ข้อมูลบริการทดสอบการแสดงออกของเอนไซม์ Alcohol dehydrogenase
บริษัท วิสไบโอ (VISBIO) จำกัด มีบริการทดสอบการแสดงออกของเอนไซม์ Alcohol dehydrogenase (ADH) ระดับเซลล์ โดยการเพาะเลี้ยงเซลล์ตับ HepG2 ซึ่งบริการทดสอบนี้สามารถทดสอบกับตัวอย่างได้หลายรูปแบบ อาทิเช่น สมุนไพร, สารสกัด, ยา, ผลิตภัณฑ์สมุนไพร, ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร, ผลิตภัณฑ์เครื่องดื่ม
การแสดงออกของเอนไซม์ ADH เป็นปัจจัยสำคัญในการเผาผลาญแอลกอฮอล์ กำลังเป็นที่สนใจในฐานะตัวชี้วัดทางชีวภาพที่มีศักยภาพในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพสำหรับผู้ผลิตและเจ้าของแบรนด์ การทำความเข้าใจการแสดงออกของ ADH และการนำข้อมูลจากการทดสอบมาใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ถือเป็นโอกาสอันดีในการสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ที่ตอบโจทย์ความต้องการของผู้บริโภคที่ใส่ใจสุขภาพและมีไลฟ์สไตล์ที่หลากหลาย การทดสอบระดับ ADH ช่วยให้เข้าใจถึงความสามารถในการเผาผลาญแอลกอฮอล์ของแต่ละบุคคล ซึ่งข้อมูลนี้สามารถนำไปใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ช่วยส่งเสริมการทำงานของตับ ลดอาการเมาค้าง และบรรเทาอาการแฮงค์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความสำคัญของเอนไซม์แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนส
แอลกอฮอล์หรือเอทานอล เป็นสารที่พบได้ทั่วไปในเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ต่างๆ และถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท เมื่อบริโภคเข้าสู่ร่างกาย แอลกอฮอล์จะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดอย่างรวดเร็วและกระจายไปทั่วร่างกาย กระบวนการเผาผลาญแอลกอฮอล์ เป็นสิ่งสำคัญในการกำจัดสารนี้ออกจากร่างกาย และเอนไซม์ ADH มีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้และส่งผลกระทบต่อสุขภาพ
การเผาผลาญแอลกอฮอล์ในร่างกาย
คนปกติสามารถเผาผลาญแอลกอฮอล์ได้สูงสุดประมาณไม่เกินวันละ 160-180 มก. การเผาผลาญแอลกอฮอล์นั้นจะเกิดขึ้นที่เซลล์ตับ เป็นหลักโดยผ่านกระบวนการเผาผลาญแอลกอฮอล์ ซึ่งประกอบด้วย 3 กระบวนการหลัก คือ
- กระบวนการ แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนส (ADH) ซึ่งเกิดขึ้นที่บริเวณ cytozome ของเซลล์ตับ
- กระบวนการ microzomal ethanol oxidizing system (MEOS) ซึ่งเกิดขึ้นที่ใน endoplasmic reticulum ของตับ
- กระบวนการ catalase ซึ่งอยู่ที่ peroxizome ของเซลล์ตับ ทั้ง 3 กระบวนการนี้จะสร้างสาร acetaldehyde ซึ่งเป็นสารพิษและจะมีผลเสียเกิดขึ้นต่อร่างกาย
กระบวนการเผาผลาญแอลกฮอล เกิดขึ้นตั้งแต่ในกระเพาะอาหาร โดยอาศัย gastric ADH จะทำการเปลี่ยนแอลกอฮอล์ในช่วง first pass metabolism ยาบางชนิด เช่น แอสไพริน และ H2 blocker จะยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ ADH ที่เยื่อบุกระเพาะได้ จึงทำให้การเผาผลาญแอลกอฮอล์ที่เยื่อบุผนังกระเพาะลดลง นอกจากนี้ยัง พบว่าเพศหญิงโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อยู่ในวัยที่มีประจำเดือนจะมี แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนส น้อยกว่าเพศชาย อันเป็นเหตุผลหนึ่งซึ่งทำให้แอลกอฮอล์ถูกดูดซึมเข้าสู่ตับได้ง่ายขึ้นในเพศหญิง
