Peptide, งานวิจัย

FeptideDB เครื่องมือค้นพบเปปไทด์แห่งอนาคต

FeptideDB

ในขณะที่ความต้องการของผู้บริโภคสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มี clean-label และส่วนผสมชีวภาพที่ใช้งานได้จริงยังคงเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดทั้งในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องสำอาง เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่สามารถเร่งการค้นพบส่วนผสมจากธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพจึงมีความสำคัญมากกว่าที่เคย นี่คือจุดที่ FeptideDB เข้ามามีบทบาทในฐานะแพลตฟอร์มบนเว็บที่ปฏิวัติวงการ ซึ่งช่วยให้นักวิจัยและนักพัฒนาสูตรสามารถระบุและออกแบบ เปปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (bioactive peptides) จาก โปรตีนในอาหาร (food proteins) ทั่วไปได้อย่างรวดเร็ว เครื่องมือที่ล้ำสมัยนี้ได้รับการพัฒนาโดยใช้เทคนิค การจำลองการจับกันของโมเลกุล (molecular docking) เพื่อช่วยในการค้นหาสารที่สามารถพุ่งเป้าไปยังโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ เช่น เอนไซม์ ACE เอนไซม์ DPP-IV และเอนไซม์ เรนิน ซึ่งเป็นผู้เล่นหลักในการควบคุมความดันโลหิต การควบคุมระดับน้ำตาล และสุขภาพเมตาบอลิซึมโดยรวม

เส้นทางดั้งเดิมในการค้นพบเปปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพนั้นยาวนานและยากลำบาก มักถูกเปรียบเปรยว่าเป็นการ “งมเข็มในมหาสมุทร” โดยทั่วไปแล้วกระบวนการนี้ต้องอาศัยการย่อยสลายโปรตีนแบบสุ่มซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง ตามด้วยการคัดกรองในห้องปฏิบัติการอย่างละเอียดโดยไม่มีการรับประกันความสำเร็จ แต่ด้วยความสามารถอันทรงพลังในการสแกนลำดับโปรตีนจากอาหารในชีวิตประจำวัน เช่น ถั่วเหลือง นม ปลา หรือไข่ และทำนายชิ้นส่วนที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพโดยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ขั้นสูง FeptideDB ได้เข้ามาเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์นี้อย่างสิ้นเชิง แพลตฟอร์มนี้ช่วยเชื่อมช่องว่างที่สำคัญระหว่างการวิจัยโปรตีโอมิกส์เชิงวิชาการและการพัฒนาผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ สำหรับบริษัทที่ต้องการสร้าง ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร (Nutraceuticals) อาหารฟังก์ชัน (functional foods) หรือ เครื่องสำอางออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (bioactive cosmetics) รุ่นต่อไป FeptideDB นำเสนอเส้นทางสู่นวัตกรรมสูตรที่รวดเร็ว เชื่อถือได้ และได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์

FeptideDB เร่งสร้างนวัตกรรมส่วนผสมได้อย่างไร

FeptideDB เป็นมากกว่าแค่ฐานข้อมูล แต่เป็นเครื่องมือค้นพบเชิงรุกที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถทำงานด้านชีวสารสนเทศที่ซับซ้อนผ่านเว็บอินเทอร์เฟซที่เรียบง่าย กระบวนการเริ่มต้นเมื่อผู้ใช้ป้อนลำดับโปรตีนจากแหล่งอาหารที่รู้จัก เช่น เวย์หรือคอลลาเจน จากนั้น ‘โมดูลการย่อยด้วยเอนไซม์’ ของแพลตฟอร์มจะจำลองสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับโปรตีนนี้ในสถานการณ์จริง โดย “ตัด” โปรตีนในคอมพิวเตอร์ด้วยเอนไซม์ต่างๆ เพื่อสร้างคลังข้อมูลที่ครอบคลุมของชิ้นส่วนเปปไทด์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด ขั้นตอนนี้เพียงอย่างเดียวช่วยประหยัดเวลาในห้องปฏิบัติการได้นับไม่ถ้วนโดยการทำนายผลลัพธ์ของกลยุทธ์การย่อยสลายที่แตกต่างกัน

