กาบา

ชื่อสามัญ Gamma-Amino butyric acid (GABA)

ประเภทและข้อแตกต่างสารกาบา

สาร GABA (Y–aminobutyric acid) หรือ 4-aminobutanoic acid เป็นกรดอะมิโนอิสระที่ไม่ใช่โปรตีน ที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ มีสูตรโมเลกุล คือ C4 H9 NO2 ซึ่งได้มีการสังเคราะห์ขึ้นมาครั้งแรกในปี ค.ศ.1683 และเป็นที่รู้จักในนามของผลผลิตจากเมแทบอไลต์ของพืช และเชื้อจุลินทรีย์ที่มีบทบาทในวงจรเครบส์ (Krebs cycle) ต่อมาในปี ค.ศ.1950 Eugene Roberts และ Jorge Awapara ได้ค้นพบสาร GABA และพบว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทส่วนกลางของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่ครวจไม่พบในเนื้อเยื่อชนิดอื่นๆ จนกระทั่งในปี ค.ศ.1960 จึงได้มีการพบสารดังกล่าว ในสมอง และไขสันหลังของสัตว์มีกระดูกสันหลัง โดยมีปริมาณสูงถึง 100 เท่าของสาร สื่อประสาทประเภทโมโนเอมีน  (monoamine)

           สำหรับประเภทของกาบา นั้น จากรายงานการศึกษาวิจับพบว่า กาบามีเพียงชนิดเดียว ซึ่งจะอยู่ในรูปของไอออนที่มีทั้งขั้วบวก และขั้วลบ โดยขึ้นกับสภาวะแวดล้อม ซึ่งหมู่คาร์บอกซิล (-COOH) รับโปรตอนส่วนหมู่อะมิโน (-NH2 ) จะให้โปรตอน เช่น ในสภาวะที่เป็นก๊าซจะต่อกันเป็นสายยาวขดไปมา เนื่องจากแรงดึงดูดทางเคมีไฟฟ้าระหว่างหมู่ไออน และในสารละลายเกิดการจัดเรียงตัว โดยโมเลกุลบางส่วนพับตัวไปมาและบางส่วนยืดออก ดังนั้นการจัดเรียงตัวของ GABA จึงมีความสำคัญต่อหน้าที่ทางชีวภาพในการรวมตัวกับสารรับสัญญาณที่แตกต่างกัน

แหล่งที่พบและแหล่งที่มาสารกาบา

สำหรับแหล่งที่มาของกาบา นั้น สามารถแยกได้ 2 ประเภท คือ 1.ได้จากอาหารที่เป็นแหล่งของกาบา เช่น ข้าว ใบถั่ว และธัญพืชต่างๆ ใบชาแห้ง ข้าวกล้องงอก เต้าหู้ แตงเมลอน มะเขือเทศ ช็อคโกแลต (chocolate) กิมจิ (kimchi) และฟักทอง โดยกาบาที่ได้ในพืชเหล่านี้จะผ่านกระบวนการดีคาร์บอกซิเลชั่น (decarboxylation) ของกรดอะมิโนกลูตามิก (glutamic acid) โดยการเร่งของเอนไซม์ กลูตาเมตคาร์บอกซิเลส (glutamate decarboxylase) และ ใช้วิตามินบี6 ในรูปไพริดอกซอลฟอสเฟต (pyridoxal phosphate; PLP) ได้จากการสังเคราะห์ขึ้นเองในร่างกาย โดยการย่อยสลายน้ำตาลกลูโคสผ่านกระบวนการไกลโคไลซิส เพื่อให้ได้ผลผลิตเป็นสารไพรูเวท จากนั้นสารไพรูเวทจะเข้าสู่วัฎจักรเครปส์ ทำให้ได้สารตัวกลางคือ แอลฟา คีโตกลูตาเรต (a-ketoglutarate) ที่สามารถนำไปใช้สำหรับการสังเคราะห์กรดกลูตามิกที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับสารกาบา โดยอาศัยการทำงานของเอนไซม์ GABA a-oxoglutarate transaminase (GABA-T) โดยจะพบสารกาบาที่ร่างกายสังเคราะห์ขึ้นปริมาณสูงในสมอง

ปริมาณสารกาบาที่พบจากแหล่งต่างๆ จากกาบา

ข้าวกล้องข้าวเหนียว

            สายพันธุ์ กข. 10                                    1065.0                         มิลลิกรัม

            สายพันธุ์ สกลนคร                                  34.6                             มิลลิกรัม

