กลีเซอรอล : แหล่งพลังงานและสารเพิ่มความน่ากินของอาหารลูกสุกรหย่านม

กลีเซอรอล : แหล่งพลังงานและสารเพิ่มความน่ากินของอาหารลูกสุกรหย่านม

โดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ยุวเรศ  เรืองพานิช ภาควิชาสัตวบาล คณะเกษตร กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

กลีเซอรอล (glycerol)

        กลีเซอรอลหรือกลีเซอรีน คือแอลกฮอล์ชนิดหนึ่งที่มีคาร์บอน 3 ตัวต่อกันและมีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH group) ต่อกับคาร์บอนทั้ง 3 ตัว (ภาพที่ 1) กลีเซอรอลบริสุทธิ์เป็นของเหลว หนืดใส ไม่มีกลิ่น มีรสหวาน กลีเซอรอลมีจุดเดือดที่ 290 องศาเซลเซียสและจุดหลอมเหลวที่ 18 องศาเซลเซียส ละลายน้ำและแอลกฮอล์ได้ดี แต่ไม่ละลายในอีเทอร์ เบนซิล หรือน้ำมัน (ศิริพร, 2551)

แหล่งของกลีเซอรอล

        ในร่างกายของสิ่งมีชีวิตนั้นพบว่ากลีเซอรอลถูกสังเคราะห์ได้จากน้ำตาลกลูโคส โดยกลูโคสจะสลายตัวในวิถีไกลโคไลซิสได้เป็น Dihydroxyacetone phosphate ซึ่งจะถูกใช้เป็นสารตัวกลางในการสังเคราะห์กลีเซอรอล เมื่อนำกลีเซอรอลมาทำปฏิกิริยากับกรดไขมันจะได้เป็นไตรกลีเซอไรด์หรือฟอสโฟลิปิดซึ่งเป็นไขมันที่สะสมเพื่อเป็นพลังงานสำรองในร่างกาย และเมื่อร่างกายของสัตว์อยู่ในสภาวะอดอาหารหรือขาดพลังงาน ไขมันสะสมนี้จะถูกสลายเพื่อนำกรดไขมันไปใช้ในการสร้างพลังงาน ส่วนกลีเซอรอสที่ได้จากการสลายไขมันนั้นจะสามารถนำไปสังเคราะห์กลูโคสหรือเข้าสู่วิถีไกลโคไลซีสเพื่อนำไปสร้างพลังงานให้แก่ร่างกาย ในระบบอุตสาหกรรม กลีเซอรอลนั้นพบว่าเป็นผลิตผลพลอยได้จาก 3 กระบวนการหลัก คือ การผลิตสบู่ การผลิตกรดไขมัน และการผลิตอัลคิลเอสเทอร์หรือไบโอดีเซล ในการผลิตไบโอดีเซลจะมีกลีเซอรอลเป็นผลิตพลพลอยได้ประมาณ 10% ซึ่งเมื่อนำมากลั่นแยกเมทานอลออกไปแล้ว จะได้กลีเซอรอลที่มีระดับความบริสุทธิ์ที่แตกต่างกันออกไป เช่น กลีเซอรอลที่มีความบริสุทธิ์ 82-85% จะเป็นกรดที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ ขณะที่กลีเซอรอลที่มีความบริสุทธิ์สูง 99.7% จะสามารถนำมาใช้ในกระบวนการผลิตและเครื่องสำอางรวมทั้งผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน (นิรนาม, 2550)

เมทาบอลิซึมของกลีเซอรอล

        เมื่อสัตว์ได้รับกลีเซอรอลเข้าสู่ร่างกาย กลีเซอรอลจะถูกดูดซึมผ่านเซลล์เยื่อบุผนังลำไส้เล็ก (mucosalcell) เพื่อขนส่งเข้าสู่กระแสเลือดโดยตรง ด้วยขนาดโมเลกุลที่เล็กของกลีเซอ

รอลทำให้สามารถถูกดูดซึมได้ดีที่ลำไส้ กระบวนการดูดซึมกรดไขมันและกลีเซอรอลจะเกิดขึ้นโดยร่างกายจะนำกรดไขมันและกลีเซอรอลมารวมตัวกับเกลือน้ำดี กลายเป็นอนุภาคเล็กๆ ที่ละลายน้ำได้ เรียกว่า ไมเซลล์ (micelled) ซึ่งจะถูกดูดซึมเข้าสู่เยื่อบุของผนังลำไส้เล็กด้วยวิธีการที่เรียกว่า พิโนไซโตซิส (pinocytosis) หรือโดยการแพร่ (diffusion) จากนั้นกลีเซอรอลจะถูกขนย้ายไปที่ตับเพื่อรวมกับหมู่ฟอสเฟตจาก ATP โดยมีเอนไซม์ glycerol kinase เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งในที่สุดจะถูกเปลี่ยนเป็นกลีเซอรอลดีไฮด์-3-ฟอสเฟต (glyceroldenyde-3-phosphate) ซึ่งเป็นสารตัวกลาง (intermediate) ในวิถีไกลโคไลซิส (glycolysis) จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นไพรเวทแล้วผ่านเข้าวัฏจักรเครบส์ได้เป็นพลังงานในรูป ATP ออกมา ในการเปลี่ยนกลีเซอรอลให้เป็นกลูโคสจะต้องใช้กลีเซอรอลจำนวน 2 โมเลกุล และใช้พลังงาน คือ ATP 2 โมเลกุล จึงจะได้กูลโคส 1 โมเลกุล เมื่อกลูโคสที่ได้จากการสังเคราะห์กลีเซอรอลถูกนำเข้าไปในวัฏจักรเครบส์จะได้พลังงานในรูป ATP จำนวน 38 ATP เมื่อรวมกับพลังงานที่ได้รับจากขั้นตอนการเปลี่ยนกลีเซอรอลเป็นกลูโคสอีก 6 ATP รวมทั้งสิ้นจะได้พลังงาน 44 ATP แต่การเปลี่ยนกลีเซอรอลให้เป็นกลูโคสจะต้องใช้พลังงาน 2 ATP ดังนั้น พลังงานทั้งหมดจะเหลือ 42 ATP ต่อกลีเซอรอล 2 โมเลกุล ซึ่งเท่ากับ 1 โมเลกุลของกลีเซอรอลจะได้พลังงานทั้งสิ้น 21 ATP (บุญล้อม, 2541)

