ข้าวสรรพสีคืออะไร: จากข้าวใบสีชมพูของนักปรับปรุงพันธุ์ไทย สู่วัตถุดิบจากใบข้าว

ภาพทุ่งนาที่ต้นข้าวมีใบสีชมพู ม่วง ขาว และเขียวสลับกันเป็นลวดลาย อาจดูเหมือนภาพตกแต่งด้วยคอมพิวเตอร์ แต่ข้าวแบบนี้มีอยู่จริงในประเทศไทย และมีชื่อว่า ข้าวสรรพสี (Rainbow Rice) ผลงานปรับปรุงพันธุ์ของศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ข้าวสรรพสีเป็นที่รู้จักในวงกว้างเมื่อภาพของข้าวชนิดนี้ได้ขึ้นปกวารสาร Nature Food ฉบับเดือนพฤษภาคม 2563 และต่อมาถูกนำไปปลูกเป็นแปลงลวดลายเพื่อการท่องเที่ยวเชิงเกษตรในหลายพื้นที่ แต่สำหรับภาคอุตสาหกรรม สิ่งที่น่าสนใจกว่าความสวยงามคือ ใบข้าวที่มีสี ซึ่งกำลังถูกพัฒนาเป็นวัตถุดิบสำหรับอาหารและเครื่องสำอาง

บทความนี้เล่าว่าข้าวสรรพสีคืออะไร มีที่มาอย่างไร แต่ละสายพันธุ์ต่างกันอย่างไร และทำไมใบของข้าวชนิดนี้จึงเป็นโอกาสใหม่ของผู้ประกอบการไทย

ข้าวสรรพสีคือข้าวที่มีสีสันบนใบ

ข้าวทั่วไปมีใบสีเขียว แต่ข้าวสรรพสีเป็นกลุ่มสายพันธุ์ที่ใบมีสีชมพู ม่วง หรือมีแถบสีขาวและเขียว สีเหล่านี้มาจากรงควัตถุกลุ่ม แอนโทไซยานิน (Anthocyanin) ที่สะสมอยู่ในใบ ร่วมกับคลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์ ทำให้ใบข้าวแต่ละสายพันธุ์มีเฉดสีต่างกัน

ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าววางข้าวสรรพสีไว้เป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของงานวิจัย ภายใต้แนวคิดข้าวคุณค่าสูง (Super Nutrient Rice) และแนวคิด “ข้าวทั้งต้นคืออาหาร” (Whole-plant Food) ซึ่งมองว่าคุณค่าของต้นข้าวไม่ได้อยู่ที่เมล็ดเพียงอย่างเดียว

ที่มาของข้าวสรรพสี

ข้าวสรรพสีเป็นผลงานของทีมนักปรับปรุงพันธุ์ ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน นำโดย ศ.ดร.อภิชาติ วรรณวิจิตร ผู้พัฒนาสายพันธุ์ ซึ่งทีมของอาจารย์เป็นที่รู้จักจากการค้นพบยีนความหอมของข้าวหอมมะลิ และการพัฒนาข้าวไรซ์เบอร์รี่

จากข้าวกลายพันธุ์ใบขาว สู่ข้าวใบชมพู

ตามข้อมูลของศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว ข้าวสรรพสีมีที่มาจากการผสมพันธุ์ระหว่างข้าวสองกลุ่ม

1. ข้าวเจ้าหอมนิลพันธุ์กลายใบขาว ซึ่งพบจากห้องสมุดข้าวกลายพันธุ์ที่ศูนย์ฯ สร้างขึ้นด้วยการฉายรังสีเมล็ดข้าวเจ้าหอมนิล
2. ข้าวก่ำหอมนิล ข้าวที่มีสีม่วงทั้งต้น ซึ่งเป็นลูกผสมของข้าวก่ำดอยสะเก็ดและข้าวเจ้าหอมนิล

ศูนย์ฯ เริ่มผสมพันธุ์ในปี 2553 แล้วคัดเลือกต่อเนื่องหลายชั่วรุ่น จนได้ข้าวสรรพสี 5 สายพันธุ์ในช่วงปี 2558–2559 ทั้งหมดได้จาก การผสมพันธุ์และคัดเลือกสายพันธุ์ ไม่ใช่การตัดต่อพันธุกรรม ซึ่งสอดคล้องกับคำบรรยายภาพปก Nature Food ที่ระบุว่าข้าวสรรพสี “created through conventional breeding”

เริ่มจากข้าวประดับ

ในช่วงแรก การคัดเลือกข้าวสรรพสีมุ่งที่รูปลักษณ์ เฉดสี รูปแบบ และทรงใบ ให้เหมาะกับการใช้ประดับ อาจารย์อภิชาติเล่าถึงที่มาของชื่อนี้ไว้ว่า

“นักปรับปรุงพันธุ์ของเรา ได้นำเอาข้าวเจ้าหอมนิลลายคาดขาวไปผสมพันธุ์ กับ ข้าวใบสีม่วงทั้งต้น … ทำการคัดเลือกรูปลักษณ์ เฉดสี รูปแบบ และทรงใบ ให้เหมาะสมกับการใช้ประดับ และตั้งชื่อว่า “ข้าวสรรพสี””

