เมนู



ฉบับพิเศษ

สิงหาคม  2560




เว็บไซต์ที่เกี่ยวข้อง

สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.)

Biodata ฐานข้อมูลนักวิชาการ ประเทศไทย

ห้องสมุดออนไลน์ สกว.

ฝ่ายวิจัยเพื่อท้องถิ่น งานวิจัยท้องถิ่น

โครงการปริญญาเอก คปก.

ร้านหนังสือ สกว.




จำนวนผู้เข้าชม

2438666

รายละเอียด

• ผลิตภัณฑ์เสริมแคลเซียมเพื่อคนไทยยุคประเทศไทย 4.0

 

 
เซลล์เยื่อบุผิวของลำไส้สามารถดูดซึมแคลเซียมได้ดีเพียงใด ตอบได้สั้น ๆ ว่า “ไม่ดี” กล่าวคือ ถ้าไม่มีฮอร์โมน (เช่น วิตามินดี) มากระตุ้น ลำไส้จะดูดซึมแคลเซียมได้ราวร้อยละ 15–20 ของปริมาณที่รับประทานเข้าไป แต่แม้มีฮอร์โมนมากระตุ้น ก็สามารถดูดซึมได้ไม่เกินร้อยละ 50 และที่การดูดซึมไม่ดีก็มีหลายเหตุผล และบางเหตุผลไม่เกี่ยวกับเซลล์ของลำไส้โดยตรง อาทิ แคลเซียมมักตกตะกอนเป็นรูปที่ไม่ละลายน้ำในสภาวะที่เป็นด่างภายในโพรงลำไส้เล็ก เป็นต้น อย่างไรก็ตาม เหตุผลหลักที่ทำให้แคลเซียมไม่ค่อยดูดซึมเข้าสู่ร่างกายคือ โปรตีนที่ทำหน้าที่ขนส่งแคลเซียมมีประสิทธิภาพที่จำกัด หากปริมาณแคลเซียมในโพรงลำไส้สูงมาก ๆ โปรตีนเหล่านี้จะขนส่งแคลเซียมไม่ทัน ทำให้แคลเซียมผ่านเซลล์เหล่านั้นไปโดยไม่ถูกดูดซึม ส่วนแคลเซียมปริมาณมากที่เข้าสู่เซลล์เยื่อบุผิวลำไส้ มักทำให้ระบบการขนส่งแคลเซียมหยุดทำงาน ซึ่งเป็นกลไกปกติของเซลล์ที่จะลดอัตราการขนส่งแคลเซียมเมื่อมีแคลเซียมเข้าสู่เซลล์จำนวนมาก ทำให้แคลเซียมจากผลิตภัณฑ์เสริมแคลเซียมที่เราหวังให้ดูดซึมเข้าสู่ร่างกาย ไม่สามารถผ่านเซลล์เยื่อบุผิวได้อย่างที่หวัง
 

 
ทางออกที่ง่ายที่สุดของปัญหานี้คือ การเพิ่มปริมาณแคลเซียมที่อยู่ในผลิตภัณฑ์ให้สูงยิ่งขึ้นไปอีก เพื่อให้แคลเซียมแพร่ผ่านช่องระหว่างเซลล์ (paracellular space) ได้มากขึ้นตามลาดความเข้มข้น (calcium gradient) ซึ่งก็คือ เพิ่มความเข้มข้นของแคลเซียมในโพรงลำไส้ โดยคาดว่าจะทำให้แคลเซียมแพร่จากโพรงลำไส้เข้าไปในเลือดได้มากขึ้น (กล่าวคือ เป็นวิธีการที่ให้แคลเซียมผ่านช่องเล็ก ๆ ที่อยู่ระหว่างเซลล์เป็นหลัก แทนที่จะผ่านตัวเซลล์ ซึ่งหากมีการปรับปริมาณแคลเซียมได้เหมาะสม อาจทำให้สัดส่วนของแคลเซียมที่ผ่านช่องระหว่างเซลล์ต่อการผ่านเซลล์โดยตรงสูงถึง 80:20) ที่จริงก็เป็นวิธีที่ได้ผล แต่ก็ทำให้ต้องเพิ่มปริมาณแคลเซียมในผลิตภัณฑ์ ซึ่งเป็นการเพิ่มต้นทุนในการผลิต อนึ่ง แม้ว่าวัตถุดิบแคลเซียมในรูปแคลเซียมคาร์บอเนตจะราคาไม่แพง แต่หากเติมลงในผลิตภัณฑ์อาหารจะทำให้เสียรสสัมผัส เนื่องจากความสาก (เหมือนเม็ดทราย) และรสชาติของแคลเซียมคาร์บอเนต

