เบต้ากลูแคนสารมหัศจรรย์จากธรรมชาติ

เบต้ากลูแคนสารมหัศจรรย์จากธรรมชาติ
พรพจน์ ศรีสุขชยะกุล ศูนย์จุลินทรีย์

ในปัจจุบันเมื่อกล่าวถึงอาหารเสริมสุขภาพ(Functional food) หลายๆคน คงคุ้นเคยและรู้จักกันเป็นอย่างดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งอาหารเสริมสุขภาพที่มีส่วนประกอบเป็นสารที่ได้จากพืช สัตว์ หรือ จุลินทรีย์อาทิ สาร พฤกษเคมี, เส้นใยอาหาร, กรดไขมันไม่อิ่มตัวในกลุ่มโอเมก้า, น้ำตาลโอลิโกแซคคาไรด์, เปบไทด์, เกลือแร่ และวิตามินต่างๆ ซึ่งอาหารสุขภาพอาจหมายรวมถึง อาหารที่มีส่วนประกอบชนิดใดชนิดหนึ่งที่พบได้ในอาหารนั้นตามธรรมชาติ และแสดงคุณสมบัติในทางที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพ คือนอกจากจะให้พลังงานและสารอาหารแล้ว สารประกอบอื่นๆที่มีอยู่ในอาหารเสริมสุขภาพยังต้องมีผลต่อสุขภาพด้วยเช่นกัน โดยสารประกอบต่างๆที่จัดว่าไม่เป็นโภชนาเหล่านี้ แต่ละชนิดก็จะมีคุณสมบัติและมีผลต่อร่างกายแตกต่างกันไปตามแต่โครงสร้างและสมบัติทางเคมีของสารนั้นๆ ผลที่เกิดขึ้นอาจเป็นประโยชน์หรือโทษต่อร่างกายก็ได้ โดยจะขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของสารนั้นๆเป็นหลัก แต่สารที่น่าสนใจและกำลังเป็นที่นิยมอยู่ในขณะนี้ชนิดหนึ่งก็คือเบต้ากลูแคน ซึ่งนอกจากจะทำให้ระดับโคเลสเตอรอลในเลือดลดลงแล้ว ยังมีคุณสมบัติพิเศษที่สามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายและป้องกันโรคมะเร็งได้อีกด้วย

โดยปกติแล้วเบต้ากลูแคนเป็นสารที่สามารถพบได้ทั่วไปในสิ่งมีชีวิตหลายชนิดเช่น ยีสต์ ข้าวโอ๊ต บาร์เลย์ว่านหางจระเข้ และเห็ดบางชนิด ปัจจุบันเบต้ากลูแคนมีการศึกษากันอย่างแพร่หลาย แต่การศึกษาครั้งแรกเริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 40 เมื่อ Louis Pillemer ศึกษา Zymosan ซึ่งเตรียมได้จากผนังเซลล์ของยีสต์ ที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นยาที่ออกฤทธิ์กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน แต่ในขณะนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่า โปรตีน ไขมัน น้ำตาลเชิงซ้อนหรือองค์ประกอบใดของ Zymosan ที่สามารถออกฤทธิ์ต่อระบบภูมิคุ้มกันได้ หลังจากนั้นราวทศวรรษที่ 50 Nicholas DiLuzio จากมหาวิทยาลัย Tulane ประเทศสหรัฐอเมริกาได้ทำการวิจัยเพิ่มเติมจนพบว่าสารที่มีผลต่อการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันใน Zymosan ที่จริงแล้ว คือ เบต้ากลูแคนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Beta-1,3-D-glucan ซึ่งเป็นพอลิแซ็กคาไรด์สายยาวของน้ำตาลกลูโคสที่เชื่อมต่อกันด้วย glycoside lingkage ตรงโมเลกุลของออกซิเจนที่ตำแหน่ง C1 กับ hydroxyl ที่ตำแหน่ง C3 ของอีกกลุ่มหนึ่งดังแสดงในรูป

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

ผลงานดังกล่าวจุดประกายให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษาถึงความสามารถในการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของเบต้ากลูแคนเรื่อยมา จนก้าวเข้าสู่ยุคปี 80 Joyce K. Czop จากมหาวิทยาลัย Harvard ได้ค้นพบตัวรับที่จำเพาะต่อเบต้ากลูแคนบนผิวเซลล์ของ macrophage โดยตัวรับดังกล่าวเป็นกลุ่มของโปรตีนที่มีขนาดประมาณ 1 ไมครอนซึ่งจะพบอยู่บนผิวเซลล์ macrophage ตั้งแต่เริ่มสร้างจากไขกระดูกจนตาย โดย Joyce K. Czop อธิบายว่าเมื่อสาย α-Helix ซึ่งเป็นโครงสร้างสามมิติของเบต้ากลูแคนที่ประกอบไปด้วยน้ำตาลประมาณ 7 หน่วยเข้าไปจับที่ตัวรับบนผิวเซลล์ ก็จะไปกระตุ้นเซลล์ macrophage ให้อยู่ในสภาวะตื่นตัว เพื่อทำหน้าที่กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันต่อไปแต่ในภาวะปกติแล้วเซลล์ macrophage ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในสภาวะสงบซึ่งหมายความว่า ระบบภูมิคุ้มกันต่างๆของร่างกายจะไม่ทำงานจนกว่าจะตรวจพบสิ่งแปลกปลอมจากภายนอกที่ เข้าสู่ร่างกาย เช่น แบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา หรือ สารเคมี แต่หากร่างกายของเราได้รับเบต้ากลูแคนอยู่เป็นประจำแล้ว เบต้ากลูแคนเหล่านี้ก็จะคอยกระตุ้นการ ทำงานของเซลล์ macrophage ให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพอยู่ตลอดเวลา

