รวบรวมเรื่องราว คุณประโยชน์ของ Beta Glucan

เบต้ากลูแคน (beta glucan) เป็นคาร์โบไฮเดรทประเภทพอลิแซคคาไรด์ (polysaccharide) ประกอบด้วยโมเลกุลของกลูโคส (glucose) มีโครงสร้างคล้ายเซลลูโลส (cellulose) คือโมเลกุลของน้ำตาลกลูโคสมาต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก (glycosidic bond)แบบเบต้า 1-4 และทุก 3 โมเลกุลจะมีพันธะ ระหว่าง  ออกซิเจนที่ตำแหน่ง C1 กับ hydroxyl ที่ตำแหน่ง C3 ของอีกกลุ่มหนึ่งดังแสดงในรูป

เบต้ากลูแคน สกัดได้จากผนังเซลของยีสต์ (yeast) เชื้อรา (mold)  เมล็ดธัญพืช (cereal grain) เช่น ข้าวโอ๊ต และ ข้าวบาร์เลย์

การใช้เบต้ากลูแคนในอาหาร

เบต้ากลูแคน เป็นไฮโดรคอลอยด์ (hydrocolloid) ไม่ละลายน้ำแต่ดูดน้ำได้ดี ในอุตสาหกรรมอาหารใช้เบต้ากลูแคน เพื่อเป็นวัตถุเจือปนอาหาร ( food additive) เพื่อปรับปรุงคุณลักษณะเชิงหน้าที่ (functional properties) ของอาหาร เช่น ใช้เป็นสารให้ความหนืด (thickening agent) ใช้เป็น สารที่ทำให้อิมัลชันคงตัว (emulsifier) นอกจากนี้ ยังมีสมบัติเป็นฟังชันนัลฟู้ด (functional food) เป็นสารเยื่อใย (dietary fiber) ที่เป็น พรีไบโอติก (prebiotic) ช่วยเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ เป็นสารที่ยอมรับทั่วไปว่าปลอดภัย (Generally Recognized as Safe, GRAS) 

เครดิต:www.foodnetworksolution.com

เบต้ากลูแคน สารมหัสจรรย์จากธรรมชาติ

พรพจน์  ศรีสุขชยะกุล ศูนย์จุลินทรีย์

     ในปัจจุบันเมื่อกล่าวถึงอาหารเสริมสุขภาพ (Functional food) หลายๆคนคงคุ้นเคยและรู้จักกัน

เป็นอย่างดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งอาหารเสริมสุขภาพที่มีส่วนประกอบเป็นสารที่ได้จากพืช สัตว์ หรือ

จุลินทรีย์อาทิ สาร พฤกษเคมี, เส้นใยอาหาร, กรดไขมันไม่อิ่มตัวในกลุ่มโอเมก้า,

น้ำตาลโอลิโกแซคคาไรด์, เปบไทด์, เกลือแร่ และวิตามินต่างๆ ซึ่งอาหารสุขภาพอาจหมายรวมถึง

อาหารที่มีส่วนประกอบชนิดใดชนิดหนึ่งที่พบได้ในอาหารนั้นตามธรรมชาติ และแสดงคุณสมบัติ

ในทางที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพ คือนอกจากจะให้พลังงานและสารอาหารแล้ว สารประกอบอื่นๆ

ที่มีอยู่ในอาหารเสริมสุขภาพยังต้องมีผลต่อสุขภาพด้วยเช่นกัน โดยสารประกอบต่างๆที่จัดว่าไม่

เป็นโภชนาเหล่านี้ แต่ละชนิดก็จะมีคุณสมบัติและมีผลต่อร่างกายแตกต่างกันไปตามแต่โครงสร้าง

และสมบัติทางเคมีของสารนั้นๆ ผลที่เกิดขึ้นอาจเป็นประโยชน์หรือโทษต่อร่างกายก็ได้ โดยจะขึ้น

อยู่กับชนิดและปริมาณของสารนั้นๆเป็นหลัก แต่สารที่น่าสนใจและกำลังเป็นที่นิยมอยู่ในขณะนี้

ชนิดหนึ่งก็คือ

          เบต้ากลูแคน ซึ่งนอกจากจะทำให้ระดับโคเลสเตอรอลในเลือดลดลงแล้ว ยังมีคุณสมบัติพิเศษ

ที่สามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายและป้องกันโรคมะเร็งได้อีกด้วย โดยปกติแล้วเบต้ากลูแคน

เป็นสารที่สามารถพบได้ทั่วไปในสิ่งมีชีวิตหลายชนิดเช่น ยีสต์ ข้าวโอ๊ต บาร์เลย์ว่านหางจระเข้