งานวิจัยของหน่วยวิจัยด้านแคลเซียมและกระดูก คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ภายใต้การสนับสนุนของสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย พบว่า แคลเซียมปริมาณที่มากในโพรงลำไส้ แท้จริงแล้วก็จะยับยั้งการแพร่ผ่านช่องระหว่างเซลล์เช่นกัน ซึ่งในที่สุดแล้วก็จะลดประสิทธิภาพการดูดซึมแคลเซียมอยู่ดี
 

 
ความท้าทายประการหนึ่งของการพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมแคลเซียมยังรวมถึง ความสามารถของลำไส้ที่ลดการทำงานลงตามอายุ ในผู้ที่อายุน้อย ๆ (วัยรุ่นจนถึงวัยกลางคน) เซลล์จะดูดซึมแคลเซียมอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งในช่วงนี้ แม้ว่าประสิทธิภาพของการดูดซึมจะค่อย ๆ ลดลง เนื่องจากการแสดงออกของยีนลดลงและโปรตีนสำหรับขนส่งแคลเซียมทำงานน้อยลง แต่ร่างกายก็ยังมีฮอร์โมน เช่น วิตามินดี ที่ช่วยทำให้เรายังได้รับแคลเซียมอย่างเพียงพอสำหรับการสร้างกระดูก แต่เมื่อเป็นผู้สูงอายุ เซลล์เยื่อบุผิวลำไส้จะตอบสนองต่อวิตามินดี รวมถึงฮอร์โมนอื่น ๆ น้อยลงไปอีก ซึ่งอาจทำให้การดูดซึมแคลเซียมลดลงจนไม่เพียงพอต่อความต้องการของเซลล์สร้างกระดูก ความรู้ใหม่ ๆ จากงานวิจัยยังทำให้ทราบว่า การดูดซึมแคลเซียมที่น้อยลงและการสูญเสียแคลเซียมจากกระดูกในผู้สูงอายุเป็นผลจากภาวะเลือดเป็นกรดเล็กน้อยในเลือดด้วย (age-related mild acidosis) ซึ่งสามารถบรรเทาด้วยอาหารที่มีผักและผลไม้ นอกจากนี้ ผู้ที่อยู่ในวัยต่าง ๆ กัน หรือสภาวะที่ต่างกัน (เช่น ตั้งครรภ์หรือให้นมบุตร) กลไกการดูดซึมแคลเซียมก็มีความแตกต่างกันในรายละเอียด อาทิ ชุดของโปรตีนที่ใช้ขนส่งแคลเซียมในระหว่างให้นมบุตรไม่เหมือนกับของผู้หญิงที่ไม่เคยตั้งครรภ์ ดังนั้นการออกแบบผลิตภัณฑ์เสริมแคลเซียมจึงต้องคำนึงถึงหลายปัจจัย ทั้งอายุและสภาวะพิเศษของผู้บริโภค จึงอาจกล่าวได้ว่า ควรมีการออกแบบผลิตภัณฑ์ให้สอดคล้องกับเป้าหมายเฉพาะกลุ่ม

ยังมีคำถามที่มีความสำคัญยิ่งอีก 2 คำถาม คือ นักวิจัยต้องการองค์ความรู้อะไรบ้างเพื่อใช้ในการออกแบบสูตรผลิตภัณฑ์เสริมแคลเซียม และผู้บริโภคกลุ่มใดที่มีความจำเป็นต้องรับประทานแคลเซียมเสริมเพิ่มเติมจากการรับประทานอาหารปกติ คำถามแรกตอบค่อนข้างยาก เนื่องจากความรู้ที่เราเคยใช้มาตลอด 30 ปี ซึ่งเป็นทฤษฎีที่อยู่บนพื้นฐานของฮอร์โมน 3 ชนิดคือ พาราไทรอยด์ฮอร์โมน วิตามินดี และแคลซิโทนิน ยังไม่สมบูรณ์ ปัจจุบันเชื่อว่า มีฮอร์โมนไม่ต่ำกว่า 10 ชนิดที่มีผลโดยตรงต่อการดูดซึมแคลเซียมที่ลำไส้ และลำไส้เองก็มีโปรตีนที่ทำหน้าที่อย่างน้อย 20 ชนิด จำเป็นต่อการขนส่งแคลเซียม และโปรตีนขนส่งแคลเซียมจะทำงานเป็นชุด ๆ ขึ้นอยู่กับอายุ, เพศ, สารอาหารที่อยู่ในโพรงลำไส้ ตลอดจนสภาวะพิเศษต่าง ๆ (อาทิ ผู้หญิงที่อยู่ในระหว่างให้นมบุตรจะมีชุดของโปรตีนขนส่งแคลเซียมที่ไม่เหมือนกับผู้หญิงทั่วไป) ดังนั้นจึงต้องมีการออกแบบสูตรแคลเซียมให้เหมาะสมกับชุดของโปรตีนและฮอร์โมนที่กำลังทำงานอยู่ในขณะนั้น อย่างไรก็ตาม การพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมแคลเซียมในปัจจุบันยังคำนึงถึงเรื่องเหล่านี้ไม่มาก จึงยังเป็นช่องว่างให้นักวิจัยได้ค้นคว้าและพัฒนาผลิตภัณฑ์ชนิดใหม่ ๆ เพื่อผู้บริโภคเฉพาะกลุ่ม เช่น เด็ก ผู้หญิงตั้งครรภ์ ผู้หญิงให้นมบุตร และผู้สูงอายุ
 