— ให้สัมภาษณ์กับเว็บไซต์เกษตรทำกิน 10 มกราคม 2563

ต่อมา งานวิจัยขยายจากความสวยงามไปสู่คุณค่าของใบ ทั้งในฐานะอาหาร วัตถุดิบ และเครื่องมือลดการเผาในแปลงนา

ข้าวสรรพสี 5 สายพันธุ์ต่างกันอย่างไร

ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าวแบ่งข้าวสรรพสีเป็น 5 สายพันธุ์ ตามสีใบและความสูงของต้น

ข้อมูลของศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าวระบุว่า ข้าวสรรพสีทั้ง 5 สายพันธุ์อยู่ระหว่างขั้นตอนการยื่นจดคุ้มครองพันธุ์พืชใหม่ (Plant Variety Protection)

ข้าวสรรพสี 02 (RBR02) กับงานวัตถุดิบ

ในโครงการพัฒนาวัตถุดิบจากใบข้าว สายพันธุ์ที่ใช้คือ ข้าวสรรพสี 02 หรือ RBR02 ใบสีชมพูทับทิม ต้นเตี้ย โครงการวางแผนปลูกเพื่อเก็บใบในเครือข่ายเกษตรกรอินทรีย์ จังหวัดอุทัยธานี

ข้าวสรรพสีต่างจากข้าวไรซ์เบอร์รี่และข้าวสีอื่นอย่างไร

หลายคนอาจสับสนระหว่างข้าวสรรพสีกับข้าวสีที่วางขายทั่วไป ความต่างสำคัญอยู่ที่ ส่วนของต้นข้าวที่มีสี

ข้าวไรซ์เบอร์รี่เองก็เป็นผลงานของทีมเดียวกัน ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าวเริ่มผสมข้าวเจ้าหอมนิลกับข้าวขาวดอกมะลิ 105 ในปี 2545 จนได้ข้าวกล้องสีม่วงเข้มที่คนไทยรู้จักกันแพร่หลาย ข้าวสรรพสีจึงเป็นการต่อยอดความรู้เรื่องข้าวสีของทีม จากเมล็ดไปสู่ใบ

ในใบข้าวสรรพสีมีอะไร

ข้อมูลที่ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าวและบทความของอาจารย์เผยแพร่ ชี้ว่าใบข้าวสรรพสีมีองค์ประกอบที่น่าสนใจหลายด้าน

• แอนโทไซยานินผสมหลายชนิด ได้แก่ ไซยานิดิน พีโอนิดิน พีลาร์โกนิดิน และเดลฟินิดินในรูปกลูโคไซด์ เป็นที่มาของสีชมพูและม่วง
• ใยอาหารสูงและแป้งน้อย ต่างจากเมล็ดข้าวที่มีแป้งเป็นหลัก
• คลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์ ซึ่งอยู่ร่วมกันในใบ ทำให้ใบแต่ละสายพันธุ์มีเฉดสีต่างกัน

ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลของใบข้าวสรรพสีในงานวิจัยของศูนย์ฯ ส่วนค่าที่ใช้กำหนดคุณภาพวัตถุดิบจริงจะมาจากการวัดใบ RBR02 ในแปลงของโครงการ ซึ่งเป็นด่านพิสูจน์แรกก่อนการผลิต

ข้าวสรรพสีกับการท่องเที่ยวเชิงเกษตร

ก่อนจะเป็นวัตถุดิบ ข้าวสรรพสีเป็นที่รู้จักจากแปลงนาที่ปลูกเป็นลวดลายด้วยข้าวต่างสี บทความของอาจารย์ใน Open Access Government (2564) เล่าถึงแปลงสาธิตที่บ้านซาง อำเภอแม่ริม จังหวัดเชียงใหม่ ช่วงปลายปี 2563 ถึงต้นปี 2564 ซึ่งใช้ข้าวสรรพสีสร้างทุ่งนาที่เปลี่ยนสีตามการเติบโตของต้นข้าว และดึงผู้มาเยือนให้ชุมชน

แนวคิดนี้แสดงให้เห็นว่าข้าวหนึ่งพันธุ์สร้างคุณค่าได้หลายทาง ทั้งความสวยงาม การท่องเที่ยว และวัตถุดิบ ซึ่งตรงกับแนวคิด “ข้าวทั้งต้นคืออาหาร” ที่ใช้ประโยชน์จากต้นข้าวทุกส่วน

ข้าวสรรพสีบนเวทีโลก

ความโดดเด่นของข้าวสรรพสีทำให้ผลงานนี้ได้รับความสนใจจากนานาชาติ

• ปกวารสาร Nature Food ฉบับที่ 1 เล่มที่ 5 (พฤษภาคม 2563) ใช้ภาพข้าวสรรพสีเป็นภาพปกในหัวข้อ “Disruptive vision” ภาพโดย Anat Sukeewong ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
• กรณีศึกษาการใช้ใบ ศูนย์ฯ เผยแพร่ตัวอย่างการนำใบข้าวไปทำผงสำหรับขนมอบ และทำภาชนะจากใบ

