นวัตกรรมระบบนำส่งสารสกัดจากใบบัวบกเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อสุขภาพ

       
          บัวบก (Centella asiatica) เป็นพืชสมุนไพรที่สำคัญชนิดหนึ่งในแผนแม่บทของกระทรวงสาธารณสุข และเป็นตัวยาหนึ่งในตำรับอายุรเวท เนื่องจากสารสกัดจากบัวบกมีคุณสมบัติในการสมานแผล รักษาการอักเสบ เพิ่มความจำและต้านมะเร็ง นอกจากนั้นสารออกฤทธิ์ที่สำคัญในบัวบกซึ่งได้แก่ กรดเอเชียติก (asiatic acid) เอเชียติโคไซด์ (asiaticoside) กรดมาเดคาสสิก (madecassic acid) และ มาเดคาสโซไซด์ (madecassoside) ยังมีการรายงานฤทธิ์ทางชีวภาพว่าช่วยปกป้องตับ (hepatoprotection) และป้องกันการเกิดบีตาแอมิลอยด์ (b-amyloid) ซึ่งมีผลต่อระบบประสาทและโรคอัลไซเมอร์ (Alzheimer)

         
        คณะผู้วิจัยจึงได้ทำการศึกษากรรมวิธีการสกัดสารออกฤทธิ์และผลของกระบวนการแปรรูปอาหารในระดับอุตสาหกรรม  เราพบว่าสารสกัด 80% เมทานอลของบัวบกมีสมบัติการต้านอนุมูลอิสระ และมีมาเดคาสโซไซด์ กรดมาเดคาสสิก เอเชียติโคไซด์ และกรดเอเชียติกสูง เมื่อเปรียบเทียบกับสารสกัด 80% เอทานอล สารสกัดน้ำ สารสกัดปิโตรเลียมอีเทอร์ และสารสกัดเฮกเซน นอกจากนั้นยังพบว่าความร้อนที่ใช้ในการแปรรูปใบบัวบกมีผลต่อสมบัติการต้านอนุมูลอิสระ  และจะทำให้มีสารออกฤทธิ์ในผลิตภัณฑ์บัวบกแตกต่างกัน เมื่อนำใบบัวบกมาทำแห้งแบบระเหิด ทำแห้งแบบลมร้อน การผลิตน้ำชา การผลิตน้ำใบบัวบกพาสเจอไรซ์ และการผลิตน้ำใบบัวบกผง
            
           คณะผู้วิจัยจึงได้ทำการศึกษาระบบนำส่งสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากใบบัวบก 4 ระบบ เพื่อหาแนวทางในการปรับมาตรฐาน
ผลิตภัณฑ์จากใบบัวบกให้มีสารออกฤทธิ์ในปริมาณที่ต้องการ และการพัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพในรูปแบบต่างๆ เราพบว่าระบบนำส่งที่ใช้โครงสร้างเจลที่ได้จากการเกิดอันตรกิริยาของสารประกอบเชิงซ้อนของไคโตแซนและ
เพกทินมีความสามารถในการกักเก็บสารสกัดจากใบบัวบกในโครงสร้างได้ โดยอัตราส่วนของพอลิแซคคาไรด์ทั้ง 2 ชนิดนี้มีผลต่อปริมาณการกักเก็บสารสกัด โครงสร้างเจลนี้สามารถทนต่อสภาวะพีเอชที่ต่ำได้ดี แต่จะเกิดการพองตัวเมื่ออยู่ในสภาวะที่มีพีเอชสูง ดังนั้นหากกักเก็บสารสกัดใบบัวบกไว้ในโครงสร้างนี้  จะทำเพิ่มปริมาณการดูดซึมของสารสกัดในร่างกาย และยังสามารถประยุกต์ระบบนี้กับสารสำคัญอื่นๆ ได้เช่นกัน
           สำหรับระบบนำส่งที่อยู่ในรูปของอิมัลชันชนิดเอทานอลในน้ำมันในน้ำ สามารถเตรียมได้โดยใช้พอลิกลีเซอรอลเอสเทอร์และโซเดียมเคซิเนตจากนม    ซึ่งเป็นอิมัลซิฟายเออร์ที่หาได้ง่ายและอนุญาตให้ใช้ในผลิตภัณฑ์อาหาร ระบบอิมัลชันชนิดนี้จะห่อหุ้มสารสกัดใบบัวบกไว้ในชั้นของเอทานอล โดยมีชั้นน้ำมันและะน้ำป้องกันหรือลดการเสื่อมเสียที่จะเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิต ทำให้สามารถนำไปเติมในผลิตภัณฑ์อาหารได้

