สาหร่ายขนาดเล็ก หรือสาหร่ายเซลล์เดียวอย่าง สไปรูลินา (Spirulina) และคลอเรลล่า (Chlorella) กำลังจะเข้ามามีบทบาทในงานค้นคว้าวิจัยทางการแพทย์ ด้วยคุณสมบัติครบถ้วนเหมาะสมที่เป็นทางออกให้กับประเด็น จริยธรรมในสัตว์ทดลอง
เวลาที่วงการแพทย์จะทดลองยาหรือหาความรู้ใหม่ๆ ในการรักษา เช่นการศึกษาชีววิทยาของเซลล์ การทดสอบความเป็นพิษของสารต่าง ๆ ต่อเซลล์ การทดสอบและพัฒนายารักษาโรค การทดสอบการรักษาด้วยพันธุกรรมบำบัด การศึกษาลักษณะและรักษาเซลล์มะเร็งด้วยวิธีต่าง ๆ รวมไปถึงการผลิตวัคซีน จะเอาไปทดลองกับมนุษย์ย่อมไม่ได้ จึงต้องใช้ “วิธีการเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์” ขึ้นมาเพื่อการทดลอง ซึ่งเทคโนโลยีนี้ถูกใช้เป็นเครื่องมือสำคัญในงานทางวิทยาศาสตร์และทางการแพทย์มานานแล้ว
เรื่องสำคัญในการเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์ คือ “อาหารเลี้ยงเซลล์” ซึ่งต้องมีองค์ประกอบของสารอาหารและฮอร์โมนที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ที่เพาะเลี้ยง
องค์ประกอบหนึ่งที่นิยมนำมาเสริมในอาหารเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์คือ “ซีรัมตัวอ่อนลูกวัว” (Fetal bovine serum: FBS) ซึ่งเป็นของเหลวที่ได้จากการตกตะกอนของเลือด โดยจะมีลักษณะเป็นของเหลวใสสีเหลืองแยกชั้นกับตะกอนเลือด
เนื่องจากมีความครบถ้วนทั้งกรดอะมิโน ฮอร์โมน วิตามิน โปรตีน ไขมัน และแร่ธาตุที่จำเป็นสำหรับการเจริญและเพิ่มจำนวนเซลล์ นอกจากนี้ซีรัมของตัวอ่อนลูกวัวมีปริมาณของแอนติบอดี้ต่ำ จึงส่งผลกระทบต่อเซลล์ที่เพาะเลี้ยงน้อย แต่การใช้ซีรัมของตัวอ่อนลูกวัวมีข้อจำกัดหลายอย่าง ทั้งราคาแพง การผลิตในปริมาณสูงทำได้ยาก องค์ประกอบของซีรัมในแต่ละครั้งที่ผลิตได้มีความผันแปรไปตามลูกวัวแต่ละตัว มีความเสี่ยงในการปนเปื้อนจากไวรัส และการทำให้ซีรัมบริสุทธิ์มีความยุ่งยาก
ประกอบกับปัญหาเกี่ยวข้องกับจริยธรรมในสัตว์ที่เป็นประเด็นหลัก เนื่องจากการผลิตซีรัมของตัวอ่อนลูกวัวต้องดูดเลือดจากหัวใจลูกวัวที่ยังไม่เกิดมาเพื่อใช้ผลิตซีรัม
ด้วยข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้นักวิจัยหันมาให้ความสนใจในการหาแหล่งซีรัมใหม่ทดแทนซีรัมของตัวอ่อนลูกวัว
ทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจในการนำไปผลิตซีรัมเพื่อใช้ทดแทนซีรัมของตัวอ่อนลูกวัว ก็คือสาหร่ายขนาดเล็กเนื่องจากสามารถเพาะเลี้ยงได้ง่าย เจริญเติบโตไว ต้นทุนการเพาะเลี้ยงต่ำ เพราะเจริญเติบโตด้วยการสังเคราะห์แสง แถมใช้พื้นที่ในการเพาะเลี้ยงน้อยเมื่อเทียบกับการเลี้ยงวัวหรือสัตว์อื่นๆ
ถ้ามาดูองค์ประกอบของสารภายในเซลล์ของสาหร่ายก็พบว่าอุดมไปด้วยโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต วิตามิน และแร่ธาตุ ซึ่งใกล้เคียงกับองค์ประกอบในซีรัมของตัวอ่อนลูกวัว และยังมีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพสำคัญมากมาย ที่สามารถต้านอนุมูลอิสระและต้านจุลชีพอีกด้วย
