ข้อมูลบริการทดสอบฤทธิ์ยับยั้งอนุมูลอิสระ กับผลิตภัณฑ์ต่างๆ ด้วยวิธี DPPH หรือ FRAP หรือ ORAC
บริษัท วิสไบโอ (VISBIO) จำกัด มีบริการรับตรวจสอบและวิเคราะห์ความสามารถการต้านอนุมูลอิสระ (Anti-Oxidant) ได้กับตัวอย่างหลากหลายผลิตภัณฑ์ ซึ่งการทดสอบนี้ เหมาะกับผลิตภัณฑ์ที่เน้นคุณสมบัติเรื่องความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ โดยหลักการของการเกิดอนุมูลอิสระ (Free radical) เป็นกลไกทางธรรมชาติของสารที่มีการดึงอิเล็กตรอน จากสารอื่นในบริเวณรอบข้างของโมเลกุล ทําให้เกิดความเสถียรตํ่าและมีความไวต่อการเกิดปฏิกิริยา ซึ่งเป็นปัจจัยทำให้การเกิดการทํางานที่ผิดปกติของเซลล์ เป็นสาเหตุของการเกิดริ้วรอยบนผิวหน้า อาจลุกลามจนก่อให้เกิดโรคต่างๆได้ กลุ่มสารต้านอนุมูลอิสระ เป็นสารที่ช่วยป้องกันหรือยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชัน มีหลากหลายประเภท ส่วนการทดสอบมีหลายวิธีการ ซึ่งแต่ละวิธีก็มีข้อดี ข้อเสีย และความเหมาะสมกับสารที่ทดสอบแตกต่างกัน โดยค่าที่ได้จากการทดสอบแต่ละวิธีอาจจะไม่ได้มีความสัมพันธ์ไปในทิศทางเดียวกัน เนื่องจากกลการเกิดปฏิกิริยาในการทดสอบแตกต่างกัน
กลไกการเกิดอนุมูลอิสระ
การเกิดอนุมูลอิสระ (Free radical) เป็นกลไกทางธรรมชาติของสารที่มีการดึงอิเล็กตรอน จากสารอื่นในบริเวณรอบข้างของโมเลกุลหรืออะตอม ทําให้เกิดความเสถียรตํ่าและมีความไวต่อการเกิดปฏิกิริยา กับโมเลกุลของสารอื่นที่อยู่บริเวณรอบๆของสาร โดยที่โมเลกุลข้างเคียงจะสูญเสียหรือรับอิเล็กตรอนกลายเป็นอนุมูลอิสระตัวใหม่ เกิดเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ (Chain reaction) ซึ่งเป็นปัจจัยทำให้การเกิดการทํางานที่ผิดปกติของเซลล์ เป็นสาเหตุของการเกิดริ้วรอยบนผิวหน้า อาจลุกลามจนก่อให้เกิดโรคต่างๆ เช่น โรคมะเร็ง โรคหลอดเลือดหัวใจ เป็นต้น
กลุ่มสารต้านอนุมูลอิสระ
สารต้านอนุมูลอิสระเป็นสารที่ช่วยป้องกันหรือยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชัน สามารถแบ่งสารต้านอนุมูลอิสระได้เป็น 5 ชนิด ดังนี้
- Primary antioxidant ซึ่งเป็น phenolic compound ทําหน้าที่หยุดปฏิกิริยา ลูกโซ่ในปฏิกิริยาของการออกซิเดชันไขมัน ทําหน้าที่เป็นตัวให้อิเล็กตรอน
- Oxygen scarvenger ได้แก่ วิตามินซี (ascorbic acid) โดยทําปฏิกิริยากับออกซิเจน – Secondary antioxidant ได้แก่ Thiopro-pionic acid ช่วยสลาย lipid hydroperoxide
- Enzymatic antioxidant ได้แก่ Superoxide dismutase (SODs), Catalase (CAT) ช่วยกําจัดออกซิเจนและอนุพันธออกซิเจน
- Metal chelating ได้แก่ กรดซิตริก (citric acid), กรดอะมิโน (amino acid) ทําหน้าที่จับกับไอออนของโลหะ (metal ions)
โดยกลุ่มของสารต้านอนุมูลอิสระส่วนใหญ่จะสามารถพบในสมุนไพร ผัก ผลไม้ ได้แก่ สารประกอบฟีนอลิก แคโรทีนอยด์ ฟลาโวนอยด์ เป็นต้น
กลุ่มสารต้านอนุมูลอิสระ
ปัจจุบันมีการศึกษาวิจัยเพื่อทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระในสมุนไพร ผัก ผลไม้ หรือผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางหรือ ผลิตภัณฑ์อาหารเสริม หลากหลายวิธี ยกตัวอย่างวิธีการทดสอบการต้านอนุมูลอิสระ (Anti-Oxidant) ดังนี้
