การลดการทำลายผิวหนังจากรังสียูวีผ่านกลไกต้านการอักเสบด้วยสาหร่ายและเห็ดหูหนูเพื่อเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง

บทคัดย่อ

การศึกษานี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาและค้นหาสารสกัดต้นแบบจากสาหร่ายน้าจืด และเห็ดหูหนูเพื่อใช้สาหรับเป็นสารป้องกันการทาลายผิวหนังด้วยแสงยูวี (anti-UV damage properties) ที่มีประสิทธิภาพ และปลอดภัย เพื่อนามาใช้ในผลิตภัณฑ์เครื่องสาอาง เป้าหมายเพื่อลดการใช้ส่วนผสมที่เป็นสารเคมี โดยนาสาหร่ายเกลียวทอง สาหร่ายเตา และเห็ดหูหนูมาทาการสกัดด้วยน้า เอทานอล สารสี และ melanin enrich fraction หลังจากนั้นนาสารสกัดศึกษาฤทธิ์ทางพฤษเคมีซึ่งทาการหาปริมาณฟีนอลิครวม ฟลาโวนอยด์รวม และเม็ดสีเมลานินในสารสกัดแต่ละชนิด จากนั้นทาการศึกษาฤทธิ์ทางชีวภาพได้แก่ การทดสอบความเป็นพิษของสารสกัดแต่ละชนิดต่อเซลล์ผิวหนังมนุษย์ชนิด fibroblasts เมื่อเซลล์ผิวหนังได้รับการกระตุ้นด้วยรังสียูวีบีจะสามารถกระตุ้นให้เกิดการแก่ชราของผิวหนังได้ (Photoaging) ซึ่งแสดงออกโดยการมีริ้วรอย จุดด่างดา ดังนั้นทางผู้วิจัยได้ทาการศึกษาผลของสารสกัดของสาหร่ายเตา เกลียวทอง และเห็ดหูหนูต่อกระบวนการ photoaging โดยทาการทดสอบผลของสารสกัดต่อการสังเคราะห์ cytokine ชนิด IL-6 และ IL-8 จากเซลล์ผิวหนังที่ถูกเหนี่ยวนาด้วยรังสียูวีบี การทดสอบผลของสารสกัดต่อการสร้างเอนไซม์ MMP-1 จากเซลล์ผิวหนังที่ถูกเหนี่ยวนาด้วยรังสียูวีบี การทดสอบผลของสารสกัดต่อการสังเคราะห์คอลลาเจนในเซลล์ผิวหนังที่ถูกเหนี่ยวนาด้วยแสงยูวีบี การทดสอบผลของสารสกัดแต่ละชนิดต่อการยับยั้งการสร้างเม็ดสีผิวเมลานินในเซลล์ B16F10 การทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดจากสาหร่าย และเห็ดหูหนู และการตรวจวัดประสิทธิภาพการป้องกันแสงแดดของสารสกัดแต่ละชนิด (sun protection factor: SPF) จากผลการศึกษาพบว่าการสกัดด้วยเอทานอลให้ปริมาณฟีนอลิครวม และปริมาณฟลาโวนอยด์รวมสูงกว่าการสกัดแบบอื่น สารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเตามีปริมาณฟีนอลิครวมสูงที่สุด ส่วนปริมาณฟลาโวนอยด์รวมนั้นสารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเตา และสาหร่ายเกลียวทองมีปริมาณสูงใกล้เคียงกัน ในการสกัดสารสี และการสกัด melanin enrich fraction วัตถุประสงค์เพื่อสกัดเอาสารสีเมลานินจากพืชออกมา และจากการทดสอบว่าในสารสกัดสี และ melanin enrich fraction ของสาหร่าย และเห็ดหูหนูดังกล่าวมีเม็ดสีผิวเป็นส่วนประกอบหลัก โดยที่การสกัด melanin enrich fraction มีปริมาณเมลานินมากกว่าการสกัดสารสี สารสกัด melanin enrich fraction ของสาหร่ายเตา และสาหร่ายเกลียวทองมีปริมาณเมลานินสูงใกล้เคียงกัน จากนั้นผู้วิจัยได้ทาการศึกษาฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัดแต่ละชนิด เริ่มจากการทดสอบความเป็นพิษของสารสกัดต่อเซลล์ผิวหนังชนิด fibroblast พบว่าสารสกัดทุกชนิดไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ผิวหนังชนิด fibroblast ยกเว้นสารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเตาที่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ผิวหนังมนุษย์ค่อนข้างสูง