เมื่อคลังข้อมูลเปปไทด์เสมือนจริงนี้ถูกสร้างขึ้น นวัตกรรมหลักของ FeptideDB ก็จะเริ่มทำงาน แพลตฟอร์มจะนำชิ้นส่วนเปปไทด์เหล่านี้ไปจำลองการจับกับเอนไซม์เป้าหมายที่สนใจ เช่น เอนไซม์ ACE สำหรับสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด การจำลองการจับกันของโมเลกุล เป็นเทคนิคทางคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังซึ่งจำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างเปปไทด์และโปรตีนในระดับอะตอม มันจะทำนายว่าโมเลกุลทั้งสองจะจับกันได้ดีเพียงใด และให้ “คะแนนการจับ” ที่บ่งชี้ถึงประสิทธิภาพที่เป็นไปได้ของเปปไทด์ กระบวนการนี้จะให้รายชื่อตัวเลือกที่มีศักยภาพสูงที่ผ่านการคัดกรองเบื้องต้นแล้ว ช่วยให้นักวิจัยสามารถทุ่มเททรัพยากรไปที่เปปไทด์ที่มีแนวโน้มจะประสบความสำเร็จมากที่สุดในการทดสอบทางชีวภาพ

ข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติของแนวทาง ในคอมพิวเตอร์ (in silico) นี้มีมหาศาล ตัวอย่างเช่น การยับยั้ง เอนไซม์ ACE เป็นกลยุทธ์ชั้นนำในการพัฒนาผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติเพื่อควบคุมความดันโลหิต แทนที่จะต้องสลายโปรตีนแบบสุ่มและทดสอบชิ้นส่วนนับร้อยอย่างน่าเบื่อหน่าย ขณะนี้นักพัฒนาสูตรสามารถใช้ FeptideDB เพื่อออกแบบกระบวนการอย่างชาญฉลาด แพลตฟอร์มสามารถทำนายได้ว่าเปปไทด์ชนิดใดจากโปรตีนถั่วเหลืองจะมีแรงยึดเหนี่ยวสูงสุดกับตำแหน่งออกฤทธิ์ของ เอนไซม์ ACE จากนั้นนักพัฒนาสูตรสามารถออกแบบกลยุทธ์การย่อยสลายที่ปรับให้เหมาะสมเพื่อผลิตเปปไทด์เหล่านั้นโดยเฉพาะ ส่งผลให้ได้ส่วนผสมสุดท้ายที่มีศักยภาพสูงกว่ามาก สิ่งนี้เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านความเร็ว ความคุ้มค่า และความแม่นยำทางวิทยาศาสตร์เมื่อเทียบกับแนวทางการค้นพบเปปไทด์แบบดั้งเดิม

การประยุกต์ใช้ที่หลากหลายในวงการสุขภาพ โภชนาการ และเวชสำอาง

เปปไทด์ที่ถูกระบุและตรวจสอบความถูกต้องผ่านแพลตฟอร์ม FeptideDB สามารถสนับสนุนนวัตกรรมที่ก้าวล้ำในกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่มีการเติบโตสูงหลากหลายประเภท เพื่อตอบสนองความต้องการที่ซับซ้อนของผู้บริโภคสำหรับโซลูชันด้านสุขภาพที่ได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์

  • ผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด แพลตฟอร์มนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการค้นหาสารประกอบธรรมชาติเพื่อสุขภาพหัวใจ ด้วยการพุ่งเป้าไปที่เอนไซม์ ACE และเรนิน ผู้ใช้สามารถระบุเปปไทด์ที่อาจช่วยจัดการความดันโลหิตสูงโดยช่วยให้หลอดเลือดคลายตัวและสนับสนุนการไหลเวียนที่ดี นอกจากนี้ เครื่องมือนี้ยังสามารถค้นพบเปปไทด์ที่สนับสนุนความสมดุลของเมตาบอลิซึมและความไวต่ออินซูลิน ซึ่งเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดในระยะยาว
  • ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อการจัดการน้ำหนักและสุขภาพเมตาบอลิซึม นอกเหนือจากการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด แพลตฟอร์มนี้ยังสามารถใช้เพื่อคัดกรองเปปไทด์ที่มีอิทธิพลต่อด้านอื่นๆ ของสุขภาพเมตาบอลิซึม เช่น เส้นทางที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมันหรือความอิ่ม สิ่งนี้เปิดโอกาสในการสร้างส่วนผสมที่ตรงเป้าหมายสูงสำหรับตลาดการจัดการน้ำหนักที่กำลังเติบโต เปปไทด์ที่ค้นพบจึงสามารถนำไปใส่ในผงโปรตีน เครื่องดื่มทดแทนมื้ออาหาร และรูปแบบเครื่องดื่มที่สะดวก
  • ส่วนผสมอาหารฟังก์ชันขั้นสูง เครื่องมือนี้ช่วยให้สามารถสร้างโปรตีนไฮโดรไลเสตที่กำหนดเองพร้อมคุณประโยชน์ที่เฉพาะเจาะจงและคาดการณ์ได้ ลองนึกภาพโปรตีนเชคสำหรับนักกีฬาที่ไม่เพียงแต่ให้กรดอะมิโนที่จำเป็น แต่ยังมีเปปไทด์ที่ได้รับการคัดเลือกจากคอมพิวเตอร์เพื่อสนับสนุนการไหลเวียนของเลือดและการฟื้นตัว หรือของว่างเสริมคุณค่าสำหรับผู้สูงอายุที่มีเปปไทด์จากโปรตีนนมที่คาดว่าจะช่วยสนับสนุนความดันโลหิต ซึ่งช่วยให้แบรนด์สามารถเพิ่มฟังก์ชันการทำงานที่ได้รับการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์อีกชั้นหนึ่งให้กับโปรตีนจากอาหารในชีวิตประจำวัน
  • นูทริคอสเมติกส์และสุขภาพผิว เทรนด์ “ความงามจากภายใน” ต้องการส่วนผสมที่ทำงานในระดับเซลล์ และแพลตฟอร์มนี้สามารถใช้เพื่อระบุเปปไทด์จากแหล่งอาหารที่อาจปรับเปลี่ยนเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือการอักเสบ ซึ่งเป็นสองปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนความชราของผิว เปปไทด์ที่สามารถปกป้องคอลลาเจนที่มีอยู่จากการเสื่อมสลายหรือสนับสนุนกระบวนการสร้างใหม่ตามธรรมชาติของผิวมีคุณค่าอย่างยิ่งในสูตรนูทริคอสเมติกส์

