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 อีกทั้งเบต้าแคโรทีนยังมีลักษณะเป็นสารประกอบที่มีผลึกสีเข้ม 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 และในปัจจุบันเบต้าแคโรทีนในรูปแบบอาหารเสริมเพื่อสุขภาพยังสามารถแบ่งประเภทการผลิตได้ 2 ประเภท คือ การสังเคราะห์ทางเคมี และการสกัดจากแหล่งอาหารในธรรมชาติ ซึ่งกระบวนการที่สกัดจากแหล่งอาหารในธรรมชาติจะมีการนำมาใช้มากกว่า เนื่องจากการใช้สารเคมีและปฏิกิริยาทางเคมีต่างๆ ในกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมีนั้น อาจก่อให้เกิดสารอันตราย และอาจมีการตกค้างเกิดขึ้นได้
แหล่งที่พบและแหล่งที่มาสารเบต้าแคโรทีน
เบต้าแคโรทีนพบได้มากในแหล่งอาหารตามธรรมชาติของมนุษย์ โดยแหล่งธรรมชาติที่พบเบต้าแคโรทีนมาก ได้แก่ ผัก และผลไม้ที่มีสีส้ม เหลือง หรือแดง เช่น ฟักทอง มะละกอสุก แครอท แตงโม หน่อไม้ฝรั่ง ข้าวโพดอ่อน 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
ส่วนในประเทศสหรัฐอเมริกาซึ่งมีการศึกษาปริมาณเบต้าแคโรทีนที่บริโภคอย่างละเอียดมีการประมาณการว่า 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 ส่วนโทษของเบต้าแคโรทีนั้นปัจจุบันยังไม่พบอาการขาดวิตามีเอที่เกิดจากการได้รับเบต้าแคโรทีนจากอาหารไม่เพียงพอ 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 ระบุว่ากลุ่มคนที่กินผักและผลไม้ที่มีเบต้าแคโรทีนสูงมีความเสี่ยงต่อการเป็นโรคมะเร็งลดลง 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) ส่วนการดองจะให้ปริมาณเบต้าแคโรทีนเพิ่มขึ้นประมาณ 20-50% ส่วนแช่อิ่มนั้น พบว่าจะทำให้สูญเสียไป 15%
สำหรับการรับประทานสารอาหารเสริมในรูปเม็ด ควรได้รับการแนะนำ จากแพทย์หรือผู้เชี่ยวชาญก่อน ทั้งความจำเป็นในการรับประทาน รวมถึงปริมาณที่ควรรับประทาน
เอกสารอ้างอิง เบต้าแคโรทีน
- นิธิยา รัตนาปนนท์.เคมีอาหาร.กรุงเทพฯ:โอเดียนสโตร์, 2545.
- คณะกรรมการและคณะทำงานปรับปรุงข้อกำหนดสารอาหารที่ควรได้รับประจำวันสำหรับคนไทย. 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.
