คอร์น (Quorn^TM) ผลิตภัณฑ์อาหารจากเชื้อรา

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เอกชัย ชูเกียรติโรจน์ สำนักวิชาวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง จ.เชียงราย 57100

เชื้อราจัดเป็นสิ่งมีชีวิตในกลุ่มจุลินทรีย์ ที่สามารถพบได้ทั่วไปตามธรรมชาติ โดยเฉพาะในบริเวณที่มีความชื้นสูง ในระบบนิเวศ เชื้อรามีบทบาทที่สำคัญ คือ เป็นผู้ย่อยสลายอินทรียสาร (saprophytes หรือ decomposers) เชื้อราไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง แต่สามารถสร้างเอนไซม์ได้หลายชนิด เพื่อใช้ในการย่อยสลายสารชีวโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่ ให้เป็นสารอาหารที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก และดูดซึมเข้าเซลล์ได้ โดยทั่วไป ผู้คนส่วนใหญ่จะคิดว่า เชื้อราเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดโรคในมนุษย์ สัตว์ และ พืช ตลอดจนการทำให้อาหารเน่าเสีย ดังนั้น ผู้อ่านหลาย ๆ ท่านอาจจะแปลกใจ และมีข้อสงสัย ตลอดจนตั้งคำถามไว้ในใจตั้งแต่เห็นชื่อเรื่องแล้วว่า เราสามารถกินเชื้อราได้ด้วยหรือ คอร์นคืออะไร มีลักษณะและรสชาติอย่างไร และอีกสารพันคำถาม ซึ่งผู้เขียนขอไขข้อสงสัยในขั้นแรกก่อนว่า ข้อเท็จจริงก็คือ มีเชื้อราอยู่หลายชนิดบนโลกใบนี้ ซึ่งมีทั้งสายพันธุ์ที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ และในทางกลับกัน ก็มีสายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโทษ สำหรับบทความนี้ผู้เขียนตั้งใจที่จะแนะนำให้ผู้อ่านได้รู้จักกับคอร์นซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากเชื้อราชนิดหนึ่ง ที่มีประโยชน์ และสามารถนำมาใช้เป็นอาหารได้

คอร์นคืออะไร

คอร์นเป็นชื่อทางการค้าของผลิตภัณฑ์อาหารจากเชื้อราชนิดที่มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Fusarium venenatum (รูปภาพที่ 1) หรือเป็นที่รู้จักกันดีในอีกชื่อหนึ่งว่า มัยคอโปรตีน (mycoprotein) เนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์อาหารที่ได้จากเชื้อราและมีโปรตีนสูง

การค้นพบคอร์น

คอร์นเป็นผลงานจากการวิจัยและพัฒนาของบริษัท Ranks Hovis McDougall PLC (RHM) แห่งประเทศอังกฤษ โดยมีแนวความคิดที่จะใช้เป็นแหล่งของโปรตีนทดแทนจากเนื้อสัตว์ ทั้งนี้เนื่องจากในช่วงระหว่างปี พ.ศ. 2493 – 2503 ผู้คนมีความวิตกกังวลว่าประชากรโลกที่มีการเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วนั้นจะเผชิญกับการขาดแคลนอาหารโดยเฉพาะโปรตีนจากแหล่งเนื้อสัตว์

ดังนั้น ในปี พ.ศ. 2507 บริษัท RHM จึงได้เริ่มทดลองแยกและคัดเลือกเชื้อราเป็นจำนวนมากกว่า 3,000 สายพันธุ์ เพื่อทำการตรวจสอบและวิเคราะห์ลักษณะทางสัณฐานวิทยา การผลิตสารพิษ คุณค่าทางโภชนาการ (เน้นปริมาณโปรตีน) ตลอดจนสภาวะที่เหมาะสมในการเจริญเติบโต จากการทดลองพบว่า เชื้อราสายพันธุ์ ATCC PTA-2684 ที่แยกได้จากดินในเมืองมาร์โลว (Marlow) เป็นสายพันธุ์ที่เหมาะสม สำหรับจุดประสงค์ดังกล่าว

