การวิเคราะห์สารเมตาบอไลต์ชนิดระเหยยากในน้ำนมสุกรที่เลี้ยงด้วยอาหารเสริมโพรไบโอติกด้วยเทคนิคโปรตอนนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปี

Abstract

น้ำนมเหลือง (colostrum) เป็นน้ำนมที่แม่สุกร หลั่งออกมาในช่วง 24 ชั่วโมงแรกหลังคลอด หลังจากนั้นจะเปลี่ยนเป็นน้ำนมปกติ (mature milk) จนสิ้นสุดช่วงการให้นม ซึ่งองค์ประกอบทางชีวเคมีและคุณค่าทางโภชนาการของน้ำนมเหลืองและน้ำนมสุกรขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น สรีรวิทยาของแม่สุกร ระยะเวลาการให้น้ำนม และการจัดการฟาร์ม ซึ่งส่งผลโดยตรงต่ออัตราการรอดชีวิตและการเจริญเติบโตของลูกสุกร ปัจจุบันมีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเมตาโบโลมิกส์ (metabolomics) ในการศึกษาองค์ประกอบทางชีวโมเลกุล (biomolecular profile) ในน้ำนมและผลิตภัณฑ์นมอย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตามการนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาประยุกต์ใช้เพื่อศึกษาข้อมูลสารเมตาบอไลต์ (metabolite profile) และข้อมูลกรดไขมัน (fatty acid profile) ของน้ำนมสุกรในประเทศไทยยังมีอยู่อย่างจำกัด ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างข้อมูลแบบแผนทางชีวโมเลกุลของน้ำนมที่ได้จากแม่สุกรพันธุ์ผสมแลนด์เรซ x ยอร์คเชียร์จำนวน 63 ตัวอย่าง โดยใช้เทคนิค ¹H-NMR และGC-FID ร่วมกับการวิเคราะห์ทางสถิติหลายตัวแปร จากสุกรที่เลี้ยงโดย (i) อาหารปกติและอาหารที่มีการเสริมจุลินทรีย์โพรไบโอติก (probiotics) (Bacillus licheniformis DSM 28710 และ Clostridium butyricum CBM 588) (ii) ระยะเวลาในการให้น้ำนมแตกต่างกัน (วันที่ 0, 3 และ 17 หลังการคลอด) และ (iii) ลำดับท้องแตกต่างกัน (ลำดับท้องที่ 1, 2 และ 5-8) ผลการวิเคราะห์ด้วย 1H-NMR และ GC-FID พบว่าสามารถระบุชนิดของสารเมตาบอไลต์และกรดไขมันในตัวอย่างน้ำนมสุกรได้ทั้งหมด 35 และ 31 ชนิด ตามลำดับ จากการวิเคราะห์ข้อมูลดังกล่าวโดยการวิเคราะห์จำแนกกลุ่มด้วยการถดถอยกำลังสองน้อยที่สุด (PLS-DA) แสดงให้เห็นว่า ระยะเวลาในการให้น้ำนมมีความแตกต่างกันในน้ำนมเหลือง (วันที่ 0) และน้ำนมสุกร (วันที่ 3 และ 17) เมื่อพิจารณาตัวอย่างน้ำนมที่ได้จากวันเดียวกัน พบว่าอิทธิพลจากการเสริมจุลินทรีย์โพรไบโอติกในอาหาร ส่งผลให้รูปแบบข้อมูลสารเมตาบอไลต์และของน้ำนมเหลืองวันที่ 0 และน้ำนมสุกรวันที่ 17 รูปแบบข้อมูลกรดไขมันของน้ำนมเหลืองวันที่ 0 น้ำนมสุกรวันที่ 3 และน้ำนมสุกรวันที่ 17 มีความแตกต่างกัน โดยสามารถใช้ปริมาณสัมพัทธ์ของสารเมตาบอไลต์ threonine, lactate, ribose, taurine และ biotin และกรดไขมันeicosatrienoic acid, caprylic acid, palmitic acid, lauric acid และ pentadecanoic acid เป็นตัวบ่งชี้ชีวภาพ (biomarker) สำหรับระบุความแตกต่างระหว่างตัวอย่างน้ำนมที่ได้จากแม่สุกรที่เลี้ยงโดยอาหารปกติและอาหารที่มีการเสริมจุลินทรีย์โพรไบโอติกรวมถึงความแตกต่างระหว่างโพรไบโอติกทั้ง 2 สายพันธุ์ได้ และอิทธิพลของลำดับท้องมีแนวโน้มต่อความแตกต่างของสารเมตาบอไลต์ชนิดระเหยยากในตัวอย่างน้ำนมเหลืองสุกรวันที่ 0 และมีแนวโน้มต่อความแตกต่างของกรดไขมันในตัวอย่างน้ำนมสุกรวันที่ 3 และวันที่ 17 ผลการวิจัยดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้เทคนิคทางเคมีวิเคราะห์ขั้นสูงด้วย ¹H-NMR และ GC-FID ร่วมกับการประมวลผลทางเคโมเมตริกซ์ (chemometrics) ในการศึกษาข้อมูลแบบแผนทางชีวโมเลกุลในน้ำนมสุกรได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยข้อมูลที่ได้จากงานวิจัยนี้สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำคัญในการวิจัยและพัฒนาองค์ความรู้ด้านโภชนศาสตร์อาหารสัตว์ (animal nutrition) และสรีระวิทยาการให้น้ำนม (lactation physiology) ของสุกรในอนาคต