Production of bio-functional peptides from mung bean protein by enzyme for cosmetics (Bioactive peptides from different sources of protein for cosmetics)

สังคมไทยในยุคปัจจุบันเริ่มเข้าสู่สังคมผู้สูงวัย Aging Society และผู้บริโภคกลุ่มที่สนใจรักสุขภาพ ความงาม ผิวพรรณและริ้วรอยมีปริมาณเพิ่มมากขึ้น ทำให้ผู้บริโภคกลุ่มเหล่านี้ต้องการที่จะหยุดความงามเอาไว้ให้ได้มากที่สุด อีกทั้งการเติบโตของสังคมออนไลน์ที่ทำให้ผู้บริโภคต้องการดูแลความงามเพิ่มมากขึ้น เพื่อให้ตัวเองดูดี จึงทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารเสริมความงาม และเครื่องสำอางประเภทลดริ้วรอย (anti-aging) มีการเติบโตทางการตลาดอย่างต่อเนื่อง (Naylor และคณะ, 2011) โดยธุรกิจอาหารเสริมความงาม มีมูลค่าตลาดประมาณ 250,000 ล้านบาท และอุตสาหกรรมเครื่องสำอางของไทยเติบโตเฉลี่ย 10-20% ต่อปี มีการผลิตเครื่องสำอางอันดับที่ 17 ของโลก อีกทั้งไทยยังมีการพัฒนาเทคโนโลยีและส่วนผสมเครื่องสำอางอย่างมากในเอเชียรองจากประเทศญี่ปุ่นและเกาหลีใต้ และปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางจากธรรมชาติออกวางจำหน่ายมากขึ้น เนื่องจากทำให้ผู้บริโภครู้สึกปลอดภัยต่อการใช้ผลิตภัณฑ์นั้น ๆ

ถั่วเขียวที่ผ่านกระบวนการแยกแป้งออกจากเมล็ดถั่วเขียวแล้ว ยังคงมีปริมาณโปรตีนอยู่สูงถึงประมาณร้อยละ 60-70 (น้ำหนักแห้ง) มีกรดอะมิโนครบถ้วน ถั่วเขียวอุดมไปด้วยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ได้แก่ สารฟีนอลิก ฟลาโวนอยด์ วิตามินอี และแทนนิน (Hou และคณะ, 2019) และมีประสิทธิภาพในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ ต้านเบาหวาน ต้านความดันโลหิตสูง และต้านการเพิ่มจำนวนของเซลล์ (Tang และคณะ, 2014) นอกจากนี้มีการใช้ถั่วเขียวในด้านความงาม โดยทำเป็นสครับถั่วเขียว สูตรทำให้ผิวพรรณชุ่มชื้น โดยไม่ทำลายผิวพรรณ เนื่องจากมีค่า pH เท่ากับผิว และช่วยต่อต้านอนุมูลอิสระ จึงช่วยชะลอการเสื่อมสภาพของผิว มีความสามารถในการลดเลือนจุดด่างดำ ช่วยลดริ้วรอยเหี่ยวย่นบนใบหน้า ทำให้หน้าเต่งตึง อีกทั้งกลิ่นจากถั่วเขียวยังช่วยทำให้รู้สึกผ่อนคลายได้อีกด้วย ถั่วเขียวจึงเป็นแหล่งโปรตีนอีกหนึ่งทางเลือกที่เหมาะสมในการนำมาผลิตเพปไทด์เชิงหน้าที่เพื่อนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง โดยการสกัดแยกโปรตีนบริสุทธิ์ให้อยู่ในรูปที่เรียกว่า “โปรตีนไอโซเลต” เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์ในการย่อยสลายโปรตีน อย่างไรก็ตามโปรตีนของถั่วเขียว มีขนาดใหญ่ ไม่สามารถละลายได้ใน aqueous solution (insoluble protein) และไม่สามารถดูดซึมเข้าสู่ผิวของร่างกายได้ทันที แต่กระบวนการตัดหรือไฮโดรไลซ์สายโปรตีน (hydrolysis) ให้กลายเป็นเพปไทด์สายสั้นๆ หรือกรดอะมิโนอิสระ ซึ่งเรียกผลิตภัณฑ์หลังการไฮโดรไลซ์ว่า “โปรตีนไฮโดรไลเซท” สามารถดูดซึมเข้าสู่ผิวหนังได้ โดยเพปไทด์ทำหน้าที่ส่งสัญญาณให้เซลล์ในร่างกายสร้างคอลลาเจนขึ้นมาทดแทนคอลลาเจนที่สูญเสียไปตามกาลเวลาซึ่งเป็นสาเหตุของริ้วรอย ผิวขาดน้ำ ความไม่สม่ำเสมอของสีผิว การขาดความกระชับของผิว และผิวพรรณที่หมองคล้ำ โดยเพปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ที่มีสมบัติต้านอนุมูลอิสระช่วยทำให้ผิวเกิดการอักเสบน้อยลง ช่วยลดริ้วรอย ผิวพรรณเรียบเนียน เนื่องจากผิวมีคอลลาเจนมากขึ้น ผิวมีความกระจ่างใส และมีสีผิวสม่ำเสมอ มีรายงานว่าเพปไทด์ธรรมชาติ GPLVHPQSQSQSN และ VESEAGLTETWNPNHPELR จากไฮโดรไลเซทเมล็ดถั่ว (Vicia faba) มีสมบัติต้านอนุมูลอิสระและมีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนส (antityrosinase) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ส่งผลให้เกิดความผิดปกติทางผิวหนัง ได้แก่ รอยด่างดำ ฝ้าและกระ (Karkouch และคณะ, 2017) นอกจากนี้เพปไทด์สายสั้นๆ ยังมีความสามารถในการเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (bioactivity) ได้แก่ ประสิทธิภาพในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant activity) และประสิทธิภาพในการลดความดันโลหิต (antihypertensive activity) ซึ่งช่วยการลดโอกาสการเกิดโรคหัวใจ และโรคเส้นเลือดสมองตีบ/แตก เป็นต้น

