เบต้าแคโรทีน
เบต้าแคโรทีน
ชื่อสามัญ Beta–carotene
ประเภทและข้อแตกต่างสารเบต้าแคโรทีน
สารเบต้าแคโรทีน (beta-carotene) เป็นวิตามินชนิดหนึ่ง จัดเป็นทรงควัตถุ (pigment) ที่มีสีส้ม สีเหลืองที่อยู่ในกลุ่มแคโรทีนอยด์ (carotenoid) ซึ่งปกติแล้วในแหล่งอาหารตามธรรมชาติจะมีแคโรทีนอยด์ประมาณ 600 ชนิด แต่แคโรทีนอยด์ที่พบมากมีด้วยกัน 6 ชนิด ได้แก่ เบต้าแคโรทีน แอลฟาแคโรทีน เบต้าคริฟโตแซนทิน ไลโคปีน ลูทีน และซีแซนทิน โดยเบต้าแคโรทีนนั้น จัดเป็นสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งในทางเคมีจัดเป็นไฮโดรคาร์บอน หรือ ให้เจาะจง คือ เทอร์พีนอยด์ (ไอโซพรีนอยด์) และมีความแตกต่างจากสารในกลุ่มแคโรทีนชนิดอื่น คือจะมีวงแหวนบีตาที่ทั้งสองปลายของโมเลกุล อีกทั้งเบต้าแคโรทีน ยังมีลักษณะเป็นสารประกอบที่มีผลึกสีเข้ม ไม่ละลายน้ำแต่ละลาย ได้ในตัวทำละลายไขมัน และสามารถทนความร้อน กรด และด่าง ได้แต่สามารถถูกทำลายได้ง่ายโดยการออกซิไดซ์ หรือ ได้รับความร้อนสูงมากๆ จากอากาศ แสงแดด แสงอัลตราไวโอเลต
นอกจากนี้เบต้าแคโรทีนยังสามารถเปลี่ยนรูปเป็นเรตินอลได้ในทางเดินอาหาร จึงจัดเป็นแคโรทีนอยด์พวกที่เป็นสารตั้งต้นของวิตามินเอ (provitamin A)สำหรับประเภทของเบต้าแคโรทีนนั้น พบว่าเบต้า-แคโรทีน ตามธรรมชาติ มี 2 ไอโซเมอร์ คือ trans-isomers และ cis-isomers และพบว่าเฉพาะ 9-cisbetacarotene เท่านั้นที่สามารถเปลี่ยนแหลงเป็นเรตินอล หรือ วิตามินเอได้ และในปัจจุบันเบต้าแคโรทีน ในรูปแบบอาหารเสริมเพื่อสุขภาพยังสามารถแบ่งประเภทการผลิตได้ 2 ประเภท คือ การสังเคราะห์ทางเคมี และการสกัดจากแหล่งอาหารในธรรมชาติ ซึ่งกระบวนการที่สกัดจากแหล่งอาหารในธรรมชาติจะมีการนำมาใช้มากกว่า เนื่องจากการใช้สารเคมีและปฏิกิริยาทางเคมีต่างๆ ในกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมีนั้น อาจก่อให้เกิดสารอันตราย และอาจมีการตกค้างเกิดขึ้นได้
แหล่งที่พบและแหล่งที่มาสารเบต้าแคโรทีน
เบต้าแคโรทีนพบได้มากในแหล่งอาหารตามธรรมชาติของมนุษย์ โดยแหล่งธรรมชาติที่พบเบต้าแคโรทีนมาก ได้แก่ ผัก และผลไม้ที่มีสีส้ม เหลือง หรือ แดง เช่น ฟักทอง แครอท แตงโม หน่อไม้ฝรั่ง ข้าวโพดอ่อน มะละกอสุก แคนตาลูป รวมถึงผักที่มีสีเขียวทุกชนิด เช่น ผักคะน้า บร็อคโคลี ผักกวางตุ้ง ตำลึง ผักบุ้ง มะระขี้นก และมะระจีน เป็นต้น จากการศึกษาวิจัยการบริโภคไขมันพร้อมกับแคโรทีนอยด์ จะช่วยเพิ่มการดูดซึมแคโรทีนอยด์ได้ 5-25% ส่วนการประกอบอาหาร เช่น ต้ม นึ่ง ผัด เป็นต้น โดยใช้ความร้อนสูงเป็นเวลานานทำให้ลดปริมาณเบต้าแคโรทีนในอาหารลดลงได้ อีกทั้งคณะกรรมการอาหารและโภชนาการของประเทศสหรัฐอเมริกายังเสนอแนะให้ใช้คำ “ทำหน้าที่เทียบเท่าวิตามินเอ” หรือ Retinol Activity Equivalents (RAE) ในเบต้าแคโรทีน เพื่อแสดงถึงประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแคโรทีนอยด์จากพืช โดย 1 ไมโครกรัม RAE มีค่าเท่ากับวิตามินเอ (เรตินอล) 1 ไมโครกรัมหรือเท่ากับเบต้าแคโรทีน 12 ไมโครกรัม
ปริมาณที่ควรได้รับสารเบต้าแคโรทีน
