ผลของเปปไทด์ต้านมะเร็งจากรำข้าวอินทรีย์ในผลิตภัณฑ์โยเกิร์ตต่อประสิทธิภาพการยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็ง

บทคัดย่อ

การผลิตและศึกษาประสิทธิภาพของเปปไทด์ต้านมะเร็งจากรำข้าวในครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อ ประยุกต์ใช้ประโยชน์จากรำข้าวในเชิงการป้องกันและหรือบำบัดรักษาโรคมะเร็ง จากการนำเมล็ดข้าวที่ทำ การเกษตรแบบอินทรีย์ 4 สายพันธุ์ คือ ข้าวหอมดอกมะลิ 105 ข้าวหอมนิล ข้าวหอมแดง และข้าวเหนียว กข6 สายพันธุ์ละ 40 กิโลกรัม นำมาสีเพื่อแยกรำข้าวและนำรำข้าวมากรองผ่านตะแกรงขนาด 354 ไมครอน พบว่า ได้ปริมาณรำข้าว 1.86, 1.78, 1.81 และ 1.52 กิโลกรัม ตามลำดับ เมื่อสกัดไขมันออกจากรำข้าวด้วยเฮกเซน แล้ว พบว่าได้รำข้าวปราศจากไขมันในรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 รำข้าวหอมนิล รำข้าวหอมแดง และรำข้าว เหนียว กข6 ร้อยละ 90.52, 90.30, 90.44 และ 90.00 ตามลำดับ เมื่อนำรำข้าวที่ไม่มีไขมันไปสกัดโปรตีนแล้ว พบว่าได้โปรตีนจากรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 รำข้าวหอมนิล รำข้าวหอมแดง และรำข้าวเหนียว กข6 ร้อยละ 3.84, 4.08, 4.21 และ 3.78 ตามลำดับ และจากการนำโปรตีนรำข้าวไปย่อยด้วยเอนไซม์อัลคาเลสแล้ว พบว่า ได้เปปไทด์ชีวภาพจากโปรตีนรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 รำข้าวหอมนิล รำข้าวหอมแดง และรำข้าวเหนียว กข6 ร้อยละ 59.70, 71.93, 76.83 และ 34.13 ตามลำดับ ผลจากการนำเปปไทด์ชีวภาพจากโปรตีนรำข้าวไปผ่าน สภาวะกระเพาะอาหารจำลองแล้ว พบว่าได้เปปไทด์ชีวภาพจากรำข้าวที่ทนต่อสภาวะกระเพาะอาหารจำลอง จากเปปไทด์ชีวภาพจากโปรตีนรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 รำข้าวหอมนิล รำข้าวหอมแดง และรำข้าวเหนียว กข6 ร้อยละ 43.47, 47.87, 57.73 และ 41.40 ตามลำดับ จากการนำเปปไทด์ชีวภาพจากโปรตีนรำข้าวไปผ่าน สภาวะลำไส้จำลองแล้ว พบว่าได้เปปไทด์ชีวภาพจากรำข้าวที่ทนต่อสภาวะลำไส้จำลองจากเปปไทด์ชีวภาพ จากโปรตีนรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 รำข้าวหอมนิล รำข้าวหอมแดง และรำข้าวเหนียว กข6 ร้อยละ 62.25, 85.48, 89.83 และ 53.91 ตามลำดับ ฤทธิ์ของเปปไทด์ชีวภาพที่ระดับความเข้มข้นแตกต่างกัน 4 ระดับ คือ 75, 125, 250 และ 500 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร จากรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 รำข้าวหอมนิล รำข้าวหอมแดง และ รำข้าวเหนียว กข6 ต่อการยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็งลำไส้ พบว่ามีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็งลำไส้ ที่ระดับร้อยละ 56 – 63, 41 – 51, 58 – 60 และ 46 - 53 ตามลำดับ โดยฤทธิ์ยับยั้งการ เจริญดังกล่าวมีแนวโน้มพบว่าเปปไทด์ชีวภาพจากรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 