จากข้าวสวย สู่วัตถุดิบจากใบข้าว

สิ่งที่ทำให้ข้าวสรรพสีต่างจากข้าวสีอื่นๆ คือสีอยู่ที่ ใบ ไม่ใช่แค่ที่เมล็ด เกษตรกรจึงยังเก็บเกี่ยวเมล็ดได้ตามปกติ และสามารถสร้างรายได้เพิ่มจากใบ ถ้าหาจังหวะการเก็บใบที่ไม่กระทบผลผลิตเมล็ดได้

ใบข้าวสรรพสีมีจุดเด่นในฐานะวัตถุดิบหลายด้าน

• มีสีในตัว จากแอนโทไซยานิน เหมาะต่อการพัฒนาเป็นสารสกัดสีจากธรรมชาติ
• แทบไม่มีแป้ง และมีใยอาหารเป็นองค์ประกอบหลัก
• มีโปรตีนในใบ ที่สามารถนำไปพัฒนาเป็นโปรตีนไฮโดรไลเสต
• ระบุแหล่งที่มาได้ เมื่อปลูกในเครือข่ายเกษตรกรที่ได้รับรองมาตรฐานอินทรีย์

โครงการพัฒนาวัตถุดิบจากใบข้าวสรรพสี RBR02 จึงออกแบบกระบวนการแบบ ไบโอรีไฟเนอรี (Biorefinery) สองสาย ให้ได้วัตถุดิบ 3 ชนิดจากใบชุดเดียว ได้แก่ โปรตีนไฮโดรไลเสต สารสกัดแอนโทไซยานิน และใยอาหาร ปัจจุบันวัตถุดิบทั้งหมดยังอยู่ระหว่างพัฒนา และกำลังผ่านด่านพิสูจน์ทีละขั้น อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเรื่องสารสกัดได้ในบทความ สารสกัดใบข้าวคืออะไร

บทบาทของ TIBD

TIBD เป็นพันธมิตรด้านการนำเทคโนโลยีสู่เชิงพาณิชย์ของโครงการใบข้าวสรรพสี RBR02 ร่วมกับบริษัท เค-เอพีไอ จำกัด โดยสายพันธุ์และองค์ความรู้พัฒนาโดยมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ TIBD และ K-API เป็นพันธมิตร ไม่ได้ถือกรรมสิทธิ์ในสายพันธุ์

TIBD ทำหน้าที่

• พาวัตถุดิบจากใบข้าวไปพบผู้ผลิตอาหารและเครื่องสำอางที่มีโจทย์จริง
• ประเมินร่วมกับทีมวิจัยว่าวัตถุดิบควรทดสอบอย่างไรในสูตรของผู้ผลิต
• จัดทำระบบเอกสารประกันคุณภาพ ให้พร้อมสำหรับผู้ซื้อแบบธุรกิจต่อธุรกิจ

ข้าวสรรพสีเป็นหน้าที่ 3 ในซีรีส์ Deep Tech Innovators ของ TIBD ต่อจาก Cold Plasma และ Silk Crystal ติดตามเรื่องราวทั้งหมดได้ที่ Deep Tech Innovators 03: ข้าวสรรพสี RBR02

ข้าวสรรพสี: เมื่อความสวยงามของใบข้าวกลายเป็นวัตถุดิบ

ข้าวสรรพสีเริ่มต้นจากความตั้งใจสร้างข้าวที่สวยงามสำหรับประดับ แต่ด้วยแนวคิดที่มองต้นข้าวทั้งต้นเป็นแหล่งคุณค่า ใบข้าวสีชมพูกำลังก้าวจากแปลงท่องเที่ยวไปสู่ห้องปฏิบัติการและโรงงาน สำหรับผู้ประกอบการไทย นี่คือตัวอย่างของนวัตกรรมจากมหาวิทยาลัยไทยที่อาจกลายเป็นวัตถุดิบที่มีเรื่องเล่าและตรวจสอบที่มาได้ในอนาคตอันใกล้

หากคุณสนใจทดสอบวัตถุดิบจากใบข้าวในผลิตภัณฑ์ของคุณ คลิก เพื่อติดต่อทีมที่ปรึกษา TIBD

อ้างอิง

1. ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. ข้าวสรรพสี (Rainbow Rice). https://dna.kps.ku.ac.th/research/breeding/rainbow-rice
2. Nature Food, Volume 1 Issue 5, May 2020 (cover). https://www.nature.com/natfood/volumes/1/issues/5
3. เกษตรทำกิน (10 มกราคม 2563). ข่าวข้าวสรรพสี. https://kasettumkin.com/agriculture-news/36880/
4. Open Access Government (2021). Rainbow rice: A paradigm shift in future foods. https://www.openaccessgovernment.org/rainbow-rice/112325/
5. ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (2565). Leaves from a new rice variety boost, nourish both people and planet. https://dna.kps.ku.ac.th/research/articles/leaves-from-a-new-rice-variety-boost-nourish-both-people-and-planet