ส่วนคำตอบของคำถามที่สองนั้นมีข้อสรุปที่ค่อนข้างชัดเจนว่า ผู้ที่ควรรับประทานแคลเซียมเสริมคือผู้ที่ขาดแคลเซียม หรือมีความเสี่ยงสูงต่อโรคที่เกี่ยวข้องกับการขาดแคลเซียม เช่น โรคกระดูกพรุน (osteoporosis) หรือโรคกระดูกอ่อนในเด็กจากการขาดแคลเซียม (calcium-deficient rickets) เป็นต้น หรือในผู้ที่มีประวัติชัดเจนว่ารับประทานแคลเซียมไม่เพียงพอ ส่วนการรับประทานแคลเซียมเสริมในปริมาณมาก ๆ โดยหวังว่าจะช่วยป้องกันโรคกระดูกพรุนในวัยสูงอายุยังไม่มีหลักฐานว่าได้ผลแน่นอน จึงควรรับประทานอาหารที่อุดมด้วยแคลเซียมอย่างสม่ำเสมอตามที่สำนักโภชนาการ กรมอนามัย แนะนำจะเป็นการดีกว่า อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการรับประทานแคลเซียมในปริมาณมากติดต่อกันเป็นเวลานานอาจเกิดอันตรายต่อร่างกายได้ เช่น ทำให้เกิดนิ่วในระบบทางเดินปัสสาวะ แต่โอกาสที่คนไทยทั่วไปจะรับประทานแคลเซียมจนเกิดอันตรายนั้นเป็นไปได้ยาก เนื่องจากอาหารไทยมักมีปริมาณแคลเซียมไม่สูง (อาหารที่มีแคลเซียมสูงมักเป็นผลิตภัณฑ์จากนม) และร่างกายยังมีฮอร์โมนที่ช่วยลดอัตราการดูดซึมแคลเซียมหากมีปริมาณแคลเซียมในโพรงลำไส้มากเกินไปด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งไฟโบรบลาสต์โกรทแฟคเตอร์-23 (fibroblast growth factor-23) ซึ่งหน่วยวิจัยด้านแคลเซียมและกระดูกพบว่า เป็นฮอร์โมนสำคัญที่เซลล์กระดูกและเซลล์เยื่อบุผิวลำไส้สร้างขึ้นเพื่อควบคุมปริมาณแคลเซียมและฟอสฟอรัสที่จะผ่านเยื่อบุผิวลำไส้
 

 
กว่า 15 ปีที่หน่วยวิจัยด้านแคลเซียมและกระดูก ได้สะสมองค์ความรู้ด้านการดูดซึมแคลเซียมที่ลำไส้มาอย่างต่อเนื่อง จนกระทั่งทราบกลไกที่สำคัญในการดูดซึมแคลเซียมในระหว่างตั้งครรภ์และให้นม ซึ่งเป็นสภาวะพิเศษที่ฮอร์โมนทั่วไป เช่น วิตามินดี ไม่ได้มีบทบาทโดดเด่นเช่นในภาวะปกติ แต่กลับเป็นฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองที่เรียกว่าโพรแลคติน (prolactin) มาทำงานเพื่อช่วยนำแคลเซียมจากอาหารไปสร้างเป็นน้ำนมสำหรับทารก อนึ่ง กลไกการดูดซึมแคลเซียมในสภาวะนี้ยังใช้ชุดของโปรตีนขนส่งแคลเซียมที่แตกต่างกัน ซึ่งต้องอาศัยนำ้ตาลโมเลกุลเดี่ยว อาทิ กลูโคส และกาแลคโตส ในการกระตุ้นให้โปรตีนขนส่งแคลเซียมเปิดการทำงาน จึงเป็นที่มาของสูตรผลิตภัณฑ์เสริมแคลเซียมสำหรับแม่ที่กำลังให้นมบุตร ซึ่งไม่เพียงประกอบด้วยแคลเซียมในรูปที่ดูดซึมได้ดีเท่านั้น แต่ยังต้องมีสารอาหารชนิดอื่น ๆ ที่สามารถเปิดการทำงานของโปรตีนขนส่งแคลเซียมรวมอยู่ด้วย