และรำข้าวหอมแดงมีฤทธิ์ในการ ยับยั้งการเจริญได้ดีกว่าเปปไทด์ชีวภาพจากรำข้าวสายพันธุ์อื่น ๆ ในขณะที่ฤทธิ์ของเปปไทด์ชีวภาพจากรำข้าว หอมดอกมะลิ 105 รำข้าวหอมนิล รำข้าวหอมแดง และรำข้าวเหนียว กข6 ต่อการยับยั้งการเจริญของ เซลล์มะเร็งตับ พบว่ามีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็งตับที่ระดับร้อยละ 53 – 60, 36 – 51, 49 – 52 และ 48 - 54 ตามลำดับ โดยฤทธิ์ยับยั้งการเจริญดังกล่าวมีแนวโน้มพบว่าเปปไทด์ชีวภาพ จากรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญได้ดีกว่าเปปไทด์ชีวภาพจากรำข้าวสายพันธุ์อื่น ๆ การพัฒนาผลิตภัณฑ์โยเกิร์ตเสริมเปปไทด์ชีวภาพมะเร็งในครั้งนี้ ได้คัดเลือกเปปไทด์ที่มีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญ ของเซลล์มะเร็งได้ดี ได้แก่ เปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งที่ผลิตจากรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 และผลิตจากรำข้าว หอมแดง โดยแบ่งกลุ่มการทดลองออกเป็น 5 กลุ่ม คือ (1). กลุ่มควบคุม คือ ใช้หัวเชื้อหมักชนิด S. thermophillus TISTR 458 และ L. bulgaricus TISTR 895 (2). กลุ่มที่เสริมเปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งที่ ผลิตจากรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 ที่ความเข้มข้น 100 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร (HM1), (3). กลุ่มที่เสริมเปปไทด์ ชีวภาพต้านมะเร็งที่ผลิตจากรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 ที่ความเข้มข้น 500 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร (HM2), (4). กลุ่มที่เสริมเปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งที่ผลิตจากรำข้าวหอมแดงที่ความเข้มข้น 100 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร (HD1) และ (5). กลุ่มที่เสริมเปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งที่ผลิตจากรำข้าวหอมแดงที่ความเข้มข้น 500 ไมโครกรัม ต่อมิลลิลิตร (HD2) โดยทุกกลุ่มใช้เวลาในการหมักโยเกิร์ตไม่แตกต่างกัน คือ ใช้เวลาในการหมัก 7 ชั่วโมง โดย ที่ pH ของโยเกิร์ตค่อย ๆ ลดลงตามระยะเวลาที่ใช้ในการหมักเพิ่มขึ้น ปริมาณแลคติกแอซิดแบคทีเรียใน ผลิตภัณฑ์โยเกิร์ต พบว่ามีปริมาณไม่แตกต่างในทุกกลุ่มการทดลองและมีการลดลงในช่วงเก็บรักษาในปริมาณ ไม่มากนัก โดยปริมาณแลคติกแอซิดแบคทีเรียในกลุ่มควบคุม HM1, HM2, HD1 และ HD2 มีจำนวนลดลงจาก 9.28, 9.33, 9.34, 9.30 และ 9.36 ในวันที่ 1 เป็น 8.67, 8.77, 8.79, 8.69 และ 8.84 log CFU/ml ในวันที่ 28 ตามลำดับ การเปลี่ยนแปลงค่าของ pH ผลิตภัณฑ์โยเกิร์ตเสริมเปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็ง พบว่ามีค่าไม่ แตกต่างกันในช่วงเก็บรักษา