ดูผลงานเด่นทั้งหมด
การศึกษาคุณสมบัติทางชีวภาพของสารสกัดจากผลกระท้อน
ดร. สุกัญญา ไชยป่ายาง, ดร. วรวิกัลยา เกียรติ์พงษ์ลาภ และนางสาวรัตนา เกียรติทรงชัย
สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)
ดร. สันติ โพธิศรี
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา
บริษัท นาราย เนเชอรัลฟู้ด จำกัด
กระท้อน มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Sandoricum koetjape (Burm.f.) Merr. เป็นผลไม้ยืนต้นเขตร้อนที่มีถิ่นกำเนิดอยู่ในบริเวณเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ได้แก่ประเทศไทย ฟิลิปปินส์ และมาเลเซีย เป็นไม้ต้น สูงได้ถึง 15-45 เมตร เปลือกต้นสีน้ำตาล ส่วนผลมีผิวเป็นกำมะหยี่สีเหลืองอมส้ม ภายในแบ่งเป็น 2 ส่วน คือ เนื้อแข็งด้านนอก และด้านในเนื้อนุ่มเป็นปุยสีขาวที่หุ้มเมล็ดไว้ เปลือกหนา มียางสีขาวเล็กน้อย ผลสุกสีเหลืองนวล ผิวเริ่มย่น เมล็ด เมล็ดมี 3-5 เมล็ด เนื้อหุ้มเมล็ดเป็นปุยสีขาวมีรสเปรี้ยวหรือหวาน [1] (รูปที่ 1) เป็นผลไม้ที่มีค่าทางเศรษฐกิจของประเทศไทยทั้งในภาคตะวันออก ภาคกลางและภาคเหนือ เนื้อผลมีความชุ่มน้ำและมีรายงานคุณสมบัติในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ดี [2] โดยเฉพาะสารประกอบที่อยู่ในเนื้อผลเช่น เบต้าเคโรทีน สารประกอบฟลาโวนอยด์ แคทีชิน โปรไซยานิดิน บี1 และ บี2 ทั้งเมล็ด ใบ ผลและเปลือกไม้ของกระท้อนพบว่ามีสารสำคัญหลายตัวที่ออกฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา สารสำคัญเหล่านี้ส่วนใหญ่อยู่ในกลุ่มเทอพีนอยด์ (terpenoids) การศึกษาสารสกัดจากเปลือกไม้ของกระท้อนพบสารสำคัญได้แก่ Koetjapic acid (1), katonic acid (2) และ3-oxo-12-oleanen-29-oic acid (3) สารเหล่านี้มีความสามารถในการเป็นสารต้านการอักเสบและสามารถในการยับยั้งเซลล์มะเร็งได้ [3] นอกจากนี้ยังพบว่าสารสกัดจากเมล็ดกระท้อนมีสาร limonoid 2 ชนิด ได้แก่ sandoricin และ 6-hydroxysandoricin ที่มีผลต่อการยับยั้งการกินอาหารของแมลง (antifeedants) [4] เรียกได้ว่ากระท้อนเป็นผลไม้ยืนต้นที่สามารถใช้ประโยชน์ได้เกือบทุกส่วน
พันธุ์กระท้อนที่นิยมปลูกในประเทศไทย ได้แก่ พันธุ์ปุยฝ้าย อีล่าและพันธุ์ทับทิม ซึ่งในช่วงเดือนมิถุนายนถึงเดือนกรกฎาคมของทุกปี เป็นช่วงที่กระท้อนให้ผลผลิตได้เต็มที่ ทำให้มีกระท้อนป้อนเข้าสู่ตลาดเป็นจำนวนมาก อย่างไรก็ตามด้วยผลผลิตที่ออกสู่ตลาดจำนวนมาก แต่การเกิดมูลค่าเพิ่มยังน้อยอยู่ การหาวิธีการเพิ่มมูลค่าของกระท้อนจากการนำกระท้อนมาดัดแปลงหรือปรับปรุงเป็นผลิตภัณฑ์อื่นๆ จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจสำหรับเกษตรกรผู้ปลูกกระท้อน และการศึกษาถึงองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางชีวภาพที่สำคัญของผลกระท้อน จึงเป็นอีกวิธีหนึ่งที่จะให้เกิดมูลค่าเพิ่มแก่ตัวผลกระท้อนได้
รูปที่ 1 แสดงลักษณะต้นและผลของกระท้อน
ขั้นตอนการดำเนินงานวิจัยครั้งนี้เริ่มจาก การวิเคราะห์องค์ประกอบเบื้องต้นในส่วนต่างๆ ของผลกระท้อนด้วยเทคนิค Fourier Transform Infrared (FTIR) จากผลการวิเคราะห์ส่วนต่างๆ ของผลกระท้อน ได้แก่ เปลือก เนื้อผล เนื้อปุยและเมล็ดขาว พบว่าลักษณะการดูดกลืนแสงขององค์ประกอบแต่ละส่วนค่อนข้างมีความคล้ายคลึงกันคือ มีองค์ประกอบของคาร์โบไฮเดรตเป็นหลัก รองลงมาคือโปรตีนและไขมัน ซึ่งสอดคล้องกับผลการวิเคราะห์เชิงลึก โดยพบว่ามีคาร์โบไฮเดรตเป็นองค์ประกอบหลักในทุกส่วนของผลกระท้อน รองลงมาคือเยื่อใยอาหาร โปรตีน และไขมัน ปริมาณของคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนพบมากที่สุดในส่วนที่เป็นเมล็ดขาว ส่วนไขมันพบได้ในปริมาณที่ต่ำและใกล้เคียงกันในแต่ละส่วน (รูปที่ 1)
