งานวิจัยพัฒนาพันธ์ุข้าว

 ผลงานจากทีมวิจัย RSC KU BIOTEC NSTDA

ภาษาไทย (TH)

ภาษาอังกฤษ (EN)
View on Youtube: https://youtu.be/K4jRRdSLmSo

บทความและเนื้อหาต้นฉบับ (Original Content & Author): ศาสตราจารย์ ดร.อภิชาติ วรรณวิจิตร (Prof. Dr. Apichart Vanavichit) ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว (Rice Science Center) มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (Kasetsart University)
ภาพประกอบและเสียงบรรยาย (Narrator & Video): ดร.ธีรยุทธ ตู้จินดา (Dr. Theerayut Toojinda) ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว (Rice Science Center) มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (Kasetsart University)

วิดีโอสั้นชุดนี้จะพาทุกท่านไปทำความเข้าใจเบื้องหลังความสำคัญของงานวิจัย "การถอดรหัสพันธุกรรมข้าว" (Cracking the Rice Code)
ข้อจำกัดในอดีต: เริ่มต้นด้วยการชี้ให้เห็นปัญหาของการปรับปรุงพันธุ์ข้าวแบบดั้งเดิมที่ใช้เวลานาน และอาจไม่ทันต่อความต้องการของประชากรโลกที่เพิ่มขึ้น
กุญแจแห่งอนาคต: แนะนำให้รู้จักกับ "จีโนมข้าว" (Rice Genome) ซึ่งเปรียบเสมือนรหัสลับหรือห้องสมุดข้อมูลทางพันธุกรรมขนาดใหญ่
ภารกิจของนักวิทยาศาสตร์: อธิบายว่านักวิจัยกำลังถอดรหัสเหล่านี้เพื่อค้นหา "ยีน" สำคัญๆ เช่น ยีนที่ช่วยให้ข้าวทนทานต่อความแห้งแล้ง, ยีนที่ให้ผลผลิตสูง และยีนที่เพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ
เป้าหมายสูงสุด: บทสรุปของการวิจัยนี้ ไม่ใช่เพียงแค่การผลิตข้าวได้มากขึ้น แต่คือการสร้างพันธุ์ข้าวที่ดีขึ้น ยั่งยืนขึ้น เพื่อรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) และสร้างความมั่นคงทางอาหารให้กับมนุษยชาติ

  

This short video takes you behind the scenes to understand the significance of the "Cracking the Rice Code" research project.
Past Limitations: We begin by highlighting the challenges of traditional rice breeding, which is time-consuming and struggling to keep pace with the demands of a growing global population.
The Key to the Future: An introduction to the "Rice Genome," which acts as a secret code or a vast library of genetic information.
The Scientific Mission: Explaining how researchers are decoding this information to identify crucial genes, such as those for drought resistance, high yields, and enhanced nutritional value.
The Ultimate Goal: The bottom line of this research is not just about producing more rice, but developing better, more sustainable rice varieties to tackle Climate Change and ensure global food security for humanity.
 
 

 

#CrackingTheRiceCode #RiceGenome #RiceScience #ThaiAgriculture #Research #FoodSecurity

 


ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว ร่วมกับ ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ ปรับปรุงพันธุ์ข้าวสายพันธุ์ต่าง ๆ ขึ้น เพื่อให้มีลักษณะที่เหมาะสมแก่การเพาะปลูกมีความทนทานต่อโรค แมลง และสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลง เพื่อให้เกษตรกรผู้ปลูกข้าวสามารถลดการใช้ปัจจัยการผลิตให้น้อยลงอันจะเป็นการเพิ่มรายได้ แต่นั่นยังไม่เพียงพอสำหรับระบบการค้าข้าวในอนาคตที่จะมีการกำหนดควบคุมการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการปลูกข้าว ดังนั้นจึงได้เกิดโครงการ “4ME”

ลด 4: Four Moderation

1. ลดการใช้น้ำด้วยระบบเปียกสลับแห้ง (AWD)
2. ลดการปล่อยคาร์บอนด้วยการใช้เครื่องจักรพลังงานสะอาด
3. ลดการเผาฟาง ลดการหมักฟางในสภาพน้ำขัง เพื่อลดการปล่อยมีเทน (CH₄)
4. ลดการใช้ปุ๋ยเคมีและสารเคมีทางการเกษตรที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

เพิ่ม 4: Four Enhancement

1. เพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำ (Water Use Efficiency)
2. เพิ่มการใช้พลังงานสะอาดในกระบวนการผลิต
3. เพิ่มความต้านทานโรคแมลงและสิ่งแวดล้อมของพันธุ์ข้าว
4. เพิ่มการจัดการฟางและการตรึงคาร์บอนในดินนา

  

ข้าว 8 สายพันธุ์กำลังศึกษาทดลองในระบบ 4ME

เพื่อเผยแพร่ข้อมูลให้เกษตรกรและผู้ที่เกี่ยวข้องสามารถนำข้อมูลไปใช้ในการผลิตและจำหน่ายเพื่อให้ประเทศไทยเป็นผู้ส่งออกข้าวที่เป็น Carbon Neutrality ได้อย่างสมบูรณ์

 

 


"เมื่อความอร่อยและความสุข ไม่ใช่สิ่งที่ต้องแลกเพื่อให้ได้มาซึ่งสุขภาพที่ดี"

ข้าวไทยในอาหารโภชนาการเฉพาะบุคคลผู้สูงวัยเพื่อลดผลกระทบจากโรคไม่ติดต่อเรื้อรัง
ศ.ดร. อภิชาติ วรรณวิจิตร - 
ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์


ประเทศไทยเข้าสู่ Super-Aging โดยมีผู้สูงวัยกว่า 75% ป่วย NCDs, อัตราเบาหวานสูง และติด Top 4 เอเชีย ด้านโรคอ้วน พร้อมภาวะ Triple-Burden Malnutrition ทำให้ผู้สูงอายุบริโภคอาหารแป้ง–หวาน–มัน–เค็มเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ ค่าใช้จ่ายรักษาพุ่ง และคุณภาพชีวิตลดลง

การพัฒนาสำหรับผู้มีภาวะอ้วน เบาหวาน และโรคไต เพื่อให้อร่อยและยั่งยืนทุกมื้อ โดยแก้ปัญหาอาหารจืดและการคำนวณสารอาหารที่ซับซ้อน PDI ผสาน ข้าว 3G (อิ่มนาน–โภชนาการสูง) กับ Molecular Gastronomy เพื่อดึงรส–กลิ่น–สีธรรมชาติ ลดเครื่องปรุงที่เป็นภาระต่อไตและเบาหวาน พร้อมคงรสสัมผัสกระตุ้นความอยากอาหาร สำรับอาหารเฉพาะบุคคลให้ โปรตีนคุณภาพ ไขมันต่ำ ใยอาหารสูง ช่วยคงมวลกล้ามเนื้อ ส่งเสริมการขับถ่าย และลดไขมันสะสม ผลผลิตนวัตกรรม: โปรตีนพืช–โปรตีนไข่ข้าว–บะหมี่โปรตีน–เต้าหู้ไข่ข้าว, เมนูเฉพาะบุคคล 29 สูตร (GI ต่ำ–โปรตีนดี–ย่อยง่าย) ผลวิจัยอาสาสมัคร 151 ราย (ศิริราช): ลด BWC / BMI / VF / HF, ควบคุมระดับน้ำตาล, Microbiota ดีขึ้น

ตัวอย่างชุดอาหารโภชนบำบัดสำหรับผู้สูงอายุที่มีภาวะโรคไต (ไม่ฟอกไต)

  • พลังงาน: 500 กิโลแคลอรี
  • คาร์โบไฮเดรต: 50 กรัม
  • โปรตีน: 18 กรัม
  • ไขมัน: 25 กรัม
  • คอเลสเตอรอล: 0
  • โซเดียม: 800 มิลลิกรัม
  • โพแทสเซียม: 700 มิลลิกรัม

 

 

ตัวอย่างชุดอาหารโภชนบำบัดสำหรับผู้สูงอายุที่มีภาวะโรคเบาหวานที่ต้องการพลังงาน 1200 แคล
สำหรับรับประทาน 1 วัน

  • พลังงาน: 1,200 กิโลแคลอรี (Kcal)
  • โปรตีน: 83 กรัม
  • ใยอาหาร: 16 กรัม
  • โซเดียม: 1,450 มิลลิกรัม
  • สัดส่วนสารอาหาร:
  • คาร์โบไฮเดรต 48%
  • โปรตีน 34%
  • ไขมัน 18%

 

 

สัดส่วนโภชนาการอาหารที่จัดได้จากการเลือกผสมเมนูอาหารต่างๆ สำหรับการรับประทาน 3 มื้อ และจัดตามช่วงพลังงานเฉพาะบุคคลสำหรับผู้ป่วยโรคอ้วน โรคเบาหวาน และโรคหัวใจ

รายการ
โภชนาการ
พลังงาน
1000 (Kcal)
พลังงาน
1200 (Kcal)
พลังงาน
1500 (Kcal)
พลังงาน
2000 (Kcal)
โปรตีน (g) 47 - 64 56 - 67 70 - 83 82 - 99
ใยอาหาร (g) 13 - 21 16 - 25 20 - 25 27 - 34
โซเดียม (mg) 830 - 1920 1020 - 1970 1220 - 1960 1430 - 1990
สัดส่วนคาร์โบฯ 54 - 66 55 - 67 56 - 66 60 - 69
สัดส่วนโปรตีน 22 - 31 22 - 27 22 - 27 20 - 24
สัดส่วนไขมัน 12 - 20 12 - 20 11 - 19 11 - 17

 

DOI https://doi.org/10.56367/OAG-039-9648

 
Professor Apichart Vanavichit, PhD, a Rice Genomic Breeding Expert at the Rice Science Center, walks us through high-quality crop-based and ovo-based protein hydrolysates to combat non-communicable diseases in Thailand, specifically among its ageing population

The increasing incidence of non-communicable diseases in Thailand, specifically among its ageing population, is now a significant public health concern.

