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). https://doi.org/10.3390/polym14163278

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. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.136438

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. https://doi.org/10.3390/molecules26061547

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. https://doi.org/10.1021/jf5047464

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. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2014.12.005