ปัจจุบันยังไม่มีการกำหนดปริมาณของเบต้าแคโรทีน หรือ แคโรทีนอยด์ตัวอื่นที่รับได้ในแต่ละวันเนื่องจากยังไม่มีข้อมูลเพียงพอ แต่เมื่อเทียบกับขนาดรับประทานของวิตามินเอเพื่อรักษาสุขภาพโดยทั่วไป คือ 5,000 หน่วยสากล (IU) ซึ่งเทียบเท่ากับเบต้าแคโรทีน 3 มิลลิกรัม ดังนั้นปริมาณที่สมเหตุสมผลของเบต้าแคโรทีนที่แนะนำให้รับประทานต่อวันเพื่อรักษาสุขภาพให้แข็งแรงคือ15 มิลลิกรัม ส่วนการรับประทานเพื่อหวังผลในรักษาอาจจะต้องได้รับในปริมาณมากกว่านี้ (โดยรับประทานตามคำแนะนำของแพทย์) แต่อย่างไรก็ดีมีข้อมูลพบว่า การรับประทานเบต้าแคโรทีน วันละ 200 มิลลิกรัม นาน 6 เดือน ไม่พบอาการข้างเคียงใดๆ นอกจากอาการตัวเหลือง (Carotenemia) ซึ่งหายไปได้เองเมื่อหยุดบริโภค
ส่วนในประเทศสหรัฐอเมริกาซึ่งมีการศึกษาปริมาณเบต้าแคโรทีน ที่บริโภคอย่างละเอียดมีการประมาณการว่า ผู้ชายบริโภคแคโรทีนอยด์ประมาณ 6 มิลลิกรัมต่อวัน โดยแบ่งเป็นเบต้าแคโรทีน 2.9 มิลลิกรัม ลูทีน 2.2 มิลลิกรัม และไลโคปีน 2.3 มิลลิกรัม ส่วนผู้หญิงปริมาณเบต้าแคโรทีนที่บริโภคเท่ากับ 2.5 มิลลิกรัม แบ่งเป็นลูทีน 1.9 มิลลิกรัม และไลโคปีน 2.1 มิลลิกรัม และสำหรับน้ำนมแม่ช่วง 1 เดือนหลังคลอด จะมีปริมาณเบต้าแคโรทีนต่อวันเท่ากับ 1-21 ไมโครกรัมต่อ100 มิลลิลิตร ซึ่งเมื่อคำนวณจากปริมาณน้ำนมแม่ 780 มิลลิลิตรต่อวัน ทารกจะได้รับเบต้าแคโรทีนปริมาณ 8-163 ไมโครกรัมต่อวัน
ประโยชน์และโทษสารเบต้าแคโรทีน
เบต้าแคโรทีน (beta-carotene) มีบทบาทสำคัญในการรักษาสุขภาพ และเพิ่มระบบภูมิคุ้มกันให้แข็งแรง ลด หรือ ชะลอการเสื่อมของจอประสาทตา ลดความเสี่ยงจากโรคมะเร็งบางชนิดรวมถึงโรคหัวใจและหลอดเลือด ช่วยในการสร้างเม็ดสี Rhodopsin ของ Rod Cell เพื่อให้สามารถมองเห็นในตอนกลางคืนได้ดี ช่วยลดความเสื่อมของเซลล์ตา และลดความเสี่ยงในการเป็นโรคต้อกระจก เป็นต้น ส่วนโทษของเบต้าแคโรทีน นั้นปัจจุบันยังไม่พบอาการขาดวิตามีเอที่เกิดจากการได้รับเบต้าแคโรทีนจากอาหารไม่เพียงพอ แต่มีรายงานว่าพบความผิดปกติจากการกินอาหารที่มีปริมาณเบต้าแคโรทีนมากติดต่อกันเป็นเวลานาน ซึ่งจะทำให้ผิวหนังและฝ่ามือมีสีเหลือง (carotenodermia หรือ hypercarotenemia) และมีระดับเบต้าแคโรทีนสูงในเลือด แต่ภาวะนี้ไม่มีอันตราย และเมื่อหยุดกินอาหารที่มีปริมาณเบต้าแคโรทีนสูง สีเหลืองที่ผิวหนังและฝ่ามือจะจางลงได้
การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องสารเบต้าแคโรทีน
มีผลการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการดูดซึมเบต้าแคโรทีนของร่างกายระบุว่าเบต้าแคโรทีนเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์วิตามินเอ โดยร่างกายมนุษย์สามารถเปลี่ยน 9-cis-beta-carotene ไปเป็นวิตามินเอที่ตับ และลำไส้ด้วยเอนไซม์ 15,15’-beta-carotenoid dioxygenase ซึ่งโดยกระบวนการแล้ว เบต้าแคโรทีนจะมีสูตรทางเคมีที่โครงสร้างใหญ่ แต่เมื่อผ่านสู่กลไกการทำงานของตับจะเปลี่ยนให้เบต้าแคโรทีน กลายเป็นวิตามินเอ ซึ่งมีโครงสร้างที่เล็กกว่า โดยโมเลกุลของเบต้าแคโรทีน 1 โมเลกุล