กรดโปรโตคาเทชูอิก
กรดโปรโตคาเทชูอิก
ชื่อสามัญ Protocatechuic acid, 3,4- Dihydroxybenzoic acid
ประเภทและข้อแตกต่างของกรดโปรโตคาเทชูอิก
กรดโปรโตคาเทชูอิก (Protocatechuic acid PCA) จัดเป็นกรดในกลุ่มฟินอลิก )Phenolic acid) ชนิดหนึ่งที่สามารถพบได้ในพืชธรรมชาติหลายชนิด โดยมีสูตรทางเคมีคือ C7H6O4 มีมวลโมเลกุล 154.12 g/mol มีความหนาแน่น 1.54 g/cm3 มีจุดหลอมเหลว 221 องศาเซลเซียส มีลักษณะเป็นของแข็งสีน้ำตาล สามารถละลายได้ในน้ำเอทานอล อีเทอร์และเบนซิน ส่วนประกอบของกรดโปรโตคาเทชูอิกนั้น จาการศึกษาวิจัยพบว่ามีเพียงประเภทเดียว
แหล่งที่พบและแหล่งที่มาของกรดโปรโตคาเทชูอิก
ดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้นว่ากรดโปรโตคาเทชูอิก (Protocatechuic acid) สามารถพบได้ในพืชธรรมชาติหลายชนิด โดยสามารถพบได้ในพืชที่เป็นทั้งไม้ยืนต้นและไม้ล้มลุก อาทิเช่น กระเจี๊ยบแดง, ชาเขียว, มะกอก, องุ่นขาว,ผลควินซ์,ปลีกล้วย,ดอกดาวกระจาย,ยางนา, ม่วงเทพรัตน์, เห็ดแชมปิญอง , ปาล์มอาซาอี และ มะเกลืออินเดีย เป็นต้น ซึ่งพืชที่เป็นแหล่งของกรดโปรโตคาเทชูอิก เหล่านี้ก็จะมีปริมาณของสารดังกล่าว รวมถึงส่วนที่นำมาสกัดแตกต่างกันไป เช่น ส่วนเปลือกผลของควินซ์ ส่วนกลีบของกระเจี๊ยบแดง ส่วนเปลือกของต้นยางนา ส่วนใบของต้นมะเกลืออินเดีย ส่วนดอกของดอกดาวกระจาย และส่วนใบของชาเขียว เป็นต้น
ปริมาณที่ควรได้รับจากกรดโปรโตคาเทชูอิก
สำหรับขนาดและปริมาณของกรดโปรโตคาเทชูอิก (Protocatechuic acid ) ที่สามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยต่อวันนั้น ในปัจจุบันยังไม่มีการกำหนดถึงขนาดและปริมาณ รวมถึงเกณฑ์การใช้สารดังกล่าวแต่อย่างใด เนื่องจากในปัจจุบันยังไม่มีการนำกรดโปรโตคาเทชูอิกมาใช้ประโยชน์เป็นสารเดี่ยวหรือผสมกับสารใด ส่วนที่พบเห็นการใช้กันก็จะเป็นการใช้ในรูปแบบของสมุนไพร ที่เป็นแหล่งของกรดโปรโตคาเทชูอิก ที่มีการใช้มาตั้งแต่ในอดีต เท่านั้น
ประโยชน์และโทษของกรดโปรโตคาเทชูอิก
ประโยชน์ของกรดโปรโตคาเทชูอิก (Protocatechuic acid ) จะเป็นการนำมาใช้ในรูปแบบของสารที่มีในสมุนไพรที่เป็นแหล่งของสารดังกล่าว โดยปัจจุบันยังไม่มีการนำมาใช้เป็นสารเดี่ยวหรือนำมาผสมหรือใช้เป็นสารประกอบกับสารใด เพื่อใช้ประโยชน์แต่อย่างใด แต่ทั้งนี้ก็มีการศึกษาวิจัยถึงประโยชน์ของกรดโปรโตคาเทชูอิกในหลอดทดลองและในสัตว์ทดลอง คือ สามารถต้านมะเร็งได้หลายชนิด ต้านเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา ต่อต้านอนุมูลอิสระ ช่วยชะลอวัย ลดภาวะแทรกซ้อนของโรคเบาหวาน และยังสามารถต้านการอักเสบได้อีกด้วย ซึ่งจากผลการศึกษาวิจัยต่างๆ เหล่านี้ คาดการว่าในอนาคตอีกไม่นาน จะมีการศึกษาและพัฒนากรดโปรโตคาเทชูอิก เพื่อใช้ในการป้องกันและรักษาโรคต่างๆ ตามฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของสารดังกล่าวต่อไป
การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องของกรดโปรโตคาเทชูอิก
มีรายงานผลการศึกษาวิจัยของกรดโปรโตคาเทชูอิก เกี่ยวกับฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา ดังนี้
