'ซิงค์ไอออน' จากธาตุอาหารเสริม สู่ผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อโรค

วรายุทธ สะโจมแสง นักวิจัยจากทีมวิจัยนาโนเทคโนโลยีเพื่อสิ่งเเวดล้อม กลุ่มวิจัยวัสดุผสมและการเคลือบนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สวทช.) กล่าวว่า จากผลการสำรวจพบว่า เกษตรกรผู้เลี้ยงสัตว์มากกว่า 80% ในไทย เลือกใช้ยาปฏิชีวนะตลอดวงจรการเลี้ยงสัตว์ ตั้งแต่การรักษาโรค ป้องกันโรค และเร่งการเจริญเติบโตในสัตว์ ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งของปัญหาเชื้อดื้อยา

นอกจากนี้ ยังพบว่า เกษตรกรส่วนใหญ่ มีการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่ถูกต้อง และขาดความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้ยาปฏิชีวนะ ส่งผลให้ยาปฏิชีวนะตกค้างในเนื้อสัตว์ รวมถึงพบการดื้อยาหลายขนาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อแบคทีเรีย ก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจเป็นมูลค่ามหาศาล ทั้งมีการออกกฎหมายห้ามใช้หรือการควบคุมที่เข้มงวดสำหรับยาปฏิชีวนะ รวมถึงการระงับการนำเข้าและส่งคืนสินค้าที่มาจากประเทศไทยและมีการใช้มาตรการกีดกันทางการค้า

ซิงค์หรือคอปเปอร์ มีสมบัติที่สามารถฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคได้ แต่ประสิทธิภาพนั้นไม่ดีนัก ด้วยมีลักษณะเป็นเกลือที่ละลายน้ำได้ ทำให้เมื่อโดคาร์บอเนต ฟอสเฟต หรืออินทรีย์สารประจุลบไปจับ ทำให้ประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อโรค ลดลงกว่า 80% 

ตอบความต้องการอุตฯ ปศุสัตว์

โครงการวิจัย “การพัฒนากระบวนการผลิตซิงค์ไอออนสำหรับยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย” จึงเกิดขึ้น โดยใช้ไอออนเข้ามาเป็นตัวช่วยให้สารมีความเสถียร ประสิทธิภาพคงที่ พร้อมเติมพอลิเมอร์ธรรมชาติหรือกรดอะมิโน ไปล้อมรอบประจุบวกของ ซิงค์ไอออนหรือคอปเปอร์ไอออน ซึ่งเป็นไอออนจากธาตุอาหารเสริม (micronutrients) ทำให้สามารถทำหน้าที่ฆ่าเชื้อโรคได้ แม้จะโดนสารประจุลบมาจับที่สำคัญคือ เป็นการเสริมประสิทธิภาพให้มากขึ้นเป็นเท่าตัว ทำให้สามารถใช้ได้ในปริมาณที่น้อยลง

ดังนั้น ประจุบวกของซิงค์ไอออนหรือคอปเปอร์ไอออนจึงมีความว่องไว สามารถออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อได้รวดเร็ว และยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อได้เป็นหลายเท่าตัว เมื่อเปรียบเทียบกับเกลือซิงค์หรือคอปเปอร์ทำให้ใช้ความเข้มข้นน้อย สามารถต่อยอดไอออนจากธาตุอาหารเสริมสู่ผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อในโรงเรือน ฟาร์มสัตว์ และสัตว์โดยเฉพาะต้านการอักเสบของเต้านมโค รวมไปถึงวัตถุดิบในอาหารสัตว์เพื่อทดแทนการใช้ยาปฏิชีวนะ

ภาพ : ดร.วรายุทธ สะโจมแสง และนางสาวภัทรพร โกนิล นักวิจัยจาก ทีมวิจัยนาโนเทค

วรายุทธ กล่าวว่า ผลการทดสอบภาคสนามในฟาร์มหมู จากการใช้ซิงค์ไอออนฆ่าเชื้อแบคทีเรียและไวรัสในวัตถุดิบอาหารสัตว์เพื่อทดแทนการใช้สารฟอร์มาลดีไฮด์ พบว่า สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ได้แก่ อีโคไลและซัลโมเนลลา รวมถึงลดปริมาณแบคทีเรียที่มีชีวิต (total count bacteria) นอกจากนี้ ยังใช้ในการฉีดพ่นพื้นผิวในฟาร์มสัตว์เพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียและไวรัสที่เป็นสาเหตุของโรคในสัตว์