เมื่อผ่านกระบวนการของร่างกายจะกลายเป็นวิตามินเอ 2 โมเลกุล และหลังจากสารเหล่านี้ถูกดูดซึมเข้าไปในร่างกายแล้ว จะพบได้ที่เนื้อเยื่อไขมัน ตับ ไต และต่อมหมวกไตโดยเฉพาะเนื้อเยื่อไขมัน และตับจะเป็นแหล่งสะสมสารเหล่านี้มากที่สุด และยังมีรายงานการศึกษาวิจัยถึงเบต้า-แคโรทีนที่ใช้ในการรักษาโรคบางชนิด เช่น ความผิดปกติของผิวหนังอันเนื่องมาจากความไวต่อแสง ซึ่งการที่ผิวหนังมีความไวต่อแสงจะกระตุ้นให้มีการสร้างพอไพริน (porphyrins) ที่ผิวหนังซึ่งจะดูดกลืนพลังงานจากแสง และทำให้เกิดอนุมูลอิสระ และอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นจะทำลายเซลล์และทำให้เกิดการอักเสบของเนื้อเยื่อ การได้รับเบต้า-แคโรทีนจะทำให้อาการเจ็บปวดลดลง เนื่องจากเบต้า-แคโรทีนไปหยุดปฏิกิริยาของอนุมูลอิสระ ใช้กลไกทางฟิสิกส์ โดยอนุมูลอิสระที่มีพลังงานสูง (singlet state,1o2*) ถ่ายเทพลังงานให้กับเบต้า-แคโรทีน ซึ่งมีอิเล็กตรอนในโครงสร้างสูง และสามารถดูดกลืนพลังงานได้ดี (1Car) ได้ผลิตภัณฑ์ของออกซิเจนที่มีพลังงานต่ำลง (triplet state,3o2) และเบต้า-แคโรทีนพลังงานสูง (triplet state,3Car*) จากนั้นเบต้า-แคโรทีน คายพลังงานออกมาในรูปความร้อนแทน และยังสามารถช่วยป้องกันโรคหัวใจ โดยเข้าไปยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของ LDL ด้านภูมิคุ้มกันมีผู้ศึกษากันมาก พบว่าในเด็กที่ขาดวิตามินเอ จะมีภูมิคุ้มกันบกพร่องต่อการติดเชื้อ ถ้ามีการเสริมเบต้าแคโรทีนเป็นเวลาหนึ่ง จะช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งให้แก่เซลล์ชนิด natural killer cells และยังมีผลการศึกษาบางฉบับพบว่า ยังสามารถเพิ่มเม็ดเลือดขาวชนิด T-cell helper ให้มีปริมาณและการตอบสนองต่อการติดเชื้อเพิ่มขึ้นอีกด้วย
นอกจากนี้ยังมีผลการศึกษาวิจัยหลายแห่ง ระบุว่ากลุ่มคนที่กินผักและผลไม้ที่มีเบต้าแคโรทีน สูงมีความเสี่ยงต่อการเป็นโรคมะเร็งลดลง นอกจากนี้กลุ่มคนที่เป็นโรคมะเร็งยังมีระดับเบต้าแคโรทีน และเบต้าแคโรทีนอยด์ตัวอื่นต่ำ เมื่อเทียบกับกลุ่มคนปกติ แต่อย่างไรก็ตามมีผลการศึกษาบางฉบับพบว่า เมื่อให้เบต้า-แคโรทีน กับผู้ที่สูบบุหรี่ พบว่าอัตราการตายและอัตราการเกิดมะเร็งปอดเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับผู้ที่ไม่ได้รับเบต้าแคโรทีน ซึ่งผลการศึกษานี้สรุปว่า เบต้า-แคโรทีน ไปเพิ่มอัตราการเกิดมะเร็งปอดในคนสูบบุหรี่ ส่วนผลการศึกษาต่อมาในผู้ที่ไม่สูบบุหรี่ พบว่าเบต้า-แคโรทีนไม่เพิ่มอัตราการเกิดมะเร็งปอด ซึ่งผลการวิจัยเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการสูบบุหรี่ร่วมกับการได้รับเบต้าแคโรทีนจะทำให้อัตราการเกิดมะเร็งปอดสูงขึ้น ซึ่งอาจเป็นผลมาจากเบต้า-แคโรทีน ไปเพิ่มการดูดซึมของสารก่อมะเร็งจากบุหรี่ และทำให้มีการสะสมของสารก่อมะเร็งที่ปอดมากขึ้น
ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ
แหล่งอาหารจากธรรมชาติที่มีเบต้าแคโรทีน จะสูญเสียคุณสมบัติทางเคมีไปได้หากได้รับความร้อน แสงแดด และออกซิเจน สำหรับการประกอบอาหารของคนไทยนั้น จะนิยมการผัด ลวก ต้ม ตุ๋น ตากแดด ดอง และแช่อิ่ม ซึ่งจากการศึกษาวิจัยพบว่าการนำผักไปลวก ต้ม นึ่ง พบว่า ผักจะสูญเสียปริมาณเบต้าแคโรทีน ประมาณ 5-10% สำหรับการทอด ผัด (อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส) จะสูญเสียในปริมาณที่สูงกว่า เนื่องจากใช้ความร้อนในการประกอบอาหารมากกว่า ทำให้สูญเสียปริมาณเบต้าแคโรทีน 20-40% ส่วนการตากแดด จะสูญเสียประมาณ 40-50% (ขึ้นอยู่กับความแรงของแดด) ส่วนการดองจะให้ปริมาณเบต้าแคโรทีน เพิ่มขึ้นประมาณ 20-50% ส่วนแช่อิ่มนั้น พบว่าจะทำให้สูญเสียไป 15%
สำหรับการรับประทานสารอาหารเสริมในรูปเม็ด ควรได้รับการแนะนำ จากแพทย์หรือผู้เชี่ยวชาญก่อน ทั้งความจำเป็นในการรับประทาน รวมถึงปริมาณที่ควรรับประทาน
เอกสารอ้างอิง เบต้าแคโรทีน
- นิธิยา รัตนาปนนท์.เคมีอาหาร.กรุงเทพฯ:โอเดียนสโตร์, 2545.
- คณะกรรมการ และคณะทำงานปรับปรุงข้อกำหนดสารอาหารที่ควรได้รับประจำวันสำหรับคนไทย. ปริมาณสารอาหารอ้างอิงที่ควรได้รับประจำวัน สำหรับคนไทย พ.ศ.2563. กรุงเทพมหานคร ห้างหุ้นส่วนจำกัด เอ.วี.โปรเกรสชีพ 2563
- เริงฤทธิ์ สัปปะพันธุ์ บรรณาธิการ คู่มืออาหารเสริม กรุงเทพฯ เอ็มไอเอส ISBN 978-616-527-392-3, 2556:เบตาแคโรทีน 315-318, วิตามินบี 2 ;71-72
- รศ.ดร.ภญ.อ้อมบุญ วัลลิสุต. สารบำรุงตาจากพืชมีสี. บทความเผยแพร่ความรู้สู่ประชาชน. คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
- อุษาพร ภูดัสมาส. แคโคทีนอยด์ สารสีในอาหาร.วารสารอาหารปีที่ 45.ฉบับที่ 2 เมษายน-มิถุนายน 2558.หน้า 47-49
- Zeigler RG, Mayne ST, Swanson CA. Nutrition and lung cancer. Cancer Causes Control 1996;7:157-77.
- Tanumihardjo SA, Factors influencing the conversion of carotenoids to retinol: bioavailability to bioconversion to bioefficacy, Int J Vit Nutr Res, 2002;72(1): 40–5. doi:10.1024/0300-9831.72.1.40. PMID 11887751.
- Omenn GS, Goodman GE, Thornquist MD, Balm J, Cullen MR, Glass A. et al. Effects of combination of beta-carotene and vitamin A on lung cancer and cardiovascular disease. N Engl J Med 1996;334:1150-5.
- Murray M.T. Vitamin A and Carotenes. In: Encyclopedia of Nutritional Supplements. 1996, USA: Prima Publishing. pp 19-38
- Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. DRI Dietary Reference Intake for vitamin C, vitamin E, selenium and carotenoids. Washington D.C.: National Academy Press, 2000; 325-8
- Biesalski HK, Chichili GR, Frank J, Lintig J, Nohr D, Conversion of ß-carotene to retinal pigment. Vitamins and hormones. Vitamins & Hormones 2007;75: 117–130. doi:10.1016/S0083-6729(06)75005-1. ISBN 978-0-12-709875-3. PMID 17368314.
- Sungpuag P, Tangchitpianvit S, Chittchang U, Wasantwisut E. Retinol and beta-carotene content of indigenous raw and home-prepared foods in Northeast Thailand. Food Chem 1999;64:163-7.