ดังนั้นสารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเตาจึงไม่เหมาะสมสาหรับนามาประยุกต์ใช้ในทางอุตสาหกรรมเครื่องสาอางได้ และเมื่อทดสอบความเป็นพิษของสารสกัดชนิดต่าง ๆ ต่อเซลล์ melanoma ชนิด B16F10 พบว่าสารสกัดทุกชนิดไม่มีความเป็นพิษ ยกเว้นสารสกัดน้าของสาหร่ายเกลียวทองที่สามารถยับยั้งการเจริญของเซลล์ melanoma ได้ เมื่อเซลล์ผิวหนังได้รับการกระตุ้นด้วยรังสียูวีบีจะส่งผลให้เกิดการ หลั่งของสารไซโตคายน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ (cytokine) ชนิด IL-6 และ IL-8 เพิ่มมากขึ้น แต่เมื่อทาการบ่มเซลล์ร่วมกับสารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเกลียวทอง และสาหร่ายเตาสามารถยับยั้งการหลั่งของไซโตคายน์ชนิด IL-6 และ IL-8 จากเซลล์ผิวหนังที่ถูกกระตุ้นด้วยรังสียูวีบี นอกจากนี้รังสียูวีบียังสามารถกระตุ้นให้เกิดการแสดงออกของเอนไซม์ MMP-1 ที่มีส่วนสาคัญต่อการทาลายคอลาเจนในผิวหนัง จากการศึกษาพบว่าสารสกัดเอาทานอลของสาหร่ายเกลียวทอง สาหร่ายเตา และสารสกัดสีของสาหร่ายเกลียวทองสามารถลดการแสดงออกของเอนไซม์ MMP-1 ในเซลล์ผิวหนังที่ถูกกระตุ้นด้วยรังสียูวีบีได้ แต่ในการทดสอบการสังเคราะห์คอลลาเจนกลับพบว่าสารสกัด melanin enrich fraction ของสาหร่ายเกลียวทองสามารถเพิ่มการสังเคราะห์คอลาเจนในเซลล์ผิวหนังที่ถูกกระตุ้นด้วยรังสัยูวีบีได้ นอกจากนี้ทางผู้วิจัยได้ทาการทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ผิวหนังชนิด fibroblast (In situ) ที่ถูกกระตุ้นด้วยรังสียูวีบีพบว่า สารสกัดของสาหร่ายเกลียวทอง สาหร่ายเตา และเห็ดหูหนูทุกการสกัดสามารถลดการเกิดอนุมูลอิสระภายในเซลล์จากการกระตุ้นของรังสียูวีบีได้ เมื่อพิจารณาร่วมกับการทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระอีกสองการทดสอบ คือ ดีพีพีเอช และเอบีทีเอช พบว่าสารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเตามีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระดีที่สุด รองลงมาคือสารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเกลียวทอง สุดท้ายทางผู้วิจัยได้ทดสอบผลของสารสกัดชนิดต่าง ๆ ต่อการสร้างเม็ดสีผิว (melanin content) ในเซลล์ melanoma ชนิด B16F10 พบว่าสารสกัด melanin enrich fraction ของสาหร่ายเกลียวทอง และสาหร่ายเตานั้นสามารถลดการสร้างเม็ดสีผิวจากเซลล์ melanoma ชนิด B16F10 ลงได้อย่างเห็นได้ชัด และมีประสิทธิภาพดีกว่า kojic acid ซึ่งเป็นสารที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องสาอางเพื่อลดฝ้า และกระ นอกจากนี้ทางผู้วิจัยยังได้ทาการศึกษาผลของสารสกัดชนิดต่าง ๆ ต่อการทางานของเอนไซม์ไทโรซิเนส (Tyrosinase) ซึ่งเป็นเอนไซม์สาคัญในกระบวนการสร้างเม็ดสีผิวในเซลล์ พบว่าสารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเกลียวทอง และเห็ดหูหนู สามารถลดการทางานของเอนไซม์ไทโรซิเนสได้ นอกจากฤทธิ์ทางชีวภาพดังกล่าวแล้วทางผู้วิจัยได้ทาการวัดค่าการป้องกันแสงแดด (Sun Protection Factor; SPF) ของสารสกัดแต่ละชนิด