งานวิจัย “การพัฒนากระบวนการผลิตซิงค์ไอออนสำหรับยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย” ตอบโจทย์หลักของรัฐบาลในเชิงเศรษฐกิจแบบ BCG ที่สามารถแข่งขันได้ในระดับโลก ได้แก่ เศรษฐกิจชีวภาพ (Bioeconomy) ที่มุ่งเน้นการใช้ทรัพยากรชีวภาพเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มเชื่อมโยงกับเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) ที่คำนึงถึงการนำวัสดุต่างๆ กลับมาใช้ประโยชน์ให้มากที่สุด และทั้ง 2 เศรษฐกิจนี้ อยู่ภายใต้เศรษฐกิจสีเขียว (Green Economy) ที่ต้องพัฒนาควบคู่ไปกับการพัฒนาสังคม และการรักษาสิ่งแวดล้อมได้อย่างสมดุลให้เกิดความมั่นคงและยั่งยืนไปพร้อมกัน 

ยูนิซิลกรุ๊ปส่งขายแบรนด์ Naxzon

นวัตกรรมนี้ได้จดอนุสิทธิบัตรและถ่ายทอดเทคโนโลยีให้กับ บริษัท ยูนิซิล กรุ๊ป จำกัด เพื่อผลิตและจำหน่ายซิงค์ไอออนผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อจุลินทรีย์และไวรัสจากธรรมชาติ ในชื่อของ “Naxzon”  นายธนากร ตั้งเมธากุล กรรมการผู้จัดการ บริษัท ยูนิซิล กรุ๊ป จำกัด กล่าวว่า บริษัทเองสนใจในกลุ่มแร่ธาตุที่สามารถฆ่าเชื้อได้ เพราะในท้องตลาด

ปัจจุบัน สารฆ่าเชื้อที่มีประสิทธิภาพสูงจะต้องนำเข้ามาจากต่างประเทศ ในราคาที่สูง หรือหากมีแร่ธาตุสูง ก็มีความเป็นพิษสูงตามไปด้วย หรือหากความเป็นพิษต่ำ ประสิทธิภาพก็ไม่สูงเท่าที่ต้องการ หรืออาจไม่ครอบคลุมเชื้อทั้งหมด จนได้ทราบว่า ทางนาโนเทคมีงานวิจัยทางด้านนี้ จึงเข้ามาพูดคุยปรึกษา จนเกิดเป็นโครงการวิจัยข้างต้น ในปี 2561 

“เราเชื่อในเทคโนโลยีที่นักวิจัยนาโนเทคพัฒนาขึ้น ซิงค์ไอออนสามารถเป็นตัวเลือกใหม่ทดแทนสารฟอร์มาลดีไฮด์ ในราคาที่ถูกกว่าผลิตภัณฑ์ที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศกว่า 30%   แต่ยังมีราคาสูงกว่าผลิตภัณฑ์ภายในประเทศอยู่บ้าง อย่างไรก็ดี เรามองว่า ซิงค์ไอออนจากธรรมชาติมีโอกาสทางการตลาดสูง โดยเฉพาะเมื่อสหภาพยุโรปรวมถึงจีนเริ่มแบนสารฟอร์มาลดีไฮด์แล้ว” กรรมการผู้จัดการยูนิซิล กรุ๊ป กล่าว 

นอกจากนี้ นวัตกรรมซิงค์ไอออนยังสามารถแก้ปัญหาเชื้อจุลินทรีย์และไวรัส ที่มีผลกระทบต่ออุตสาหกรรมปศุสัตว์ได้ อาทิ เชื้อไวรัสอหิวาต์สุกรอัฟริกัน (African swine fever virus, ASFV) ที่นวัตกรรมนี้ตอบโจทย์ โดยสามารถนำไปฆ่าและป้องกันเชื้อไวรัสอหิวาต์สุกรอัฟริกันได้ ตอบโจทย์อุตสาหกรรมการเลี้ยงสุกร ซึ่งมีมูลค่าตลาดรวม 74,600 ล้านบาทในปี 2562 หากไม่มีการป้องกันเชื้อดังกล่าว จะทำให้สุกรเสียชีวิตมากกว่า 50% และยังสร้างผลกระทบต่อภาคเกษตรกรรม และธุรกิจที่เกี่ยวเนื่อง อย่างมหาศาล