ความแม่นยำและการปรับแต่ง ข้อได้เปรียบจาก FeptideDB สำหรับนักพัฒนา

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการใช้ FeptideDB คือการเปลี่ยนจากส่วนผสมทั่วไปไปสู่ส่วนผสมที่มีความแม่นยำสูง แตกต่างจากโปรตีนไฮโดรไลเสตทั่วไป ซึ่งให้ส่วนผสมของเปปไทด์ที่หลากหลายและมักไม่สอดคล้องกันโดยไม่ทราบกิจกรรมทางชีวภาพ แพลตฟอร์มนี้สนับสนุนการพัฒนาส่วนผสมเปปไทด์ที่ตรงเป้าหมายอย่างแม่นยำพร้อมฟังก์ชันทางชีวภาพที่รู้จักและคาดการณ์ได้ ความจำเพาะเจาะจงนี้เพิ่มมูลค่าอย่างมหาศาลทั้งสำหรับการยื่นขออนุญาตตามกฎระเบียบและสำหรับการกล่าวอ้างทางการตลาดที่แข็งแกร่งและมีวิทยาศาสตร์รองรับ ซึ่งโดนใจผู้บริโภคที่มีความรู้

ประโยชน์สำหรับนักพัฒนาผลิตภัณฑ์นั้นชัดเจนและมีผลกระทบอย่างยิ่ง:

  • การคัดกรองปริมาณมาก: แพลตฟอร์มช่วยให้สามารถคัดกรองลำดับเปปไทด์ที่เป็นไปได้หลายพันลำดับด้วยคอมพิวเตอร์ในเวลาเพียงเสี้ยวเดียวเมื่อเทียบกับในห้องปฏิบัติการ ซึ่งช่วยเร่งระยะการค้นพบเบื้องต้นได้อย่างมาก
  • การจำลองการจับในคอมพิวเตอร์: ผู้ใช้สามารถทดสอบตัวเลือกเปปไทด์กับเอนไซม์ของมนุษย์ที่สำคัญในรูปแบบเสมือนจริง ทำให้ได้รับข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับกลไกการออกฤทธิ์ที่เป็นไปได้ก่อนที่จะลงทุนในงานห้องปฏิบัติการที่มีราคาแพง
  • การเลือกที่ปรับแต่งได้: กระบวนการนี้สามารถปรับแต่งได้อย่างสมบูรณ์ แบรนด์สามารถเลือกแหล่งโปรตีนที่เฉพาะเจาะจงและเป้าหมายด้านสุขภาพที่เฉพาะเจาะจงเพื่อค้นหาเปปไทด์ที่เหมาะกับเป้าหมายผลิตภัณฑ์ที่เป็นเอกลักษณ์ของตน
  • ลดเวลาและต้นทุนในการวิจัยและพัฒนา: ด้วยการตรวจสอบตัวเลือกเบื้องต้นด้วยคอมพิวเตอร์ แพลตฟอร์มช่วยลดเวลาและค่าใช้จ่ายในการลองผิดลองถูกของการทดสอบในห้องปฏิบัติการและการสังเคราะห์ได้อย่างมีนัยสำคัญ