This situation may be associated with reducing protein intake among ageing people.

Older adults may find consuming high-protein beans and animal meats challenging to chew, digest and absorb. Low protein diets have been a leading cause of muscle loss and weakness among older people.

In addition, absorption of plant proteins may be blocked by antinutritive factors, such as trypsin inhibitors found in many tropical legumes and herbs. Diets with high caloric carbohydrates but low protein could lead to more obesity and type-2 diabetes. For these reasons, redesigning high-protein diets is sensible for the well-being of an ageing society.

 

Crop-based high-quality proteins

Protein content in plants ranged from < 2% (tuber crops and vegetables), 6-12% (Cereals) to > 22% (legumes). Nonetheless, a high-quality protein that judges the content of essential amino acids and absorption called The Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) was developed by a joint FAO/WHO expert in 1989. The PDCAAS scores > 1.00 can be called high-quality proteins.

Although rice grains have approximately 6-8% protein content, they are low in lysine, methionine, and cysteine, which makes rice low in PDCAAS, unlike soybean.

Furthermore, a high-quality protein may consider its therapeutic properties against non-communicable diseases (NCDs) for ageing populations by delaying metabolic syndrome and enhancing anti-inflammatory, insulin sensitivity and immune competency.

For these reasons, pigmented rice bran and rice leaf may be considered better choices for high-quality protein rich in antioxidants, anti-inflammatory, dietary fibre, and micronutrients.

The protein research group at Kasetsart University Agricultural Product Development Institute, led by Dr Sukantharos Tadakittisan, has isolated nutrient-rich proteins from crops and unfertilised eggs to meet the goal.

They combined protein hydrolysate with enzyme technologies to isolate plant-based proteins with functional properties against metabolic syndrome from pigmented rice, soybean and mung bean.

For example, the enzymatic protein hydrolysates from Riceberry bran (RBPH) contained 19% highly absorbable protein showing anti-inflammatory, anti-diabetics, and antioxidants.

RBPH also showed potently suppressed survival of the liver cancer cell (Huh-7/SNU-449), the breast cell (MCF-7/MDA-MB-231) and the bile duct cell (KKU-100). In addition, RBPH protected cell lines from Lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation by reducing nitric oxide and cytokine IL-1β accumulation in vitro.

Pre-germination and fermentation induced additional nutraceuticals in rice, soybean and mung bean. Protein isolated from the germinated and fermented soybean and mung bean significantly reduced the size of peptides, enhanced anti-diabetics and phytoestrogen isoflavone aglycone.

Combining these isolated plant-based proteins, we created two nutraceutical products, Purple Protein Noodles and Instant Riceberry Protein Isolate. The 50g of the high-protein noodle contains 11g protein, 3.5g unsaturated fat, 3g dietary fibre, and 28g carbohydrate for only 200 kcal.

Additionally, the 35g serving size of the Instant Riceberry Protein Isolate contains 8g protein, 2g unsaturated fat, and 16g carbohydrate for 116 kcal only. The protein hydrolysate mix showed potent anti-diabetic effects by increasing the activities of alpha-amylase inhibitors and insulin-like proteins.

Still, it was also well perceived by most seniors as having a good taste and neutral smell. No arsenic nor aflatoxins were detected in the products. Therefore, these products are suitable as functional foods for delaying metabolic syndrome among ageing populations.

 

Turning wasteful eggs into high-quality proteins

Thailand is the third largest poultry exporter in the world. As a result, hatchery industries have created a substantial number of infertile eggs, up to 5-10%. Dead eggs are a good source of high-quality protein.

A speciality recipe, Kai Kao, created from unhatched eggs, has become a popular street food in Northeast Thailand.

However, the supply of unhatched eggs is several folds over their consumption. We have now turned these wasteful eggs into nutraceutical animal-based proteins for ageing societies. The pain point of using unhatched eggs in foods stemmed from the disgusting smell of these eggs.

Applying ultrasonic-assisted extraction and enzymatic digestion using bromelain and papain on unfertilised eggs successfully extracted highly absorbable, nutrient-dense protein (UFAP).

The UFAP contained 69% more protein and amino acids than regular eggs, particularly 81% more Lysine and 75% more Methionine. In addition, UFAP had three times more Retinol than 75μg RAE of 50g hard-boiled egg.

The microbial food safety is parallel to commercial white egg protein powder. The in vitro analysis of UFAP revealed enhancing anti-diabetes and supporting an immune system against NCDs in vitro.

Because animals convert 6kg of plant-based protein to make just 1kg of animal-based protein, it is more beneficial and environmentally friendly to develop high-quality plant-based proteins with nutraceuticals to cope with NCDs among ageing populations.

References

  1. Innovative production of protein extracts for the elderly to reduce the incidence of non-communicable diseases/Journal: Journal of Nutrients (in preparation).
  2. Germination of soybean: enhanced protein digestibility and increased antioxidant and anti-diabetic potential/Journal: Journal of Cereal Science (in preparation).
  3. Enhancement of isoflavone aglycone in soybean by fermentation Journal: Journal of Cereal Science (in preparation).

Acknowledgement

The National Research Council of Thailand (NRCT) supported this ongoing project financially.

 

Read more articles : https://www.openaccessgovernment.org

 

 

 

ในต้นฤดูร้อนของรัฐ Texas และ Arkansas เฮลิคอปเตอร์ขนาดเล็กถูกนำขึ้นบินเหนือนาข้าว จุดประสงค์คืออาศัยแรงลมจากใบพัดช่วยในการผสมเกสร ซึ่งเป็นวิธีการสร้างเมล็ดพันธุ์ข้าวลูกผสมของบริษัท RiceTec พันธุ์ที่ได้นั้นเป็นพันธุ์ข้าวที่ให้ผลผลิตสูง และเป็นที่นิยมของเกษตรกรทางตอนใต้ของสหรัฐอเมริกา แม้ว่าวิธีการดังกล่าวจะมีต้นทุนสูง และมีความยุ่งยากเพียงใด แต่ก็ยังคุ้มค่าเมื่อเทียบกับผลลัพธ์ เนื่องจากเมล็ดพันธุ์ลูกผสมนั้น จะเจริญเติบโตเป็นต้นข้าวที่แข็งแรงและปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้เป็นอย่างดี ยิ่งไปกว่านั้นยังให้ผลผลิตสูงกว่าพันธุ์ข้าวปกติ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Hybrid vigor ซึ่งจะพบในลูกผสมที่เกิดจากการผสมข้ามสองพันธุ์ ผลที่ได้คือพันธุ์ลูกผสมที่มีลักษณะดีเด่นเหนือพันธุ์พ่อแม่ ปรากฏการณ์นี้ยังไม่มีคำอธิบายที่แน่ชัด แต่สมมุติฐานที่ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายให้เหตุผลว่า ยีนเด่นจากแต่ละพันธุ์ (พ่อ-แม่) จะข่มยีนด้อยไว้ ทำให้ยีนที่แสดงออกในพันธุ์ลูกผสมมีเพียงยีนเด่นเท่านั้น ผลที่ได้คือ พันธุ์ลูกผสมสามารถให้ผลผลิตได้มากกว่าพันธุ์ปกติถึง 50% ยิ่งไปกว่านั้นต้นพืชที่ได้ยังแข็งแรง ทนทานต่อสภาพแวดล้อม เช่น ทนแล้งได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งลักษณะดังกล่าวนี้สามารถพบเห็นได้ในพันธุ์พืชลูกผสมอื่นๆ เช่นกัน อาทิ ข้าวโพด

หมวดหมู่รอง

หน้าที่ 1 จาก 14

ข่าวสารและกิจกรรม

 

ข้าวลูกผสม

บทความแนะนำ งานวิจัยข้าว

ข้าวลูกผสม” Game-Charger of Rice“ข้าว” ซึ่งตามธรรมชาติเป็นพืชผสมตัวเอง การที่จะสร้างเมล็ดพันธุ์ลูกผสมจึงมีซับซ้อน...

 

 

อนุมูลอิสระ คือ อะไร ? ทำไมต้องสารต้านอนุมูลอิสระ

บทความแนะนำ อนุมูลอิสระ

การได้รับสารต้านอนุมูลอิสระจากอาหาร เช่นวิตามิน อี เบ้ตาแคโรทีน แอนโทไซยานิดิน (anthrocyanidin) สารประกอบโฟลีฟีนอลต่าง ๆ

บทความงานวิจัย

งานบริการของเรา

GENOME ANALYSIS SERVICES

Whole Genome Sequencing  | Bioinformatics | Transcriptome Sequencing  

 

บริการตรวจความหอม (2ap)

ข้าวหอมมะลิ และ พืช อื่น ๆ  

บริการตรวจความบริสุทธิ์สายพันธุ์ข้าว

Dna Profiling Laboratory & DNATEC Lab 

 

    บริการวิเคราะห์จีโนม

Facebook page of RSC KU