การพัฒนาและประเมินผลการบริโภคเครื่องดื่มสุขภาพที่มีแอนโธไซยานินและเส้นใยอาหารสูงสำหรับวัยกลางคนและสูงอายุจากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วง

บทคัดย่อ

สืบเนื่องจากงานวิจัยที่ผ่านมาของคณะผู้วิจัยพบว่าซุปสุขภาพที่ผสมสารสำคัญเชิงหน้าที่กลุ่มแอนโธไซยานินจากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วง (สายพันธุ์ผสมเปิดของ KKU ซึ่งพัฒนาโดย ศ.ดร.กมล เลิศรัตน์) สามารถเพิ่มความจำขณะทำงานและลดอาการตาล้าในกลุ่มอาการความผิดปกติทางตาและการมองเห็นที่เกิดจากการใช้งานคอมพิวเตอร์เป็นเวลานานได้ และนอกจากนั้นสารสำคัญเชิงหน้าที่ที่กลุ่มแอนโธไซยานินจากช่อเกสรตัวผู้ของข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงเองก็สามารถลดภาวะปอดอักเสบจากการเหนี่ยวนำด้วยอนุภาค PM2.5 ได้ อย่างไรก็ตามส่วนใหญ่ผู้บริโภคปัจจุบันให้ความนิยมกับสินค้ากลุ่มเครื่องดื่มมากกว่าโดยเฉพาะกลุ่มผสมธัญพืชที่มีเส้นใยอาหารสูงและมีรายงานว่าช่วยกระตุ้นการทำงานของแกนลำไส้และอวัยวะทำให้สมรรถนะการทำงานของร่างกายหลายส่วนดีขึ้น ดังนั้นผู้วิจัยจึงพัฒนาเครื่องดื่มพร้อมชงที่มีสารสำคัญเชิงหน้าที่จากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงขึ้นและตั้งสมมุติฐานว่าเครื่องดื่มนี้จะสามารถเพิ่มสมรรถนะการทำงานของร่างกายให้ดีขึ้น เนื่องจากยังไม่มีข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ยืนยันแนวคิดดังกล่าวจึงพัฒนาโครงการนี้ขึ้นมาเพื่อพัฒนาเครื่องดื่มสุขภาพพร้อมชงจากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วง และ ศึกษาผลการบริโภคเครื่องดื่มที่พัฒนาเป็นเวลา 8 สัปดาห์ต่อความปลอดภัยในการบริโภคและต่อการเปลี่ยนแปลงความจำขณะทำงาน สมรรถนะการทำงานของปอด และ ระบบภูมิคุ้มกันในอาสาสมัครวัยกลางคนและสูงอายุ นอกจากนั้นยังศึกษากลไกการออกฤทธิ์ที่น่าจะเกี่ยวข้องของสารสำคัญเชิงหน้าที่จากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงในกรณีนี้ ในการพัฒนาเครื่องดื่มสุขภาพพร้อมชงผสมสารสำคัญเชิงหน้าที่จากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงคณะผู้วิจัยได้ดำเนินการพัฒนาสูตรโดยใช้ผงข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วง ผงข้าวไรซ์เบอรี่ ผงถั่วเหลือง และ ผงลูกเดือย ผสมกับสารสำคัญเชิงหน้าที่จากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงในอัตราส่วนต่างๆ จำนวน 3 สูตรพบว่าสูตรที่เมื่อทดสอบการยอมรับของผู้บริโภคดีคือสูตรที่มีผงข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วง ร้อยละ 28.57 ผงข้าวไรซ์เบอรี่ ร้อยละ 14.29 ผงถั่วเหลืองร้อยละ 28.57 ผงลูกเดือย ร้อยละ 7.14 น้ำตาลทรายแดงร้อยละ 20.00 เกลือร้อยละ 1.43 โดยมีความชอบโดยรวมสูงที่สุดคือ 7.833?0.93 เมื่อเปรียบเทียบกับสูตรซุปข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงเดิมจะพบว่าเครื่องดื่มสุขภาพพร้อมชงที่ผสมสารสำคัญจากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงมีปริมาณสารประกอบฟีนอล สารฟลาโวนอยด์ สารแอนโธไซยานินสูงขึ้น ตลอดจนมีฤทธิ์ทางชีวภาพดีขึ้น คณะผู้วิจัยได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ให้แต่ละ 1 serving มี 20 กรัม และมีพลังงาน 90 กิโลแคลอรี่ ผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาขึ้นมีอายุการเก็บรักษา (shelf life) ไม่น้อยกว่า 1 ปี เพื่อประเมินความปลอดภัยในการบริโภคและผลการบริโภคคณะผู้วิจัยได้นำผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาขึ้นมาศึกษาแบบ clinical trial study แบบ 3 arm, double blind, placebo- controlled study ในอาสาสมัครทั้งเพศหญิงและชายวัย 45-65 ปี นำมาทำการสุ่มแบ่งกลุ่ม เป็น 3 กลุ่มๆ ละ 23 คน ได้แก่ กลุ่ม placebo และ กลุ่มที่ได้รับเครื่องดื่มสุขภาพพร้อมชงที่ผสมสารสำคัญจากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงขนาด 2 และ 4 กรัมตามลำดับ หลังจากบริโภคเป็นเวลา 8 สัปดาห์แล้วทำการประเมินดัชนีต่างๆ โดยเปรียบเทียบระกว่างกลุ่มและเปรียบเทียบกับดัชนีที่ทดสอบก่อนบริโภคผลิตภัณฑ์ ความจำขณะทำงานซึ่งประเมินด้วย an event-related potential (ERP) และ computerized battery test และ ประเมินสมรรถนะการทำงานของระบบทางเดินหายใจด้วยการวัด lung function test การประเมินผลการบริโภคผลิตภัณฑ์ต่อระบบภูมิคุ้มกัน ทำโดยการตรวจการเปลี่ยนแปลงของ CD marker การประเมินผลต่อการเปลี่ยนแปลงของความเครียดออกซิเดชัน การอักเสบจะดำเนินการโดยใช้ oxidative stress damage และ inflammatory biomarkers เป็นดัชนี การประเมินการเปลี่ยนแปลงสารสื่อประสาทที่มีบทบาทสำคัญต่อความจำ เช่น อเซทิลโคลีนและโมโนเอมีนจะทำโดยใช้การยับยั้งเอนไซม์อเซทิลโคลีนเอสตอเรสและโมโนเอมีนออกซิเดสเป็นดัชนี การประเมินการเปลี่ยนแปลงของอีพีจีเนติกโดยวัดการเปลี่ยนแปลงของฮิสโตนและดีเอ็นเอ และการประเมินการเปลี่ยนแปลงของของจีเนติกโพลีมอร์ฟิซึมที่เกี่ยวข้องก็จะถูกประเมิน นอกจากนั้นยังประเมินความปลอดภัยในการบริโภคผ่านทางการเปลี่ยนแปลงของดัชนีทางโลหิตวิทยาและเคมีคลีนิก ยิ่งไปกว่านั้นผู้วิจัยยังทำการประเมินการเปลี่ยนแปลง Lactic acid producing bacteria และประเมินการเปลี่ยนแปลงของ Lactobacillus spp. และ Bifidobacterium spp. ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงของ short chain fatty acid ข้อมูลได้ถูกทำการวิเคราะห์ด้วย per protocol analysis โดยใช้ ANOVA และ repeated ANOVA ร่วมกับ non parametric test ข้อมูลจากการศึกษาครั้งนี้พบว่าหลังบริโภคเครื่องดื่มสุขภาพที่ 8 สัปดาห์อาสาสมัครที่ได้รับเครื่องดื่มสุขภาพพร้อมชงที่ผสมสารสำคัญจากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงมีความสูงของคลื่น N100 และ P300 เพิ่มขึ้น ร่วมกับมี performance ใน digit vigilance, spatial memory และ numeric working memory test ดีขึ้น การเปลี่ยนแปลงที่พบนี้บ่งชี้ถึงการให้ความสนใจสิ่งเร้าดีขึ้น กระบวนการทางพุทธิปัญญาและความจำขณะทำงานดีขึ้น นอกจากนั้นยังพบการทำงานของปอดดีขึ้นโดยมีค่าดัชนีแสดงสมรรถนะการทำงานของระบบทางเดินหายใจ เช่น FEV1/FVC, PEF และ FEF25-75% ดีขึ้น เอนไซม์อเซทิลโคลีนเอสตอเรสในเลือดของอาสาสมัครที่บริโภคเครื่องดื่มที่พัฒนาขึ้นก็ลดลง และมีดัชนีความเครียดออกซิเดชันได้แก่ 8--OHdG และ MDA ลดลง ร่วมกับการมี acetate และ butyrate เพิ่มขึ้น โดยไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่มีนัยสำคัญอื่นๆ ดังนั้นเมื่อนำข้อมูลทั้งหมดมาประมวลผลจึงน่าจะเป็นผลจากสารสำคัญที่มีแอนโธไซยานินสูงจากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงในการศึกษานี้มีผลยับยั้งการทำงาน AChE ทำให้มีอเซทิลโคลีนเพิ่มขึ้นการใส่ใจสิ่งเร้าและความจำขณะทำงานดีขึ้น นอกจากนั้นการที่แอนโธไซยานินมีผลลดความเครียดออกซิเดชันและเพิ่มการกระตุ้นแกนลำไส้และสมอง (Gut-Brain-Axis) ผ่านการเพิ่มการสร้างกรดไขมันสายสั้นก็มีส่วนทำให้ความจำดีขึ้น ส่วนการเพิ่มสมรรถนะการทำงานของระบบหายใจนั้นน่าจะเป็นผลจากการลดความเครียดออกซิเดชัน การเปลี่ยนแปลงที่พบในการศึกษานี้น่าจะเกิดจากแอนโธไซยานินที่มีในสารสำคัญเชิงหน้าที่จากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาขึ้นเนื่องจากไม่พบจีเนติกโพลีมอร์ฟิซึมที่จะมีอิทธิพลต่อการเมแทบอลิซึมของสารแอนโธไซยานินต่างกันในแต่ละกลุ่ม ดังนั้นอัตราเมแทบลิซึมของสารแอนโธไซยานินในทั้งสามกลุ่มจึงไม่ต่างกันมาก การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเครื่องดื่มพร้อมชงที่ผสมสารสำคัญจากข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วงมีศักยภาพในการเพิ่มความจำและเพิ่มสมรรถนะการทำงานของปอดและทางเดินหายใจได้ดี รสชาติเป็นที่ยอมรับของกลุ่มผู้บริโภค ดังนั้นน่าจะเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพที่ช่วยเพิ่มศักยภาพการแข่งขันเชิงพาณิชย์ในตลาดอาหารสุขภาพ อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับการคุมคุณภาพตลอด supply chain คำสำคัญของการวิจัย: ข้าวโพดข้าวเหนียวสีม่วง, ความจำขณะทำงาน, การทำงานของปอด, โภชนาการส่วนบุคคล, สารสำคัญเชิงหน้าที่, แอนโธไซยานิน, เส้นใยอาหาร

คำสำคัญ