การพัฒนาวัตถุดิบอาหารเสริมโปรตีนไฮโดรไลเสทจากพืชสมุนไพรสำหรับผู้สูงอายุ

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้ได้คัดเลือกสมุนไพรที่มีโปรตีนสูงจากฐานข้อมูลตำรับยาสมุนไพร Manosroi II โดยใช้ชื่อสมุนไพร “ถั่ว” เป็นคำสำคัญในการสืบค้น จากนั้นจึงทำการคัดเลือกถั่วมา 6 ชนิดซึ่งได้แก่ ถั่วเหลือง ถั่วพู ถั่วลันเตา ถั่วลิสง ถั่วแปะยี และถั่วเขียว โดยพิจารณาจากความสะดวกในการหาซื้อในท้องตลาด และมีราคาถูก จากนั้นได้สกัดโปรตีนไฮโดรไลเสทจากถั่วต่างๆ โดยเปรียบเทียบการสกัดด้วยวิธีการใช้กรดไฮโดรคลอลิกและการใช้คลื่นความถี่สูง39% amplitude เป็นเวลา 60 นาที โดยได้สารสกัดโปรตีนไฮโดรไลเสท จำนวน 12 ตัวอย่าง จากนั้นนำสารสกัดไปวิเคราะห์หาปริมาณโปรตีนไฮโดรไลเสทด้วยวิธี Bradford พบว่าสารสกัดจากถั่วที่ให้ปริมาณโปรตีนไฮโดรไลเสทสูงสุด 3 ลำดับแรก คือ ถั่วลิสงที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูง (527.67 ?g/ml) ถั่วลันเตาที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูง (489.33 ?g/ml) และถั่วเขียวที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูง (473.78 ?g/ml) เมื่อวิเคราะห์น้ำหนักโมเลกุลของโปรตีนไฮโดรไลเสทในสารสกัดจากถั่วต่างๆ ด้วยวิธี SDS-PAGE พบว่าถั่วทั้ง 6 ชนิดที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงมีปริมาณสูงของโปรตีนไฮโดรไลเสทที่มีน้ำหนักโมเลกุลอยู่ในช่วง 25 – 50 kDa มากกว่าถั่วที่สกัดด้วยการใช้กรดไฮโดรคลอลิก ดังนั้นจึงได้คัดเลือกสารสกัดจากถั่วลิสง ถั่วเขียวและถั่วลันเตาที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงไปวิเคราะห์องค์ประกอบทางพฤกษเคมี ซึ่งพบว่าสารสกัดจากถั่วลิสง ถั่วเขียว และถั่วลันเตาที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงมีสารพฤกษเคมีบางชนิดเป็นองค์ประกอบซึ่งได้แก่ สเตียรอยด์ อัลคาลอยด์ กลูโคส ฟลาโวนอยด์และซาโปนิน แล้วนำไปตรวจสอบ specification ทางกายภาพ พบว่าสารสกัดจากถั่วลิสง ถั่วเขียวและถั่วลันเตาที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงมีค่าความเป็นกรดด่างเท่ากับ 6 (0.1% ในน้ำกลั่น) สามารถละลายได้ดีในน้ำร้อน (60?C) และน้ำเย็น (25?C) แต่ละลายได้ไม่ดีในตัวทำละลายอื่นๆ แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังมีความคงตัวในสภาวะทางเคมีแตกต่างกันด้วย หลังจากนั้นจึงนำสารสกัดทั้ง 3 ตัวอย่างไปจัดทำ HPLC fingerprint เปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์เสริมอาหารในท้องตลาดที่มีส่วนผสมของโปรตีนไฮโดรไลเสทจากถั่วเหลือง พบว่าสารสกัดจากถั่วลิสง ถั่วเขียวและถั่วลันเตาที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงมีลักษณะโครมาโทแกรมคล้ายกับผลิตภัณฑ์โปรตีนไฮโดรไลเสทในท้องตลาด