ผลการทดสอบพบว่าสารสกัดแต่ละชนิดให้ค่า SPF ที่แตกต่างกันออกไป และค่า SPF จะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของสารสกัดที่ใช้ โดยสารสกัดของสาหร่ายเตาให้ค่า SPF ที่สูง รองลงมาคือ สารสกัดของสาหร่ายเกลียวทอง จากผลการทดสอบทั้งหมดสามารถสรุปได้ว่าสารสกัดจากสาหร่ายเกลียวทอง และสาหร่ายเตา ด้วยการสกัดด้วยเอทานอล และการสกัดแบบ melanin enrich fraction มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่ดีกว่าสารสกัดด้วยน้า หรือสารสกัดสี แต่เนื่องจากสารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเตามีความเป็นพิษต่อเซลล์ผิวหนังปกติสูง จึงไม่เหมาะสมสาหรับการนามาประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสาอาง ในส่วนของสารสกัดจากเห็ดหูหนูทั้ง 4 แบบไม่มีความเหมาะสมในการนามาใช้ในด้านอุตสาหกรรมเช่นกัน เนื่องจากฤทธิ์ทางชีวภาพที่ต่า และสารสกัดด้วยน้า เอทานอล สารสกัดสี และสารสกัด melanin enrich fraction ที่เตรียมได้จากเห็ดหูหนูมีปริมาณต่า เนื่องจากส่วนประกอบหลักของเห็ดหูหนูเป็นสารพวกแป้ง และการสกัดที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ไม่ได้เพื่อสกัดเอาแป้งออกมา ดังนั้นสารสกัดเห็ดหูหนูจึงควรจะใช้ในการทดสอบทางการแพทย์แบบอื่น เช่นการกระตุ้นการสมานแผล ดังนั้นจึงจะมีแค่สารสกัดเอทานอล และสารสกัด melanin enrich fraction ของสาหร่ายเกลียวทอง และสารสกัด melanin enrich fraction ของสาหร่ายเตาเท่านั้นที่สามารถนามาประยุกต์ใช้เป็นส่วนผสมในเครื่องสาอางเพื่อลดการใช้สารเคมีได้ต่อไป จากการสรุปผลทดสอบในปีที่ 1 ของโครงการวิจัยเรื่อง การลดการทาลายผิวหนังจากรังสียูวีผ่านกลไกต้านการอักเสบด้วยสาหร่ายและเห็ดหูหนูเพื่อเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจในผลิตภัณฑ์เครื่องสาอาง สามารถสรุปได้ว่า ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องสาอางจากส่วนผสมธรรมชาติ ควรจะเลือกใช้สารสกัดเอทานอลของสาหร่ายเกลียวทอง เนื่องจากกระบวนการสกัดทาได้ง่ายให้ปริมาณสารสกัดสูง สารสกัดที่ได้มีค่าป้องกันแสดงแดดสูง สามารถลดการอักเสบผ่านการยับยั้งการหลั่งไซโตคายน์ชนิด IL-6 และ IL-8 การทาลายคอลลานเจนผ่านทางการยับยั้งการแสดงออกของเอนไซม์ MMP-1 ลดการเกิดอนุมูลอิสระภายในเซลล์ผิวหนัง จากการกระตุ้นของรังสียูวีบี นอกจากนี้ยังสามารถลดการสร้างเม็ดสีผิวได้ผ่านการยับยั้งการทางานของเอนไซม์ไทโรซิเนส และสารสกัด melanin enrich fraction ของสาหร่ายเกลียวทอง เนื่องจากสามารถกระตุ้นให้เกิดการสร้างคอลลาเจนในเซลล์ผิวหนังชนิด fibroblast ที่ถูกกระตุ้นด้วยรังสียูวีบี และยังยับยั้งการสร้างเม็ดสีผิวจากเซลล์ melanoma ได้อีกด้วย ซึ่งทางผู้วิจัยจะได้ทาการเลือกสารสกัดเอทานอลของสารหร่ายเกลียวทองมาใช้ในการพัฒนาสูตรครีมกันแดดที่มีส่วนผสมของสารสกัดจากธรรมชาติ และเลือกสารสกัด melanin enrich fraction ของสาหร่ายเกลียวทองมาผสมกับสารสกัดเอทานอลของสารหร่ายเกลียวทองเพื่อพัฒนาเป็นสูตรครีมต้านริ้วรอย (anti-aging) ซึ่งจะได้ทาการพัฒนาสูตรครีม และทดสอบการแพ้ การระคายเคือง และประสิทธิภาพทางคลินิกต่อไปในปีที่ 2 ของโครงการวิจัย

คำสำคัญ