังมีอีกหลายประเทศ เช่น ประเทศในแถบยุโรป ที่ยังห้ามการนำเข้าผลิตภัณฑ์อาหารฉายรังสี ส่วนบางประเทศ เช่น เยอรมนี ออสเตรีย และประเทศแถบสแกนดิเนเวีย ยอมรับผลิตภัณฑ์อาหารฉายรังสีเฉพาะกลุ่มของสมุนไพรและเครื่องเทศเท่านั้น โดยที่ผลิตภัณฑ์อาหารฉายรังสีนั้นต้องมีฉลากกำกับ สำหรับในประเทศสหรัฐอเมริกา อาหารที่ผ่านการฉายรังสีหรือมีส่วนประกอบของอาหารที่ผ่านการฉายรังสี จะต้องติดฉลากแสดงสัญลักษณ์ว่าได้ผ่านการฉายรังสีแล้ว ดังนั้น การตรวจสอบอาหารเพื่อการรับรองว่าอาหารนั้นได้ผ่านการฉายรังสีมาหรือไม่ จึงเข้ามามีบทบาทสำคัญ เพราะนอกจากจะเป็นการเพิ่มความเชื่อมั่นในผลิตภัณฑ์อาหาร สำหรับการส่งออกไปยังประเทศที่ห้ามนำเข้าผลิตภัณฑ์อาหารฉายรังสีแล้ว การตรวจสอบดังกล่าวเพื่อให้การรับรองว่าอาหารนั้นได้ผ่านการฉายรังสีจริง ยังเป็นประโยชน์อย่างมาก ต่อการส่งออกผลิตภัณฑ์อาหารฉายรังสีไปยังประเทศที่ให้การยอมรับอีกด้วย

      ประเทศไทยซึ่งมีอุตสาหกรรมอาหารส่งออกหลายชนิด โดยเฉพาะอุตสาหกรรมอาหารสำเร็จรูปที่มีการขยายตัวเพิ่มมากขึ้น กลับยังไม่มีห้องปฏิบัติการมาตรฐานที่ตรวจสอบและรับรองอาหารว่าผ่านการฉายรังสีหรือไม่ โดยเฉพาะในการผลิตอาหารสำเร็จรูปซึ่งต้องใช้วัตถุดิบในการผลิตหลายชนิดทั้งจากในประเทศและนำเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมและตรวจสอบวัตถุดิบทั้งหมดก่อนเข้าสู่กระบวนการแปรรูป และหากพบว่าวัตถุดิบนั้นได้ผ่านการฉายรังสี เมื่อนำมาแปรรูปจะต้องทำการติดฉลากผลิตภัณฑ์ เพื่อแสดงว่าเป็นผลิตภัณฑ์อาหารฉายรังสี เนื่องจากรังสีสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโมเลกุลที่เป็นองค์ประกอบของอาหารได้หลายแบบ เช่น เกิดการกระตุ้น (excitation) หรือทำให้โมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน (ionization) การแตกหักของพันธะเคมี การเกิดอนุมูลอิสระ (free radical) และเกิดการสร้างพันธะขึ้นใหม่ รวมทั้งผลของอนุมูลอิสระที่สามารถชักนำให้เกิดโมเลกุลชนิดใหม่ขึ้น (radiolytic products) เป็นต้น จากหลักการของอันตรกิริยาของรังสีกับโมเลกุลที่เป็นองค์ประกอบของอาหารดังกล่าว ทำให้สามารถใช้ตรวจสอบได้ว่าอาหารนั้นได้ผ่านการฉายรังสีมาหรือไม่ โดยดูจากองค์ประกอบที่เปลี่ยนแปลงภายในอาหารนั้น ๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของอาหาร วิธีการตรวจสอบแต่ละวิธีจึงมีความเหมาะสมกับอาหารฉายรังสีแต่ละประเภทแตกต่างกันออกไป วิธีการตรวจสอบเพียงวิธีใดวิธีหนึ่ง จึงไม่สามารถครอบคลุมอาหารฉายรังสีได้ทุกประเภท นอกจากนี้ ในอาหารบางประเภท ความแตกต่างระหว่างอาหารฉายรังสีและอาหารที่ไม่ได้ผ่านการฉายรังสี หรืออาหารที่ผ่านกระบวน การผลิตอื่น ๆ เช่น การบรรจุกระป๋อง การแช่แข็ง มีน้อยมาก และบางครั้งแทบจะไม่มีความแตกต่าง ทำให้ต้องใช้หลายวิธีควบคู่กันจึงจะยืนยันได้แน่ชัด

