การจัดทำมาตรฐานสมุนไพรและฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัดบัวหลวงเพื่อการประยุกต์ใช้เป็นสารอาหารเชิงหน้าที่ในอาหาร

บทคัดย่อ

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อผลักดันการใช้ประโยชน์ของสารสกัดจากส่วนต่างๆ ของบัวหลวง ได้แก่ ใบ กลีบดอก และเกสร ไปสู่เชิงพาณิชย์ โดยได้บูรณาการความรู้และการวิจัยในหลากหลายสาขา โดยประกอบด้วยขั้นตอนการจัดทำมาตรฐานวัตถุดิบตั้งแต่คุณสมบัติทางกายภาพของวัตถุดิบและสารสกัดในรูปแบบผง องค์ประกอบทางเคมี สารสำคัญ ปริมาณสารปนเปื้อนและจุลินทรีย์ ขั้นตอนการศึกษาฤทธิ์ชีวภาพด้านการต้านอนุมูลอิสระและยับยั้งเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ และการนำเทคโนโลยีโอมิกส์เข้ามาศึกษาฤทธิ์ชีวภาพในระดับเซลล์ และการศึกษาความเป็นพิษแบบเฉียบพลันและกึ่งเรื้อรังในสัตว์ทดลองเพื่อรับรองความปลอดภัยต่อผู้บริโภค โดยผลที่ได้จากการศึกษาทั้งหมดนี้สามารถนำไปสู่การขึ้นทะเบียนอาหารใหม่ ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่สำคัญมากในการนำไปใช้ประโยชน์จริงในเชิงพาณิชย์อย่างถูกต้องตามกฏหมายผลการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพชี้ให้เห็นว่าผงสารสกัดจากส่วนต่างๆ ของบัวหลวงมีค่าการละลาย 90% ขึ้นไปทุกตัวอย่าง และมีคุณสมบัติการไหลต่ำ มีปริมาณจุลินทรีย์เป็นไปตามข้อกำหนดตามประกาศกระทรวงสาธารณสุขฉบับที่ 293 และไม่พบการปนเปื้อนของโลหะหนักที่เกินค่ามาตรฐาน สารสำคัญที่พบอยู่ในกลุ่มสารประกอบฟีนอลิก จากการวิเคราะห์ด้วย LC-ESI-MS/MS พบสารกลุ่มกรดฟีนอลิก ได้แก่ 3,4-dihydroxybenzoic acid, gallic acid, caffeic acid และ p-Coumaric acid สารกลุ่มฟลาโวนอยด์ที่พบ ได้แก่ luteolin, quercetin, naringenin, kaempferol และ isorhamnetin โดยมีปริมาณแตกต่างกันไปตามส่วนของบัวหลวง ทั้งนี้พบว่าปริมาณสารสำคัญที่เป็น chemical marker ที่คำนวณได้จากการวิเคราะห์ด้วยวิธี LC-ESI-MS/MS น้อยกว่าปริมาณสารฟีนอลิกและฟลาโวนอยด์รวม ชี้ให้เห็นว่ายังมีสารสำคัญในกลุ่มดังกล่าวที่นอกเหนือจาก chemical marker และจากการวิเคราะห์ปริมาณอนุพันธ์ของฟลาโวนอยด์ พบสารที่มีรายงานเกี่ยวกับฤทธิ์ยับยั้งกลไกต่างๆ ของโรคอัลไซเมอร์ ได้แก่ miquelianin, hyperoside และ astragalin ปริมาณแตกต่างกันออกไปในแต่ละส่วนของบัวหลวง การศึกษาฤทธิ์ชีวภาพในระดับหลอดทดลองประกอบด้วย ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ พบว่าฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดแต่ละส่วน ทดสอบด้วยวิธี DPPH, FRAP และ ORAC มีแนวโน้มไปในทางเดียวกัน โดยสารสกัดเกสรมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงสุด และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดทุกตัวอย่างเป็นกลไก hydrogen atom transfer (HAT) มากกว่า single electron transfer (SET) และพบว่าสารสกัดจากเกสรมีฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ AChE และ BChE สูงที่สุด แต่สำหรับการทำงานของเอนไซม์ BACE-1 พบว่าสารสกัดจากใบแก่มีฤทธิ์ยับยั้งสูงที่สุดการศึกษาฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัดบัวหลวงในระดับเซลล์แบบองค์รวมดำเนินการโดยเทคนิค Connectivity mapping โดยใช้เซลล์มาตรฐานชนิดเซลล์เต้านม MCF10A และเซลล์เป้าหมายที่พัฒนามาจากเซลล์ระบบประสาท SH-SY5Y พบว่าสารสกัดจากส่วนต่างๆ มีผลที่โดดเด่นต่อกลไกด้าน neural system development โดยสารสกัดจากใบมีผลมากที่สุด รองลงมาคือเกสรและกลีบดอก ฤทธิ์ของสารสกัดมีผลมากกว่ายามาตรฐานที่ใช้ในการบรรเทาอาการของโรคอัลไซเมอร์ และมีแนวโน้มเดียวกันกับสารประกอบฟีiiiนอลิกมาตรฐาน ได้แก่ quercetin, kaempferol, rutin และ gallic acid จากการพยากรณ์อาการข้างเคียงพบว่าสารสกัดจากกลีบดอกและเกสรบัวหลวงมีนัยสำคัญของอาการข้างเคียงในระดับต่ำ และไม่พบผลข้างเคียงที่มีนัยสำคัญในสารสกัดจากใบบัวหลวง และจากการศึกษาในสัตว์ทดลอง ผลการศึกษาความเป็นพิษเฉียบพลัน (14 วัน) ของสารสกัดจากใบ กลีบดอก และเกสรบัวหลวง ชี้ให้เห็นว่าสารสกัดทั้งสามตัวอย่างไม่มีความเป็นพิษ เนื่องจาก LD50 มีค่ามากกว่า 5,000 mg/kg body weight และจากการศึกษาความเป็นพิษกึ่งเรื้อรัง พบว่าหลังการทดสอบด้วยการป้อนทางปากเป็นระยะเวลา 90 วัน และการติดตามผล 14 วัน ไม่พบการเกิดพิษจากสารสกัดใบ กลีบดอก และเกสรบัวหลวง โดย NOAEL ของสารสกัดแต่ละตัวอย่างเท่ากับ 1,000 mg/kg body weight และคำนวณเป็นค่า ADI ซึ่งเป็นปริมาณที่คนบริโภคได้สูงสุดต่อวันเท่ากับ 60 mg/d ซึ่งอาจนำไปพิจารณาเป็นโดสของสารสกัดที่ใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารต่อไป อย่างไรก็ตาม ในการกล่าวอ้างด้านสุขภาพจำเป็นจะต้องศึกษาในระดับคลีนิคต่อไป