คาร์โนซีน

ชื่อสามัญ Carnosine

ประเภทและข้อแตกต่างสารคาร์โนซีน

สารคาร์โนซีน (carnosine) หรือ β – al- anyl – L – histidine เป็นสารประกอบไดเพปไทด์ (Dipeptide) ที่ร่างกายสังเคราะห์ได้เองตามธรรมชาติ โดยสังเคราะห์ขึ้นมาจากกรดอะมิโนจำเป็น 2 ชนิด ได้แก่ อะลานีน (alanine) และฮีสทิดีน (histidine) ซึ่งคาร์โนซีนยังเป็นองค์ประกอบในเนื้อเยื่อหลายชนิด เช่น สมอง กล้ามเนื้อหัวใจ ไต กระเพาะ ออลแฟกทอรีบัลบ์ (olfactory bulb)

           สำหรับการค้นพบคาร์โนซีน นั้น กัลเลวิช (Gulevich, V.) นักเคมีชาวรัสเซียสามารถแยกสารคาร์โนซีนได้ในปี ค.ศ.1900 ต่อมาได้มีการสังเคราะห์สารคาร์โนซีนได้ในปี ค.ศ.1934 โดย ซิฟเฟิร์ด (Sifferd, R. D.) และวิคโนลด์ (Vigneaud, V.) นักชีวเคมีชาวอเมริกัน ด้วยการนำเบต้า-อะลานีนมาต้มรีฟลักซ์กับพทาลิกแอนไฮไดร์ (Phthalic anhydride) แล้วค่อยทำปฏิกิริยากับฮีสทิดีนจึงได้สารคาร์โนซีนเป็นผลิตภัณฑ์ จากนั้นนำสารที่สังเคราะห์ได้ตกผลึกใหม่ จนได้สารคาร์โนซีน บริสุทธิ์ ส่วนประเภทของคาร์โนซีนนั้น สามารถแยกได้เป็น 2 ประเภท คือ คาร์โนซีนประเภทที่ร่างกายสามารถสร้างขึ้นเองได้ และประเภทที่มีการนำสารเคมีมาสังเคราะห์เป็นผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพ

แหล่งที่พบและแหล่งที่มาสารคาร์โนซีน

คาร์โนซีน สามารถพบได้ในร่างกายมนุษย์หลายส่วน เช่น ไต กระเพาะ กล้ามเนื้อหัวใจ แต่จะพบได้มากที่กล้ามเนื้อลาย นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในอาหารที่รับประทานเข้าไปซึ่งโดยส่วนมากจะเป็นอาหารประเภทโปรตีนที่มาจากเนื้อสัตว์ เช่น เนื้อหมู, เนื้อโค, เนื้อสัตว์ปีก และปลาบางชนิด แต่คาร์โนซีนในอาหารประเภทนี้จะพบมากในกล้ามเนื้อยึดกระดูก หรือ กล้ามเนื้อลายของหมู (skeletal muscle)

ปริมาณที่ควรได้รับจากสารคาร์โนซีน

สำหรับปริมาณของคาร์โนซีน ที่ควรได้รับในแต่ละวันนั้น ในปัจจุบันยังไม่มีเกณฑ์ที่กำหนดที่เฉพาะเจาะจง และส่วนใหญ่ในปัจจุบันการได้รับคาร์โนซีนของร่างกายจะรับในรูปแบบอาหาร (เนื้อสัตว์) มากกว่าการได้รับรูปแบบสารสกัด แต่ทั้งนี้ปริมาณของคาร์โนซีนที่มีอยู่ในเนื้อสัตว์ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ได้แก่ ชนิดของสัตว์สายพันธุ์ชนิดของกล้ามเนื้อ และการใช้ความร้อนในการประกอบอาหารเป็นต้น

            ส่วนคาร์โนซีน ในรูปแบบผลิตภัณฑ์เสริมอาหารนั้นในปัจจุบันมีจำหน่ายอยู่ในรูปแบบ L-Carnosine ชนิดแคปซูล 500 มิลลิกรัม และคาร์โนซีน (Carnosine) ชนิดน้ำ เป็นต้น แต่สำหรับขนาดในการรับประทานนั้นก่อนรับประทานควรปรึกษาแพทย์ผู้เชี่ยวชาญก่อนเสมอ เพื่อให้ร่างกายได้รับคาร์โนซีนอย่างพอดีในปริมาณไม่มาก และไม่น้อยเกินไป

ประโยชน์และโทษสารคาร์โนซีน

สำหรับประโยชน์ของคาร์โนซีน นั้น มีการศึกษาวิจัยพบว่าคาร์โนซีนมีคุณสมบัติเป็นบัฟเฟอร์ในระบบกล้ามเนื้อ (pH-buffering), สามารถดักจับกลุ่มคาร์บอนิล (carbonyl scavenging) และมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และมีความสามารถในการชะลอความชราของแซลล์ ป้องกันการเกิดโรคอัลไซเมอร์ การเกิดภาวะขาดเลือดสมองและหัวใจ ยังช่วยให้การเต้นของหัวใจดีขึ้น อีกทั้งยังสามารถป้องกัน หรือ รักษาภาวะแทรกซ้อนของโรคเบาหวาน รวมถึงโรคที่เกิดจากการอักเสบของเซลล์ โรคต้อกระจก ได้อีกด้วย

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องสารคาร์โนซีน

มีผลการศึกษาวิจัยหลายฉบับระบุว่าปริมาณคาร์โนซีนในเนื้อสัตว์ จะมีปริมาณที่แตกต่างกัน โดยมีปัจจัยหลายอย่าง แต่มีการศึกษาหนึ่งรายงานว่าระดับคาร์โนซีนจะมีความแตกต่างกันระหว่างสายพันธุ์สุกรโดยพบว่าสุกรสายพันธุ์ Berkshire มีองค์ประกอบของสารต้านอนุมูลอิสระ รวมถึงคาร์โนซีนสูงกว่าสุกรลูกผสมสามสายอย่างมีนัยสำคัญทาง สถิติ (P< 0.05) และจากการประเมินคุณลักษณะเนื้อในสุกรสายพันธุ์ Berkshire พบว่ามีคุณภาพดีกว่าสุกรลูกผสมสามสาย ดังนั้นมีความเป็นไปได้ว่า พื้นฐานทางพันธุกรรมของสุกรเป็นปัจจัยสำคัญ ที่ทำให้เกิดความแตกต่างของระดับคาร์โนซีนในเนื้อ ซึ่งจากรายงานนี้ แสดงให้เห็นว่าระดับคาร์โนซีนในเนื้อจะมีความแตกต่างกัน ซึ่งเป็นอิทธิพลจากเพศ สายพันธุ์ และชนิดของกล้ามเนื้อ อีกทั้งยังมีผลการศึกาวิจัยทางคลินิกของคาร์โนซีนเกี่ยวกับการช่วยรักษาผู้ป่วยต้อกระจกพบว่าการใช้สารคาร์โนซีนกับคนไข้ที่เป็นต้อกระจก 96 คน ผลการศึกษาพบว่าคนไข้ที่ได้รับสารคาร์โนซีนมีอาการทุเลาดีขึ้นถึง 80% นอกจากนี้สารคาร์โนซีนสามารถจับกับโลหะหนักที่เป็นพิษ หรือ ที่เป็นสาเหตุทำให้เซลล์เสียหาย ซึ่งทำให้คาร์โนซีนสามารถป้องกันโมเลกุลขนาดใหญ่ (Macromolecule) ได้อีกด้วย

            นอกจากนี้ยังมีผลการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการยับยั้ง และป้องกันโรคต่างๆ ของคาร์โนซีน ระบุว่าคาร์โนซีนมีผลในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์เนื้องอก โดยมีกลไกในการยับยั้งการใช้พลังงานในกระบวนการเผาผลาญ หรือ เมทาบอลิซึม (Energy metabolism) นอกจากนี้ยังมีรายงานการวิจัยกล่าวถึงการใช้คาร์โนซีนไปควบคุมโรคอัลไซเมอร์ โดยแสดงให้เห็นว่าคาร์โนซีนสามารถไปยับยั้งความผิดปกติที่ทำให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ซึ่งเกิดขึ้นในไมโทคอนเดรีย (Mitochondrial dysfunction) ทั้งในหนูทดลอง และผู้ป่วยอัลไซเมอร์ ส่วนงานวิจัยการใช้คาร์โนซีนกับผู้ป่วยโรคพาร์คินสัน (Parkinson’s disease) ผลการศึกษาพบว่าคาร์โนซีนสามารถยับยั้งสารชื่อ 1-อะเซทิล-6,7-ไดไฮดรอกซี-1,2,3,4-เตตระไฮโดรไอโซควิโนลีน (1-Acetyl-6,7-dihydroxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline) หรือเรียกสั้นๆ ว่า เอดีทีไอคิว (ADTIQ) ซึ่งเป็นสารพิษต่อระบบประสาท (Neurotoxin) พบในสมองของผู้ป่วยโรคพาร์คินสัน ซึ่งสารนี้เกิดมาจากการทำปฏิกิริยาของเมทธิลไกลอ็อกซอล (Methylglyoxal) กับโดปามีน (Dopamine) ได้อีกด้วย

ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ

ในการใช้คาร์โนซีนในรูปแบบผลิตภัณฑ์เสริมอาหารนั้น สตรีที่อยู่ในช่วงตั้งครรภ์ หรือ อยู่ในช่วงให้นมบุตรไม่ควรใช้เพราะยังไม่มีรายงานความปลอดภัยต่อสตรีในช่วงนี้ รวมถึงผู้ที่มีภาวะความดันโลหิตต่ำก็ควรหลีกเลี่ยนการใช้ เช่น กันเพราะคาร์โนซีน (Carnosine) อาจไปลดความดันโลหิตได้ และที่สำคัญ ปริมาณการใช้คาร์โนซีน (Carnosine) อาจมีความแตกต่างกันไม่ใช้แต่ละบุคคลรวมถึงในผู้ป่วยแต่ละราย ซึ่งปริมาณที่ใช้อาจจะขึ้นอยู่กับอายุ สุขภาพ และเงื่อนไขอื่นๆ ทั้งนี้ควรปรึกษาแพทย์เกี่ยวกับปริมาณการใช้ก่อนการใช้เสมอเพื่อที่ร่างกายจะได้รับคาร์โนซีนในปริมาณที่เหมาะสม

เอกสารอ้างอิง คาร์โนซีน

1. ทิพย์ระวี  รัศมีพงศ์, ศิริมา ทองรวย, ทองสุข เจตนา, อัจฉรา ขยัน. ผลของระยะเวลาในการบ่มต่อองค์ประกอบทางเคมีและปริมาณสารคาร์โนซีน ในเนื้อโค.วารสารเกษตรปีที่ 37. ฉบับที่ 1 มกราคม-เมษายน 2564. หน้า 89-97
2. จุฑามาศ คงกะพันธ์,กิรนันท์ ศรีกัญชัย.การศึกษาเปรียบเทียบระดับเปปไทด์ที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ (คาร์โนซีน) ในเนื้อสุกร ซีพี คูโรบุตะ และสุกรลูกผสมสามสายด้วยเทคนิค High Performonce Liquid Chromatofraphy (HPLC).วารสารแก่นเกษตรปีที่ 48. ฉบับที่ 6 หน้า 1396-1405
3.  Gariballa,  S.E.  and  A.J.  Sinclair.  2000.  Carnosine: physiological   properties   and   therapeutic potential. Age Ageing29(3): 207-210.
4. D’Astrous-Page, J., C. Gariepy, R. Blouin, S. Clicha, B. Sullivan, F. Fortin, and M.F. Palin. 2017. Carnosine content in the porcine longissimus thoracis muscle and its association with meat quality attributes and carnosine-related gene expression. Meat Sci. 124: 84 – 94
5. Hipkiss,  A.R.,  E.  Baye  and  B.  de  Courten.2016.Carnosine  and  the  processes  of  ageing. Maturitas 93: 28-33.
6. Hipkikss, A. R. 2009. Carnosine and its possible roles in nutrition and health. Adv. Food Nutr. Res. 57: 87 – 154.
7. Stvolinsky,  S.L.  and  D.  Dobrota.  2000.  Anti-ischemic activity  of  carnosine.  Biochemistry(Moscow)65(7): 849-855.
8. Xie, B., et. al., 2015, “A newly discovered neurotoxin ADTIQ associated with hyperglycemia and Parkinson’s disease” Biochemical and Biophysical Research Communications, 459, 361-366.
9. Jones,  G.,  M.  Smith  and  R.  Harris.  2011.  Imidazole dipeptide content    of    dietary    sources commonly   consumed   within   the   British diet. Proceedings of the Nutrition Society 70(OCE6):E363, doi: 10.1017/S0029665111004484
10. Subramaniyan, S.A., Kang, D.R., Belal, S.A., Cho, E.S.R., Jung, J.H., Jung, Y.C., Choi, Y., and Shim, K.S. 2016. Meat quality and physicochemical trait assessments of Berkshire and Commercial 3-way crossbred pigs . Korean J. Food Sci . Anim. Res. 36: 641 – 649.
11. Hobart,  L.J.,  I.  Seibel,  G.S.  Yeargans  and  N.W. Seidler.  2004.  Anti-crosslinking  properties ofcarnosine:  significance of  histidine. Life Sciences 75(11): 1379-1389
12. Boldyrev, A. A., A. M. Dupin, E. V. Pindel, and S. E. Severin. 1988. Antioxidative proper- ties of histidine-containing dipeptides from skeletal muscles of vertebrates. ‎Comp. Biochem. Physiol. B. 89: 245 – 250
13. Peiretti, P.G., C. Medana, S. Visentin, V. Giancotti,V. Zunino and G. Meineri. 2011. Determination of   carnosine,   anserine,   homocarnosine, pentosidineand thiobarbituric acid reactive substances  contents  in  meatfrom  different animal   species.   Food   Chemistry   126(4): 1939-1947.