ซึ่งกระบวนการในการกระตุ้นเซลล์ macrophage ของเบต้ากลูแคนนั้นมีอยู่หลายทาง เช่น
1. เพิ่มประสิทธิภาพในการทำลายและตรวจจับสิ่งแปลกปลอมที่เข้าสู่ร่างกายของเซลล์ macrophage
2. ควบคุมการหลั่ง cytokines เช่น interleukins เพื่อกระตุ้นการสื่อสารระหว่างเซลล์ต่างๆในระบบภูมิคุ้มกัน
3. กระตุ้นการหลั่ง colony-stimulating factors เพื่อเพิ่มปริมาณการสร้างและการเจริญเติบโตของเม็ดเลือดขาว เช่น neutrophils และ eosinophils จากไขกระดูก
ซึ่งกระบวนการเหล่านี้เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพให้แก่เซลล์ macrophage ในการกำจัดสิ่งแปลกปลอมที่จะเข้ามาสู่ร่างกายนั่นเอง

นอกจากนี้เบต้ากลูแคนยังสามารถนำมาใช้ในการรักษาโรคมะเร็งได้อีกด้วยจากการศึกษาของ Peter W. Mansell ในคนไข้ที่เป็นมะเร็งผิวหนัง 9 ราย พบว่าขนาดของเซลล์มะเร็งที่ผิวหนังของคนไข้ลดลงเมื่อได้รับการฉีดเบต้ากลูแคนเข้าไป รวมกับผลการทดลองจากการฉายรังสีในระดับที่เป็นอันตรายให้แก่หนูที่ได้รับเบต้ากลูแคนเป็นประจำ พบว่า 70% ของหนูทั้งหมดที่ทำการทดลองไม่ได้รับอันตรายจากผลของรังสี ซึ่งข้อมูลเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระของเบต้ากลูแคนได้เป็นอย่างดี

อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีถึงผลของเบต้ากลูแคนที่มีต่อการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันผ่านทางเซลล์ macrophage อย่างไรก็ตามกลไกการลำเลียงเบต้ากลูแคนเข้าสู่ร่างกายยังไม่เป็นที่ทราบชัดเจน โดยสันนิษฐานว่าการลำเลียงดังกล่าวนั้นน่าจะเกิดขึ้นที่ microfold ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์เนื้อเยื่อบุผิว ที่ดัดแปลงไปทำหน้าที่พิเศษที่เรียกว่า M-cell โดยเซลล์เหล่านี้จะพบอยู่ภายใน Peyer’s patches ของต่อมน้ำเหลืองตามทางเดินอาหาร หลังจากที่เบต้ากลูแคนถูกนำเข้าสู่ M-cell แล้ว M-cell ก็จะส่งต่อเบต้ากลูแคนให้กับเซลล์ macrophage อีกที เบต้ากลูแคนนอกจากจะใช้ทำเป็นอาหารเสริม สุขภาพแล้วยังมีการนำไปใช้ในเป็นส่วนผสมในเครื่องสำอางจำพวกครีมกันแดดได้อีกด้วย โดยเชื่อว่าเบต้า กลูแคนที่ใส่ในครีมกันแดดสามารถกระตุ้นให้แผลหายเร็วขึ้น โดยจะไปเพิ่มประสิทธิภาพในการสร้าง collagen ของเซลล์ผิวหนัง ลดการเกิดอนุมูลอิสระ และกระตุ้นการทำงานของเซลล์ Langerhans ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีหน้าที่ นำเสนอสิ่งแปลกปลอมให้แก่เซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันคล้ายๆกับเซลล์ macrophage โดยกระบวนการเหล่านี้จะ มีผลทำให้ผิวพรรณเปล่งปลั่ง สดใส ลดริ้วรอย และชะลอความแก่ของเซลล์ผิวหนังให้ช้าลง

อย่างไรก็ตามแม้ว่าเบต้ากลูแคนจะมีประโยชน์มากมายเพียงใด แต่หากได้รับเพียงอย่างเดียวก็ไม่สามารถที่จะทำให้เรามีสุขภาพที่แข็งแรงสมบูรณ์ได้ ดังนั้นเพื่อการมีสุขภาพที่ดีเราจึงควรบริโภคสารอาหารให้ครบทั้งห้าหมู่อย่างสม่ำเสมอ รวมไปถึงการออกกำลังกายและการพักผ่อนอย่างเพียงพอ จะทำให้เรามีสุขภาพที่แข็งแรงไม่เจ็บป่วยง่ายสมดังคำของ 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 NationalCancer Institute; 54: 571-580. 1975.
2. Czop J.K., Austen K.F.; "Properties of glycans that activate the human alternative complementpathway 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 inirradiated 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 compositionwith dermatological and nutritional uses; U.S. Patent 5576015; 1996.