ความหลากหลายทางพันธุกรรมและการทดสอบฤทธิ์ทางชีวเคมีของผักพื้นบ้าน (ระยะที่ 2)

บทคัดย่อ

สำรวจและเก็บตัวอย่างผักพื้นบ้านจำนวน 4 ชนิด ได้แก่ ผักฮ้วน ผักเชียงดา ถั่วแปบ และเพกา ในพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ ลำพูน และเชียงราย เพื่อศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมและการทดสอบฤทธิ์ทางชีวเคมี โดยเก็บข้อมูลลักษณะทางสัณฐานวิทยา พฤกษศาสตร์ และ นิเวศวิทยา ขณะที่ตัวอย่างของใบและผลนำไปวิเคราะห์คุณค่าทางโภชนาการ และหาความหลากหลายทางพันธุกรรมด้วยการศึกษาลายพิมพ์ดีเอ็นเอ นอกจากนี้ยังนำสารสกัดของตัวอย่างใบและผลมาทดสอบฤทธิ์ทางชีวเคมี ผลจากการวิจัยพบว่าผักทั้ง 4 ชนิดนั้นเป็นพืชปลูกและเจริญเติบโตได้ในสภาพพื้นที่ทั่วไปดังนั้นลักษณะนิเวศวิทยาของแหล่งอาศัยของผักแต่ละชนิดจึงไม่ได้มีความแตกต่างกัน สำหรับการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาและพฤกษศาสตร์พบว่า ผักฮ้วนแต่ละต้นพันธุ์มีลักษณะของต้น ลักษณะใบและดอกไม่แตกต่างกัน ส่วนผักเชียงดามีลักษณะต้นและดอกไม่แตกต่างกันยกเว้นความแตกต่างในรูปทรงของใบที่มีทั้งใบใหญ่กว้างและใบรียาว สำหรับถั่วแปบมีลักษณะต้นและใบที่ไม่แตกต่างกันยกเว้นสีของดอกที่พบมีทั้งสีขาวและสีม่วง อีกทั้งยังมีลักษณะผลที่มีรูปทรงและขนาดแตกต่างกัน ขณะที่เพกามีลักษณะต้น ใบและผลที่คล้ายกันแต่มีลักษณะของดอกที่แตกต่างกัน ผลการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีรวมทั้งคุณค่าทางโภชนาการพบว่า ดอกของผักฮ้วนมีปริมาณโซเดียม แคลเซียม เหล็ก ฟอสฟอรัส โพแทสเซียมสูงและยังประกอบด้วยวิตามินเอ วิตามินอี เบต้าแคโรทีน และวิตามินบี1 สำหรับฝักถั่วแปบมีปริมาณโปรตีน แคลเซียม ฟอสฟอรัส โพแทสเซียมสูงและยังมีวิตามินอี วิตามินบี1 ขณะที่ฝักเพกามีปริมาณโซเดียม แคลเซียม เหล็ก ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม วิตามินเอ วิตามินอี และเบต้าแคโรทีนสูง ผลการศึกษาปริมาณแอนติออกซิแดนท์ทั้งหมดที่พบในดอกผักฮ้วนและฝักเพกาสูงกว่าฝักถั่วแปบ สำหรับการหาความหลากหลายทางพันธุกรรมโดยใช้ลายพิมพ์ดีเอ็นเอด้วยเทคนิคไอเอสเอสอาร์พบว่า ผักฮ้วนจำนวน 12 ต้นพันธุ์เมื่อวิเคราะห์ด้วยไพร์เมอร์ที่เหมาะสมจำนวน 10 ชนิด มีเปอร์เซ็นต์โพลิมอฟิซึมเท่ากับ 64.08 ค่าสัมประสิทธิ์ความคล้ายคลึงกันอยู่ระหว่าง 0.67-0.81 และค่าสหสัมพันธ์เท่ากับ 0.79808 แสดงว่ามีความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรผักฮ้วนอยู่ในระดับปานกลาง สำหรับผักเชียงดาจำนวน 11 ต้นพันธุ์เมื่อวิเคราะห์ด้วยไพร์เมอร์ที่เหมาะสมจำนวน 12 ชนิด พบว่าผักเชียงดามีเปอร์เซ็นต์โพลิมอฟิซึมเท่ากับ 66.50 มีค่าสัมประสิทธิ์ความคล้ายคลึงกันอยู่ระหว่าง 0.64-0.78 และค่าสหสัมพันธ์เท่ากับ 0.82124 แสดงให้เห็นว่ามีความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรผักเชียงดาอยู่ในระดับปานกลาง ขณะที่ถั่วแปบจำนวน 25 ต้นพันธุ์ที่วิเคราะห์ด้วยไพร์เมอร์ 8 ชนิดพบว่า มีเปอร์เซ็นต์โพลิมอฟิซึมเท่ากับ 81.69 มีค่าสัมประสิทธิ์ความคล้ายคลึงกันอยู่ระหว่าง 