      ภาควิชารังสีประยุกต์และไอโซโทป คณะวิทยาศาสตร์ เล็งเห็นความสำคัญของการตรวจสอบเพื่อรับรองผลิตภัณฑ์อาหารที่ผ่านการฉายรังสี จึงได้ริเริ่มงานวิจัยเกี่ยวกับการศึกษาเทคนิคการตรวจสอบผลิตภัณฑ์อาหารฉายรังสีโดยวิธีการทั้งทางกายภาพและชีวภาพขึ้น ถึงแม้ว่าวิธีการตรวจสอบอาหารฉายรังสี ได้ถูกกำหนดเป็นวิธีมาตรฐานโดยมี Codex เป็นผู้รับรอง การนำเทคนิคเหล่านั้นมาประยุกต์ใช้กับผลิตภัณฑ์อาหารของประเทศไทย จำเป็นต้องมีการศึกษาและพัฒนาเทคนิคให้เหมาะสมกับประเภทของอาหาร ดังนั้นงานวิจัยนี้จะจำแนกศึกษาวิธีการตรวจสอบอาหารฉายรังสีเป็นกลุ่ม ๆ เพื่อให้สามารถตรวจสอบอาหารฉายรังสีได้ครอบคลุมทุกประเภท และเพื่อให้ได้วิธีการตรวจ สอบผลิตภัณฑ์อาหารของประเทศไทยที่มีมาตรฐาน ให้ผลการตรวจสอบที่ถูกต้องและแม่นยำ เป็นที่ยอมรับของนานาชาติต่อไป

      งานวิจัยเบื้องต้นได้ศึกษาวิธีการตรวจสอบถั่วเขียวฉายรังสีด้วยวิธี Comet assay ซึ่งเป็นวิธีทางชีวภาพที่มีความไวต่อการตรวจสอบการแตกหักของดีเอ็นเอ ซึ่งสามารถใช้ตรวจสอบได้ทั้งเนื้อสัตว์และพืชผลการเกษตรที่ผ่านการฉายรังสี โดยทำการแยกชิ้นส่วนดีเอ็นเอด้วยกระแส ไฟฟ้าและความต่างศักย์ที่เหมาะสม ชิ้นส่วนที่แตกหักของดีเอ็นเอจะเคลื่อนที่ออกจากเซลล์ เกิดลักษณะคล้ายหางไปทางขั้วแอโนด ทั้งนี้รูปร่างเซลล์ ความยาวของหาง และปริมาณของดีเอ็นเอในส่วนหาง จะสามารถระบุระดับความเสียหายที่เกิดขึ้น ซึ่งมีความสัมพันธ์กับปริมาณรังสีที่เซลล์ได้รับ สำหรับในตัวอย่างที่ไม่ได้ผ่านการฉายรังสี เซลล์ที่ปรากฏจะมีลักษณะค่อนข้างกลมพบว่าวิธีการดังกล่าวสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างถั่วเขียวที่ฉายและไม่ได้ฉายรังสีได้ ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 ภาพถ่าย Comet ของเมล็ดถั่วเขียวที่ไม่ได้ฉายรังสี (ซ้าย) และ
ฉายรังสีที่ปริมาณรังสี 0.5 kGy (กลาง) และ 1 kGy (ขวา)

       นอกจากนี้ ยังได้ทำการศึกษาวิธีการตรวจสอบอาหารฉายรังสีด้วยวิธีเทอร์โมลูมิเนสเซนส์ (TL) ซึ่งเป็นวิธีทางกายภาพที่อาศัยกระบวนการเรืองแสง (luminescence) ของสารประกอบอนินทรีย์ เช่น สารประกอบประเภทซิลิเกตที่แยกออกมาจากผลิตภัณฑ์อาหาร โดยสารประกอบดังกล่าวจะเก็บพลังงานที่ได้รับจากรังสีไว้ แล้วคายพลังงานออกในรูปของแสง ภายหลังที่ได้รับการกระตุ้นด้วยความร้อน โดยทำการตรวจสอบตัวอย่างเครื่องปรุงรสฉายรังสีพบว่า เทคนิคเทอร์โมลูมิเนสเซนต์ เป็นเทคนิคที่สามารถใช้จำแนกตัวอย่างเครื่องปรุงรสที่ผ่านการฉายรังสีได้เป็นอย่างดี

 
คณะผู้วิจัย:
วันวิสา สุดประเสริฐ พรรณี พักคง และถนอมเกียรติ จันทร์จิรจิตร
ภาควิชารังสีประยุกต์และไอโซโทป คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
โทร. 0-2562-5444 ต่อ 1202