กาแลคโตแมนแนน

ชื่อสามัญ Galactomannan

ประเภทและข้อแตกต่างของสารกาแลคโตแมแนน

สารกาแลคโตแมแนน เป็นสารเฮทเทอร์โรโพลีแซคคาไรด์ (Heteropolysaccharide) ที่ประกอบด้วยน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวสองชนิด คือ น้ำตาลแมนโนส (Mannose) และน้ำตาลกาแลคโตส (Galactose) ซึ่งโครงสร้างทางเคมีจะประกอบไปด้วยสายหลักของน้ำตาลแมนโนสที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะชนิดเบต้าที่คาร์บอนตัวที่ 1 ของน้ำตาลแมนโนสตัวแรกกับคาร์บอนตัวที่ 4 ของน้ำตาลแมนโนสตัวถัดมาในขณะที่น้ำ ตาลกาแลคโตสต่อกับสายหลักของน้ำตาล แมนโนสด้วยพันธะชนิดแอลฟาที่คาร์บอนตัวที่ 1 ของน้ำตาลกาแลคโตสกับคาร์บอนตัวที่ 6 ของน้ำ ตาลแมนโนส คุณสมบัติการกระจายตัวได้ในน้ำเย็นได้ดีทำให้มีความเข้มข้นและหนืด
           แต่ทั้งนี้ความสามารถในการกระจายตัวในน้ำ ของสารกาแลคโตแมนแนน แต่ละชนิดแตกต่างกันโดยจะ ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว เนื่องจากน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวประกอบด้วยหมู่ไฮดรอกซิล (Hydroxyl Group, OH) ที่สามารถ เกิดพันธะไฮโดรเจนกับน้ำ หรือ เรียกว่าการดูดน้ำ (Hydration) นอกจากนี้ออกซิเจนที่อยู่ในวงแหวน ของน้ำ ตาลโมเลกุลเดี่ยวและในพันธะไกลโคซิดิก (Glycosidic Bond) ก็สามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนกับ น้ำ ได้ดีเช่นกัน
           สำหรับประเภทของกาแลคโตแมนแนนนั้นพบว่ามีอยู่หลายประเภทซึ่งสามารถแยกได้ตามแหล่งที่มากของสารดังกล่าว ซึ่งจะขึ้นอยู่สัดส่วนของน้ำตาลแมนโนส ต่อน้ำตาลกาแลคโตส (M/G Ratio) เช่น ทาร่ากัมมีสัดส่วนน้ำ ตาล แมนโนสต่อน้ำ ตาลกาแลคโตสประมาณ 3:1 กัวร์กัมมีสัดส่วนน้ำตาลแมนโนสต่อน้ำตาลกาแลคโตสประมาณ 2:1 เป็นต้น

แหล่งที่พบและแหล่งที่มาของสารกาแลคโตแมแนน

ดังที่กล่าวมาแล้วว่ากาแลคโตแมนแนน (Galactomannan) เป็นสารไฮโดรคอลลอยด์ที่ได้จากธรรมชาติ (Natural Hydrocolloid) โดยสามารถพบได้ในส่วนของเอนโดสเปิรม์ของเมล็ดพืช พืชตระกูลถั่ว (Leguminous Plant) เช่น ฟีนูกรีกกัมผลิตได้จากเมล็ดพืชของต้นฟีนูกรีก (Trigonella foenumgraccum L.) กัวร์กัม ผลิตได้จากเมล็ดพืชของต้นกัวร์ (Cyamopsis tetragonolobus) ทาร่ากัม (Tara Gum) สกัดได้จาก เมล็ดพืชของต้นทาร่า (Caesalpinia spinosa) และโลคัสต์ บีนกัมผลิตได้จากเมล็ดพืชของต้นคารอบ (Ceretonia siliqua L.) เป็นต้น

           นอกจากนี้กาแลคโตแมนแนนยังสามารถพบได้ในเมล็ดหางนกยูงไทย หางนกยูงฝรั่ง เมล็ดของราชพฤกษ์ รวมถึงยีส และแบคทีเรียบางชนิดอีกด้วย

คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของกาแลคโตมนแนนที่ได้จากเมล็ดพืชตระกูลถั่วที่สำคัญ

           ทั้งนี้สารกาแลคโตแมนแนน ที่สกัดได้จากพืชต่างชนิดกันอาจมีสัดส่วนของน้ำตาลแมนโนสต่อน้ำตาลกาแลคโตสที่ต่างกัน รวมถึง กาแลดโตแมนแนนที่สกัดได้จากพืชชนิดเดียวกันก็อาจมีสัดส่วนของน้ำตาลทั้ง 2 ชนิด แตกต่างกันซึ่งจะขึ้นอยู่กับแหล่งที่ปลูก สภาพแวดล้อม และวิธีการสกัด

