สารพฤกษเคมีและฤทธิ์ดักจับอนุมูลอิสระจากเมล็ดกาแฟดิบอาราบิกาที่ปลูกในประเทศไทย

Main Article Content

บุษราคัม สิงห์ชัย

บทคัดย่อ

บทนำและวัตถุประสงค์: กาแฟสายพันธุ์อาราบิกาที่มีชื่อเสียงของประเทศไทยนิยมปลูกมากในภาคเหนือของประเทศ แต่ยังมีกาแฟสายพันธุ์นี้ที่เพิ่งปลูกในจังหวัดเพชรบุรี ยังไม่เป็นที่ทราบและรู้จักกันแพร่หลาย ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงต้องการวิเคราะห์กลุ่มสารพฤกษเคมี การวิเคราะห์ฤทธิ์การดักจับอนุมูลอิสระและตรวจสอบเอกลักษณ์ของสารสกัดด้วยวิธีการทางโครมาโทกราฟีชนิดแผ่นบางและการหาปริมาณกรดคลอโรจีนิกและคาเฟอีนของเมล็ดดิบของกาแฟสายพันธุ์อาราบิกา 6 ตัวอย่างที่ปลูกในประเทศไทย


วิธีการศึกษา: ตัวอย่างกาแฟแห้งบดหยาบนำมาสกัดด้วย 95% เอทานอล  ตรวจสอบกลุ่มสารพฤกษเคมี 10 กลุ่มด้วยปฏิกิริยาเคมีจำเพาะได้แก่ ฟลาโวนอยด์ แอลคาลอยด์ คูมาริน แทนนิน คาร์ดิแอคกลัยโคไซด์ สเตียรอยด์  เทอร์พีนอยด์ แอนทราควิโนน ซาโปนินและน้ำตาลรีดิวส์ การตรวจสอบลักษณะโครมาโทแกรมด้วยวิธีโครมาโทกราฟีชนิดแผ่นบาง ที่สังเกตภายใต้แสงยูวีที่ความยาวคลื่น 254 นาโนเมตร โดยมีกรดคลอโรจีนิกและคาเฟอีนเป็นสารมาตรฐาน และการทำปฏิกิริยากับสารเคมีจำเพาะชนิดแอนนิซาลดีไฮด์ในกรดซัลฟิวริกและสารละลายดีพีพีเอชบนแผ่นโครมาโทแกรม การวิเคราะห์ฤทธิ์ต้านออกซิเดชันเป็นการวิเคราะห์การดักจับดีพีพีเอชด้วยวิธียูวีวิซ-สเปคโทรโฟโทเมทรี  และการวิเคราะห์หาปริมาณกรดคลอโรจีนิกและคาเฟอีนโดยวัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 330 และ 272 นาโนเมตรตามลำดับ สถิติที่ใช้ในการวิจัยได้แก่ร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานและค่าที


ผลการศึกษา: การศึกษานี้พบว่าสารสกัดของกาแฟทุกตัวอย่างประกอบด้วยสารทางพฤษเคมีเหมือนกัน 7 กลุ่มได้แก่ ฟลาโวนอยด์ แอลคาลอยด์ คูมาริน แทนนิน  สเตียรอยด์ เทอร์พีนอยด์ และน้ำตาลรีดิวส์ และมีลักษณะโครมาโทแกรมเหมือนกัน ในระบบตัวทำละลายทุกชนิด นอกจากนี้พบว่าสารสกัดเกือบทุกชนิดแสดงค่าการดับจับอนุมูลอิสระร้อยละห้าสิบเป็น 3.48-9.93 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ร้อยละกรดคลอโรจีนิกและคาเฟอีนในสารสกัดกาแฟในเมล็ดดิบทุกชนิด 4.72-7.95 และ 0.24-0.45 ตามลำดับ และมีความแตกต่างกันมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 


การอภิปรายผล: ตัวอย่างกาแฟอาราบิกาทุกตัวอย่างปลูกในที่สูงที่ระดับความสูงใกล้เคียงกันจึงส่งผลให้ทุกสารสกัดเมล็ดกาแฟดิบทุกตัวอย่างมีสารพฤกษเคมีหลักเหมือนกัน จากการตรวจสอบด้วยปฏิกิริยาเคมีและจากวิธีโครมาโทกราฟีชนิดแผ่นบาง เกือบทุกตัวอย่างกาแฟดิบมีฤทธิ์ดักจับอนุมูลอิสระสูงกว่าวิตามินซีจากการศึกษาด้วยเทคนิคสเปโทรโฟโทเมทรีซึ่งเป็นวิธีที่สะดวกและรวดเร็ว และทุกตัวอย่างมีปริมาณกรดคลอโรจีนิกและคาเฟอีนเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพเมล็ดกาแฟสากลและสัมพันธ์กับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระที่สูง


ข้อสรุปและข้อเสนอแนะ: ตัวอย่างเมล็ดกาแฟดิบที่ปลูกในจังหวัดเพชรบุรี ภาคตะวันตกของประเทศไทยมีคุณภาพทางเคมีเหมือนกับตัวอย่างที่เก็บจากภาคเหนือของประเทศไทย สมควรที่จะนำไปศึกษาเพิ่มเติมทางด้านสารอาหาร ฤทธิ์ทางชีวภาพและพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพต่อไป

Article Details

ประเภทบทความ
Original Articles
ประวัติผู้แต่ง

บุษราคัม สิงห์ชัย, มหาวิทยาลัยราชภัฏเพชรบุรี

Division of Chemistry, Faculty of Science and Technology, Phetchaburi Rajabhat University, Mueang District, Phetchaburi 76000, Thailand.