- วิธีการทดสอบ DPPH ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงสี ของ 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl เมื่อ DPPH ทำปฏิกิริยากับสารที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ สีของสารละลายสีม่วงจะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ถ้าตัวอย่างสารมีความสามารถในการต้านออกซิเดชันได้สูง ความเข้มของสารละลายสีม่วงจะลดลง
- วิธีการทดสอบ FRAP หรือ Ferric reducing antioxidant power วิธีนี้เป็นการใช้สารประกอบเชิงซ้อนของเหล็ก Fe3+-TPTZ (ferric tripyridyl triazine) เป็นสารทดสอบอะตอมของเหล็ก ซึ่งจะถูกรีดิวซ์โดยสารที่มีฤทธิ์ต้านออกซิเดชันได้เป็นสารประกอบเชิงซ้อนของเหล็ก Fe2+- TPTZ (ferrous tripyridyl triazine) ซึ่งสารสีน้ำเงิน
- วิธีการทดสอบ ORAC หรือ Oxygen radical antioxidant capacity วัดความสามารถของสารที่ทดสอบในการยับยั้งอนุมูลเปอร์ออกซี(peroxyradicals) ไม่ให้เข้าทำปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งจะหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่ด้วยกลไกการส่งผ่านอะตอมไฮโดรเจน โดยจะไปยับยั้งอนุมูลอิสระที่จะทำปฏิกิริยา เปลี่ยนจากสารเรืองแสงฟลูออเรสเซนส์เป็นสารไม่ให้สารฟลูออเลสเซนส์ ซึ่งปริมาณและความสามารถของสารทดสอบ จะแปรผันตรงกับสารฟลูออเลสเซนส์วิธีนี้จะใช้ สาร β-phycoerythrin(fluorescein) ซึ่งมีคุณสมบัติให้แสงฟลูออเลสเซนส์ สาร β-phycoerythrin จะถูกทำลายด้วยอนุมูลอิสระ ทำให้คุณสมบัติในการดูดกลืนแสงเสียไป
วิธีการทดสอบการต้านอนุมูลอิสระ ยังมีอีกหลายวิธีการ ซึ่งแต่ละวิธีก็มีข้อดี ข้อเสีย และความเหมาะสมกับสารที่ทดสอบแตกต่างกัน โดยค่าที่ได้จากการทดสอบแต่ละวิธีอาจจะไม่ได้มีความสัมพันธ์ไปในทิศทางเดียวกัน เนื่องจากกลการเกิดปฏิกิริยาในการทดสอบแตกต่างกัน อีกทั้งสารทดสอบที่มีในสมุนไพร ผัก ผลไม้ ที่ออกฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระมีหลายชนิดทั้งมีขั้วและไม่มีขั้ว
ตัวอย่างการรายงานผลการต้านอนุมูลอิสระ (IC50) ด้วยวิธีการทดสอบ DPPH
การรายงานผลการทดสอบฤทธิ์การต้านอนุมูลอิสระ ด้วยวิธีการทดสอบ DPPH (Milan, 2011) วิเคราะห์ผลการทดสอบในค่า IC50 จากภาพที่ 1 แสดงผลค่า DPPH ของพืช ด้วยตัวทำละลายหลายชนิด เปรียบเทียบกับค่ามาตราฐาน BHA ซึ่งในการคำนวณหาค่า IC50 ของสารต่างๆ จะต้องนำค่าไปคำนวณหาจากสมการเส้นตรงดังภาพที่ 2
Literature:
- Shahidi, F., 1997, Natural Antioxidants : an Overview, in F. Shahidi (Ed.), Natural Antioxidants: Chemistry, Health Effects and Applications, AOCS Press, Illinois, pp. 1-7.
- Milan S. Stankovi, 2011, TOTAL PHENOLIC CONTENT, FLAVONOID CONCENTRATION AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF Marrubium peregrinum L. EXTRACTS, Kragujevac J. Sci. 33 (2011) 63-72.
- Patiwit Loypimai, 2012, Total Antioxidant Capacity Assessments invitro, J Sci Technol MSU, Vol 31, No 2.
- โอภา วัชระคุปต์, ปรีชา บุญจูง, จันทนา บุณยะรัตน์, มาลีรักษ์ อัตต์สินทอง. สารต้านอนุมูลอิสระ. กรุงเทพฯ: 2549. พี.เอส.พริ้นท์;.พิมพ์ครั้งที่ 1.
- อนงนาฎ ไพนุพงศ์,2017, อนุมูลอิสระและสารต้านอนุมูลอิสระกับสุขภาพ, PKRU Scitech journal, Vol1(2), 20-27.