            ระบบนำส่งชนิดนาโนพาร์ติเคิลที่ผลิตโดยเทคโนโลยี Rapid Expansion of Supercritical Solutions Process มีประสิทธิภาพในการผลิตอนุภาคนาโนพอลิแลคติกห่อหุ้มสารสำคัญที่มีขนาดสม่ำเสมอในช่วง 30–70 นาโนเมตร และบรรจุสารสำคัญได้ถึง 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ซึ่งขนาดและปริมาณของสารสำคัญของอนุภาคนั้นขึ้นอยู่กับสภาวะกระบวนการที่ใช้ในการผลิต  นอกจากนี้ยังเป็นเทคนิคที่สามารถทำการห่อหุ้มสารสำคัญระดับนาโนได้ในขั้นตอนเดียว และมีความเป็นไปได้สูงในการขยายกำลังการผลิตไปสู่ระดับอุตสาหกรรม


             เมื่่อทำการห่อหุ้มสารสำคัญจากใบบัวบกด้วยเปบไทด์คลัสเตอร์จากโปรตีนถั่วเขียวและทำแห้งแบบระเหิด เราพบว่าการห่อหุ้มสารสำคัญจากใบบัวบกด้วยเปบไทด์ช่วยเสริมประสิทธิภาพในการเข้าสู่เซลล์ทดสอบ และทำให้สามารถลดความเข้มข้นของสารสำคัญที่จะใช้ในการทำลาย เซลล์มะเร็งตับ (HepG2) ลงได้ในการทดสอบระดับห้องปฏิบัติการ ในการทำลายเซลล์ดังกล่าว หากใช้สารสำคัญ เช่น กรดเอเชียติกเพียงอย่างเดียว ต้องใช้ความเข้มข้นประมาณ 60 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตรในการยับยั้งเซลล์ประมาณครึ่งหนึ่ง (IC50) หากใช้เปบไทด์ถั่วเขียวที่ผลิตโดยเทคโนโลยีของคณะผู้วิจัย จะใช้ความเข้มข้นของกรดเอเซียติกเพียง 40 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตรในการทำลายเซลล์

            จากความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีการห่อหุ้มและการปลดปล่อยสารที่ได้กล่าวถึง จะเห็นได้ว่า มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์สามารถขยายการใช้ประโยชน์จากใบบัวบกให้เป็น “Super Veggie” สำหรับการผลิตอาหารเพื่อสุขภาพในระดับอุตสาหกรรมในแง่ของการปรับปรุงพันธุ์ เขตกรรม และกระบวนการแปรรูปอาหารเพื่อสุขภาพ ทั้งนี้เพื่อประโยชน์ของเกษตรกรและอุตสาหกรรมอาหาร รวมถึงการกินดีอยู่ดีของคนในประเทศ


  
คณะผู้วิจัย :
ธนะบูลย์ สัจจาอนันตกุล, ปาริฉัตร หงสประภาส, มาศอุบล ทองงาม, อุทัย กลิ่นเกษร, ศศิธร ตรงจิตภักดี และ อัมพร เสน่ห์
หน่วยงาน :
หน่วยปฏิบัติการวิจัยเชี่ยวชาญเฉพาะ
นวัตกรรมระบบนำส่งนวัตกรรมระบบนำส่งสารโภชนเภสัชและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ
คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
โทร. 02 562 5043