ทางเลือกต้านความดันโลหิตสูง: การสกัดเปปไทด์ Trypsin Hydrolysis ยับยั้ง ACE จากกระดูกปลาแซลมอน

ความดันโลหิตสูง หรือ ภาวะความดันโลหิตสูงเรื้อรัง เป็นภัยเงียบระดับโลกและเป็นปัจจัยหลักของ โรคหลอดเลือดหัวใจ (CVD) ซึ่งเป็นหนึ่งในสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้น ๆ ทั่วโลก มีการคาดการณ์ว่าภายในปี 2025 ประชากรมากกว่า $1.56$ พันล้านคนจะป่วยด้วยภาวะนี้ ทำให้เกิด ความต้องการการรักษาที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างยิ่ง

แม้ว่ายาสังเคราะห์ที่ยับยั้ง เอนไซม์ Angiotensin I-Converting (ACE) จะถูกใช้อย่างแพร่หลาย แต่อาจมีผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ ทำให้ตลาดเปลี่ยนทิศทางไปสู่ ทางเลือกจากธรรมชาติที่ปลอดภัยกว่า บทความนี้จะสำรวจงานวิจัยและพัฒนาที่บุกเบิก ซึ่งจัดการกับความท้าทายนี้โดยตรง

งานวิจัยที่นำโดยทีมผู้เชี่ยวชาญ รวมถึง รองศาสตราจารย์ ดร. เกียรติทวี ชูวงศ์โกมล ได้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีชีวภาพสามารถปลดล็อกมูลค่าที่ซ่อนอยู่ใน ผลพลอยได้จากการแปรรูปปลาแซลมอน ได้อย่างไร โดยใช้กระบวนการเฉพาะที่เรียกว่า Trypsin Hydrolysis เพื่อเปลี่ยนกระดูกที่ถูกทิ้งให้กลายเป็นแหล่งของ เปปไทด์ยับยั้งเอนไซม์ ACE จากธรรมชาติที่มีศักยภาพสูง งานวิจัยที่เป็นนวัตกรรมนี้แสดงถึงการเดินทางที่สมบูรณ์จาก ของเสียในอุตสาหกรรม ไปสู่ส่วนผสมที่มีมูลค่าสูงและผ่านการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งมี ศักยภาพอย่างยิ่ง สำหรับอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร (Nutraceutical) และยา

หลักการทางวิทยาศาสตร์ในการจัดการความดันโลหิตสูง

เพื่อให้เข้าใจถึงความสำคัญของงานวิจัยนี้ จำเป็นต้องเข้าใจกลไกหลักของร่างกายในการควบคุมความดันโลหิต กลไกสำคัญ ในระบบนี้คือ เอนไซม์ Angiotensin I-Converting (ACE) เอนไซม์ ACE มีหน้าที่สำคัญสองอย่าง คือ:

1. เปลี่ยน แองจิโอเทนซิน I ให้เป็น แองจิโอเทนซิน II ซึ่งเป็นสารที่ทำให้หลอดเลือดหดตัวอย่างรุนแรงและทำให้ความดันโลหิตสูงขึ้น
2. ย่อยสลายเบรดีไคนิน (Bradykinin) ซึ่งเป็นสารที่ช่วยให้หลอดเลือดขยายตัวและรักษาความดันโลหิตให้ต่ำ

ดังนั้น ผลลัพธ์โดยรวม ของการทำงานของ ACE คือ การเพิ่มขึ้นของความดันโลหิต และการยับยั้งการทำงานของมันจึงเป็น กลยุทธ์ที่ได้รับการพิสูจน์ทางการแพทย์ แล้วในการจัดการภาวะความดันโลหิตสูง

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่การแยก เปปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ จาก กระดูกปลาแซลมอน ซึ่งเป็นทรัพยากรที่อุดมไปด้วยโปรตีน ที่ สามารถดำเนินการยับยั้งที่จำเพาะนี้ได้ ด้วยการระบุเปปไทด์ที่สามารถยับยั้งเอนไซม์ ACE ได้ตามธรรมชาติ งานนี้ได้เสนอ แนวทางที่ชัดเจน ในการจัดการความดันโลหิตสูง โดยใช้ส่วนผสมที่ได้จากอาหารที่ปลอดภัยแทนยาเคมีสังเคราะห์ ซึ่งสอดคล้องอย่างสมบูรณ์แบบกับความต้องการของผู้บริโภคยุคใหม่สำหรับ แนวทางแก้ไข ด้านสุขภาพเชิงป้องกันจากธรรมชาติ