รูปที่ 2 แสดงรูปแบบสเปกตรัมส่วนต่างๆ ของผลกระท้อน ที่ได้จากการวัดด้วยเทคนิค FTIR
จากนั้นแต่ละส่วนของผลกระท้อนถูกนำมาวิเคราะห์หาธาตุที่เป็นองค์ประกอบสำคัญด้วยเทคนิค X-Ray Fluorescence (XRF) ผลการวิเคราะห์ธาตุของผลกระท้อน พบว่า กลุ่มธาตุที่เป็นองค์ประกอบหลักคือ โพแทสเซียม (K) แคลเซียม (Ca) ฟอสฟอรัส (P) และ คลอไรด์ (Cl) ส่วนธาตุองค์ประกอบรองได้แก่ แมงนีเซียม (Mg) ซัลเฟอร์ (S) แมงกานีส (Mn) เหล็ก (Fe) และ ซิลิกอน (Si) จะเห็นได้ว่าธาตุหลักที่พบในผลกระท้อนเป็นธาตุที่สำคัญและจำเป็นต่อร่างกาย อย่างเช่นโพแทสเซียมมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้การทำงานของระบบต่าง ๆ ในร่างกายเป็นปกติ เช่น ระบบประสาทและกล้ามเนื้อ ช่วยควบคุมสมดุลของอิเล็กโตรไลต์และสมดุลของกรด-เบสในร่างกาย ป้องกันภาวะกรดเกิน (hyperacidity) นอกจากนี้ยังช่วยควบคุมความดันโลหิตที่สูง และลดความเสี่ยงของโรคหัวใจ แคลเซียมและฟอสฟอรัส จะทำงานร่วมกันเพื่อช่วยให้กระดูกและฟันแข็งแรง นอกจากนี้การทำงานร่วมกันของแคลเซียมและแมกนีเซียมยังมีผลที่ดีต่อสุขภาพของหัวใจและเส้นเลือดอีกด้วย แต่อย่างไรก็ตามในส่วนของผู้ที่มีปัญหาเกี่ยวกับโรคไต ต้องควรระมัดระวังในการรับประทาน เนื่องจากกระท้อนมี โพแทสเซียมสูง และอาจส่งผลต่อการทำงานหนักของไตได้
นอกจากนี้ผลการวิเคราะห์สมบัติต้านอนุมูลอิสระ (anti-oxidant) ของสารสกัดผลกระท้อน ด้วยวิธี DPPH assay และการวิเคราะห์หาปริมาณฟีนอลิกรวมด้วยวิธี Folin-Ciocalteu (F-C) พบว่าสารสกัดจากผลกระท้อนมีคุณสมบัติที่ดีในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ โดยพบว่าเปลือกมีค่าการต้านอนุมูลอิสระและค่าปริมาณฟีนอลิกรวมสูงสุด รองลงมาคือเนื้อผล เมล็ด และเนื้อปุย ซึ่งคาดว่าการต้านอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นนั้นเกิดจากการที่สารสกัดมีองค์ประกอบของสารฟีนอลิคอยู่ โดยสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดคือที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ในส่วนของความสามารถในการเป็นสารต้านเชื้อแบคทีเรีย พบว่าสารสกัดทุกส่วนของผลกระท้อนสามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียได้ทั้งแกรมบวกและแกรมลบ (Bacillus cereus TISTR1474, Staphylococcus aureus TISTR746, Enterobacter aerogenes TISTR1540 และ Escherichia coli TISTR073) สารสกัดจากเปลือกให้ค่าการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียได้สูงกว่าสารสกัดจากส่วนอื่นๆ รองลงมาคือเนื้อผลและเนื้อปุย ที่ค่าความเข้มข้นของสารสกัด 40 ppm สารสกัดจากเปลือกสามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียได้ดีกว่าสารสกัดจากส่วนอื่นๆ ถึง 2 เท่า และอาจถือได้ว่าสารสกัดจากเปลือกกระท้อนให้ผลการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียบางชนิดได้ใกล้เคียงกับยาปฏิชีวะนะ Chloramphenicol
จากการศึกษาความเป็นพิษของสารสกัดต่อเซลล์เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ (เซลล์ผิวหนัง) พบว่า สารสกัดจากเปลือก เนื้อปุยและเมล็ดไม่พบความเป็นพิษต่อเซลล์ ทดสอบที่ระดับความเข้มข้นไม่เกิน 1000 ppm การศึกษาความสามารถในการต้านการอักเสบของสารสกัดจากผลกระท้อน พบว่าสารสกัดจากเปลือก เนื้อผลและเมล็ดที่ความเข้มข้น 500-1000 ppm สามารถยับยั้งการสร้างกรดไนตริกออกไซด์ได้เกือบ 100% นั่นหมายความว่าสารสกัดดังกล่าวสามารถต้านการอักเสบได้อย่างสมบูรณ์ และเซลล์สามารถกลับเข้าสู่สภาวะปกติเทียบเท่ากับเซลล์ปกติที่ไม่ได้รับการกระตุ้นให้เกิดการอักเสบ นอกจากฤทธิ์ในการเป็นสารต้านการอักเสบแล้วยังพบว่าสารสกัดจากเปลือกและเมล็ดของกระท้อนยังมีฤทธิ์ในการช่วยสมานแผล แสดงดังรูปที่ 3