การผลิตซีรัมจากสาหร่ายยังสามารถควบคุมกระบวนการผลิต ทำให้สามารถทำซ้ำได้ และสารที่สกัดได้มีความสม่ำเสมอมากกว่าเมื่อเทียบกับซีรัมของตัวอ่อนลูกวัว จึงช่วยลดความแปรปรวนที่อาจเกิดขึ้นจากซีรัมที่นำไปผสมกับอาหารที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ ทำให้ผลการศึกษาที่ได้จากการทดลองมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น จึงเหมาะกับการใช้งานด้านวิทยาศาสตร์และการแพทย์
ซีรัมที่ผลิตได้จากสาหร่ายยังมีความปลอดภัยและปนเปื้อนน้อยกว่าซีรัมของตัวอ่อนลูกวัว เมื่อนำไปเป็นส่วนผสมของอาหารเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์ จึงปลอดภัยและลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนที่อาจมาจากซีรัมในระหว่างการเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์ในงานวิจัยและงานทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพต่าง ๆ
การขยายขนาดและความยั่งยืนในการผลิตซีรัมจากสาหร่ายมีความเป็นไปได้สูง เนื่องจากสาหร่ายสามารถเพาะเลี้ยงได้ในปริมาณมากโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพหรือบ่อเปิด ทำให้สามารถเพิ่มขนาดการเพาะเลี้ยงและการผลิตได้
การผลิตซีรัมจากสาหร่ายจึงมีความยั่งยืน นอกจากนั้นการเพาะเลี้ยงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และสามารถนำไปซื้อขายเป็นคาร์บอนเครดิตได้อีกด้วย
ด้วยเหตุผลเหล่านี้ทำให้ซีรัมที่ผลิตได้จากสาหร่ายขนาดเล็กจึงเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่น่าสนใจทั้งในเรื่องของความยั่งยืนและปราศจากข้อกังวลประเด็นจริยธรรมในสัตว์
สาหร่ายขนาดเล็กที่มีรายงานในการนำมาศึกษาเพื่อหาแนวทางความเป็นไปได้ในการสกัดและใช้เป็นซีรัมในการเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์ คือ สไปรูลินา (Spirulina) และคลอเรลล่า (Chlorella)
โดยสาหร่ายทั้ง 2 ชนิดนี้ได้รับการรับรองโดยทั่วไปว่าปลอดภัย จากทั้งสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (US-FDA) หน่วยงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งสหภาพยุโรป (EFSA) และองค์การอาหารและการเกษตร (FAO) ทั้งยังได้รับการยอมรับว่าเป็นซูเปอร์ฟู้ด เนื่องจากองค์ประกอบทางโภชนาการสูง โดยมีปริมาณโปรตีนสูงถึง 60-70% มีวิตามิน กรดไขมัน และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิดที่มีศักยภาพในการบำบัดรักษา ต้านอนุมูลอิสระ ต้านจุลชีพ ต้านมะเร็ง และต้านการอักเสบ และพบว่าสารสกัดจากสาหร่ายทั้งสองชนิดมีศักยภาพในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์บางชนิด ปัจจุบันงานวิจัยยังอยู่ในระหว่างการศึกษาหาปริมาณการใช้ที่เหมาะสม รวมทั้งความสามารถในการประยุกต์ใช้กับเซลล์ชนิดอื่น ๆ ต่อไป
โอกาสของสาหร่ายขนาดเล็กจึงไม่ใช่เรื่องเล็กๆ หากมีการวิจัยพัฒนาและการขยายขนาดการผลิตอย่างต่อเนื่อง ย่อมเป็นการสร้างมาตรฐานใหม่ที่จะปฏิวัติวงการทดลองทางวิทยาศาสตร์และการแพทย์ได้อย่างไม่ต้องสงสัย
แหล่งข้อมูล