แนวทางที่ยั่งยืนในการพัฒนาเปปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ

จุดแข็งของงานวิจัยนี้อยู่ที่ ระเบียบวิธีและนวัตกรรม กระดูกปลาแซลมอน ซึ่งโดยทั่วไปถือเป็นของเสียมูลค่าต่ำจากอุตสาหกรรมแปรรูปปลา เป็น แหล่งโปรตีนที่อุดมสมบูรณ์ เช่นคอลลาเจน แทนที่จะถูกทิ้งและสร้างขยะต่อสิ่งแวดล้อม กระดูกเหล่านี้ถูกนำกลับมาใช้ใหม่อย่างชาญฉลาดในฐานะวัตถุดิบสำหรับส่วนผสมเพื่อสุขภาพที่มีมูลค่าสูง

แนวคิด “จากของเสียสู่ความมั่งคั่ง (Waste-to-Wealth)” นี้เป็น รากฐานสำคัญของเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) ซึ่งช่วยเพิ่มมูลค่ากลับคืนสู่อุตสาหกรรมแปรรูปอาหารและสร้างเรื่องราวความยั่งยืนที่น่าเชื่อถือสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

กระบวนการเปปไทด์

กระบวนการเริ่มต้นด้วยการสร้างผงละเอียดจากกระดูกปลาแซลมอน ซึ่งจากการวิเคราะห์พบว่ามี โปรตีนคุณภาพสูงเกือบ 40% จากนั้นนักวิจัยได้ทำการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ วิธีการเฉพาะที่เลือกสำหรับขั้นตอนสำคัญนี้คือ Trypsin Hydrolysis

ทริปซิน (Trypsin) เป็นเอนไซม์ที่รู้จักกันดีซึ่งทำหน้าที่เหมือน กรรไกรระดับโมเลกุล ตัดโปรตีนขนาดใหญ่และซับซ้อนได้อย่างแม่นยำที่ตำแหน่งกรดอะมิโนที่เฉพาะเจาะจง กระบวนการที่มีการควบคุมนี้จะย่อยโปรตีนให้เป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้ดีขึ้น ซึ่งเรียกว่า เปปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เพื่อสร้างโปรตีนไฮโดรไลเสตที่มีศักยภาพ ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นในการแยกสารประกอบที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ Trypsin Hydrolysis เพื่อศักยภาพสูงสุด

การสร้างส่วนผสมของเปปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีประสิทธิภาพ มิใช่เรื่องง่าย แต่เป็นผลจาก วิทยาศาสตร์ที่แม่นยำ เพื่อเพิ่มศักยภาพของ โปรตีนไฮโดรไลเสตจากกระดูกปลาแซลมอน (SBPH) ให้สูงสุด ทีมวิจัยจึงได้ประยุกต์ใช้ Response Surface Methodology: RSM ซึ่งเป็นเทคนิคทางสถิติและคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ

วิธีนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถวิเคราะห์ปฏิสัมพันธ์ของตัวแปรหลายตัวได้อย่างเป็นระบบ ทำให้สามารถระบุ สภาวะที่แน่นอน ที่จำเป็นเพื่อให้ได้ ฤทธิ์ยับยั้ง ACE สูงสุด จากกระบวนการ Trypsin Hydrolysis

สภาวะที่เหมาะสมที่สุด

หลังจากการทดลองหลายครั้ง สภาวะที่เหมาะสมที่สุด ดังนี้:

• อุณหภูมิ: 40.7ºC
• ระยะเวลาการย่อย: 363.92 นาที (ประมาณ 6 ชั่วโมง)
• อัตราส่วนเอนไซม์ต่อสารตั้งต้น (E/S): 0.42% w/w