โดยในกลุ่มควบคุม HM1, HM2, HD1 และ HD2 มีการลดลงของ pH จาก 4.72, 4.66, 4.74, 4.64 และ 4.74 ในวันที่ 1 เป็น 4.28, 4.24, 4.22, 4.25 และ 4.20 ในวันที่ 28 ตามลำดับ การเปลี่ยนแปลงค่าความเป็นกรดในผลิตภัณฑ์โยเกิร์ตเสริมเปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็ง โดยพบว่ากลุ่มควบคุม HM1, HM2, HD1 และ HD2 มีการเพิ่มขึ้นของกรดจากร้อยละ 0.52, 0.53, 0.55, 0.54 และ 0.55 ในวันที่ 1 เพิ่มขึ้นเป็นร้อยละ 0.91, 1.11, 1.13, 1.18 และ 1.12 ในวันที่ 28 ตามลำดับ โดยค่าความเป็นกรดใน กลุ่มโยเกิร์ตเสริมเปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งสูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05) ในวันที่ 28 ของการเก็บรักษา คุณค่าทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์โยเกิร์ตเสริมเปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็ง โดยคุณค่าทาง โภชนาการของโยเกิร์ตทุกกลุ่ม พบว่ามีค่าไม่แตกต่างกันทางสถิติ โดยในวันที่ 1 พบว่าโปรตีนมีค่าอยู่ในช่วง ร้อยละ 3.31 – 3.38 ของแข็งร้อยละ 24.43 – 25.94 เถ้าร้อยละ 0.81 - 0.87 และไขมันร้อยละ 3.28 – 3.31 โดยในวันที่ 28 พบว่าโปรตีนมีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 3.89 – 3.98 ของแข็งร้อยละ 25.64 – 29.94 เถ้าร้อยละ 0.83 - 0.85 และไขมันร้อยละ 3.13 – 3.21 ส่วนของคะแนนการยอมรับของโยเกิร์ตที่เสริมเปปไทด์ชีวภาพ ต้านมะเร็ง โดยมีคะแนนของลักษณะที่ปรากฏในทุกกลุ่มมีค่าอยู่ในช่วง 6.12 -6.98 คะแนนของสีมีค่าอยู่ในช่วง6.06 – 6.99 คะแนนของกลิ่นมีค่าอยู่ในช่วง 5.61 – 6.68 คะแนนของรสชาติมีค่าอยู่ในช่วง 5.04 – 7.01 คะแนนของเนื้อสัมผัสมีค่าอยู่ในช่วง 5.73 – 6.96 และคะแนนของความชอบโดยรวมมีค่าอยู่ในช่วง 5.66 – 7.31 คะแนน โดยคะแนนของความชอบโดยรวมในกลุ่ม HM1 มีคะแนนสูงกว่าโยเกิร์ตกลุ่มอื่น ๆ อย่างมี นัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05) และคะแนนทุกคุณลักษณะในกลุ่ม HD2 มีคะแนนยอมรับต่ำกว่ากลุ่มอื่น ๆ อย่าง มีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05) ประสิทธิภาพของโยเกิร์ตเสริมเปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งต่อการยับยั้งการ เจริญของเซลล์มะเร็งลำไส้ โดยอัตราการยับยั้งในกลุ่ม HM1, HM2, HD1 และ HD2 สูงกว่ากลุ่มควบคุมในวันที่ 1 ที่ระดับร้อยละ 121.34, 126.38, 81.71 และ 123.2 ตามลำดับ และสูงกว่ากลุ่มควบคุมในวันที่ 28 ที่ระดับ ร้อยละ 137.94, 123.23, 88.26 และ 117.65 ตามลำดับ ประสิทธิภาพของโยเกิร์ตเสริมเปปไทด์ชีวภาพต้าน มะเร็งต่อการยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็งตับ โดยอัตราการยับยั้งในกลุ่ม HM1, HM2, HD1 และ HD2 สูง กว่ากลุ่มควบคุมในวันที่ 1 ที่ระดับร้อยละ 111.43, 79.78, 