โบรมีเลน

โบรมีเลน

ชื่อสามัญ Bromelain

ประเภทและข้อแตกต่าง

โบรมิเลน (bromelain) เป็นเอนไซม์ที่ได้จากธรรมชาติโดยจัดอยู่ในกลุ่มซิสเตอีนโปรติเอส (cysteine protease) หรือ proteolytic enzyme ซึ่งโบรมีเลนจะประกอบไปด้วย proteolytic enzymes หลายชนิดและส่วนประกอบอื่นๆ เช่น peroxidase, cellulases,acid phosphatase, glycoproteins และ protease inhibitors เป็นต้น และยังเป็นเอนไซม์ในกลุ่มเดียวกับ เอนไซม์ปาเปน (papan) ในมะละกอและแอกตินิดิน (actinidin) ในผลกีวี
           สำหรับคุณสมบัติทางเคมีของโบรมีเลน นั้นพบว่า เป็นสารประกอบประเภทไกลโคโปรตีนโดยมีส่วนโมเลกุลของโอลิโกแซ็คคาร์ไรด์หนึ่งกลุ่มต่อหนึ่งโมเลกุลของเอนไซม์ ในหนึ่งกลุ่มนี้จะมีน้ำตาลแมนโนส 3 โมล กลูโคส 1 โมล ไซโลส 1 โมล และเอน-อะซิติลกลูโคซามีน 2 โมล ซึ่งจับกับสายเปปไตด์ด้วยพันธะโควาเลนต์ ส่วนประกอบของโบรมีเลนนั้นในอดีตมีการแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ stem bromelain สกัดได้จากส่วนลำต้นของสับปะรด ส่วนอีกประเภทหนึ่ง คือ fruit bromelain ซึ่งสกัดได้จากส่วนของผลของสับปะรด แต่ในปัจจุบันมีการเปลี่ยนชื่อเรียก fruit bromelain ว่าโบรมีลิน Bromelin แล้ว

แหล่งที่พบและแหล่งที่มา

โบรมีเลนเป็นเอนไซม์ที่สกัดได้จากส่วนต่างๆของสับปะรด อาทิเช่น ส่วนเนื้อเยื่อลำต้น ผล และใบของสับปะรด แต่จะพบในส่วนของเนื้อมากที่สุด ซึ่งสับปะรดแต่ละสายพันธ์จะมีปริมาณสารโบรมีเลนต่างกันดังนี้
สายพันธุ์ โบรมิเลน (หน่วย/มก. โปรตีน)
ภูแล 1.66
นางแล 1.60
ปัตตาเวีย 1.28-2.20
ภูเก็ต 1.50-1.64

           แต่ทั้งนั้นสารสกัดเอนไซม์โบรมีเลนจะไม่นิยมนำเนื้อผลสับปะรดมาสกัด เนื่องจากสามารถนำมารับประทานได้และในการสกัดอาจมีต้นทุนสูงไม่เหมือนส่วนลำต้นซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร การสกัดเอนไซม์จะเริ่มต้นด้วยการลอกเนื้อเยื่อของลำต้นออกเหลือเฉพาะส่วนเนื้อสีขาวภายใน ซึ่งจะถูกไปบดและผสมกับน้ำให้ด้น้ำของลำต้นออกมา จากนั้นจึงเติมตัวทำละลาย เช่น อะซีโตน เพื่อตกตะกอนโบรมีเลน หลังจากนั้นทิ้งไว้ให้แห้ง และใส่ถุงเก็บไว้ในรูปของผงสีขาว

โบรมีเลน

ปริมาณที่คงได้รับ

สำหรับปริมาณของเอนไซม์โบรมีเลนที่ควรได้รับในแต่ละวันนั้นในปัจจุบันยังไม่มีการกำหนดเกณฑ์ปริมาณการใช้ที่แน่ชัด อีกทั้งในการใช้โบรมีเลนก็มีขนาดการใช้ที่แตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์เช่น ใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ใช้ในอุตสาหกรรมยา หรือใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ยังไม่มีเกณฑ์ในการใช้ที่ชัดเจน ที่มีการรับรองโดยองค์กรที่น่าเชื่อถือ ซึ่งในปัจจุบันการใช้เอนไซม์โบรมีเลนจึงเป็นการใช้ตามเกณฑ์ของแต่ละประเทศที่ระบุได้ในประเทศนั้นๆ เช่นมีรายงานในการใช้โบรมีเลนเป็นอาหารเสริมกันอย่างแพร่หลายในอเมริกา และยุโรป ในผู้ป่วยโรคข้ออักเสบแบบเฉียบพลัน และเกิดการบาดเจ็บของข้อทั้งจากการเล่นกีฬา หรืออุบัติเหตุ ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 3 ชนิดใหญ่ๆ ตามการใช้ประกอบกับ proteolytic enzymes ชนิดอื่นที่มีรายงานว่าให้ผลดีในการบรรเทาอาการอักเสบได้ดีคือ PhlogenzymeTM (PHL) ที่ ประกอบไปด้วยโบรมีเลน (90 มิลลิกรัมต่อเม็ด) ทริปซิน และ รูติน (rutin) WobenzymeTM (WOB) ที่ ประกอบไปด้วยโบรมีเลน (45 มิลลิกรัมต่อเม็ด) ปาเปน (papain) ทริปซิน ไคลโมทริปซิน (chymotrypsin) แพนคริเอติน (pancreatin) ไลเปส (lipase) และอะไมเลส (amylase) และ Wobenzym NTM (WOB-N) ที่ ประกอบไปด้วยโบรมีเลน (45 มิลลิกรัมต่อเม็ด) ปาเปน ทริปซิน ไคลโมทริปซิน แพนคริเอติน และลูติน