ภายใต้สภาวะที่แม่นยำและมีการควบคุมเหล่านี้ สารไฮโดรไลเสตที่ได้แสดง ฤทธิ์ยับยั้งที่โดดเด่น โดยมีค่า IC50 เพียง 7.14 μg/ml ค่าIC50 หมายถึงความเข้มข้นที่ต้องใช้เพื่อยับยั้งการทำงานของเอนไซม์เป้าหมาย 50% ซึ่งตัวเลขที่ต่ำกว่าย่อมหมายถึงศักยภาพที่สูงกว่า ผลการศึกษาเบื้องต้น ยืนยันว่าส่วนผสมเปปไทด์นั้นมีประสิทธิภาพสูงอย่างชัดเจน

การแยกเปปไทด์ชนิดใหม่ FCLYELAR

เมื่อได้สารไฮโดรไลเสตที่มีศักยภาพแล้ว ขั้นตอนสำคัญต่อไปคือการแยกและระบุเปปไทด์ที่เฉพาะเจาะจง นักวิจัยใช้กระบวนการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอนเพื่อจำกัดการค้นหาจากส่วนผสมที่ซับซ้อนไปสู่สารประกอบบริสุทธิ์เพียงชนิดเดียว

• การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (Ultrafiltration): ขั้นแรก สารไฮโดรไลเสตจะถูกแยกตามน้ำหนักโมเลกุลโดยใช้การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน ขั้นตอนนี้ยืนยันว่าเปปไทด์ขนาดเล็กมีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจากส่วนที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อยกว่า 0.65 kDa แสดงฤทธิ์ยับยั้ง ACE  โดยมีค่า IC50 เพียง 0.093 μg/ml ซึ่งแสดงถึงการเพิ่มศักยภาพขึ้นถึง 76 เท่าจากสารไฮโดรไลเสตเริ่มต้น
• การทำให้บริสุทธิ์ด้วย RP-HPLC: ส่วนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำและมีศักยภาพสูงนี้จะถูกนำไปทำให้บริสุทธิ์ต่อไปโดยใช้เทคนิค RP-HPLC. เทคนิคนี้ให้การแยกที่มีความละเอียดสูง ทำให้นักวิจัยสามารถแยกเปปไทด์แต่ละชนิดออกจากส่วนผสมตามคุณสมบัติทางเคมี จาก16ส่วนที่ได้จากกระบวนการนี้ ส่วนที่ระบุว่า F7 ถูกระบุว่าเป็นส่วนที่ออกฤทธิ์มากที่สุด
• การระบุเปปไทด์: โดยใช้เทคนิคแมสสเปกโตรเมทรีขั้นสูง ลำดับกรดอะมิโนที่แน่นอนของเปปไทด์ในส่วน F7 ถูกระบุว่าเป็น FCLYELAR. เปปไทด์แปดกรดอะมิโนชนิดใหม่นี้จึงถูกสังเคราะห์ทางเคมีในรูปแบบบริสุทธิ์และทดสอบอีกครั้ง ซึ่งเผยให้เห็นค่า IC50 ที่ทรงพลังที่ 31.63 μM และยืนยันว่าเป็นสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญ

การเปิดเผยกลไกที่เป็นเอกลักษณ์: การยับยั้งที่ไม่ขึ้นกับการเข้าจับ

เพื่อ วิเคราะห์กลไกการออกฤทธิ์ ของเปปไทด์ FCLYELAR นักวิจัยได้ศึกษาจลนศาสตร์การยับยั้ง ผลลัพธ์ที่แสดงใน กราฟ Lineweaver-Burk ชี้ให้เห็นว่าเปปไทด์ทำหน้าที่เป็น ตัวยับยั้งที่ทำงานร่วมกับสารตั้งต้น ของเอนไซม์ ACE

ลักษณะเฉพาะของการยับยั้ง

• ความแตกต่างจากตัวยับยั้งแบบเข้าแย่ง: สารยับยั้งชนิดนี้ ไม่ได้แย่งตำแหน่งกับสารตั้งต้น เพื่อจับกับจุดทำงานหลักของเอนไซม์
• การจับที่จำเพาะ: ตัวยับยั้งจะจับกับ บริเวณอื่นที่ไม่ใช่จุดทำงานหลัก บนเอนไซม์ และจะจับได้ก็ต่อเมื่อ สารตั้งต้นได้จับกับเอนไซม์แล้วเท่านั้น การจับนี้จะ เปลี่ยนรูปร่างของเอนไซม์ ทำให้มีประสิทธิภาพในการทำงานลดลง