อนาคตคือการค้นพบเปปไทด์ด้วยระบบดิจิทัล

ในยุคของสุขภาพส่วนบุคคลและความงามที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ เครื่องมือนวัตกรรมอย่าง FeptideDB กำลังปฏิวัติวิธีที่เราเข้าใจและใช้ประโยชน์จากโปรตีนธรรมชาติจากแหล่งอาหารของเรา นักพัฒนาไม่จำเป็นต้องพึ่งพาสารสกัดทั่วไปหรือสูตรที่ได้จากการลองผิดลองถูกอีกต่อไป แต่สามารถสร้างเปปไทด์ที่มีความแม่นยำและมีวัตถุประสงค์ที่ชัดเจน ซึ่งจับคู่โดยตรงกับเป้าหมายทางชีวภาพและได้รับการสนับสนุนจากอัลกอริทึมทางวิทยาศาสตร์ที่ทรงพลัง นี่คือการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์จากโภชนาการแบบกว้างๆ ไปสู่การแทรกแซงระดับโมเลกุลที่ตรงเป้าหมายผ่านส่วนผสมเชิงฟังก์ชัน

การบรรจบกันของโปรตีโอมิกส์อาหาร ชีววิทยาเชิงคำนวณ และความต้องการด้านสุขภาพของผู้บริโภคที่เปลี่ยนแปลงไปกำลังเปิดประตูสู่ยุคใหม่ของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สะอาดและสอดคล้องกับหลักการทางคลินิก ส่วนผสมเหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นธรรมชาติและปลอดภัย แต่ยังมีประสิทธิภาพสูง พร้อมด้วยกลไกการออกฤทธิ์ที่ชัดเจนซึ่งสามารถสื่อสารกับผู้บริโภคได้อย่างโปร่งใส FeptideDB ไม่ใช่แค่ฐานข้อมูล แต่เป็นเครื่องมือค้นพบที่ทรงพลังซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และแบรนด์สามารถออกแบบอนาคตของผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพและความงามได้ทีละเปปไทด์

ร่วมมือกับ VISBIO เพื่อนำส่วนผสมเปปไทด์อัจฉริยะสู่ตลาด

หากคุณกำลังมองหาวิธีสร้างสรรค์นวัตกรรมด้วยเปปไทด์จากอาหาร หรือต้องการสร้างกลยุทธ์ส่วนผสมเชิงฟังก์ชันที่หยั่งรากในวิทยาศาสตร์และซอฟต์แวร์ VISBIO คือพันธมิตรในอุดมคติของคุณ เราเชี่ยวชาญในการเชื่อมช่องว่างระหว่างข้อมูล การค้นพบ และการส่งมอบสู่ตลาดผู้บริโภค

ติดต่อเราเพื่อรับคำปรึกษาฟรี และเรียนรู้ว่าแพลตฟอร์มอย่าง FeptideDB จะขับเคลื่อนความสำเร็จครั้งต่อไปในวงการสุขภาพและความงามของคุณได้อย่างไร

About the Author:

รศ.ดร.เกียรติทวี ชูวงศ์โกมล เป็นนักวิจัยชั้นนำผู้เชี่ยวชาญด้านการค้นคว้ายาจากธรรมชาติ  ท่านมีผลงานตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ  ครอบคลุมหัวข้อต่างๆ  เช่น  โครงสร้างโปรตีน  การยับยั้งเอนไซม์  และสารต้านการอักเสบจากธรรมชาติ  ผลงานวิจัยของท่านได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง  และมีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาใหม่ๆ จากพืชสมุนไพร เพื่อสุขภาพของมนุษย์

About the Research:

การศึกษานี้ ชื่อว่า “FeptideDB: A web application for new bioactive peptides from food protein” ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Heliyon (2019) โดยมี DOI: 10.1016/j.heliyon.2019.e02076. งานวิจัยนี้นำเสนอเว็บแอปพลิเคชันที่ให้บริการฟรี ซึ่งออกแบบมาเพื่อรวบรวมข้อมูลเปปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพและคาดการณ์เปปไทด์ชนิดใหม่จากโปรตีนในอาหาร แพลตฟอร์มนี้ช่วยเหลือนักวิจัยโดยการรวมเครื่องมือจำลองการตัดโปรตีนเข้ากับการจับคู่ฐานข้อมูล และมีโมดูลที่ใช้การจำลองการจับกันของโมเลกุลเพื่อค้นหาสารยับยั้งใหม่ๆ สำหรับเอนไซม์ เช่น ACE โดยสรุป แพลตฟอร์มนี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังในการเร่งการค้นพบและประเมินฤทธิ์ทางชีวภาพของเปปไทด์จากแหล่งอาหารธรรมชาติ