ประโยชน์และโทษ

โบรมีเลนเป็นเอ็นไซม์ที่กำหนดให้ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและใช้เป็นส่วนประกอบของอาหารได้ในหลายๆประเทศ เช่น ในประเทศอังกฤษและแคนาดา กำหนดให้โบรมีเลนเป็นสารประเภท GRAS (Generally Recognized As Save) ส่วนประเทศสหรัฐอเมริกา โบรมีเลนได้รับอนุญาตให้ใช้ผสมในอาหารได้และในปัจจุบัน ได้มีการนิยมนำเอ็นไซม์โบรมีเลนไปพนอุตสาหกรรมต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในอุตสาหกรรมที่ต้องการย่อยสลายโปรตีนให้มีขนาดของโมเลกุลที่เล็กลงซึ่งต้องอาศัยการทำงานของเอ็นไซม์ เช่น อุตสาหกรรมผลิตเนื้อสัตว์ จะใช้โบรมีเลนในการทำให้เนื้อนุ่ม (Meat tenderizing) อุตสาหกรรมผลิตเบียร์ ไวน์ และ น้ำผลไม้ต่างๆ ใช้โบรมีเลนไปย่อยโปรตีนที่มีอยู่ในเบียร์ ทั้งนี้ เพื่อทำให้เบียร์ใสและไม่ตกตะกอนออกมาในขณะที่เก็บที่อุณหภูมิต่ำ (Beer chillproofing) อุตสาหกรรมทำเนยแข็ง ใช้โบรมีเลนไปย่อยสลายคาเซอีน(Casein) ในน้ำนมเพื่อให้ได้นมส่วนที่มีลักษณะข้นแข็ง อุตสาหกรรมผลิตอาหารสัตว์ ใช้โบรมีเลนผสมในอาหารสัตว์ ช่วยทำให้สัตว์กินอาหารได้มากขึ้นและมีน้ำหนักเพิ่มมากขึ้น อุตสาหกรรมฟอกหนัง ใช้โบรมีเลนไปใช้ในกระบวนการฟอกหนังในขั้นตอนการฟอกหนังสุก โดยโบรมีเลนจะช่วยให้หนังสัตว์มีความเรียบและนุ่มมากขึ้น อุตสาหกรรมผลิตยา เนื่องจากโบรมีเลนมีคุณสมบัติที่ช่วยลดการอักเสบจึงมีการใช้โบรมีเลนไปใช้ในอุตสาหกรรมผลิตยา เช่น ยาประเภทช่วยย่อยอาหารบางชนิด รวมทั้งยาที่ใช้ช่วยลดการอักเสบบางอย่าง เป็นต้น
           ส่วนในทางการแพทย์นั้น โบรมีเลนเป็นที่รู้จักในวงการแพทย์มาตั้งแต่ปี 1964 ซึ่งมรการนำมารักษาโรคข้อเท้าอักเสบชนิดรูมาตอยด์ จากนั้น นักชีวเคมีได้มีการศึกษาถึงผลของโบรมีเลนที่มีต่อร่างกายและยังพบว่า โบรมีเลนสามารถช่วยรักษาโรคหัวใจที่เกิดจากการเกิดลิ่มในหลอดเลือดทำให้หลอดเลือดอุดตัน และยังสามารถต่อต้านการอักเสบได้ดีกว่ายาที่ไม่มีสเตอรอยด์บางชนิด เช่น แอสไพริน เนื่องจากแอสไพรินจะไปยับยั้งการสังเคราะห์ โพรสตาแกรนดินส์ทุกชนิด แต่โบรมีเลนจะเลือกและยับยั้งเฉพาะสารบางตัวที่มีผลไปเพื่มการอักเสบโดยไม่กระทบกระเทือนต่อสารตัวที่มีฤทธิ์ต่อต้านการอักเสบ อีกทั้งยังช่วยให้ดุลของโพรสตาแกลนดินส์ 2 ชนิดคืนกลับมาได้อีกด้วย อีกทั้งมรการศึกษาวิจัยยังพบว่า โบรมีเลนยังมีคุณสมบัติอีกหลายอย่างเช่น ลดกระบวนการอักเสบ ช่วยในการเสริมฤทธิ์ ของยาปฏิชีวนะ (potentiation of antibiotic) ช่วยในการสลายเนื้อตายบาดแผลที่ผิวหนังและเร่งกระบวนการหายของแผล ลดการบวมน้ำ ป้องกันการแข็งตัวของเลือด (platelet aggregation) สลายเส้นใยไฟบริน (fibrinnolytic activity) ลดอาการปวด (pain) เป็นต้น