กลไกที่เป็นเอกลักษณ์นี้ได้รับการยืนยันเพิ่มเติมด้วย การจำลองการจับกันของโมเลกุล (Molecular Docking) แบบจำลองคอมพิวเตอร์เหล่านี้ทำนายว่าเปปไทด์ FCLYELAR จะจับกับ บริเวณอื่นที่ไม่ใช่จุดทำงานหลัก บนโมเลกุลของ ACE โดยส่วนใหญ่ผ่าน พันธะไฮโดรเจนที่เสถียร ความสอดคล้องที่ชัดเจนระหว่างข้อมูลจลนศาสตร์จากการทดลองและการคาดการณ์จากคอมพิวเตอร์นี้ ยืนยันผลการศึกษาได้ ความเข้าใจเชิงลึกในกลไกนี้มี คุณค่าอย่างยิ่ง ในการสร้างความน่าเชื่อถือของส่วนผสมและสร้างความแตกต่างจากสารยับยั้งจากธรรมชาติชนิดอื่น ๆ

โอกาสเชิงพาณิชย์ที่เกิดจากนวัตกรรม Trypsin Hydrolysis

การค้นพบและการระบุคุณลักษณะของเปปไทด์ FCLYELAR ซึ่งเกิดขึ้นได้ด้วยเทคนิค Trypsin Hydrolysis  ถือเป็น โอกาสสำคัญ สำหรับธุรกิจในอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร อาหารฟังก์ชัน และยา งานวิจัยนี้เป็น รากฐานทางวิทยาศาสตร์ที่มั่นคง สำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูง ซึ่งตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคที่เพิ่มขึ้นสำหรับ แนวทางแก้ไข ด้านสุขภาพจากธรรมชาติ

• การพัฒนาผลิตภัณฑ์เชิงนวัตกรรม: เปปไทด์ชนิดใหม่นี้สามารถเป็นส่วนผสมหลักในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร, เครื่องดื่มฟังก์ชัน, หรือผลิตภัณฑ์อาหารพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อสนับสนุน สุขภาพหัวใจและหลอดเลือด ในระยะยาวและจัดการภาวะความดันโลหิตสูง
• การสร้างแบรนด์ที่ยั่งยืน: เรื่องราว “Waste-to-Wealth” เป็นเครื่องมือทางการตลาดที่มีอิทธิพลในตลาดที่ใส่ใจต่อสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน การพัฒนาผลิตภัณฑ์จากกระดูกปลาแซลมอนที่นำกลับมาใช้ใหม่ดึงดูดผู้บริโภคที่ใส่ใจต่อสิ่งแวดล้อม และทำให้แบรนด์ของคุณสอดคล้องกับหลักการของ เศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy)
• ความแตกต่างในตลาดด้วยวิทยาศาสตร์: ด้วยเปปไทด์ชนิดใหม่ที่ได้รับการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์และมีประสิทธิภาพสูง ธุรกิจของคุณสามารถเปิดตัวผลิตภัณฑ์ที่ โดดเด่นในตลาดสุขภาพ ที่มีการแข่งขันสูง คำกล่าวอ้างจะได้รับการสนับสนุนจากการวิจัยและพัฒนาที่น่าเชื่อถือ ซึ่งสร้าง จุดเด่นที่แตกต่าง

การศึกษานี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า ผลพลอยได้จากอุตสาหกรรม เช่น กระดูกปลาแซลมอน เป็น แหล่งของสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีคุณค่า เปปไทด์ยับยั้งเอนไซม์ ACE ชนิดใหม่ FCLYELAR ได้แสดง ศักยภาพสูง ในฐานะสารจากธรรมชาติสำหรับจัดการภาวะความดันโลหิตสูง

การเปลี่ยนวิทยาศาสตร์ให้เป็นความสำเร็จในตลาด จำเป็นต้องอาศัย ความเป็นหุ้นส่วนเชิงกลยุทธ์

เราขอเรียนเชิญบริษัทที่มุ่งเน้นด้านสุขภาพ และความยั่งยืนมา สำรวจโอกาสทางการค้า ของเทคโนโลยีนี้ โปรดติดต่อเราวันนี้เพื่อรับคำปรึกษาฟรี เพื่อค้นพบว่าเราจะช่วยให้คุณ ใช้ประโยชน์จากงานวิจัยนี้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ของคุณได้อย่างไร