นอกจากนี้ การรับประทานให้ได้ผลดียังต้องสอดคล้องกับจังหวะการทำงานของฮอร์โมนโพรแลคตินด้วย กล่าวคือ ฮอร์โมนนี้จะหลั่งออกมาในเลือดในขณะที่ลูกดูดนม (คือมีการส่งสัญญาณจากเต้านมไปกระตุ้นให้หลั่งฮอร์โมนชนิดนี้) ดังนั้น การรับประทานแคลเซียมเสริมจึงต้องทำก่อนเริ่มให้ลูกดูดนม เพื่อให้แคลเซียมไปรออยู่ในโพรงลำไส้ และเมื่อลูกดูดนมฮอร์โมนโพรแลคตินก็จะออกมากระตุ้นให้ลำไส้ดูดซึมแคลเซียม เพื่อนำไปใช้สร้างน้ำนมสำหรับมื้อถัดไป หากแม่รับประทานแคลเซียมไม่เพียงพอ โพรแลคตินจะไปกระตุ้นให้มีการสลายแคลเซียมจากกระดูกเพื่อใช้ในการสร้างน้ำสมแทน แม้ว่าความหนาแน่นของกระดูกที่ลดลงจะสามารถกลับคืนมาเป็นปกติได้หลังหย่านม แต่ปัจจุบันเริ่มมีงานวิจัยทั้งในมนุษย์และสัตว์ทดลองที่แสดงว่า การให้นมบุตรเป็นระยะเวลาที่นานเกินไป (เช่น มากกว่า 12 เดือน) ร่วมกับการรับประทานแคลเซียมน้อย (ซึ่งต้องน้อยมาก ๆ เช่น น้อยกว่า 300 มิลลิกรัมต่อวัน) จะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคกระดูกพรุนเมื่อเข้าสู่วัยสูงอายุได้

ในอนาคตอันใกล้ หน่วยวิจัยด้านแคลเซียมและกระดูก จะมีข้อมูลมากพอที่จะพัฒนาสูตรแคลเซียมสำหรับคนไทยในกลุ่มอายุอื่น ๆ ด้วย โดยเฉพาะเด็กและวัยรุ่นที่ยังสามารถเจริญเติบโตเพิ่มความสูงได้ ซึ่งสูตรแคลเซียมต้องประกอบด้วยสารอาหารที่สามารถเปิดการทำงานของโปรตีนขนส่งแคลเซียมที่ลำไส้และยังเป็นสารอาหารที่ใช้ในการเจริญเติบโตและการสร้างเนื้อเยื่อได้ด้วย รวมถึงการใช้พรีไบโอติกส์และโพรไบโอติกส์ที่เพิ่มอัตราการดูดซึมแคลเซียม นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยเพื่อนำไปสู่การพัฒนาสูตรแคลเซียมสำหรับผู้ที่มีกระดูกบาง (osteopenia) จากโรคเรื้อรังต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นเบาหวาน ความดันโลหิตสูง และโรคเครียด เป็นต้น

กล่าวโดยสรุปคือ การวิจัยเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมแคลเซียมเพื่อคนไทยยุคประเทศไทย 4.0 ซึ่งระยะที่ให้ความสำคัญกับการใช้ความรู้จากงานวิจัยพัฒนาและเพิ่มมูลค่าในรูปนวัตกรรมนั้น ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแคลเซียมเม็ดหรือการเติมแคลเซียมในผลิตภัณฑ์อาหารเท่านั้น แต่ต้องเป็นการออกแบบสูตรให้สอดคล้องกับการทำงานของร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งชุดของโปรตีนขนส่งแคลเซียมที่ลำไส้และฮอร์โมนที่มีอยู่ในเลือด และเป็นผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมกับเพศและอายุของผู้บริโภค นอกจากนี้ยังต้องเป็นการวิจัยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซึมโดยใช้ปริมาณแคลเซียมในผลิตภัณฑ์ให้น้อยที่สุด อนึ่ง ยังต้องคำนึงถึงจุลชีพไมโครไบโอต้า (microbiota) ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ที่อยู่ในโพรงลำไส้ ซึ่งบางชนิดสามารถสร้างสารเคมีที่กระตุ้นการดูดซึมแคลเซียมได้ด้วย ตลอดจนต้องคำนึงถึงสารอาหารชนิดอื่นที่อาจลดประสิทธิภาพการดูดซึม
 

แหล่งที่มา : ประชาคมวิจัย    ฉบับที่ : 131    หน้าที่ : 18    จำนวนคนเข้าชม : 130   คน