แอลกอฮอล์ที่ถูกดูดซึมเข้าสู่ portal circulation จะถูกเซลล์ตับทำลาย โดยอาศัยกระบวนการ ADH เปลี่ยนจากแอลกอฮอล์เป็น aldehyde และเปลี่ยนให้กลายเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ต่อไป กระบวนการ แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนส ที่เกิดขึ้นในตับนี้ จะมีผลทำให้มีการสร้าง NADH ในเซลล์ตับสูงขึ้น ทำให้มีการเปลี่ยนเป็นกรดไขมัน ketone ทำให้มีระดับ serum ketone เพิ่มขึ้นและทำให้เกิดมีอัตราส่วนของ NADH/NAD เพิ่มขึ้น และมีการเพิ่มขึ้นของ alphagly cerophosphate ซึ่งจะจับกับกรดไขมันสร้างเป็นไตรกลีเซอไรด์สะสมในตับและในเลือดเพิ่มมากขึ้นมีผลทำให้เกิดภาวะไขมันสะสมในตับ การที่มีไตรกลีเซอไรด์สะสมในตับสูงขึ้นจะทำให้มีการเผาผลาญกรด ไขมันและการใช้ออกซิเจนสูงขึ้นจึงสามารถทำให้เกิด anoxic injury ที่ perivenular hepatocyte อันเป็นตำแหน่งซึ่งมีการใช้ออกซิเจนเป็นจำนวนมากได้
ความหลากหลายทางพันธุกรรมของ ADH และผลต่อการเผาผลาญแอลกอฮอล์
มนุษย์มียีน ADH หลายชนิด ซึ่งแต่ละชนิดมีความสามารถในการเผาผลาญแอลกอฮอล์ที่แตกต่างกัน ความแตกต่างทางพันธุกรรมนี้ส่งผลให้แต่ละคนมีความสามารถในการเผาผลาญแอลกอฮอล์ที่แตกต่างกัน บางคนอาจเผาผลาญแอลกอฮอล์ได้เร็วกว่าคนอื่นๆ ทำให้มีความเสี่ยงต่อผลกระทบจากแอลกอฮอล์น้อยกว่า ยกตัวอย่างเช่น ชนชาติเอเชียตะวันออกบางกลุ่มมีแนวโน้มที่จะมียีน ADH1B*2 allele ซึ่งทำให้มีกิจกรรมของเอนไซม์ ADH สูง ส่งผลให้เกิดการสะสมของอะเซทัลดีไฮด์ได้ง่ายและเกิดอาการไม่พึงประสงค์เมื่อดื่มแอลกอฮอล์
ประโยชน์ของการทดสอบประสิทธิภาพการเผาผลาญแอลกอฮอล์ ต่อการพัฒนาผลิตภัณฑ์
การทดสอบประสิทธิภาพการเผาผลาญแอลกอฮอล์ สามารถนำมาเป็นเครื่องมือสำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่นสมุนไพร สารสกัดจากธรรมชาติ ยา ผลิตภัณฑ์เครื่องดื่ม หรือ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ที่มีส่วนช่วยในการส่งเสริมสุขภาพตับและลดผลกระทบจากการดื่มแอลกอฮอล์ ลดอาการเมาค้าง แก้แฮงค์
ในยุคที่การดูแลสุขภาพเป็นเรื่องสำคัญ การดื่มแอลกอฮอล์ในปริมาณที่พอเหมาะอาจเป็นส่วนหนึ่งของไลฟ์สไตล์หลายๆ คน แต่การดื่มอย่างไม่ระมัดระวังอาจส่งผลเสียต่อตับ ซึ่งเป็นอวัยวะสำคัญในการเผาผลาญแอลกอฮอล์ การทดสอบประสิทธิภาพการเผาผลาญแอลกอฮอล์ จึงเป็นกุญแจสำคัญในการไขความลับของสมุนไพรไทยและนำไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพตับที่แข็งแรง ด้วยการทดสอบประสิทธิภาพการเผาผลาญแอลกอฮอล์ เราสามารถคัดเลือกและพัฒนาสายพันธุ์สมุนไพรที่มีศักยภาพสูงสุด นำมาสู่การสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ยา และสารสกัดที่ตอบโจทย์ความต้องการของผู้บริโภคยุคใหม่ ไม่ว่าจะเป็นผู้ที่ดื่มแอลกอฮอล์เป็นประจำ ผู้ที่ต้องการดูแลสุขภาพตับ หรือผู้ที่ต้องการลดผลกระทบจากการดื่มสังสรรค์
วิธีทดสอบการแสดงออกของเอนไซม์ Alcohol dehydrogenase
การทดสอบการแสดงออกของเอนไซม์ Alcohol dehydrogenase ด้วยเทคนิค Quantitative Real-Time PCR โดยทำการเพาะเลี้ยงเซลล์มะเร็งตับ HepG2 โดยการสกัด RNA จากเซลล์มะเร็งตับ HepG2 แล้วทำการวิเคราะห์ระดับการแสดงออกของของยีน ADH1A ในเซลล์มะเร็งตับ HepG2 ที่ไม่ถูกกระตุ้นด้วยเอทานอล (กลุ่มควบคุม) เปรียบเทียบกับเซลล์มะเร็งตับ HepG2 ที่ถูกกระตุ้นด้วยเอทานอล (EtOH) และสารตัวอย่าง คำนวณร้อยละการแสดงออกของยีน ADH1A (mRNA relative expression)
Literature:
- แอลกอฮอล์ : III. โรคตับ จากการดื่มแอลกอฮอล์
- Edenberg, H. J. (2007). The genetics of alcohol metabolism: role of alcoholdehydrogenase and aldehydedehydrogenase variants. Alcohol Research & Health, 30(1), 5-13.
- World Health Organization. (2018). Global status report on alcohol and health 2018. World Health Organization.