            สายพันธุ์ ข้าวขาวโป่งไคร้                        58.4                             มิลลิกรัม

ข้าวกล้องข้าวเจ้า

            พันธุ์ข้าวขาวดอกมะลิ 105                      37.3                             มิลลิกรัม

            พันธุ์ข้าวขาวปทุมธานี 1                          31.0                             มิลลิกรัม

            พันธุ์ข้าวชัยนาท  1                                  28.8                             มิลลิกรัม

            พันธุ์ข้าวสุพรรณบุรี 1                              21.4                             มิลลิกรัม

            พันธุ์ข้าวเหลืองประทิว 123                     22.6                             มิลลิกรัม

            พันธุ์ข้าวพลายงาม                                  23.4                             มิลลิกรัม

ปริมาณที่ควรได้รับจากสารกาบา

ในปัจจุบันยังไม่มีการกำหนดปริมาณที่ควรได้รับ หรือ ปริมาณที่แนะนำให้บริโภคกาบาต่อวันแต่อย่างใด แต่จากรายงานการศึกษาวิจัยระบุว่า หากเป็นการได้รับกาบาในรูปแบบการรับประทานอาหารจากพืชชนิดต่างๆ ที่แหล่งของกาบา แล้วนั้น ก็ไม่น่าที่จะส่งผลกระทบ และผลเสียต่อร่างกายได้ แต่ที่ควรระมัดระวังในการใช้กาบา คือ การรับประทานในรูปแบบของผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร เพราะยังไม่มีรายงานการศึกษาวิจัยถึงการได้รับสารสกัดกาบา ว่าจะมีผลต่อสุขภาพอย่างไร และควรบริโภคในปริมาณเท่าใด

ประโยชน์และโทษของสารกาบา

สารกาบามีความสำคัญหลักๆ ในการทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท (Neurotransmilter) ประเภทสารยับยั้ง (Inhibitor) ในระบบประสาทส่วนกลางหลักการทำงานของสารกาบา คือ เมื่อสมอง หรือ ระบบประสาทของมนุษย์มีความเครียดมากๆ โดยอาจเกิดจากนอร์เอพิเนฟริน (norepinephrine) หรือ อิพิเนฟริน (epinephrine) สารจากพวกนี้เป็นสารที่ทำให้ ตื่นเต้นเกิดความเครียด ความวิตกกังวล หรือ ความกลัว และเพื่อลดอาการเหล่านี้สมองจึงผลิตสารสื่อประสารทซึ่งกาบา เป็นหนึ่งในสารดังกล่าวที่มีผลยับยั้งระบบประสาทโดยจะทำหน้าที่รักษาสมดุลในสมอง ทำให้สามารถต้านทานคลื่นกระตุ้นประสาทได้ดีช่วยทำให้สมองผ่อนคลาย และนอนหลับสบาย หากในสมองมีสารกาบาน้อยเกินไปทำให้มีอาการวิตกกังวล เพราะหยุด หรือ ควบคุมความคิดของตนเองไม่ได้

           โดย GABA ทำหน้าที่ส่งไอออนคลอไรด์กระจายเข้าสู่ภายในเซลล์ประสาทหรือส่งไอออนบวกของโพแทสเซียม ออกจากเซลล์ทำให้เนื้อเยื่อมีขั้วประจุเพิ่มขึ้น และเกิดการกระตุ้นเซลล์ลักษณะดังกล่าวเรียกว่า hyperpolarizing inhibition ในขณะที่บางเซลล์มีปริมาณไอออนคลอไรด์อยู่สูงกว่าระดับสมดุลย์ซึ่งทำให้เกิดกระแสคลอไรด์ภายใน และทำให้สูญเสียประจุจากเนื้อเยื่อ (depolarization) แต่ยังสามารถยับยั้งการหดตัวของกล้ามเนื้อได้ดังนั้นการกระตุ้นตัวรับส่ง GABA จะยับยั้งกิจกรรมภายในเซลล์ได้ไม่ว่าจะเกิดแบบ hyperpolarizes หรือ depolarizes ป้องกันโรคอ้วน โดยการลดปริมาณไตรกลีเซอไรด์ (TG) ในตับ และในกระแสโลหิต ทำให้น้ำหนักลดลง กระตุ้นต่อมไร้ท่อซึ่งทำหน้าที่ผลิตฮอร์โมนที่ช่วยในการเจริญเติบโต สร้างเนื้อเยื่อ สร้างสารป้องกันการสะสมของไขมัน และ LDL (low density lipoprotein)