ฤทธิ์ต้านภาวะดื้อต่ออินซูลิน มีผลการศึกษาฤทธิ์ต้านเบาหวานของสารสำคัญจากกระเจี๊ยบแดงพบว่า สารโพลีฟีนอลที่แยกได้จากส่วนกลีบเลี้ยงของกระเจี๊ยบแดง (polyphenol extracts of Hibiscus sabdariffa ; HPE) ซึ่งประกอบด้วยสาร gallic acid, galloyl ester, protocatechuic acid, caffeic acid, caffeoyl quinic acid, chlorogenic acid, และอนุพันธ์ของ quercetin มีฤทธิ์ต้านภาวะดื้อต่ออินซูลิน และลดการเกิดความผิดปกติต่อไตจากภาวะเบาหวาน โดยทำการทดสอบในหนูแรทที่ถูกเหนี่ยวนำให้เป็นเบาหวาน และในเซลล์ท่อไตที่ถูกกระตุ้นด้วยน้ำตาลกลูโคสความเข้มข้นสูง จากการทดสอบพบว่า HPE มีฤทธิ์ยับยั้ง type 4 dipeptidyl peptidase (DPP-4) ด้วยการควบคุม vimentin และ insulin receptor substrate-1 (IRS-1) รวมทั้งส่งผลให้กระบวนการเปลี่ยนแปลงเซลล์ epithelial ไปเป็นเซลล์ mesenchymal (epithelial to mesenchymal transition; EMT) บริเวณไตลดลง จึงสามารถยับยั้งการเกิดพังผืดที่ไต (renal fibrosis) ซึ่งฤทธิ์ดังกล่าวคล้ายกับการออกฤทธิ์ของยาต้านเบาหวาน linagliptin และจากการทดสอบในหนูแรทพบว่า HPE ทำให้ phospho IRS-1 (S307) จำนวนมากที่อยู่บริเวณท่อไตและการเพิ่มขึ้นของ vimentin ในไตจากภาวะเบาหวานนั้นลดลง ทำให้สามารถสรุปได้ว่า HPE มีฤทธิ์ต้านเบาหวานและมีฤทธิ์ปกป้องไตจากภาวะเบาหวาน โดยทำให้ภาวะดื้อต่ออินซูลินลดลงและมีฤทธิ์ปกป้องไตจากการยับยั้งการเกิด EMT
ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ มีรายงานผลการวิเคราะห์สารสำคัญและการศึกษาฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ α-glucosidase ที่ทำให้น้ำตาลในเลือดลดลงจากส่วนเปลือกผลและเนื้อผลของควินซ์ (Chaenomeles) พบว่า เปลือกผลของควินซ์อุดมไปด้วยสาร phenolics, flavonoids และ triterpenes ซึ่งมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ α-glucosidase ดีกว่าส่วนเนื้อผล ซึ่งสาระสำคัญที่พบเป็นส่วนใหญ่และมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และยับยั้งเอนไซม์ α-glucosidase คือสาร oleanolic acid, ursolic acid, protocatechuic acid, rutin, catechin, caffeic acid, syringic acid, epicatechin, hyperin, quercetin, kaempferol, และ chlorogenic acid เป็นต้น
ฤทธิ์ต้านมะเร็ง จากการวิเคราะห์สารประกอบฟินอลิกในสารสกัดจากยางนาด้วยเทคนิค HPLC ซึ่งสามารถระบุถึงสารประกอบฟีนอลิกได้ทั้งกลุ่ม hydroxybenzoicacids และ hydroxycinnamic acids โดยพบว่าในสารสกัดยางนาพบสาร gallic acid, p-coumaricacid, protocatechuic acid และ ferulic acid ซึ่งสารประกอบฟีนอลิกดังกล่าวที่มีฤทธิ์ต้านมะเร็งโดยพบว่า gallic acid สามารถยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็งเม็ดเลือด (Jurkat) และเหนี่ยวนำให้เกิดการตายแบบอะพอพโทซิส และ p-coumaricacid ที่ยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็งลำไส้ (HCT- ผ่าน ROS-mitochondrial pathway ส่วนสารprotocatechuic acid ที่เป็นสารที่มีฤทธิ์ต้านมะเร็งหลายชนิดเช่น มะเร็งเต้านม (MCF7) มะเร็งปอดมะเร็งตับ (HepG2) และมะเร็งต่อมลูกหมา(LNCaP) ผ่านกลไก DNA fragmentation และการเพิ่มขึ้นของเอนไซม์ caspase-3 และ 8 ที่ส่งผลให้เกิดการตายแบบอะพอพโทซิส ส่วนการศึกษาฤทธิ์ต้านมะเร็งของสารสกัดเปลือกและใบของ ยางนาD.turbinatus ที่มีสาร Protocatechuic acid เป็นส่วนประกอบ พบว่าสามารถยับยั้งเซลล์มะเร็งเต้านมที่เพาะเลี้ยงในหลอดทดลอง คือ เซลล์ MDA-MB-231ด้วยค่า IC50 0.27 และ 0.008 mg/ml ตามลำดับ
ฤทธิ์ต้านเชื้อรา มีผลการทดสอบฤทธิ์ต้านเชื้อราของสารสกัดยางนา แสดงให้เห็นว่าสารสกัดในกลุ่ม hydroxybenzoic ได้แก่ gallic acid(ใบ เปลือก กิ่ง), protocatechuic acid(เปลือก), α-coumaric acid(กิ่ง) มีประสิทธิภาพที่แตกต่างในการต้านเชื้อราก่อโรคกลากที่นำมาทดสอบ โดยที่สารสกัดจากส่วนใบ และเปลือกที่ความเข้มข้น 200μg/ml ซึ่งเป็นความเข้มข้นสูงที่สุดที่ใช้ในการทดสอบ สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อรา T.mentagrophytes ได้ แต่ส่วนกิ่งไม่มีฤทธิ์ต้านเชื้อราดังกล่าว
ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ
เนื่องจากการใช้กรดโปรโตคาเทชูอิก (protocatechuic acid) ในปัจจุบันเป็นการใช้ในรูปแบบของสมุนไพรจากพืชที่เป็นแหล่งของสารดังกล่าว ดังนั้นในการใช้พืชสมุนไพรต่างๆเหล่านี้เพื่อหวังที่จะให้ได้สรรพคุณและประโยชน์ของกรดโปรโตคาเทชูอิกก็ควรใช้ในขนาดและปริมาณ ที่พอเหมาะตามตำรับตำรายาจากสมุนไพรนั้นๆ ไม่ควรใช้ในขนาดที่มากจนเกินไป หรือใช้ต่อเนื่องเป็นประจำจนนานเกินไป เพราะอาจจะส่งผลต่อสุขภาพในระยะยาวได้ อีกทั้งในปัจจุบันยังไม่มีการอนุญาตให้นำกรดโปรโตคาเทชูอิก มาใช้เป็นผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพใดๆ ดังนั้นหากพบผลิตภัณฑ์ดังกล่าว วางจำหน่ายควรหลีกเลี่ยงการใช้
อ้างอิง กรดโปรโตคาเทชูอิก
- ฤทธิ์ต้านภาวะดื้อต่ออินซูลินของกระเจี๊ยบแดง. ข่าวความเคลื่อนไหวสมุนไพร. สำนักงานข้อมูลสมุนไพร คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
- ชวลิต โยงรัมย์, สริน ทัดทอง, นากธิดา วีระปรียากูร, เพลินทิพย์ ภูทองกิ่ง. ผลเบื้อวต้นของสารสกัดยางนา (Depterocarpus alatus Roxb. Ex G.Don) ต่อฤทธิ์ต้านมะเร็ง ฤทธิ์ต้านเชื้อราและการวิเคราะห์และสารประกอบฟินอลิก ด้วยHPLC. วารสารการแพทย์แผนไทยและการแพทย์ทางเลือก ปีที่ 17. ฉบับที่3 กันยายน-ธันวาคม 2562. หน้า 437-446
- สารสำคัญและฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของผลควินซ์สายพันธุ์ต่างๆ. ข่าวความเคลื่อนไหวสมุนไพร. สำนักงานข้อมูลสมุนไพร คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
- Yin MC, Lin CC, Wu HC, Tsao SM, Hsu CK. Apoptotic effects of protocatechuic acid in human breast, lung, liver, cervix, and prostate cancer cells: potential mechanisms of action. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2009;57(14):6468-73.
- Li P., Wang X. Q., Wang H. Z., Wu Y. N. High performance liquid chromatographic determination of phenolic acids in fruits and vegetables. Biomedical and Environmental Sciences. 1993; 6(4):389-398.
- Sourani Z, Pourgheysari B, Beshkar P, Shirzad H, Shirzad M. Gallic acid inhibits proliferation and induces apoptosis in lymphoblastic leukemia cell line (C121). Iranian Journal of Medical Sciences. 2016;41(6):525-30.
- Mallavadhani, U. V.; Mahapatra, A. (2005). “A new aurone and two rare medtaboliyes from the leaves of Diospyros malanoxylon”. Natural Product Research. 19:91-97.
- Tadtong S, Suppawat S, Tintawee A, Saramas P, Jareonvong S, Hongratanaworakit T. Antimicrobial activity of blended essential oil preparation. Natural Product Communications. 2012;7(10):1401-4.
- Lin W.-L., Hsieh Y.-J., Chou F.-P., Wang C.-J., Cheng M.-T., Tseng T.-H. Hibiscus protocatechuic acid inhibits lipopolysaccharide-induced rat hepatic damage. Archives of Toxicology. 2003;77 (1):42-47
- Jaganathan SK, Supriyanto E, Mandal M. Events associated with apoptotic effect of p-coumaric acid in HCT-15 colon cancer cells. World journal of gastroenterology. 2013;19(43):7726-34.
- Akter R, Uddin SJ, Grice ID, Tiralongo E. Cytotoxic activity screening of Bangladeshi medicinal plant extracts. Journal of Natural Medicines. 2014;68(1):246-52.