และเห็ดบางชนิด

     การศึกษาวิจัย Beta Glucan   

     ปัจจุบันเบต้ากลูแคนมีการศึกษากันอย่างแพร่หลาย แต่การศึกษาครั้งแรกเริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 40

เมื่อ Louis Pillemer ศึกษา Zymosan ซึ่งเตรียมได้จากผนังเซลล์ของยีสต์ ที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นยาที่

ออกฤทธิ์กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันแต่ในขณะนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าโปรตีน ไขมัน น้ำตาลเชิงซ้อน

หรือองค์ประกอบใดของ Zymosan ที่สามารถออกฤทธิ์ต่อระบบภูมิคุ้มกันได้

     หลังจากนั้นราวทศวรรษที่ 50   Nicholas DiLuzio จากมหาวิทยาลัย Tulane ประเทศสหรัฐอเมริกา

ได้ทำการวิจัยเพิ่มเติมจนพบว่าสารที่มีผลต่อการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันใน Zymosan ที่จริงแล้ว คือ

เบต้ากลูแคนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Beta-1,3-D-glucan ซึ่งเป็นพอลิแซ็กคาไรด์สายยาวของน้ำตาล

กลูโคสที่เชื่อมต่อกันด้วย glycoside lingkage ตรงโมเลกุลของออกซิเจนที่ตำแหน่ง C1 กับ hydroxyl

ที่ตำแหน่ง C3 ของอีกกลุ่มหนึ่งดังแสดงในรูป

ที่มาของภาพ http://immunocorp.com/beta-glucan/bio_research.cfm

          ผลงานดังกล่าวจุดประกายให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษาถึงความสามารถในการกระตุ้นระบบ

ภูมิคุ้มกันของเบต้ากลูแคนเรื่อยมา จนก้าวเข้าสู่ยุคปี 80 Joyce K. Czop จากมหาวิทยาลัย Harvard

ได้ค้นพบตัวรับที่จำเพาะต่อเบต้ากลูแคนบนผิวเซลล์ของmacrophageโดยตัวรับดังกล่าวเป็นกลุ่มของ

โปรตีนที่มีขนาดประมาณ 1 ไมครอนซึ่งจะพบอยู่บนผิวเซลล์ macrophage ตั้งแต่เริ่มสร้างจากไขกระดูก

จนตาย

      โดย Joyce K. Czop อธิบายว่าเมื่อสาย α-Helix ซึ่งเป็นโครงสร้างสามมิติของเบต้ากลูแคนที่

ประกอบไปด้วยน้ำตาลประมาณ 7 หน่วยเข้าไปจับที่ตัวรับบนผิวเซลล์ ก็จะไปกระตุ้นเซลล์ macrophage

ให้อยู่ในสภาวะตื่นตัว เพื่อทำหน้าที่กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันต่อไปแต่ในภาวะปกติแล้วเซลล์ macrophage

ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในสภาวะสงบซึ่งหมายความว่า ระบบภูมิคุ้มกันต่างๆของร่างกายจะไม่ทำงาน

จนกว่าจะตรวจพบสิ่งแปลกปลอมจากภายนอกที่ เข้าสู่ร่างกาย เช่น แบคทีเรีย ไวรัส เชื้อราหรือ สารเคมี

แต่หากร่างกายของเราได้รับเบต้ากลูแคนอยู่เป็นประจำแล้ว เบต้ากลูแคนเหล่านี้ก็จะคอยกระตุ้นการ

ทำงานของเซลล์ macrophage ให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพอยู่ตลอดเวลา ซึ่งกระบวนการในการ

กระตุ้นเซลล์macrophage ของเบต้ากลูแคนนั้นมีอยู่หลายทาง เช่น

1. เพิ่มประสิทธิภาพในการทำลายและตรวจจับสิ่งแปลกปลอมที่เข้าสู่ร่างกายของเซลล์ macrophage

2. ควบคุมการหลั่ง cytokines เช่น interleukins เพื่อกระตุ้นการสื่อสารระหว่างเซลล์ต่างๆในระบบภูมิคุ้มกัน

3. กระตุ้นการหลั่ง colony-stimulating factors เพื่อเพิ่มปริมาณการสร้างและการเจริญเติบโตของเม็ดเลือดขาว

เช่น neutrophils และ  eosinophils จากไขกระดูก

         ซึ่งกระบวนการเหล่านี้เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพให้แก่เซลล์ macrophage ในการกำจัดสิ่งแปลก

ปลอมที่จะเข้ามาสู่ร่างกายนั่นเอง

         นอกจากนี้เบต้ากลูแคนยังสามารถนำมาใช้ในการรักษาโรคมะเร็งได้อีกด้วยจากการศึกษา

ของ Peter W. Mansell ในคนไข้ที่เป็นมะเร็งผิวหนัง 9 ราย พบว่าขนาดของเซลล์มะเร็งที่ผิวหนัง