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้อง

มีผลการศึกษาวิจัยในด้านต่างๆของเอนไซม์โบรมีเลนและฉบับ อาทิเช่น มีการศึกษาวิจัยในเรื่องวัตถุดิบที่นำมาสกัดโบรมีเลน พบว่า ลำต้นของสับปะรดที่มีอายุ 3 ปี จะให้อายุโบรมีเลนสูงที่สุดและเหมาะที่จะนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการสกัดโบรมีเลน มากที่สุด ส่วนผลการศึกษาวิจัยฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของเอนไซม์โบรมีเลน ก็มีอยู่หลายการวิจัย อาทิเช่น ฤทธิ์ต้านการอักเสบ มีผลการศึกษาวิจัยพบว่า โบรมีเลนมีประสิทธิภาพในการต้านการอักเสบโดยมีฤทธิ์ที่เทียบเท่ากับยาต้านการอักเสบโดย กลไกการออกฤทธิ์ของโบรมีเลนขึ้นอยู่กับความเป็น proteolytic ของสาร ซึ่งสามารถกระตุ้นการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย และทำหน้าที่คล้ายฮอร์โมนโดยการทำงานผ่าน การส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ (intracellular signaling pathways) ซึ่งโบรมีเลนสามารถลดระดับการสร้างพรอสต้าแกรนดิน อี 2 และทรอมโบแซน (thromboxane A2) ซึ่งเป็นสารก่อการอักเสบ ที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการอักเสบ และการปวด และยังสามารถลดการสร้างสารอินเตอร์ลิวคิน ชนิด1,6 และ 8 และ TNF-α จาก โมโนไซด์ (monocytes) และ กรานูโลไซด์ (granulocytes) ในเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ อีกด้วย
           ฤทธิ์ป้องกันภาวะภูมิแพ้ มีการศึกษาวิจัยในหนูทดลองโดยทำการเหนี่ยวนำให้เกิดโรคภูมิแพ้ในระบบหายใจ (allergic airway disease; AAD) หลังจากนั้นทดลองให้โบรมีเลนขนาด 2 และ 6 มิลลิกรัม ต่อน้ำหนักตัว1 กิโลกรัม วันละ2 เวลาเป็นระยะเวลา 4วัน ผลการศึกษาพบว่า ในหนูที่ได้รับโบรมีเลน สามารถลดปริมาณของลิวโคไซด์ อีโอซิโนฟิล(eosinophils) ที่เซลล์ ลิมโฟไซด์ ชนิด CD4 CD8 และ CD4 CD25 และสารอินเตอร์ลิวคิน 13 ได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งบอกว่า โบรมีเลนสามารถลดสารที่ก่ออาการแพ้ที่ถูกสร้างจากกระบวนการอักเสบในระบบทางเดินหายใจได้
           ฤทธิ์ลดอาการปวดบวม มีการทดสอบทางคลินิกในผู้ป่วยที่มีอาการเข่าโดยให้ผู้ป่วยรับประทานยาเม็ดที่มีเอนไซม์บรอมมีเลน ขนาด200 และ 400มก./วัน เป็นเวลา1เดือน พบว่าผู้ป่วยมีอาการปวดลดลง
           ฤทธิ์รักษาโรคข้อเข่าเสื่อม มีผลการศึกษาในหนูที่ถูกเหนี่ยวนำทำให้เกิดโรคข้ออักเสบแบบเฉียบพลัน (acute joint inflammation) จากนั้นใช้โบรมีเลนในการรักษาพบว่า โบรมีเลนสามารถช่วยลดปริมาณการสร้างสารพรอสต้าแกรนดิน อี2 และ supstance P ลงได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยสารดังกล่าวสามารถขัดขวางการสร้างเอนไซม์ไซโคออกซิจิเนส และลดการสร้างพรอสต้าไซคลิน(prostacyclin; PGI2) และทรอมโบแซน นอกจากนี้การใช้โบรมีเลน ในการรักษาควบคู่ไปกับการให้ไซโคลสพรอริน เอ (Cyclosporin A) ในหนูที่ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดโรคข้อเสื่อมยังพบว่า สามารถยังยั้งการสูญเสียเส้นใยคอลลาเจนของข้อได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังมีผลการศึกษาวิจัยอื่นๆ ระบุว่า เอนไซม์บรอมมีเลนมีฤทธิ์ย่อยโปรตีนและช่วยย่อยอาหาร ช่วยเพิ่มภูมิต้านทาน ยังยั้งการเกาะกลุ่มของเกล็ดเลือด และต้านมะเร็งบางชนิด เช่น มะเร็งเต้านมและมะเร็งรังไข่ได้อีกด้วย

