โปรตีนสกัดจากข้าวไทยที่มีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ที่ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.รักฤดี สารธิมา
ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม

  เอนไซม์อัลฟา-อะไมเลส (alpha-amylase) พบได้ในน้ำลายและในลำไส้เล็กของมนุษย์ เป็นเอนไซม์ที่เร่งการย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาลมอลโตสแล้วจะถูกย่อยต่อไปจนกระทั่งได้กลูโคส ซึ่งจะสามารถถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดได้ต่อไป หากเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลสถูกยับยั้งการทำงานจะเป็นการไปชะลอการเปลี่ยนแป้งให้เป็นน้ำตาล จึงเป็นการควบคุมระดับน้ำตาลในกระแสเลือดได้ ตัวอย่างสารที่มีสมบัติในการยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลส เช่น Acarbose (Prandase^®, Precose^®) ซึ่งเป็นยาที่ใช้ควบคุมน้ำตาลในเลือดหรือควบคุมน้ำหนักและใช้ในคนไข้โรคเบาหวาน (Yamagishi et al., 2009)  สารยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลสตัวหนึ่งที่น่าสนใจคือสารสกัดจากถั่วขาว (White bean extract) มีผลการวิจัยชัดเจนว่าสามารถลดน้ำหนักในผู้ทดลองได้ (Barrett et al., 2011) จึงได้มีการนำสารสกัดจากถั่วขาวมาผสมในผลิตภัณฑ์หลายๆชนิด เช่น ฟิตเน่ คอฟฟี่ สูตรผสมสารสกัดจากถั่วขาว Nutrilite แอมเวย์ แคลโลว์

ในงานวิจัยของ ผศ.ดร. รักฤดี สารธิมา และคณะ ได้ทำการศึกษาโปรตีนสกัดจากข้าวที่มีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลส โดยทำการตรวจคัดกรองในข้าวพื้นเมืองของไทย จำนวน 25 สายพันธุ์ ที่เก็บรวบรวมโดยศูนย์เมล็ดพันธุ์ข้าวสกลนคร พบว่าสายพันธุ์ที่สารสกัดหยาบโปรตีนมีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลสอย่างน่าสนใจคือสายพันธุ์ไก่ง้อ (Gs. No. 13719) จึงนำมาแยกบริสุทธิ์ พบว่าโปรตีนที่คาดว่าเป็นตัวยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลส มีมวลโมเลกุลประมาณ 14.4 kDa มีค่า pH ที่เหมาะสมในการยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลสอยู่ในช่วง pH 4-7 โดยจะยับยั้งสูงสุดที่ pH 6 มีอุณหภูมิเหมาะสมประมาณ 40 °C ความสามารถในการยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลสจะหมดไปเมื่อให้ความร้อนที่ 90 °C นาน 30 นาที จากการศึกษาจลนพลศาสตร์ในการยับยั้งเอนไซม์โดยทำ double reciprocal plot ชี้ให้เห็นว่าโปรตีนนี้ยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลสแบบผสม (mixed-type inhibition) ดังนั้นสารสกัดโปรตีนจากเมล็ดข้าวไทยมีศักยภาพสูงในการนำมาพัฒนาเป็นอาหารเสริมในการควบคุมน้ำตาลในกระแสเลือดหรือควบคุมน้ำหนักได้

ผลงานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Food Science and Technology ฉบับที่ 57 หน้า 3157–3163 ปี ค.ศ. 2020

(Click)

Sarnthima, R., Khammuang, S. & Joompang, A. Glutinous rice (Oryza sativa L.) protein extract with potent α-amylase inhibitory activity. J Food Sci Technol 57, 3157–3163 (2020). https://doi.org/10.1007/s13197-020-04560-w

เอกสารอ้างอิง

Barrett, M.L., Udani, J.K. A proprietary alpha-amylase inhibitor from white bean (Phaseolus vulgaris): A review of clinical studies on weight loss and glycemic control. Nutr J 10, 24 (2011). https://doi.org/10.1186/1475-2891-10-24

Sarnthima, R., Khammuang, S. & Joompang, A. Glutinous rice (Oryza sativa L.) protein extract with potent α-amylase inhibitory activity. J Food Sci Technol 57, 3157–3163 (2020). https://doi.org/10.1007/s13197-020-04560-w

Yamagishi S, Matsui T, Ueda S, Fukami K, Okuda S: Clinical utility of acarbose, an alpha-glucosidase inhibitor in cardiometabolic disorders. Curr Drug Metab. 2009, 10: 159-163. Doi: 10.2174/138920009787522133