พัฒนาการของคอร์น

นับตั้งแต่มีการค้นพบเชื้อราสายพันธุ์ดังกล่าว และกว่าจะมาเป็นผลิตภัณฑ์คอร์นที่วางขายกันทุกวันนี้ ทางคณะผู้วิจัยได้ทำการศึกษาถึงความเหมาะสมและคุณสมบัติของเชื้อรา  กระบวนการผลิตทั้งในระดับห้องปฏิบัติการและในระดับอุตสาหกรรม ตลอดจนการแปรรูปผลิตภัณฑ์ ซึ่งใช้เวลาค่อนข้างนาน ดังนั้น ผลิตภัณฑ์คอร์นจึงจัดได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์อาหารชนิดหนึ่งที่ได้รับการศึกษา วิจัย และพัฒนา อย่างละเอียด และครอบคลุมในทุก ๆ ด้าน

สาเหตุสำคัญที่ทางบริษัท RHM เลือกเชื้อราที่เป็นเส้นสาย (filamentous fungi) แทนที่จะเป็นแบคทีเรีย หรือยีสต์ ประการหนึ่งก็คือการเก็บเกี่ยวผลผลิตที่สามารถทำได้ง่าย นอกจากนี้เส้นใยของเชื้อรายังมีความคล้ายคลึงกันกับโปรตีนไมโครไฟบริล (microfilbrils) ในเนื้อสัตว์ (รูปภาพที่ 2) ซึ่งมีส่วนช่วยให้ลักษณะเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์คอร์นใกล้เคียงกับเนื้อสัตว์

เมื่อคัดเลือกเชื้อราสายพันธุ์ที่มีลักษณะและคุณสมบัติตามที่ต้องการแล้ว ทางบริษัทได้ใช้เวลามากกว่า 15 ปี ในการตรวจสอบความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ โดยใช้เป็นแหล่งอาหารของสัตว์ทดลอง เช่น หมูและวัว รวมทั้งยังได้ทำการทดสอบในมนุษย์ที่เป็นอาสาสมัครด้วย ซึ่งก็พบว่า ผลิตภัณฑ์คอร์น มีความปลอดภัย และไม่เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิต

กระบวนการผลิตคอร์น

ในระยะแรกซึ่งเป็นช่วงของการวิจัยและพัฒนา บริษัทผู้ผลิตได้เพาะเลี้ยงเชื้อราสายพันธุ์ ATCC PTA-2684 ในถังหมักขนาด 300 ลิตร เพื่อศึกษาถึงความเป็นไปได้ของการผลิตในระดับอุตสาหกรรม ตลอดจนการตรวจสอบความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ อาทิ คุณค่าทางโภชนาการ การปนเปื้อนของสารพิษ และการยอมรับของผู้บริโภค และเมื่อได้รับการอนุมัติให้สามารถผลิตในเชิงพาณิชย์ได้จากกระทรวงเกษตร ประมง และอาหาร แห่งสหราชอาณาจักร การผลิตคอร์นได้เปลี่ยนมาใช้ถังหมักขนาด 40,000 ลิตร และในปัจจุบันได้ขยายกำลังการผลิตโดยใช้ถังหมักขนาด 150,000 ลิตร และเนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์อาหารสำหรับการบริโภคของมนุษย์ ดังนั้นวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต หรือเพาะเลี้ยงเชื้อรา ก็จะต้องเป็นวัตถุดิบที่ได้รับการตรวจสอบ และมีคุณภาพดีด้วย โดยทั่วไป การผลิตชีวมวลของเชื้อรา จะใช้น้ำตาลกลูโคส และแอมโมเนีย เป็นแหล่งของคาร์บอน และไนโตรเจน ตามลำดับ และจะควบคุมสภาวะในการเลี้ยงที่เหมาะสมต่อการเจริญของเชื้อรา ได้แก่ อุณหภูมิให้อยู่ในช่วง 28 – 30 องศาเซลเซียส และค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) เท่ากับ 6 จากสภาวะที่เหมาะสมดังกล่าว พบว่า สามารถเก็บเกี่ยวชีวมวลของเชื้อรา F. venenatum ได้ในปริมาณมากถึง 300 – 350 กิโลกรัม ต่อชั่วโมง