66.78 และ 85.02 ตามลำดับ และสูงกว่ากลุ่ม ควบคุมในวันที่ 28 ที่ระดับร้อยละ 121.87, 80.7, 64.26 และ 99.88 ตามลำดับ ประสิทธิภาพของโยเกิร์ตเสริม เปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งต่อการตายแบบอะพอพโทซิสผ่านทาง Caspase 3 และ Caspase 9 ของเซลล์มะเร็ง ลำไส้ โดยมีค่ากิจกรรมของ Caspase 3 ในกลุ่มควบคุม HM1 และ HD2 เท่ากับ 0.085, 0.089 และ 0.082 ตามลำดับ และมีค่ากิจกรรมของ Caspase 9 ในกลุ่มควบคุม HM1 และ HD2 เท่ากับ 0.091, 0.083 และ 0.091 ตามลำดับ ประสิทธิภาพของโยเกิร์ตเสริมเปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งต่อการตายแบบอะพอพโทซิสผ่านทาง Caspase 3 และ Caspase 9 ของเซลล์มะเร็งตับ โดยมีค่ากิจกรรมของ Caspase 3 ในกลุ่มควบคุม HM1 และ HD2 เท่ากับ 0.084, 0.082 และ 0.084 ตามลำดับ และมีค่ากิจกรรมของ Caspase 9 ในกลุ่มควบคุม HM1 และ HD2 เท่ากับ 0.090, 0.083 และ 0.094 ตามลำดับ ประสิทธิภาพของโยเกิร์ตเสริมเปปไทด์ชีวภาพต้าน มะเร็งต่อการเปลี่ยนแปลงลักษณะรูปร่างและการตายแบบอะพอพโทซิสของเซลล์มะเร็งลำไส้ โดยในกลุ่ม negative control และกลุ่มควบคุม พบว่าเซลล์มะเร็งลำไส้จะมีลักษณะรูปร่างเป็นเซลล์กลมใหญ่ปกติ นิวเคลียสมีรูปร่างกลมปกติ และไม่มีการแตกหักของชิ้นส่วนของดีเอนเอ ในขณะที่กลุ่ม HM1 และ HD2 พบว่า เซลล์มะเร็งลำไส้บางส่วนมีการตายแบบอะพอพโทซิส คือ มีลักษณะรูปร่างผิดปกติ เช่น เซลล์ไม่กลมใหญ่ปกติ เซลล์จะหดสั้น ๆ และภายในเซลล์มีการแตกหักของชิ้นส่วนดีเอนเอในนิวเคลียส ประสิทธิภาพของโยเกิร์ตเสริม เปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งต่อการเปลี่ยนแปลงลักษณะรูปร่าง และการตายแบบอะพอพโทซิสของเซลล์มะเร็ง ตับ โดยในกลุ่ม negative control และกลุ่มควบคุม พบว่าเซลล์มะเร็งตับมีลักษณะรูปร่างเป็นเซลล์กลมใหญ่ ปกติ นิวเคลียสมีรูปร่างกลมปกติ และไม่มีการแตกหักของชิ้นส่วนของดีเอนเอ แต่ในกลุ่ม HM1 และ HD2 พบว่าเซลล์มะเร็งตับบางส่วนมีการตายแบบอะพอพโทซิส คือ มีลักษณะรูปร่างผิดปกติ เช่น เซลล์ไม่กลมใหญ่ ปกติ เซลล์จะหดสั้น ๆ และภายในเซลล์มีการแตกหักของชิ้นส่วนดีเอนเอในนิวเคลียสการวิจัยครั้งนี้สามารถสรุปได้ว่า เปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งที่ผลิตจากรำข้าวหอมดอกมะลิ 105 เป็น เปปไทด์ชีวภาพที่มีฤทธิ์ในการฆ่าเซลล์มะเร็งลำไส้และเซลล์มะเร็งตับได้ดี โดยสามารถประยุกต์ใช้ได้ทั้งใน รูปแบบผงโดยตรงหรือเสริมในผลิตภัณฑ์อาหารฟังก์ชัน ทั้งนี้เปปไทด์ชีวภาพต้านมะเร็งดังกล่าวนี้อาจจะ สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการป้องกันและหรือบำบัดรักษาโรคมะเร็งลำไส้และมะเร็งตับได้ คำสำคัญ : มะเร็ง เปปไทด์ เซลล์มะเร็ง โยเกิร์ต รำข้าว สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ

คำสำคัญ