นาโนเทคโนโลยีกับการเพิ่มชีวประสิทธิผล และประสิทธิภาพของสารอาหาร

ในทางเภสัชวิทยานั้น ค่าชีวประสิทธิผล หรือชีวปริมาณออกฤทธิ์ (Bioavailability) ถือเป็นหนึ่งในตัวแปรทางจลนศาสตร์ที่สำคัญในการใช้บ่งชี้ถึง อัตรา และขอบเขตการออกฤทธิ์ของยาที่สามารถเข้าไปอยู่ในระบบไหลเวียนโลหิตและเข้าถึงจุดที่ยาจะออกฤทธิ์เพื่อบำบัดโรคในร่างกายได้ ซึ่งในทำนองเดียวกันนี้

ค่าชีวประสิทธิผลก็สามารถนำมาบ่งชี้ถึงความสามารถในการดูดซึมสารอาหารเข้าสู่ร่างกายของคนผ่านระบบทางเดินอาหารได้เช่นกัน ซึ่งค่าชีวประสิทธิผลจะรวมถึงประสิทธิภาพในการย่อยอาหารในระบบทางเดินอาหาร Gastrointestinal (GI) digestion, การดูดซึมสารอาหาร (Absorption), กระบวนการเผาผลาญ และเปลี่ยนแปลงสารอาหารให้เป็นพลังงาน (Metabolism), การกระจายตัวไปตามเนื้อเยื่อต่างๆ (Tissue distribution) และกิจกรรมทางชีวภาพ (Bioactivity) 

โดยปกติแล้ว ทั้งสารอาหารปกติ และสารอาหารในกลุ่มโภชนเภสัช (Nutraceuticals) ที่อยู่ในรูปของผลิตภัณฑ์อาหารเสริมต่างๆ ในท้องตลาดปัจจุบัน จะเป็นแบบรับประทานผ่านทางปาก (Oral delivery) ซึ่งมีค่าชีวประสิทธิผลที่ค่อนข้างต่ำ เนื่องด้วยหลากหลายปัจจัย อาทิเช่น สารอาหารบางอย่างมีความไม่คงตัวทั้งในด้านกายภาพและทางเคมี (Physical and chemical instability) เมื่อจัดเก็บไว้นานๆ จะทำให้สารอาหารเหล่านี้เสียสภาพไปก่อนจะถึงมือผู้บริโภค

นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เมื่อผ่านการบริโภคและผ่านระบบย่อยอาหารแล้วจะถูกทำลายระหว่างการย่อยจากสภาวะต่างๆ เช่น เอนไซม์ การย่อยทางกายภาพ และ/หรือการย่อยทางเคมี  นอกจากนี้การที่สารอาหารบางประเภทนั้น มีสมบัติการละลายในน้ำย่อยไม่ดี (Poor solubility)ซึ่งส่งผลทำให้ประสิทธิภาพในการดูดซึมเข้าสู่ร่างกายน้อยลงอีกด้วย

    ดังนั้น นักวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับ การห่อหุ้ม และระบบนำส่งสารสำคัญระดับนาโนเข้าสู่ร่างกาย (Nanoencapsulation and nano-delivery system) จึงได้นำเอาเทคโนโลยีเหล่านี้มาประยุกต์ใช้ในการห่อหุ้มสารอาหารต่างๆ เพื่อนำส่งผ่านระบบทางเดินอาหารและไปดูดซึมที่บริเวณลำไส้ มีงานวิจัยจำนวนมากที่แสดงให้เห็นถึงจุดเด่นสำคัญของอนุภาคนาโน (Nanoparticles) เหล่านี้ คือ สามารถที่จะช่วยเพิ่มความคงตัว (Stability) ของสารอาหาร และเพิ่มอัตราการดูดซึม (Absorption) และชีวประสิทธิผลทางปาก (Oral bioavailability) ได้อย่างมีนัยสำคัญ (Acosta, 2009; Li et al., 2022; Nsairat et al., 2023; Pateiro et al., 2021; Ting et al., 2015; Yao et al., 2015) และจากสิ่งเหล่านี้เป็นผลดีต่อการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมกลุ่มโภชนเภสัชรวมถึงผลิตภัณฑ์อาหารให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในอนาคต

เรียบเรียงโดย ทีมวิจัย บริษัท อยู่ นาน นาน จำกัด

เอกสารอ้างอิง

- Li, L., Zeng, Y., Chen, M., Liu, G., 2022. Application of Nanomicelles in Enhancing Bioavailability and Biological Efficacy of Bioactive Nutrients. Polymers (Basel).

- Nsairat, H., Lafi, Z., Al-Sulaibi, M., Gharaibeh, L., Alshaer, W., 2023. Impact of nanotechnology on the oral delivery of phyto-bioactive compounds. Food Chem. 424, 136438.

- Pateiro, M., Gómez, B., Munekata, P.E.S., Barba, F.J., Putnik, P., Kovačević, D.B., Lorenzo, J.M., 2021. Nanoencapsulation of Promising Bioactive Compounds to Improve Their Absorption, Stability, Functionality and the Appearance of the Final Food Products. Molecules.

- Ting, Y., Zhao, Q., Xia, C., Huang, Q., 2015. Using in Vitro and in Vivo Models To Evaluate the Oral Bioavailability of Nutraceuticals. J. Agric. Food Chem. 63, 1332–1338.

- Yao, M., McClements, D.J., Xiao, H., 2015. Improving oral bioavailability of nutraceuticals by engineered nanoparticle-based delivery systems. Curr. Opin. Food Sci. 2, 14–19.