เมื่อได้ปริมาณชีวมวลของเชื้อราตามที่ต้องการแล้ว จะต้องทำการกำจัดปริมาณของกรดนิวคลีอิก โดยเฉพาะอาร์เอ็นเอ (RNA) ที่มีมากให้ลดลงจนอยู่ในระดับที่จะไม่ทำให้เกิดอันตรายต่อผู้บริโภค (โรคเก๊าท์) ซึ่งสามารถทำได้โดยการนำชีวมวลของเชื้อราไปไว้ในถังหมักที่มีอุณหภูมิ 68 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 – 45 นาที การเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นนี้จะช่วยทำให้โมเลกุลของอาร์เอ็นเอสลายตัวเป็นโมเลกุลที่เล็กลง และสามารถแพร่ออกจากเซลล์ของเชื้อรา จากนั้น ก็จะเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นเป็น 90 องศาเซลเซียส เพื่อระเหยปริมาณของของเหลว จนกระทั่งมีปริมาณของของแข็ง (ซึ่งก็คือเส้นใยของเชื้อรา) ตั้งแต่ 20 เปอร์เซ็นต์ขึ้นไป จึงทำการปั่นเพื่อตกตะกอนของเส้นใย จากนั้นนำมาผสมกับไข่ขาว และสารปรุงรสอื่น ๆ แล้วจึงแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์คอร์นในรูปแบบต่าง ๆ กัน (รูปภาพที่ 3) สำหรับของเหลวที่สกัดได้ในขั้นตอนสุดท้ายนี้ยังสามารถนำมาผลิตเป็นเครื่องปรุงรสที่มีชื่อทางการค้าว่า Quessent^TM

คุณค่าทางโภชนาการ

มัยคอโปรตีนที่ได้จากเชื้อรา F. venenatum พบว่ามีคุณค่าทางโภชนาการสูง โดยเฉพาะปริมาณของโปรตีนที่มีมากไม่แพ้อาหารจากเนื้อสัตว์ มีกรดอะมิโนที่จำเป็นทุกชนิด นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์คอร์นยังมีปริมาณของเส้นใยอาหารที่สูง ซึ่งเป็นสารประเภทไคตินและกลูแคนที่พบในผนังเซลล์ของเชื้อรา และที่สำคัญ คอร์นไม่มีโคเลสเตอรอล และยังมีปริมาณของไขมันอิ่มตัวที่ต่ำ ซึ่งคุณสมบัติดังกล่าวนี้ไม่พบในผลิตภัณฑ์อาหารประเภทโปรตีนจากเนื้อสัตว์ (ตารางที่ 1)

สรุป

คอร์นเป็นผลิตภัณฑ์มัยคอโปรตีนที่ได้รับการวิจัยและพัฒนา โดยในระยะแรกมีวัตถุประสงค์ที่จะใช้เป็นแหล่งโปรตีนทดแทนในกรณีที่มีการผลิตโปรตีนจากเนื้อสัตว์ไม่เพียงพอ ถึงแม้ว่าเหตุการณ์ดังกล่าวจะไม่ได้เกิดขึ้นตามที่คาดการณ์ไว้ ก็ไม่ได้ทำให้คอร์นลดความสำคัญลง ในทางตรงกันข้าม คอร์นเริ่มเป็นที่รู้จักและได้รับความนิยมจากผู้บริโภค นอกจากนี้บริษัทผู้ผลิตได้ปรับเปลี่ยนกลยุทธ์และประชาสัมพันธ์คอร์นในรูปแบบใหม่ โดยเน้นส่งเสริมการขายในรูปแบบของผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพ ทั้งยังได้ทำการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง มีการแปรรูปผลิตภัณฑ์คอร์นให้มีความหลากหลาย สอดคล้องกับรสนิยมและรูปแบบในการดำรงชีวิตของผู้บริโภค อาทิ การใช้คอร์นเป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ซีเรียล (cereals) โยเกิร์ต และไอศกรีม นอกจากนี้ยังได้พัฒนาผลิตภัณฑ์คอร์นให้เป็นผลิตภัณฑ์อาหารที่ปราศจากโปรตีนจากสัตว์อย่างแท้จริง (meat-free product) เพื่อให้เหมาะสมกับกลุ่มผู้บริโภคที่เป็นมังสวิรัติ