ทั้งนี้อาจเนื่องจากสารสกัดมีโปรตีนไฮโดรไลเสทหรือเปปไทด์ชนิดใกล้เคียงกับผลิตภัณฑ์เสริมอาหารในท้องตลาด ดังนั้นจึงได้นำถั่วทั้ง 3 ชนิดซึ่งได้แก่ ถั่วลิสง ถั่วเขียวและถั่วลันมาสกัดด้วยคลื่นความถี่สูงโดยใช้ระยะเวลาในการสกัดที่ต่างกัน คือ 30, 45, 60, 90 และ 120 นาที โดยควบคุมอุณหภูมิไม่ให้เกิน 50?C พบว่าชนิดของถั่วที่ให้เปอร์เซ็นต์ผลผลิต (%yield) สูงสุด ได้แก่ ถั่วลิสง ถั่วเขียวและถั่วลันเตาเรียงจากมากไปน้อยตามลำดับ และระยะเวลาที่ใช้ในการสกัดนานขึ้นจะให้เปอร์เซ็นต์ผลผลิตสูงขึ้น จากนั้นจึงได้นำสารสกัดจากถั่วที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงที่ระยะเวลาต่างๆ จำนวน 15 ตัวอย่างไปวิเคราะห์หาปริมาณโปรตีนไฮโดรไลเสทด้วยวิธี Bradford พบว่าสารสกัดจากถั่วลิสง ถั่วเขียวและถั่วลันเตาที่สกัดด้วยระยะเวลาต่างๆ มีปริมาณโปรตีนอยู่ในช่วง 115.58-194.83, 121.74-310.31 และ 191.02-347.69 ?g/ml ตามลำดับ โดยสารสกัดจากถั่วลิสง ถั่วเขียวและถั่วลันเตาที่สกัดเป็นเวลานาน 60, 90 และ 60 นาที ให้ปริมาณโปรตีนสูงสุดจากน้อยไปมากตามลำดับ จึงได้คัดเลือกสารสกัดจากถั่วลันเตาที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงนาน 60 นาที ไปวิเคราะห์องค์ประกอบทางพฤกษเคมี พบว่าสารสกัดจากถั่วลันเตาประกอบด้วยซูโครสและซาโปนิน ในการทดสอบ specification ทางกายภาพ พบว่าสารสกัด 0.1% ในน้ำกลั่นของถั่วลันเตาที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงนาน 60 นาที มีลักษณะสีเขียวอ่อนและขุ่นเมื่อกระจายตัวในน้ำกลั่นและมีค่าความเป็นกรดด่างเท่ากับ 6 สามารถละลายได้ดีในน้ำร้อน (60?C) และน้ำเย็น (25?C) แต่ละลายได้ไม่ดีใน propylene glycol, glycerin, mineral oil, เอธานอลและเมธานอล สารสกัดจากถั่วลันเตาไม่คงตัวในด่างแก่ กรดอ่อน และเกลือของกรดอ่อน แต่คงตัวในกรดแก่ ด่างอ่อน oxidizing agent และ reducing agent ในการตรวจสอบ HPLC fingerprint ของสารสกัดจากถั่วลันเตาที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงนาน 60 นาทีเปรียบเทียบกับโปรตีนมาตรฐานที่มีน้ำหนักโมเลกุล 40 kDa และ 50 - 75 kDa พบว่าโครมาโทแกรมของสารสกัดถั่วลันเตาปรากฏ peak ของโปรตีนไฮโดรไลเสทที่มีน้ำหนักโมเลกุล 40 kDa และ 50 - 75 kDa โดยมีเปอร์เซ็นต์พื้นที่ของ peak เท่ากับ 64.1 และ 6% ตามลำดับ เมื่อเทียบกับซุปไก่สกัดแบรนด์และเปปทีนพบว่าโปรตีนไฮโดรไลเสทที่พัฒนาได้จากถั่วลันเตามีราคาต่ำกว่า 8 และ 2 เท่า ตามลำดับ ผลจากงานวิจัยนี้ได้แสดงให้เห็นว่าสารสกัดจากถั่วลันเตาที่สกัดด้วยคลื่นความถี่สูงนาน 60 นาที ประกอบด้วยโปรตีนไฮโดรไลเสทที่มีน้ำหนักโมเลกุลอยู่ในช่วง 40 – 75 kDa และมีราคาต่ำกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีขายในท้องตลาด ซึ่งจะสามารถนำไปพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารได้ต่อไป

คำสำคัญ