เอกสารอ้างอิง

Erskine E, Subas BG, Vahapoglu B, Capanoglu E. Coffee phenolics and their interaction with other food phenolics: antagonistic and synergistic effects. ACS Omega. 2022;7:1595-601.

Adnan A, Naumann M, Morlein D, Pawelzik E. Reliable discrimination of green coffee beans species: a comparison of UV-Vis-Based determination of caffeine and chlorogenic acid with Non-Targeted Near-Infrared spectroscopy. Foods. 2020;9:788. doi:10.3390/foods9060788.

Awwad S, Issa R, Alnsour L, Albals D, Al-Momani I. Quantification of caffeine and chlorogenic acid in green and roasted coffee samples using HPLC-DAD and evaluation of effect of degree of roasting on their levels. Molecules. 2021;26(7502):1-9.

Sadda M, Kasmi M, Ksouri R. Towards coffee processing by-products valorization: phenolic compounds and antioxidant activity of spent coffee grounds and coffee silverskin. IJBT. 2019;9(2):10-5.

Bothiraj KV, Murugan VV. Green coffee bean seed and their role in antioxidant-A review. Int J Res Pharm Sci. 2020;11(1):233-40.

Wang X, Zeng Z, Tian Z, Sun J, Li Y, Fan X. Validation of spectrophotometric determination of chlorogenic acid in fermentation broth and fruits. Food Chemistry. 2019;278:170-7.

Mekhora C. Coffee for health. Food. 2015;45(4):15-21. (in Thai)

Weldegebreal B, Redi-Abbshiro M, Chandravanshi BS. Development of new analytical methods for the determination of caffeine content in aqueous solution of green coffee beans. Chemistry Central Journal. 2017;11(126):1-9.

Dado AT, Asresahegn YA, Goroya KG. Determination of chlorogenic acid content in beans and leaves of coffea Arabica using UV/Vis spectrometer. AJPAC. 2019;13(5):58-63.

Mitek M, Mtodecki T, Dżugan M. Caffeine content and antioxidant activity of various brews of specialty grade coffee. Acta Sci Pol Technol Aliment. 2021;20(2):179-88.

Navarra G, Moschetti M, Guarrasi V, Mangione MR, Militello V, Leone M. Journal of Chemistry. 2017;1-8.

Caracostea L-M, Sirbu R, Busuricu F. Determination of caffeine content in Arabica and robusta green coffee of Indian origin. European Journal of Natural Sciences and medicine. 2021;4(1):69-79.

Singchai B, Jantawe R. Isolated compound and its biological activities from Dendrocnide stimulans. Burapha Science Journal. 2019;25(1):1-12. (in Thai)

Ali S, Khan MR, Irfanullah, Sajid M, Zahra Z. Phytochemical investigation and antimicrobial appraisal of Parrotiopsis jacquemontiana (Decne) Rehder. BMC Complementary and Alternative Medicine. 2018;18:43. doi:10.1186/s12906-018-2114z.

Maulana ML, Ghozali MT. Determining caffeine in fat-burning supplements using Thin Layer Chromatography-densitometry and UV-Vis spectrophotometer. Journal of Fundamental and Applied Pharmaceutical Science. 2020;1(1):37-41.

Gupta S, Saini M, Singh TG. Updated pharmacological, clinical and phytochemical prospects of green coffee: a review. Plant Archives. 2020;20(1):3820-7.

Hussein AM, Kadum EJ. Identification and isolation of caffeic, chlorogenic and ferulic acids in arial parts of Capparis spinose wildly grown in Iraq. Iraqi J Pharm Sci. 2020;29(2):185- 93.

Acidri R, Sawai Y, Sugimoto Y, Handa T, Sasagawa D, Masunaga T, Yamamoto S, Nishihara E. Phytochemical profile and antioxidant capacity of coffee plant organs compared to green and roasted coffee beans. Antioxidants. 2020;9:93. doi:10.3390/antiox9020093.

Panyathep A, Punturee K, Chewonarin T. Inhibitory effects of chlorogenic acid containing green coffee bean extract on lipopolysaccharide-induced inflammatory responses and progression of colon cancer cell line. Foods. 2023;12:2648. https://doi.org/10.3390/foods 12142648.

Hagos M, Redi-Abshiro M, Chandravanshi BS, Ele E, Mohammed AM, Mamo H. Correlation between caffeine contents of green coffee beans and altitudes of the coffee plants grown in Southwest Ethiopia. Bull Chem Soc Ethiop. 2018;32(1):13-25.

Vats A. Pharmacological properties of green coffee: A review. The Pharma Innovation Journal 2022;11(7):2970-6.

Laovachirasuwan P, Luiton T, Pholsrida J, Thammavong S, Phadungkit M. In vitro total phenolic content and antioxidant activities of green and roasted coffee bean extracts used in eye shadow formulation. Asia-Pacific Journal of Science and Technology. 2019;24(3):1-8.

Roshan H, Nikpayam O, Sedaghat M, Sohrab G.Effects of green coffee extract supplementation on anthropometric indices, glycaemic control, blood pressure, lipid profile, insulin resistance and appetite in patients with the metabolic syndrome: a randomised clinical trial. British Journal of Nutrition. 2018;119:250–8.

Munyendo LM, Njoroge DM, Owaga EE, Mugendi B. Coffee phytochemicals and post-harvest handling—A complex and delicate balance. Journal of Food Composition and Analysis. 2021; 102. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2021.103995.

Nonappa, Kolehmainen E. Caffeine as a gelator. Gels. 2016;2(1):9. https://doi.org/10.3390/gels2010009.

Simsek A, Cicek B, Turan E. The effect of chlorogenic acid from green coffee as a natural antioxidant on the shelf life and composition of hazelnut paste. European Food Research and Technology. 2023;249:2077–86. https://doi.org/10.1007/s00217-023-04277-y.