รูปที่ 3 แสดงความสามารถในการสมานแผลเมื่อเซลล์เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้รับสารสกัด จากเปลือกและเมล็ดของกระท้อน
นอกจากนี้ยังพบว่าสารสกัดจากเปลือกกระท้อนสามารถยับยั้งเซลล์มะเร็งตับ (HepG2) ได้เกือบ 100% และยับยั้งมะเร็งปากมดลูกได้ประมาณ 65% และที่น่าสนใจคือสารสกัดจากเนื้อผลมีความสามารถในการยับยั้งเซลล์มะเร็งตับและมะเร็งปากมดลูกได้เกือบ 100% ที่ระดับความเข้มข้น 500-1000 ppm
เมื่อทำการตรวจหาสารสำคัญจากสารสกัดผลกระท้อนด้วยเทคนิค LC-MS/MS พบองค์ประกอบของสารกลุ่ม Triterpenoid และ flavonoid ที่สำคัญอยู่หลายชนิด โดยคาดว่าสารสำคัญที่จะมีส่วนเกี่ยวข้องกับการยับยั้งการอักเสบ ยับยั้งเซลล์มะเร็ง และฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ คือสารประกอบที่อยู่ในกลุ่มนี้นั่นเอง ซึ่งคาดว่าจากงานวิจัยดังกล่าวจะนำไปสู่การพัฒนาต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาทางด้านการแพทย์และเภสัชวิทยาต่อไป
รูปที่ 4 แสดงภาพรวมขององค์ประกอบและคุณสมบัติทางชีวภาพที่ได้จากผลกระท้อน
เอกสารอ้างอิง
[1] Nassar Z., Aisha A., Abdul Majid A. The Pharmacological Properties of Terpenoids from Sandoricum Koetjape, Downloaded from http://www.webmedcentral.com on 12 Dec, 2019
[2] Wanlapa S., Wachirasiri K., Sithisam-ang D., and Suwannatup T. (2015). Potential of Selected Tropical Fruit Peels as Dietary Fiber in Functional Foods. International Journal of Food Properties, 18:1306–1316.
[3] Rasadah M. A., Khozirah S., Aznie A. A., and Nik M. M. (2004). Anti-inflammatory agents from Sandoricum koetjape Merr. Phytomedicine 11: 261–263.
[4] Powell R.G., Mikolajczak K.L., Zilkowski B.W., Mantus E.K., Cherry D., Clardy J. (1991). Limonoid antifeedants from seed of Sandoricum koetjape. J Nat Prod. 54(1):241-6.
สารจากประธานกรรมการและสารจากผู้อำนวยการ
ประวัติความเป็นมา
คณะกรรมการและคณะผู้บริหาร
รางวัลแห่งความภาคภูมิใจ
โครงการ 3 GeV
การพัฒนาและการดำเนินงาน
การพัฒนาและการเดินเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน
การพัฒนาระบบลำเลียงแสงและสถานีทดลอง
การดำเนินงานด้านเทคนิคและวิศวกรรม
การดำเนินงานด้านความปลอดภัย
สถิติการให้บริการ
การให้บริการแสงซินโครตรอน และการถ่ายทอดเทคโนโลยี แก่ภาคอุตสาหกรรม
มูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจ
ผลงานวิจัยเด่น
พนักงานดีเด่น
ผลงานดีเด่น
กิจกรรมเด่น
สารจากประธานกรรมการและสารจาก
ผู้อำนวยการ
ประวัติความเป็นมา
คณะกรรมการและคณะผู้บริหาร
รางวัลแห่งความภาคภูมิใจ
โครงการ 3 GeV
การพัฒนาและการดำเนินงาน
การพัฒนาและการเดินเครื่องกำเนิด
แสงซินโครตรอน
การพัฒนาระบบลำเลียงแสงและ
สถานีทดลอง
การดำเนินงานด้านเทคนิคและ
วิศวกรรม
การดำเนินงานด้านความปลอดภัย
สถิติการให้บริการ
การให้บริการแสงซินโครตรอน และการถ่ายทอดเทคโนโลยี แก่ภาคอุตสาหกรรม
มูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจ
ผลงานวิจัยเด่น
พนักงานดีเด่น
ผลงานดีเด่น
กิจกรรมเด่น
การเผยแพร่ผลงานวิจัย