ดร.นุชนาถุ รังคดิลก*, สุมลธา หนูคาบแก้ว, และ รศ.ดร.จุฑามาศ สัตยวิวัฒน์#
ห้องปฏิบัติการเภสัชวิทยา สถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ (CRI)
#อาจารย์ประจำหลักสูตรพิษวิทยาสิ่งแวดล้อม สถาบันบัณฑิตศึกษาจุฬาภรณ์ (CGI)
ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจเกี่ยวกับปัญหาสุขภาพอันเนื่องจากการได้รับอาหารที่เกิดจากการปนเปื้อนของสารเคมีในสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะสารหนู การตรวจวิเคราะห์หาปริมาณสารหนูในข้าวซึ่งเป็นอาหารหลักในการบริโภคสำหรับคนไทยจึงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง ในการวิเคราะห์หาปริมาณสารหนู (Arsenic) ในตัวอย่างต่างๆนิยมใช้วิธี Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (GFAAS) ซึ่งหาปริมาณสารหนูในรูปสารหนูทั้งหมด (Total As) [1-3] แต่เนื่องจากความเป็นพิษของสารหนูขึ้นอยู่กับชนิดและรูปแบบ (species) ที่แตกต่างกันของสารหนูดังนั้นจึงมีการศึกษาหาปริมาณ species ของสารหนูโดยใช้วิธี Hydride Generation Atomic Absorption Spectrometry (HG-AAS) [4-7] ซึ่งเทคนิค HG-AAS เป็นเทคนิคที่ค่อนข้างยุ่งยาก ในปัจจุบันจึงมีเทคนิคที่นิยมกันมากคือ Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่สามารถวิเคราะห์หาปริมาณสารหนูรวมถึงโลหะหนักชนิดอื่นได้ด้วย เป็นเทคนิคที่มีความไววิเคราะห์สูง (sensitivity) และสามารถวิเคราะห์ได้หลายธาตุในครั้งเดียวกัน (Multielement analysis) [8,9] และเพื่อจำแนก species ของสารหนู จึงมีการนำเทคนิค High Performance Liquid Chromatography (HPLC) มาต่อเข้ากับเทคนิคที่ใช้ในการตรวจวัดสารหนูคือ HG-AAS [10,11] และที่นิยมมากคือต่อเข้ากับ ICP-MS [12-14]
ในการทำวิจัยเกี่ยวกับสารหนูในข้าวเป็นที่น่าสนใจของหลายๆกลุ่มงานวิจัยทั่วโลก (ตารางที่ 1) และวิธีที่นิยมมากที่สุดคือ HPLC-ICP-MS [15-19] โดยศึกษาปัจจัยต่างๆที่มีผลต่อ สารหนูในข้าว เช่น ศึกษาปริมาณ Total As ในข้าวที่มาจากการหุงข้าวด้วยวิธีที่แตกต่างกัน [20,21] พบว่า ถ้าใช้น้ำล้างข้าวสารที่มีสารหนูสูง จะมีสารหนูในข้าวสุกสูงด้วย และการหุงข้าวด้วยวิธีต่างกันก็ทำให้ปริมาณสารหนูในข้าวต่างกันด้วย นอกจากนี้มีงานวิจัยที่ศึกษาวิธีการสกัดตัวอย่างข้าวเพื่อนำไปวิเคราะห์หา species ต่างๆ ของสารหนู พบว่าการสกัดด้วยตัวสกัดที่ต่างกัน (น้ำ กรดไนตริก เมทานอล และ เอนไซม์) [22] และวิธีสกัดที่ต่างกัน (shaking, heating, ultrasonic, accelerate และ microwave) [16] จะทำให้ผลการสกัดแตกต่างกัน (extraction efficiency) ซึ่งการสกัดที่ดีที่สุด คือ ใช้น้ำและสกัดด้วยไมโครเวฟ ที่อุณหภูมิ 80ºC [16] มีการศึกษาการเกิด interconversion ของสารหนูในระหว่างการสกัด [22] รวมถึงการสกัดด้วยวิธีเดียวกันแต่ใช้ข้าวต่างชนิดกันก็มีประสิทธิภาพการสกัดที่แตกต่างกัน [23] และมีงานวิจัยในประเทศต่างๆเกี่ยวกับการวิเคราะห์หาปริมาณสารหนูทั้งในแบบ Total As และ species โดยการสุ่มตัวอย่างข้าวต่างๆหรือผลิตภัณฑ์จากข้าว รวมถึงปริมาณสารหนูในส่วนต่างๆของข้าว [17,24-27] นอกจากนี้ยังมีการศึกษาเปรียบเทียบปริมาณ Total As ในข้าวเปรียบเทียบกับปริมาณ Total As ในดินที่ปลูก [28] พบว่า ไม่มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงกัน และมีการศึกษา speciation ของสารหนูในดินโดยวิธี Sequential Extraction เพื่อดูความสัมพันธ์ของสารหนูในดินและในข้าว [24] พบว่า บาง fraction ของสารหนูในดิน มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงกับสารหนูในข้าว (brown rice) นอกจากนี้ได้มีงานวิจัยที่ศึกษาเกี่ยวกับ Bioaccessibility ของสารหนูในข้าว โดยการสกัดข้าวด้วยการจำลองในระบบทางเดินอาหาร (3 stages คือ กระเพาะ ลำไส้เล็ก และลำไส้ใหญ่) โดยใช้ The simulator of the human intestinal microbial ecosystem (SHIME) [29] ผลการศึกษา พบว่า Bioaccessibility ของสารหนูทั้ง 3 stages คือ 38-43%
ในปัจจุบันหลายประเทศให้ความสำคัญกับการปนเปื้อนสารหนูในข้าว ซึ่งไม่ได้จำเพาะแต่ Total As เท่านั้น แต่จำเป็นต้องทราบค่าสารหนูแต่ละ species ด้วย โดยเฉพาะสารหนูอนินทรีย์ ซึ่งมีความเป็นพิษสูง คณะกรรมการโคเด็กซ์สาขาสารปนเปื้อน (Codex Committee on Contaminants in Foods) จัดตั้งขึ้นโดยองค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) และองค์การอนามัยโลก (WHO) ซึ่งทำหน้าที่กำหนดมาตรฐานอาหาร (Codex Standard) ได้มีความพยายามที่จะกำหนดค่าปริมาณปนเปื้อนสูงสุด (Maximum Level; ML) ของสารหนูอนินทรีย์ในข้าว รวมถึงหาวิธีมาตรฐานที่จะใช้ในการวิเคราะห์ด้วย ซึ่งจะมีการประชุมกันที่ประเทศจีน ในเดือนมีนาคม 2555
ทางสถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ ได้ทำการศึกษาหาปริมาณสารหนู (Total As) ในข้าวและผลิตภัณฑ์จากข้าว โดยการเก็บตัวอย่างมาตั้งแต่ปี 2550 [30] และกำลังอยู่ระหว่างการวิจัยที่จะศึกษา As speciation ในข้าว โดยใช้เทคนิค HPLC-ICP-MS ซึ่งเป็นเทคนิคที่ให้ความถูกต้องแม่นยำสูง ข้อมูลที่ได้จากการศึกษา speciation จะเป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์ สามารถนำมาใช้ในการอ้างอิงคุณภาพและการติดตามแนวโน้มการปนเปื้อนของสารหนู เพื่อหาสาเหตุและป้องกันการปนเปื้อนในข้าว นอกจากนี้ยังเป็นการควบคุมและรักษามาตรฐานคุณภาพของข้าวไทยให้ปลอดภัยจากการปนเปื้อนของสารหนู เพื่อความปลอดภัยของผู้บริโภคข้าวในประเทศ และเพื่อรักษาตลาดการส่งออกข้าวไทยซึ่งเป็นที่ยอมรับกันว่าเป็นข้าวที่มีคุณภาพสูง
ตารางที่ 1: สรุปงานวิจัยเกี่ยวกับสารหนูในข้าวจากประเทศต่างๆ
เผยแพร่ ณ วันที่ 11 มิถุนายน 2555