ผลิตภัณฑ์คอร์นนับว่าเป็นการเริ่มต้นที่สำคัญของการนำจุลินทรีย์โดยเฉพาะเชื้อรามาใช้เป็นแหล่งอาหารสำหรับมนุษย์ ความสำเร็จนี้น่าจะช่วยเปลี่ยนแปลงทัศนคติของมนุษย์ต่อการนำจุลินทรีย์มาใช้ประโยชน์ และจะเป็นแรงผลักดันให้เกิดนวัตกรรมสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารชนิดใหม่จากจุลินทรีย์ในอนาคต

ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์คอร์น

1. คอร์นผลิตจากเชื้อราชนิด Fusarium venenatum ที่แม้ว่าจะจัดอยู่ในอาณาจักรเดียวกันกับเห็ด (Kingdom Fungi) แต่ F. venenatum ก็เป็นสิ่งมีชีวิตคนละชนิดกับเห็ด ดังนั้นคำกล่าวของบริษัทที่ว่าคอร์นเป็นมัยคอโปรตีนที่มีต้นกำเนิดมาจากเห็ดก็ไม่ถูกต้องทีเดียวนัก สำหรับสาเหตุที่ทางบริษัทได้ใช้คำอธิบายเช่นนั้นเพียงเพื่อต้องการให้ผลิตภัณฑ์เป็นที่ยอมรับสำหรับผู้บริโภค ซึ่งได้ประโยชน์ในเชิงจิตวิทยา และการประชาสัมพันธ์ผลิตภัณฑ์

2. เชื้อราที่ใช้ในการผลิตคอร์นแยกได้จากแหล่งดินตัวอย่าง ที่เมือง Marlow ในเขต Buckinghamshire ประเทศอังกฤษ และเป็นที่มาของชื่อบริษัท Marlow Foods ผู้ผลิตคอร์นในปัจจุบัน

3. เชื้อราสายพันธุ์ ATCC PTA-2684 เดิมถูกระบุชนิดว่าเป็น F. graminearum จนกระทั่งมีการศึกษาเพิ่มเติม และผลที่ได้จากการตรวจสอบทางพันธุกรรม พบว่า จริง ๆ แล้วเป็นชนิด F. venenatum

4. เชื้อราหลาย ๆ ชนิดในจีนัส Fusarium เป็นสายพันธุ์ที่สามารถผลิตสารพิษ (mycotoxins) ที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้ รวมทั้งเชื้อราชนิด F. graminearum และ F. venenatum อย่างไรก็ตาม เชื้อราสายพันธุ์ที่ใช้ในการผลิตคอร์นได้รับการตรวจสอบแล้วว่าเป็นสายพันธุ์ที่ไม่ผลิตสารพิษดังกล่าว

5. ในปัจจุบัน มีผลิตภัณฑ์คอร์นวางขายตามร้านค้าในประเทศต่าง ๆ ไม่น้อยกว่า 10 ประเทศ ได้แก่ สหราชอาณาจักร เบลเยียม เดนมาร์ก ฝรั่งเศส เยอรมัน ไอร์แลนด์ เนเธอร์แลนด์ สวีเดน สวิตเซอร์แลนด์ และสหรัฐอเมริกา

6. อย่างไรก็ตาม มีรายงานว่าผลิตภัณฑ์คอร์นอาจจะทำให้เกิดอาการแพ้ (allergenicity) ได้ในผู้บริโภคบางคน ซึ่งเป็นลักษณะที่คล้ายกันกับผู้บริโภคบางคนที่จะมีอาการแพ้ผลิตภัณฑ์อาหารประเภทไข่ นม ถั่วเหลือง และอาหารทะเล

ตารางที่ 1 สรุปเหตุการณ์สำคัญที่เกิดขึ้นสำหรับการค้นพบและพัฒนาการของคอร์น

ตารางที่ 2 คุณค่าทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์คอร์นเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์อาหารจากเนื้อสัตว์ นม และเต้าหู้ ข้อมูลที่แสดงได้จากการวิเคราะห์และคำนวณจากตัวอย่างอาหารในปริมาณ 100 กรัม (ที่มา http://www.quorn.us/cmpage.aspx?pageid=511)