0.39-0.92 และค่าสหสัมพันธ์เท่ากับ 0.9542 แสดงถึงมีความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากรถั่วแปบอยู่ในระดับสูง ส่วนเพกาจำนวน 4 ต้นพันธุ์ที่วิเคราะห์ด้วยไพร์เมอร์ 11 ชนิดพบว่ามีเปอร์เซ็นต์โพลิมอฟิซึมเท่ากับ 51.11 มีค่าสัมประสิทธิ์ความคล้ายคลึงกันอยู่ระหว่าง 0.59-0.73 และค่าสหสัมพันธ์เท่ากับ 0.87478 แสดงว่ามีความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรเพกาอยู่ระดับปานกลาง จากผลการศึกษาสรุปว่าผักพื้นบ้านแต่ละชนิดต่างมีความผันแปรทางพันธุกรรมแม้ว่าแต่ละต้นพันธุ์มีลักษณะภายนอกที่คล้ายคลึงกันโดยผักเชียงดา เพกา และผักฮ้วนมีความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำกว่าถั่วแปบ สำหรับการทดสอบด้านฤทธิ์ทางชีวเคมีเพื่อหาสารสกัดที่น่าสนใจในการพัฒนายาต้านมะเร็งนั้น มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโต ฤทธิ์ชักนำให้เซลล์มะเร็ง HT-29 HepG2 และ HL-60 เกิดการตายแบบ apoptosis และฤทธิ์ต่อเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์ HL-60 โดยการนำฝักถั่วแปบจากสันป่าตอง ฝักถั่วแปบจากสารภี (Dolichos lablab L.) และใบผักฮ้วน (Dregea volubillis stapf.) มาสกัดด้วยสารละลาย methanol และ dichloromethane จำนวนทั้งหมด 6 ตัวอย่าง ผลการทดลองพบว่า สารสกัดด้วย dichloromethane ของถั่วแปบจากสันป่าตอง แสดงฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง HT-29 HepG2 และ HL-60 ได้ดีที่สุด (IC50 = 0.15?0.03, 0.11?0.02 และ 0.12?0.03 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร เมื่อนำมาทดสอบกับเซลล์ HT-29 HepG2 และ HL-60 ตามลำดับ) และให้ผลที่ดีกว่า Irinothecan ซึ่งใช้เป็น positive control เมื่อทดสอบใน HT-29 และ HepG2 ประมาณ 2.6 และ 3.55 เท่าตามลำดับ และดีกว่า doxorubicin ซึ่งใช้เป็น positive control เมื่อทดสอบใน HL-60 ประมาณ 4 เท่า สารสกัดด้วย methanol ของฝักถั่วแปบจากสันป่าตอง สามารถชักนำให้เซลล์ทดสอบทั้ง 3 ชนิดเกิด nuclear condensation และ single large vesicle ขณะที่สารสกัดทั้ง 2 แบบจากฝักถั่วแปบจากสารภี แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ทดสอบน้อยที่สุด สารสกัดด้วย dichloromethane ของฝักถั่วแปบจากสันป่าตอง แสดง ความจำเพาะ (specificity) ต่อเซลล์ HT-29 ซึ่งเป็นมะเร็งลำไส้ใหญ่ของมนุษย์ โดยสามารถชักนำให้เซลล์ดังกล่าวเกิดการแตกหักของดีเอ็นเอ (DNA fragmentation) ซึ่งเป็นลักษณะบ่งชี้ของการที่เซลล์เข้าสู่ apoptosis หรือ program cell death และสารสกัดนี้ที่ความเข้มข้น กับช่วงเวลาที่ใช้เดียวกัน แสดงฤทธิ์กระตุ้นการหลั่ง TNF-a จาก HL-60 ซึ่งเป็นสารตัวกลางที่เกี่ยวข้องในเชิงผลักดันให้ apoptosis pathway ดำเนินไป และลดการหลั่ง IL-10 ซึ่งเป็น cytokines ที่แสดงฤทธิ์ negative feed back ต่อระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย แสดงว่าสารสกัดดังกล่าวแสดงฤทธิ์ต้านมะเร็งและไม่กดสภาวะที่ถูกกระตุ้นของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย

คำสำคัญ