พลังงานใช้ประโยชน์ได้ของกลีเซอรอลสำหรับสุกร

        จากงานวิจัยของผู้เขียนและคณะพบว่า ค่าพลังงานรวมและค่าพลังงานที่ใช้ประโยชน์ได้ของกลีเซอรอลที่มีความบริสุทธิ์ 99.22% ในสุกรเล็ก มีค่าเท่ากับ 4,057 kcal/kg และ 3,627 kcal/kg ตามลำดับจะเห็นได้ว่า กลีเซอรอลที่มีความบริสุทธิ์นั้นสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานที่ดีสำหรับสุกรระยะเล็ก และเมื่อนำกลีเซอรอลไปผสมอาหารทดลองของสุกรระยะเล็กเพื่อทดสอบด้านการกินได้เบื้องต้นของสุกรที่น้ำหนัก 20 กก. จำนวน 20 ตัว โดยทำการเลี้ยงเป็นระยะเวลา 14 วัน พบว่าการเสริมกลีเซอรอลนั้น ส่งผลทำให้ปริมาณการกินอาหารของสุกรเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (P<0.05) เมื่อเทียบกับกลุ่มที่ได้รับอาหารปกติ ซึ่งอาจเนื่องมาจากการที่กลีเซอรอลมีรสหวาน จึงสามารถกระตุ้นการกินอาหารของสุกรได้ จากการทดลองยังพบว่า สุกรแทบไม่ต้องการระยะเวลาของการปรับตัวในการกินอาหารในสูตรอาหารที่ผสมกรีเซอรอล โดยจะสามารถกินอาหารสูตรที่มีกลีเซอรอลได้ดีตั้งแต่มื้อแรกที่ให้ แสดงให้เห็นว่ากลีเซอรอลช่วยเพิ่มความน่ากินของอาหารและสามารถกระตุ้นการกินในสุกรได้ดี ดังนั้น การใช้กลีเซอรอลผสมในสูตรอาหารคาดว่าจะช่วยแก้ปัญหาการปรับตัวเข้ากับอาหารใหม่ของลูกสุกรหย่านมได้เป็นอย่างดี ผู้เขียนและคณะจึงได้ดำเนินงานวิจัยต่อเนื่องในสุกรหย่านม พบว่าการเสริมกลีเซอรอลที่ระดับ 5.0% ทำให้ปริมาณการกินได้ต่อตัวต่อวันของสุกรอนุบาลสูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05)

        อย่างไรก็ตามการใช้กลีเซอรอลเป็นแหล่งพลังงานในอาหารสัตว์ ควรพิจารณาปริมาณการปนเปื้อนของเมทานอลในกลีเซอรอลด้วย เนื่องจากกลีเซอรอลที่ได้จากกระบวนการผลิตไบโอดีเซลนั้นมีหลายเกรด และมีปริมาณเมทานอลตกค้างอยู่ในระดับที่แตกต่างกัน เมทานอลจัดเป็นสารมีพิษ ซึ่งเมื่อเข้าสู่ร่างกายโดยการบริโภคจะถูกย่อยให้เป็นกรดฟอร์มิกและอัลดีไฮล์ ซึ่งมีผลกระทบต่อการทำงานของร่างกายรวมทั้งประสาทตา เมื่อได้รับในปริมาณที่มากกว่า  150 ppm  สามารถทำให้ตาบอดและเกิดพิการได้  ปริมาณของเมทานอลในกลี

เซอรอลดิบนั้นพบว่ามีรายงานในระดับที่แตกต่างกันไป ซึ่งผันแปรตั้งแต่ 200 ppm - > 3,000 ppm การนำ

        กลีเซลรอลมาใช้ในเป็นวัตถุดิบในการผลิตอาหารสัตว์นั้น จึงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบปริมาณเมทานอลตกค้างอย่างเคร่งครัด โดยกลีเซอรอลบริสุทธิ์นั้นจะเป็นรูปที่มีความเหมาะสมที่สุดในการนำมาเลี้ยงสัตว์ เนื่องจากมีปริมาณเมทานอลอยู่ในระดับที่ไม่ก่อให้เกิดความเป็นพิษต่อร่างกายสัตว์

เอกสารอ้างถึง

บุญล้อม  ชีวอิสระกุล, 2541.  ชีวเคมีทางสัตวศาสตร์, เชียงใหม่. ภาควิชาสัตวศาสตร์ คณะ

        เกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

นิรนาม, 2550. การผลิตไบโอดีเซล, Thongma biodiesel น้ำมันไบโอดีเซล จากน้ำมันพืชเก่า

        ใช้แล้ว.

        แหล่งที่มา: http://thongmabiodiesel.blogspot.com/2007/05/naoh-0.html, 1

สิงหาคม 2551.

ศิริพร จงผาติวุฒิ. 2551. กลีเซอรอลผลิตภัณฑ์พลอยได้จากไบโอดีเซล, วารสารส่งเสริมเทคโน

        โลยี 35 (198) : 70-76.