โครงสร้างโบรมีเลน

 

ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ

ถึงแม้ว่าจะมีการศึกษาวิจัยรองรับว่าในการใช้เอนไซม์โบรมีเลน มีความปลอดภัยแต่ทั้งนี้การใช้เอนไซม์ดังกล่าวก็ควรระมัดระวังในการใช้เช่นเดียวกันกับการใช้สารสกัดชนิดอื่น โดยการใช้ในขนาดที่เหมาะสมที่ระบุไว้ในฉลากผลิตภัณฑ์อย่างเคร่งครัดและไม่ควรใช้ต่อเนื่องกันเป็นระยะเวลานานจนเกินไปเพราะอาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาวได้ นอกจากนี้ยังมีรายงานว่า สารโบรมีเลนอาจจะไปกระตุ้นให้ร่างกายสร้าง lgE ทำให้เกิดอาการภูมิแพ้ หอบหืด ซึ่งอาจทำให้ผู้มีภูมิแพ้ อาจเกิดอาการแพ้ในระบบทางเดินอาหารได้ ส่วนในการรับประทานสับปะรดสดเพื่อให้ร่างกายได้รับเอนไซม์โบรมีเลนนั้นก็มีข้อควรระวังคือ ไม่ควรรับประทานในขณะท้องว่าง เนื่องจากสับปะรดมีความเป็นกรดหากรับประทานขณะท้องว่างจะทำให้เกิดอาการระคายเคืองต่อระบบทางเดินอาหารได้ และสำหรับผู้ที่แพ้พืชในตระกูลสับปะรด(Ananas) ควรหลีกเลี่ยงการรับประทาน

 

อ้างอิงโบรมีเลน

⦁ อรัญญา ศรีบุศราคัม. สับปะรด. จุลสารข้อมูลสมุนไพร 2544;18(4):3-7.
⦁ พาณี วรรณนิธิกุล. (2532). “พลังงานเงียบของสับปะรด.” วารสารวิชาการมหาวิทยาลัยขอนแก่น. 17(2), 73-75.
⦁ ทนง ภัครัชพันธุ์ (2527) ผลของสภาพวัตถุดิบ และ การสกัดต่อการผลิตบรอมิเลน รายงานการค้นคว้าวิจัย ประจำปี 2527 มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
⦁ ภญ. กฤติยา ไชยนอก. สับปะรด: ผลไม้รักษาโรค. บทความเผยแพร่ความรู้สู่ประชาชน.คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
⦁ โชคชัย ธีรกุลเกียรติ. (2528). การปรับปรุงกรรมวิธีการผลิตเอนไซม์บรอมิเลนจากลำต้นสับปะรด. วิทยานิพนธ์ วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต. กรุงเทพฯ : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
⦁ กฤติยาไชยนอก. น้ำผักผลไม้เพื่อสุขภาพ. จุลสารข้อมูลสมุนไพร 2554;28(4):9-20.
⦁ ยุทธพงศ์ ประชาสิทธิศักดิ์ , วชิรา พริ้งศุลกะ. การศึกษาการปรับปรุงคุณภาพทางจุลินทรีย์ของเอนไซม์โบรมีเลนด้วยรังสีแกมมา. กองวิทยาศาสตร์ชีวภาพ สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ กระทรวงวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม. ตุลาคม 2538.27 หน้า
⦁ Murachi, T., and Kato, K. (1967). “Inhibition of stem Beomelain by the chloromethyl ketone derivatives of N-tosyl-L-Phenyla-lanine and N-tosyl-L-lysine,” Biochem. 62,627.
⦁ Godfrey, T and J. reichett. (1986) Industrial Enzymology:. The application of enzyme in industry.. M Stockton Press. N.Y., บ.ร A.
⦁ Caygill, J. C. (1979). “Sulphydryl plant proteases,” Enzyme and MicrobialTechnology. 1,233-242.
⦁ Backer CA, Brink RCB. Flora of Java Vol. III. Groningen: N.V. Wolters-Norrdhoff, 1968:761pp.