ของคนไข้ลดลงเมื่อได้รับการฉีดเบต้ากลูแคนเข้าไป รวมกับผลการทดลองจากการฉายรังสีใน

ระดับที่เป็นอันตรายให้แก่หนูที่ได้รับเบต้ากลูแคนเป็นประจำ พบว่า 70% ของหนูทั้งหมดที่ทำการ

ทดลองไม่ได้รับอันตรายจากผลของรังสี ซึ่งข้อมูลเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเป็น

สารต้านอนุมูลอิสระของเบต้ากลูแคนได้เป็นอย่างดีอย่างไรก็ตามในปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีถึง

ผลของเบต้ากลูแคนที่มีต่อการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันผ่านทางเซลล์ macrophage อย่างไรก็ตามกลไก

การลำเลียงเบต้ากลูแคนเข้าสู่ร่างกายยังไม่เป็นที่ทราบชัดเจน โดยสันนิษฐานว่าการลำเลียงดังกล่าว

นั้นน่าจะเกิดขึ้นที่ microfoldซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์เนื้อเยื่อบุผิว ที่ดัดแปลงไปทำหน้าที่พิเศษ

ที่เรียกว่า M-cell โดยเซลล์เหล่านี้จะพบอยู่ภายใน Peyer’s patches ของต่อมน้ำเหลืองตามทางเดินอาหาร

หลังจากที่เบต้ากลูแคนถูกนำเข้าสู่ M-cell แล้วM-cell ก็จะส่งต่อเบต้ากลูแคนให้กับเซลล์ macrophageอีกที

      เบต้ากลูแคนนอกจากจะใช้ทำเป็นอาหารเสริมสุขภาพแล้วยังมีการนำไปใช้ในเป็นส่วนผสมใน

เครื่องสำอางจำพวกครีมกันแดดได้อีกด้วย โดยเชื่อว่าเบต้ากลูแคนที่ใส่ในครีมกันแดดสามารถกระตุ้น

ให้แผลหายเร็วขึ้น โดยจะไปเพิ่มประสิทธิภาพในการสร้าง collagenของเซลล์ผิวหนัง ลดการเกิด

อนุมูลอิสระ และกระตุ้นการทำงานของเซลล์ Langerhans ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีหน้าที่นำเสนอสิ่ง

แปลกปลอมให้แก่เซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันคล้ายๆกับเซลล์ macrophage โดยกระบวนการเหล่านี้จะ

มีผลทำให้ผิวพรรณเปล่งปลั่ง สดใส ลดริ้วรอย และชะลอความแก่ของเซลล์ผิวหนังให้ช้าลง

      อย่างไรก็ตามแม้ว่าเบต้ากลูแคนจะมีประโยชน์มากมายเพียงใด แต่หากได้รับเพียงอย่างเดียว

ก็ไม่สามารถที่จะทำให้เรามีสุขภาพที่แข็งแรงสมบูรณ์ได้ ดังนั้นเพื่อการมีสุขภาพที่ดีเราจึงควรบริโภค

สารอาหารให้ครบทั้งห้าหมู่อย่างสม่ำเสมอ รวมไปถึงการออกกำลังกายและการพักผ่อนอย่างเพียงพอ

จะทำให้เรามีสุขภาพที่แข็งแรงไม่เจ็บป่วยง่าย

สมดังคำของ ฮิปโปเครตีส (Hippocrates) บิดาแห่งการแพทย์ได้กล่าวเมื่อ 400 ปีก่อนคริสตกาลว่า

" Let food be your medicine and medicine be your food"

คือ “จงใช้อาหารเป็นยาเพื่อป้องกันรักษาความเจ็บป่วย” ในภาษาไทยนั่นเอง

เอกสารอ้างอิง

1. Mansell P.W.A., Ichinose H., Reed RJ., Krements E.T., McNamee R.B., Di Luzio N.R.;

Macrophage-medicated Destruction of Human Malignant Cells in Vivo. Journal of National

Cancer Institute; 54: 571-580. 1975.

2. Czop J.K., Austen K.F.; "Properties of glycans that activate the human alternative complement

pathway and interact with the human monocyte beta-glucan receptor," J Immunol 135: 3388-

3393. 1985.

3. Pachen M.L. Macvittie TJ, "Comparative effects of soluble and particulate glucans on survival in

irradiated mice," J Biol Response Mod 5(1): 45-60. Feb 1986.

4. Donzis B. A.; Substantially purified beta (1,3) finely ground yeast cell wall glucan composition

with dermatological and nutritional uses; U.S. Patent 5576015; 1996. 

      เครดิต: http://www.tistr.or.th/mircen/pdf/beta.pdf