ทางกลุ่มผู้วิจัยได้เห็นประโยชน์จากกากถั่วเขียวที่ผ่านกระบวนการแยกแป้งออก มีรายงานการนำมาผลิตโปรตีนไอโซเลตด้วยเทคนิคกรดด่าง และผลิตโปรตีนไฮโดรไลเซทด้วยเอนไซม์ พบว่าเพปไทด์ที่มีลำดับกรดอะมิโน LPRL, YADLVE, LRLESF, HLNVVHEN และ PGSGCAGTDL มีประสิทธิภาพในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ และต้านความดันโลหิตสูง แต่ยังไม่มีรายงานการนำเพปไทด์ที่ได้จากการผลิตโปรตีนไฮโดรไลเซทจากกากถั่วเขียวมาผลิตเป็นเพปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพในผลิตภัณฑ์เวชสำอาง ดังนั้นงานวิจัยนี้สนใจศึกษาการสกัดเพปไทด์ออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากโปรตีนถั่วเขียว โดยการสกัดแยกโปรตีนไอโซเลตด้วยน้ำร่วมกับวิธีทางกายภาพ ultrasound assisted extraction (UAE) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีสะอาด (green technology) ปราศจากสารเคมี เปรียบเทียบการใช้กรดด่าง และศึกษาการไฮโดรไลซ์ด้วยเอนไซม์ (enzymatic hydrolysis) เนื่องจากเอนไซม์มีความจำเพาะต่อสารตั้งต้น (substrate) หรือตำแหน่งกรดอะมิโนที่ต้องการตัดหรือไฮโดรไลซ์ ทำให้ได้โปรตีนไฮโดรไลเซทที่มีคุณภาพและคุณสมบัติเชิงหน้าที่สำหรับประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง อีกทั้งเป็นการลดการนำเข้าสารสกัดเชิงหน้าที่จากต่างประเทศ และใช้การสกัดด้วยเทคนิคที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ปลอดภัยต่อผู้บริโภค และช่วยลดปัญหามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม