เมทิล คาเฟอีน

ชื่อสามัญ Methyl caffeate, Caffeic acid methyl ester, Methyl 3, 4-dihydroxycinnamate, Methyl (2E)-3-(3, 4-dihydroxyphenyl) prop-2-enoate

ประเภทและข้อแตกต่างของเมทิล คาเฟอีน

เมทิล คาเฟอีน (Methyl caffeate) เป็นสารประกอบฟินอลิกชนิดที่พบได้ในธรรมชาติ โดยเป็นเอสเทอร์ของกรดคาเฟอิด (caffeic acid) ที่เกิดขึ้นจากการรวมตัวของกรด caffeic กับเมทิลแอลกอฮอล์  ซึ่งมีสูตรทางเคมี คือ C10 H10 O4 มีมวลโมเลกุล 194/86 g/mol ส่วนประเภทของเมทิล คาเฟอีน นั้นจากการค้นคว้ารายงานการศึกษาวิจัยพบว่ามีเพียงประเภทเดียวเท่านั้น

แหล่งที่พบและแหล่งที่มาของเมทิล คาเฟอีน

เมทิล คาเฟอีน (Methyl caffeate) เป็นสารประกอบฟินอลิกที่สามารถพบได้ในธรรมชาติโดยสามารถพบได้ในส่วนผลของมะเขือพวง (Solanum torvum Swartz) ซึ่งนอกจากจะมีสารเมทิล คาเฟอีน แล้ว ในผลของมะเขือพวงยังมีสารออกฤทธิ์ต่างๆ ที่เป็นประโยชน์อื่นๆ อีกเช่น Solamargine, solasonine, stearic acid, palmitic acid, torvoside A, H และ torvonin B เป็นต้น

ปริมาณที่ควรได้รับจากเมทิล คาเฟอีน

สำหรับขนาดและปริมาณของเมทิล คาเฟอีน (Methyl caffeate) ที่สามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยต่อวันนั้นในปัจจุบันพบว่ายังไม่มีการกำหนดขนาดและปริมาณ รวมถึงเกณฑ์หรือข้อกำหนดในการใช้จากหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง แต่อย่างใด เนื่องจากยังไม่มีรายงานการศึกษาทางคลินิกในมนุษย์มากพอ ซึ่งการศึกษาวิจัยสารดังกล่าวส่วนใหญ่จะเป็นการศึกษาวิจัยในสัตย์ทดลอง ทั้งนี้จากการศึกษาวิจัยก็พบว่าให้ผลการศึกษาที่ดีและเชื่อว่าจะมีการศึกษาทางคลินิกในอนาคตอันใกล้นี้

ประโยชน์และโทษของเมทิล คาเฟอีน

จากการศึกษาวิจัยเมทิล คาเฟอีน (Methyl caffeate) จากผลมะเขือพวงพบว่ามีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาต่างๆ ที่จะเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ เช่น ลดระดับน้ำตาลในเลือด ต้านเบาหวาน ยับยั้งเอนไซม์ alpha-glucosidase ยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย ต้านอนุมูลอิสระ ต้านมะเร็ง และลดความดันโลหิต เป็นต้น แต่ทั้งนี้หากจะบริโภคมะเขือพวง เพื่อจะให้ได้รับสาร เมทิล คาเฟอีน ก็ควรระมัดระวังในการใช้โดยเฉพาะผู้ป่วยโรคไขข้อ เพราะในมะเขือพวงมีสาร solanine ที่ทำให้เกิดความไม่สมดุลของแคลเซียม ในร่างกาย นอกจากนี้ในผู้ที่ไวต่อสารนี้อาจเกิดอาการข้างเคียง ได้แก่ อาเจียน ปวดหัว ท้องเสีย เป็นต้น

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องของเมทิล คาเฟอีน

มีรายงานผลการศึกษาวิจัยทางเภสัชวิทยาต่างๆ ของเมทิล คาเฟอีน (Methyl caffeate) ดังนี้

           ฤทธิ์ลดระดับน้ำตาลในเลือด มีการศึกษาวิจัยพบว่าสารที่ชื่อ methyl caffeate ในผลมะเขือพวงมีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ alpha-glucosidase ที่ทำหน้าที่ย่อยแป้งและน้ำตาลในลำไส้ของหนูแรท เป็นผลให้ระดับน้ำตาลในเลือดลดลง โดยเมื่อป้อน methyl caffeate ขนาด 10, 20 และ 40 มก./กก. น้ำหนักตัว ให้แก่หนูปกติ มีผลลดระดับน้ำตาลในเลือดที่ระยะเวลา 30 และ 60 นาที หลังจากการทดสอบความทนต่อน้ำตาลได้ตามขนาดและระยะเวลาที่ได้รับ และที่ขนาด 40 มก./กก. น้ำหนักตัว ให้ผลใกล้เคียงกับการป้อนยารักษาเบาหวาน glibenclamide 2.5 มก./กก. และเมื่อป้อนหนูที่เป็นเบาหวานด้วยสาร methyl caffeate ขนาด 20 และ 40 มก./กก.น้ำหนักตัว เป็นเวลา 28 วัน มีผลให้ระดับน้ำตาล และ HbA1C ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ปรับปรุงระดับอินซูลิน ฮีโมโกลบิน และระดับโปรตีนรวมปริมาณไกลโคเจนสะสมในตับและระดับ hexokinase กลับสู่ค่าปกติใกล้เคียงกับหนูกลุ่มควบคม สาร methyl caffeate ยังเพิ่มการทำงานของ GLUT4 mRNA ซึ่งมีผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนขนส่งน้ำตาล นอกจากนี้ยังป้องกันความเสียหายของเซลล์ตับในสัตว์ที่เกิดจากภาวะเบาหวานด้วย อีกการศึกษาหนึ่งระบุว่า สาร methyl caffeate ที่สกัดจากผลมะเขือพวง มีฤทธิ์ลดระดับน้ำตาลในเลือดโดยไปยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ย่อยน้ำตาลชนิด maltase และ sucrase ได้ถึง 100% ในหลอดทดลอง

          นอกจากนี้ยังมีการศึกษาทางคลินิก โดยใช้มะเขือพวงผงเป็นอาหารเสริมในผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 2 จำนวน 30 ราย เพศชาย 12 รายเพศหญิง 18 ราย ในระหว่างที่ผู้ป่วยยังใช้ยาลดน้ำตาลในเลือดตามปกติ เนื่องจากผู้ป่วยเบาหวานมีภาวะเผาผลาญอาหาร ทั้งคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และ โปรตีนบกพร่อง ทำให้ระดับน้ำตาลในเลือด ระดับน้ำตาลในปัสสาวะ ระดับคีโตนในร่างกายสูงขึ้น การสลายของโปรตีนเพิ่มขึ้น และมีภาวะเลือดเป็นกรดทำการศึกษาเป็นระยะเวลา 1 เดือน โดยให้ผู้ป่วยรับประทานมะเขือพวงผงขนาด 3.5 กรัม/ครั้ง ทานพร้อมอาหารกลางวัน 1 ครั้ง และทานพร้อมอาหารเย็น 1 ครั้ง จากนั้นในวันที่ 1, 15 และ 30 ของการศึกษาทำการวัดระดับน้ำตาลในเลือด ระดับ glycosylated serum protein, total lipid, total amino acid, uronic acid, serum total cholesterol ระดับ lipoprotein ทั้งชนิด HDL-C, LDL-C, VLDL-C, Glycocylated-LDL-C พบว่าไม่พบเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญทั้ง 3 ช่วงเวลา

           ฤทธิ์ต้านมะเร็ง มีการศึกษาวิจัยพบว่าสารmethyl caffeateที่แยกได้จากสารสกัดเอทธิลอะซีเตท ทำให้เซลล์มะเร็งเต้านมชนิด MCF-7 เพิ่มการแสดงออกของโปรตีน p53, Bid, Bax, caspases-3, PARP (Poly (ADP-ribose) polymerase) และ cytochrome C ลดการแสดงออกของโปรตีน Bcl-2 อีกทั้งยังทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอที่เวลา 24 ชั่วโมง จึงน่าจะสรุปได้ว่าสาร methyl caffeate ที่อยู่ในผลมะเขือพวง มีฤทธิ์ทำให้เซลล์มะเร็งตายแบบ apoptosis เนื่องจากมีกลไกการออกฤทธิ์ผ่านการกระตุ้นวิถีสัญญานของ p53 ทำให้มีผลกระตุ้นการทำงานของ Bid, Bax, caspases-3 และ PARP อย่างเป็นลำดับขั้ นซึ่งมีผลทำให้มีการหลั่ง cytochrome C จากไมโทคอนเดรีย และทำให้เซลล์มะเร็งตายในที่สุด

           ฤทธิ์ต้านจุลชีพ มีการศึกษาวิจัยพบว่าสาร methyl caffeate ที่แยกได้จากสารสกัดเมทานอลจากผลมะเขือพวง มีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของไมโครแบคทีเรียที่ก่อโรควัณโรค Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis) โดยศึกษาในสายพันธุ์ที่ดื้อยา rifampicin (M. tuberculosis Rif) เปรียบเทียบกับสายพันธุ์ M. tuberculosis H37Rv ด้วยวิธี macrodilution พบว่า สาร methyl caffeate สามารถยับยั้งเชื้อ M. tuberculosis ทั้งสองสายพันธุ์ด้วยค่า MIC เท่ากัน คือ 8 mg/ml ในขณะที่ยา rifampicin สามารถยับยั้งเชื้อ M. tuberculosis H37Rv และ M. tuberculosis Rif ด้วยค่า MIC เท่ากับ 0.12 และ 32 mg/ml ตามลำดับ

           ฤทธิ์ลดความดันโลหิต มีการทดสอบป้อนกสารสกัดเอทานอลจากส่วนผลแห้งของมะเขือพวง (ที่มี methyl caffeate เป็นองค์ประกอบ) ในขนาด 100 หรือ 300 มก./กก. ให้หนูแรทเพศผู้ที่มีภาวะความดันโลหิตสูงจากได้รับอาหารที่มีน้ำตาลฟรุกโตสขนาดสูงนาน 6 สัปดาห์ พบว่าสารสกัดดังกล่าวมีผลลดความดันโลหิตช่วงบน (systolic blood pressure) ปรับสภาพของหลอดเลือด นอกจากนี้ยังมีผลลดระดับน้ำตาล คอเลสเตอรอล ไตรกลีเซอไรด์ กรดยูริค และอินซูลินที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากการกินน้ำตาลฟรุกโตสสูง

ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ

ถึงแม้ว่าจะมีการศึกษาวิจัยทางเภสัชวิทยา ของเมทิล คาเฟอีน พบว่ามีฤทธิ์ที่เป็นประโยชน์ต่างๆ มากมาย แต่ทั้งนี้ก็ยังเป็นเพียงการศึกษาในหลอดทดลอง และสัตว์ทดลองเท่านั้น ส่วนงานวิจัยทางคลินิกนั้นมีน้อยมาก ดังนั้นในปัจจุบันจึงยังไม่มีการใช้สารดังกล่าว แต่อย่างใด แต่ในอนาคตอันใกล้นี้คาดว่าจะมีการศึกษาวิจัยทางคลินิกรวมถึงการศึกษาด้านความปลอดภัย เพื่อที่จะนำสารเมทิลคาเฟอีน มาใช้ประโยชน์ อย่างแน่นอน ส่วนผู้ที่ต้องการบริโภคมะเขือพวงให้ได้คุณประโยชน์ของสารเมทิล คาเฟอีน ก็ควรระมัดระวังในการใช้และบริโภค ดังที่กล่าวมาแล้วในหัวข้อข้างต้น

เอกสารอ้างอิง เมทิล คาเฟอีน

1. นันทวัน บุณยะประภัศร และคณะ.สมุนไพร ไม้พื้นบ้าน (3). กรุงเทพฯ: สํานักพิมพ์ประชาชน; 2542.
2. ปิยานี รัตนชำนอง ฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของมะเขือพวง.ทบทวนบทความวิชาการ.วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี ปีที่ 21.ฉบับที่ 2 พฤษภาคม-สิงหาคม 2562.หน้า 119-131
3. กนกพร อะทะวงษา.ชามะเขือพวง...ลดน้ำตาลและความดันโลหิตได้จริงหรือ.บอกกล่าวเล่าเรื่องสมุนไพร.สำนักงานข้อมูลสมุนไพร คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล.
4. Iyer, U.M. and et al. 1992. “Studies on the effect of dry Sundakai (Solanum torvum) powder supplementation on lipid profile, glycated proteins and amino acids in non-insulin dependent diabetic patients”. Plant Foods for Human Nutrition. 42: 175-182.
5. Gandhi GR, Ignacimuthu S, Paulraj MG, Sasikumar P. Antihyperglycemic activity and antidiabetic effect of methyl caffeate isolated from Solanum torvum Swartz. fruit in streptozotocin induced diabetic rats. Eur J Pharmacol. 2011;670(2-3):623-31.
6. Balachandran, C. and et al. 2012. “Antimicrobial and antimycobacterial activities of methyl caffeate isolated from Solanum torvum Swartz. fruit”. Indian Journal of Microbiology. 52(4): 676-681.
7. Takahashi, Keisuke; Yoshioka, Yasuyuki; Kato, Eisuke; Katsuki, Shigeki; Iida, Osamu; Hosokawa, Keizo; Kawabata, Jun (2014). "Methyl Caffeate as an α-Glucosidase Inhibitor from Solanum torvum Fruits and the Activity of Related Compounds". Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 74 (4): 741–745. doi:10.1271/bbb.90789. PMID 20378981. S2CID 23067847.
8. Takahashi, K. and et al. 2010. “Methyl caffeate as an alpha-glucosidase inhibitor from Solanum torvum fruits and the activity of related compounds”. Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. 74(4): 741- 745.
9. Mohan M, Jaiswal BS, Kasture S. Effect of Solanum torvum on blood pressure and metabolic alterations in fructose hypertensive rats. J Ethnopharmacol. 2009;126(1):86-9.
10. Balachandran, C. and et al. 2015. “In vitro anticancer activity of methyl caffeate isolated from Solanum torvum Swartz. fruit”. Chemico-Biological Interactions. 5(242): 81- 90.