           นอกจากนี้กาบายังมีประโยชน์อื่นๆ อีกเช่นเป็นสารต้านอนุมูลอิสระยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง ช่วยให้นอนหลับง่าย ช่วยลดความเครียด และภาวะซึมเศร้า ชะลอความเสื่อมของเซลล์ร่างกาย ลดความเสี่ยงการเกิดโรคอัลไซเมอร์ ลดความดันโลหิต และช่วยป้องกันโรคเรื้อรังได้อีกหลายโรค

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวของกาบา

มีผลการศึกษาวิจัยของกาบาเกี่ยวกับฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาต่างๆ ดังนี้

         ลดโรคเครียด โรคซึมเศร้า และโรควิตกกังวล จากการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการได้รับสารกาบา กรดอะมิโนกลูตามีน (glutamine) และกรดอะมิโนไกลซีน (glycine) เข้าสู่ร่างกายพบว่าสามารถช่วยลดการทำงานของระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับอารมณ์ และความรู้สึก เช่น การลดความเครียด ความกังวล อาการหลงลืม และอาการสั่นกระตุกได้ โดยกลไกการทำงานของสารกาบาจะเริ่มจาก สารกาบาจะไปจับกับตัวรับ (GABAA receptors) ทำให้คลอไรค์อิออน (Cl -) เข้าเซลล์มากขึ้น พร้อมกับขับไปแตสเซียมอิออน (K +) ออกจากเซลล์ จึงส่วผลให้ภายในเซลล์ประสาทมีความเป็นลบมากขึ้น ซึ่งเป็นภาวะที่ยากแก่การกระตุ้นเซลล์ประสาท ทำให้เซลล์ประสาทเกิดการผ่อนคลายได้

          ยับยั้งการกระจายตัวของเซลล์มะเร็ง จากการศึกษาวิจัย ซึ่งได้ทำการทดลองโดยการให้สารสกัดกาบาในเซลล์ Mouse leukemia L1210, เซลล์ human acute lymphoblastic leukemia Molt4 และ human cervical cancer HeLa cells เปรียบเทียบกับการทดลองควบคุมที่ไม่ให้สารกสัดกาบา พบว่า สารกาบาสามารถยับยั้งการกระจายตัวของเซลล์มะเร็งเหล่านี้ได้ นอกจากนี้สารสกัดกาบายังช่วยเพิ่มการเกิด apoptosis ของเซลล์ Mouse leukemia L1210 ได้อีกด้วย

           ผลต่อการเรียนรู้และความจำ จากรายงานการศึกษาวิจัย พบว่าสารกาบา สามารถลดการเกิดอาการอัลไซเมอร์ และโรคผิดปกติของสมอง เช่น อาการหลงลืม และโรควิตกจริตได้ มีงานวิจัยหนึ่งที่สนับสนุนผลของสารกาบาต่อการเรียนรู้ที่จะส่งผลต่อการลดอาการของโรคอัลไซเมอร์ โดยได้ทำการทดลองในหนูพบว่าการบริโภคข้าวกล่องงอกที่มีสารกาบามากกว่าข้าวกล้องปกติ 15 เท่า จะสามารถป้องกันการทำลายสมองจากสารเบต้า-อไมลอยด์เปปไทด์ (Beta-amyloid peptide) ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคอัลไซเมอร์ได้

           ลดความดันโลหิตสูง จากรายงานการศึกษาวิจัย โดยได้ทดลองใช้นมเปรี้ยวที่มีส่วนผสมของสารกาบากับผู้ป่วยที่เป็นโรคความดันโลหิตสูงในระดับกลาง (mild hypertensive) พบว่า ความดันโลหิตลดลงอย่างมีนัยสำคัญภายในระยะเวลา 2-4 สัปดาห์ และยังคงลดต่อเนื่องนานถึง 12 สัปดาห์ ตลอดระยะเวลาที่ได้มีการรับประทานนมดังกล่าวเข้าไป พบว่าค่าความดันโลหิตที่ลดลงไป จะมีค่าเฉลี่ยของความดันโลหิตในช่วงหัวใจบีบตัว (systolicBP) ประมาณ 17.4+/-4.3 มิลลิเมตรปรอท และมีค่าเฉลี่ยของความดันโลหิตในช่วงหัวใจคลายตัว (diastolic BP) ประมาณ 7.2+/-5.7 มิลลิเมตรปรอทที่สำคัญ ผลของการลดความดันโลหิตสูงแล้ว ยังลดโรคแทรกซ้อนที่เกิดจากความดันโลหิตสูง เช่น โรคไต โรคหัวใจ หัวใจโต กล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด และการเกิดโปรตีนในปัสสาวะ ได้อีกด้วย