ปริมาณที่ควรได้รับสารกาแลคโตแมแนน

ในปัจจุบันยังไม่มีการกำหนดปริมาณของกาแลคโตแมนแนน ที่ควรได้รับต่อวันแต่ในการนำสารดังกล่าวมาใช้เป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารนั้นตามประกาศสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา เรื่องรายชื้อพืชที่ใช้ได้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ลงวันที่ 7 สิงหาคม 2560 ระบุว่าได้อนุญาตให้ใช้เมล็ดของลูกซัด (fenugreek) มาสกัดด้วยน้ำหรือสกัดด้วยน้ำและเอทานอล โดยให้ใช้ในปริมาณสารสกัดเมล็ดลูกซัดไม่เกิด 600 มิลลิกรัม/วัน

ประโยชน์และโทษสารกาแลคโตแมแนน

สำหรับการใช้ประโยชน์ของกาแลคโตแมนแนน นั้นพบว่ามีการใช้เป็นสารเพิ่มความหนืด (Thickener) สารเพิ่มความคงตัว (Stabilizer) สารยึดติด (Binder) ให้กับผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากสารดังกล่าวไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกาย มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม มีราคาถูก และสามารถใช้ทดแทนสารโพลีเมอร์สังเคราะห์ ได้เป็นอย่างดี เช่นในอุตสาหกรรม อาหาร อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมสี และสิ่งทอ เป็นต้น

การนำกาแลโตแมนแนนไปใช้ในอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ

           ในส่วนของประโยชน์ทางการแพทย์นั้นพบว่าสารกาแลคโตแมนแนน มีฤทธิ์ลดน้ำตาลในเลือด ลดไขมัน คลอเรสเตอรอล และไตรกลีเซอไรด์ รวมถึงยังถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์และวินิจฉัยโรคปอดติดเชื้อ โลหิตจาง รวมถึงการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิด (stem cells) ของผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวได้อีกด้วย

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องสารกาแลคโตแมแนน

มีผลการศึกษาวิจัยที่เกี่ยวกับสารกาแลคโตแมนแนนในพืชตะกูลถั่วของไทย พบว่ากาแลคโตแมนแนนที่ได้จากเมล็ดราชพฤกษ์ มีค่าสัดส่วนน้ำตาลแมนโนสต่อน้ำตาลกาแลคโตส คือประมาณ 3 (ซึ่งเท่ากับของทาร่ากัม) มีคุณสมบัติการไหลแบบเดียวกันกับสารกาแลคโตแมนแนนทั่วไป และเมื่อนำไปละลายน้ำ จะได้สารละลายที่มีความหนืดประมาณ 11.55 เดซิลิตรต่อกรัม นอกจากนี้ยังพบว่ากาแลคโตแมนแนน ชนิดนี้ สามารถนำไปใช้เป็นตัวประสาน ตัวยาได้เป็นอย่างดี ส่วนกาแลคโตแมนแนนจากเมล็ดหางนกยูงไทยพบว่าค่าสัดส่วนน้ำ ตาลแมนโนส ต่อน้ำ ตาลกาแลคโตสของสารกาแลคโตแมนแนนจากเมล็ด หางนกยูงไทยมีค่า ประมาณ 2.70-2.88 และมีความหนืดสูงกว่า 13.5 เดซิลิตรต่อกรัม
           นอกจากนี้ยังมีผลการศึการวิจัยเกี่ยวกับฤทธิ์ลดน้ำตาลในเลือดของกาแลคโตแมนแนน โดยได้ทำการทดลองให้หนูแรทกินอาหารที่มีน้ำตาลซูโครสลง (52%) ซึ่งเสริมด้วย galactomannan จากลูกซัดในปริมาณ 2.5% และ 5% ของอาหารเป็นระยะเวลานาน 4 สัปดาห์ พบว่าหนูในกลุ่มที่กินอาหารเสริมด้วย galactomannan 5% จะมีระดับของน้ำตาล และอินซูลินในเลือดลดลง เมื่อเทียบกับกลุ่มที่กินอาหารเสริม galactomannan 2.5% และกลุ่มควบคุมที่ได้รับอาหารผสมเซลลูโลส

ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ

เนื่องจากในปัจจุบันยังไม่มีการกำหนดขนาดการใช้กาแลคโตแมนแนนที่ควรได้รับต่อวัน อย่างชัดเจนดังนั้นในการใช้สารดังกล่าวในรูปแบบผลิตภัณฑ์อาหารเสริมจึงความต้องระมัดระวังในการใช้ เช่นเดียวกับการใช้สารสกัดชนิดอื่นๆ โดยควรปรึกษาแพทย์ผู้เชี่ยวชาญก่อนใช้เสมอและควรใช้ในขนาดที่เหมาะสมตามที่ได้ระบุไว้ในฉลากผลิตภัณฑ์รวมถึงไม่ควรใช้ต่อเนื่องกันเกินระยะเวลานานจนเกินไป เพราะอาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาวได้ นอกจากนี้ยังมีรายงานอาการไม่พึงประสงค์ในการใช้กาแลคโตแมนแนน จากลูกค้า (fenugreek) โดยพบว่ามีผลเพิ่ม bleeding time ดังนั้นควรระมัดระวังในการใช้ร่วมกับยาละลายลิ่มเลือด หรือ สมุนไพรมีฤทธิ์ต้านการรวมตัวของเกร็ดเลือด และเนื่องจากลูกซัดมีผลลดน้ำตาลในเลือด อีกทั้งยังมีรายงานว่า ลูกซัดมีผลเสริม และเพิ่มระยะเวลาการออกฤทธิ์ของยา glicazide และ glibenclamide ดังนั้นจึงควรระมัดระวังในการใช้ยารักษาเบาหวานต่างๆ ร่วมกับสารสกัดจากลูกซัด เพราะอาจทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดลดต่ำลงมากจนเกินไป

เอกสารอ้างอิง กาแลคโตแมนแนน

⦁ แก้วนคร คุณวิไล, ดวงฤดี เชิดวงศ์เจริญสุข, วันเช็ง สิทธิกิจโอชิน. กาแลคโตแมนแนน จากเมล็ดพืช. วารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ.ปีที่ 3.ฉบับที่ 1 มกราคม-เมษายน 2556.หน้า 203-218
⦁ อรัญญา ศรีบุศราคัม.ลูกซัด...แก้เบาหวาน.จุลสารข้อมูลสมุนไพร ปีที่ 27.ฉบับที่ 1ตุลาคม 2552.หน้า 4-11
⦁ ประกาศสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา เรื่องรายชื่อพืชที่ใช้ได้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ลงวันที่ 7 สิงหาคม 2560.
⦁ A. Lazaridou, C.G. Biliaderis, and M.S. Lzydorczyk, “Structural Characteristics and Rheological Properties of Locust Bean Galactomannans: a Comparison of Samples from Different Carob Tree Populations,” Journal of the Science of Food and Agriculture, vol.81, pp.68-75, 2000
⦁ Waqar MA, Shaukat S, Sohall T. Study of glibenciamide with some traditional harbs used for the treatment of diabetes in Pakistan J Chem Soc Pakistan 2008;30(1):147-54.
⦁ M. Srivastava and V.P. Kapoor, “Seed Galacto mannans: An Overview,” Chemistry and Biodiversity, vol.2, pp. 295-317, 2005.
⦁ M.M.A. Rizvi, M. Irshad, G.E. Hassadi, and S.B. Younis, “Bioefficacies of Cassia fistula: An Indian labrum,” African Journal of Pharmacy and Phamacology, vol.3, pp.287-292, 2009
⦁ Srichamroen A, Field CJ, Thomson ABR, Basu TK. The modifying effects of galactomannan from Canadian-grown fenugreek (Trigonella foenum-greecum L.) on the glycemic and lipidemic status in rats. J Ciin Bochem nutr 2008;43:167-74.
⦁ V. Rana and R. Bachetii, “Seed Galactomannans: A Natural Source of Industrial Potential,” International Transactions in Applied Sciences, vol.2, pp.201-211, 2010.
⦁ M.S. Buckeridge, V.R. Panegassi, D.C. Rocha, and S.M.C. Dietrick, “Seed Galactomannan in the Classification and Evolution of the Leguminosae,” Pytochemistry, vol.38, pp.871-875, 1994.
⦁ K. Khounvilay and W. Sittikijyothin, “Viscoelastic Properties of Galactomannan Solutions,” Advanced Materials Research, vol.93-94, pp. 599-602, 2010.
⦁ Y. Wu, W. Cui, N.A.M. Eskin, and H.D. Goff, “An Investigation of Four Commercial Galactomannans of their Emulsion and Rheological Properties,” Food Research Internatioal, vol.42, pp.1141-1146, 2009.
⦁ T. Monif, A.K. Malhotra, and V.P. Kapoor, “Cassia fistula Seed Galactomannan: Potential Binding Agent for Pharmaceutical Formulation,” Indian Journal of Pharmaceutical Sciences, vol.54, pp.234-240, 1992.
⦁ Lambery J-P. Cormier J Potertial interaction between warfarin and boldo-fenugreek Pharmacotherapy 2001:21(4):509-12.
⦁ M.A. Pollard, R. Kelly, C. Wahl, P. Fischer, E. Windhab, B. Eder, and R. Amado, “Investigation of Equilibrium Solubility of a Carob Galactomannan,” Food Hydrocolloids, vol.21, pp.683-692, 2007