การทำนายความสามารถและการบ่งชี้สารต้านออกซิเดชันในผักพื้นบ้านของไทย

นักวิจัย/สังกัด :

  1. นายตระกูล พรหมจักร
    มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ปี พ.ศ. ที่โครงการเสร็จ : 2557

  ผักพื้นบ้านของไทย 33 ชนิดที่สกัดด้วยสารละลายเอทานอลความเข้มข้น 60% ในอัตราส่วนผักสด 1 กรัมต่อตัวทำละลาย 5 มิลลิลิตร เมื่อนำสารสกัดมาวัดความสามารถในการต้านออกซิเดชัน 4 วิธี ได้แก่ วิธีเกลือแอมโมเนียมของกรด 2,2’-อะซิโนบิส (3-เอทิลเบนโซไทอะโซลีน-6-ซัลโฟนิก) (ABTS) วิธี 1,1-ไดฟีนิล-2- พิคริลไฮดราซิล (DPPH) วิธีความสามารถในการรีดิวซ์เฟอร์ริก (FRAP) และวิธีความสามารถในการรีดิวซ์โฟลิน-ซิโอแคลเทีย (FCRC) พบว่ามีค่าเท่ากับ 5.64-247.83 มิลลิโมลสมมูลโทรลอกซ์ต่อ 100 กรัมน้ำหนักแห้ง, 0.79-310.15 มิลลิโมลสมมูลโทรลอกซ์ต่อ 100 กรัมน้ำหนักแห้ง, 4.41-306.13 มิลลิโมลสมมูลโทรลอกซ์ต่อ 100 กรัมน้ำหนักแห้ง และ 0.81-19.95 กรัมสมมูลกรดแกลลิกต่อ 100 กรัมน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ ค่าการต้านออกซิเดชันที่วิเคราะห์ได้จากทั้ง 4 วิธีสอดคล้องไปในทิศทางเดียวกันอย่างมีนัยสำคัญและมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์มากกว่า 0.98 ผักทั้ง 33 ชนิดแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มตามความสามารถในการต้านออกซิเดชัน กลุ่มที่มีความสามารถในการต้านออกซิเดชันสูงประกอบด้วยใบอ่อนของผักเฮือด มะกอกไทย มะม่วงพันธุ์ตลับนาค โชคอนันต์ และน้ำดอกไม้

เมื่อนำสารสกัดที่ได้ไปทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งและนำไปวัดสเปกตรัมอินฟราเรด (IR) และโปรตอนนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (1H NMR) จากนั้นนำค่าสเปกตรัมทั้งหมดในช่วง IR และค่าอินทิเกรตของพีค NMR มาใช้เป็นตัวแปรต้น และใช้ค่าความสามารถในการต้านออกซิเดชันเป็นตัวแปรตามในการสร้างแบบจำลองพาร์เชียลลีสท์สแควร์รีเกรสชัน (PLSR) พบว่าแบบจำลองที่ได้จาก IR-PLSR มีประสิทธิภาพในการทำนายความสามารถในการต้านออกซิเดชันของผักพื้นบ้าน โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R2) ของแบบจำลองมาตรฐานมากกว่า 0.97 และของแบบจำลองยืนยันความถูกต้องมากกว่า 0.89 อย่างไรก็ตาม แบบจำลองที่ได้จาก NMR-PLSR มีประสิทธิภาพในการทำนายการต้านออกซิเดชันน้อยกว่า โดยมีค่า R2 ของแบบจำลองมาตรฐานมากกว่า 0.82 และของแบบจำลองยืนยันความถูกต้องมากกว่า 0.52 เมื่อนำค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของแบบจำลอง PLSR ร่วมกับเลขคลื่นจาก IR และตำแหน่งการเลื่อนทางเคมีจาก NMR ไปบ่งชี้หมู่ฟังก์ชันที่มีผลเชิงบวกต่อความสามารถในการต้านออกซิเดชัน พบว่าวงแหวนแอโรแมติกและหมู่ไฮดรอกซิลในสารประกอบฟีนอลมีบทบาทสำคัญต่อการต้านออกซิเดชันของสารสกัดจากผักพื้นบ้าน

เมื่อนำสารสกัดจากผักสดมาบ่งชี้ชนิดของสารต้านออกซิเดชันโดยใช้เทคนิคโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง (HPLC) ร่วมกับการวัดความสามารถในการต้านออกซิเดชันของสารที่แยกได้ด้วยวิธี ABTS แบบต่อเนื่อง และบ่งชี้องค์ประกอบโมเลกุลของสารด้วย HPLC-MS พบว่าสารต้านออกซิเดชันหลักที่แยกได้แบ่งออกเป็น 6 กลุ่ม ได้แก่ กรดไฮดรอกซีซินนามิก กรดไฮดรอกซีเบนโซอิก ฟลาโวนอยด์ แซนโทน เบนโซฟีโนน และไฮดรอกซีคูมาริน โดยสารกลุ่มกรดไฮดรอกซีซินนามิกและฟลาโวนอยด์พบในผักเกือบทุกชนิด สารที่มีความสามารถในการต้านออกซิเดชันมากที่สุดคือ กรด 3-แคฟฟีโออิลควินิกที่พบในใบอ่อนของผักเฮือด ฟลาโวนอยด์ที่พบมากเป็นอนุพันธ์ของเควอร์ซีทิน สำหรับแซนโทนและเบนโซฟีโนนเป็นสารต้านออกซิเดชันหลักในใบอ่อนของมะม่วงทั้ง 3 พันธุ์

เมื่อวางแผนการทดลองแบบบอกซ์-เบนเคนเพื่อศึกษาผลของความถี่ของคลื่นอัลตราโซนิก (35-170 กิโลเฮิร์ตซ์) ระยะเวลาในการสกัด (15-45 นาที) และความเข้มข้นของเอทานอล (20-80%) ต่อการสกัดกรด 3- และ 5-แคฟฟีโออิลควินิกจากใบอ่อนของผักเฮือดอบแห้งโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการสกัด พบว่าปริมาณสารต้านออกซิเดชันเพิ่มมากขึ้นเมื่อความถี่ของคลื่นอัลตราโซนิกลดลงและระยะเวลาในการสกัดนานขึ้น สภาวะที่เหมาะสมในการสกัดคือการสกัดด้วยสารละลายเอทานอลความเข้มข้น 80% ภายใต้คลื่นอัลตราโซนิคความถี่ 35 กิโลเฮิร์ตซ์ เป็นเวลา 45 นาที ซึ่งได้ปริมาณของกรด 3- และ 5-แคฟฟีโออิลควินิก 38.34 และ 36.37 มิลลิกรัมต่อกรัมผักอบแห้ง ตามลำดับ