           ผลต่อการรักษาผู้ป่วยพิษสุราเรื้อรัง จากรายงานการศึกษาวิจัยที่ได้ศึกษาปริมาณความเข้มข้นของไลโปโปรตีนโคเลสเตอรอลในซีรั่มของตับ และเอนไซม์ที่บ่งบอกถึงการถูกทำลายของตับ ได้แก่ เอนไซม์  alanine aminotransferase  aspartate และเอนไซม์aminotransferase ในหนูที่ให้อาหารที่มีเอทานอล และอาหารที่มีเอทานอล และสารกาบาเพื่อเปรียบเทียบกับหนูที่ให้อาหารอย่างเดียวที่เป็นชุดควบคุมเป็นเวลา 30 วัน พบว่า หนูที่ได้รับอาหารที่มีเอทานอลร่วมด้วยจะมีปริมาณ Serum low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) ที่เป็นสาเหตุของโรคหลอดเลือดแดงแข็งในซีรั่ม โดยมีปริมาณของเอนไซม์ aspartate aminotransferase และ alanine aminotransferase เพิ่มขึ้นในขณะที่หนูที่ได้รับอาหารที่มีเอทานอล และสารกาบาจะมีปริมาณของ high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) ซึ่งเป็นโคเสลเตอรอลชนิดดีเพิ่มขึ้น และยังลดปริมาณของเอนไซม์ที่ทำลายเซลล์ตับลง นอกจากนี้ยังพบว่าการได้รับสารกาบายังช่วยป้องกันการเพิ่มขึ้นของไตรกลีเซอไรด์ และปริมาณโคเลสเตอรอลรวม จากการได้รับเอทานอลเช่นกัน

ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ

ถึงแม้ว่าจะมีการศึกษาวิจัยที่บ่งชี้ว่า กาบามีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาที่สามารถป้องกันและรักษาโรคต่างๆ ได้ แต่อย่างไรก็ตามก็ยังไม่มีรายงานการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับความเป็นพิษของกาบา ออกมา รวมถึงในปัจจุบันก็ยังไม่มีการกำหนดเกณฑ์ในการใช้ และรับประทานกาบา หรือ ปริมาณที่ควรบริโภคต่อวันที่แน่ชัด ดังนั้นในการใช้กาบาในรูปแบบผลิตภัณฑ์เสริมอาหารควรระมัดระวังในการใช้โดยความปรึกษาแพทย์ผู้เชี่ยวชาญก่อนการใช้เสมอ

เอกสารอ้างอิง กาบา

1. อินทาวุธ สรรพวรสถิตย์ และคณะ. 2558. ผลของวิธีการหุงต่อปริมาณกรดแกมมาอะมิโนบิวทิริก (กาบา ) และสมบัติทางเคมีกายภาพของข่าวกล้องงอก. วารสารเทคโนโลยีการอาหาร มหาวิทยาลัยสยาม. 10(1) : 30-41.
2. จันทรพร ทองเอกแก้ว. คุณประโยชน์ของสารกาบาที่มีต่อสุขภาพ. วารสารวิทยาศาสตร์ มข.ปีที่ 43.ฉบับที่ 2 เมษายน-มิถุนายน 2558 หน้า 205-211
3. อิงฟ้า คําแพง, อรพิน เกิดชูชื่น และณัฏฐา เลาหกุลจิตต์. 2552. การเปลี่ยนแปลงสารอาหารของข้าว และธัญพืชในระหว่างการงอก. วารสารวิทยาศาสตร์เกษตร. ปีที่ 40. ฉบับที่ 3. หน้า 341-344.
4. ผศ.จุฬาภรณ์ เลิศบวรวงศ์.สารกาบ้า และกระบวนการแปรรูปอาหาร.วารสารอาหารปีที่ 40.ฉบับที่ 1 มกราคม-มีนาคม 2556. หน้า 23-29
5. มณฑา หมีไพรพฤกษ์, นัตติกาล ปานสุด, ทรงพร วัฒนะโฉมยง. ปริมาณสารเบต้าแครอทีน กาบา และสารต้านอนุมูลอิสระของข้าว 4 สายพันธุ์. วารสารวิทยาศาสตร์แห่ลมหาวิทยาลัยราชภัฏเพชรบุรีปีที่ 15. ฉบับที่ 2 กรกฎาคม-ธันวาคม 2531 .หน้า 11-17
6. ชนากานต์ คํามี, สุภาพร ปานแก้ว, จุฬาลักษณ์ วิใจยา, พิมพาพรรณ ปฏิมา, จิตราภัทรณ์ กันธพงษ์ และ นพพล  เล็กสวัสดิ์. 2557. กรดแอมิโนบิวทิริกในข้าวกล้องงอกมีบทบาทในการบํารุงระบบประสาทได้จริง หรือ (ออนไลน์) เข้าถึงได้จาก http://www.agro.cmu.ac.th/ absc/data/57/57-015.pdf. 2/3/2557
7. Inoue, K., Shirai, T., Ochiai, H., Kasao, M., Hayakawa, K., Kimura, M. and Sansawa, H. (2003). Bloodpressure-lowering effect of a novel fermented milk containing gammaaminobutyric acid (GABA) in mild hypertensives. European Journal of Clinical Nutrition 57(3): 490-495
8. Kayahara, H., Tsukahara, K. 2000. Flavor, health and nutritional quality of pre-germinated brown rice. Presented at 2000 Int Chem Congr Pac Basin Soc in Hawaii, December 2000
9. Ito, S. and Ishikawa, Y. (2004). Marketing of valueadded rice products in Japan: Germinated Brown Rice and Rice Bread. FAO International Rice Year, 2004
10. Lehninger, A.L., Nelson, D.L. and Cox, M.M. (1993), Principles of Biochemistry. 2 nd edition. New York: Worth publishers. pp. 714.
11. Oh, C.H. and Oh, S.H. (2004). Effect of germinated brown rice extracts with enhanced levels of GABA on cancer cell proliferation and apoptosis. Journal of Medicinal Food 7(1): 19-23
12. Tiansawang  K.,  P.  Luangpituksa, W. Varanyanond,  and  C.  Hansawasdi 2014. GABA (GAMMA-AMINOBUTYRICACID) PRODUCTION OF MUNGBEAN (PHASEOLUS  AUREUS)  DURING GERMINATION AND THE COOKING EFFECT. J.  Suranaree  J.  Sci. Technol. 21(4): 307-323.
13. Mamiya, T., Kise, M., Morikawa, K., Aoto, H., Ukai, M. and Noda, Y. (2007). Effects of pregerminated brown rice on depression-like behavior in mice. Pharmacology Biochemistry and Behavior 86(1): 62-67
14. Shelp,  B.  J.,  A.  W.  Bown  and  M.  D. McLean,  1999.  Metabolism  and functions of γ-aminobutyric acid. J. Trends in plant science. 4: 446-452
15. Oh, S.H., Soh, J.R. and Cha, Y.S. (2003). Germinated brown rice extract shows a nutraceutical effect in the recovery of chronic alcoholrelated symptoms. Journal of Medicinal Food 6(2): 115-121
16. Matsumoto, Y., Ohno, K. and Hiraoka, Y. (1997). Studies on the utilization of functional food materials containing high levels of gammaaminobutyric acid (Part1). Ehime Kougi Kenkyu Houkoku (In Japanese) 35: 97-100
17. Abdou, A.M., Higashiguchi, S., Horie, K., Kim, M., Hatta, H. and Yokogoshi, H. (2006). Relaxation and immunity enhancement effects of gammaaminobutyric acid (GABA) administration in humans. Biofactor 26(3): 201-208.
18. Matsuyama, A., K. Yoshimura, C. Shimizu,  Y.  Murano,  H.  Takeuchi  and M. Ishimotobut, 2009. Characterizationof glutamate decarboxylase mediating γ-amino butyric acid increase in the early germination stage of soybean (Glycine  max  [L.]  Merr). J.  Biosci. Bioeng. 107 (5): 538-543.
19. Osen, R.W. and DeLrey, T.M. (1999). GABA Synthesis, Uptake and Release. In Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects. 6 th edition. Siegel, G.J., Symposium Rome, Italy February 12, 2004.
20. Zhang, Q., Xiang, J., Zhang, L., Zhu, X.F., Evers, J., der Werf, W. and Duan, L.s. 2014. Optimizing soaking and germination conditions to improve gamma-amino butyric acid content in japonica and indica germinated brown rice. Journal of Functional Foods. 10: 283291