การศึกษาชนิดตัวทำ ละลายที่เหมาะสมในการสกัดมะขามป้อมด้วยเทคนิคการ ใช้คลื่นอัลตร้าโซนิค (Ultrasonic-assisted extraction)
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทนำและวัตถุประสงค์: Phyllanthus emblica L. หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่า มะขามป้อม เป็นพืชสมุนไพรที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในด้านศักยภาพทางการแพทย์โดยมีบทบาทสำคัญในตำรับยาแผนไทยและอายุรเวทมายาวนานหลายศตวรรษโดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้ในตำรับยาสำหรับรักษาโรคระบบทางเดินหายใจ เช่น บรรเทาอาการไอ ช่วยให้คอชุ่มชื้น ลดเสมหะ และเสริมสร้างภูมิคุ้มกันโดยคุณสมบัติเหล่านี้เกิดจากสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิด ได้แก่ แคมพ์เฟอรอล (kaempferol) กรดแกลลิก (gallic acid) แทนนิน (tannin) และวิตามินซี (ascorbic acid) ซึ่งจากการศึกษาทางเภสัชวิทยา พบว่า มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ ต้านมะเร็ง ต้านเบาหวาน และต้านไวรัส อย่างไรก็ตามในการสกัดแบบดั้งเดิมนิยมใช้การต้ม การหมักด้วยน้ำ หรือการหมักด้วยแอลกอฮอล์ซึ่งมีข้อจำกัดหลายประการ ได้แก่ ใช้เวลาในการสกัดนาน ใช้อุณหภูมิสูง ซึ่งอาจทำให้สารออกฤทธิ์ที่ไวต่อความร้อนหรือค่า pH เสื่อมสภาพได้ จากข้อจำกัดดังกล่าวจึงจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการสกัดที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถรักษาสารสำคัญและฤทธิ์ทางชีวภาพได้
เทคนิคการสกัดด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค (Ultrasonic-assisted extraction: UAE) เป็นเทคนิคที่ได้รับความสนใจอย่างมาก มีประสิทธิภาพในการสกัดสูงและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเมื่อเทียบกับวิธีดั้งเดิมโดยเทคนิคนี้อาศัยคลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อกระตุ้นการเกิดโพรงอากาศ (cavitation) ซึ่งช่วยเพิ่มการถ่ายเทมวล การแตกตัวของผนังเซลล์ และการแทรกซึมของตัวทำละลาย สามารถลดเวลาในการสกัด เพิ่มปริมาณสารสกัด ลดปริมาณการใช้ตัวทำละลาย และใช้อุณหภูมิต่ำ จึงเหมาะสมอย่างยิ่งในการสกัดสารออกฤทธิ์ชีวภาพจากสมุนไพร โดยเฉพาะเมื่อสารนั้นไวต่อความร้อนหรือการเกิดออกซิเดชัน ดังนั้นงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาชนิดตัวทำละลายที่มีผลต่อการสกัดสารสำคัญจาก P. emblica ด้วยเทคนิคอัลตร้าโซนิคโดยศึกษาฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและปริมาณกรดแกลลิก แทนนิน และวิตามินซี ซึ่งผลจากงานวิจัยนำไปใช้เพื่อปรับปรุงกระบวนการสกัดสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมยา อาหารเสริมสุขภาพ และเครื่องสำอางเวชสำอาง
วิธีการศึกษา: คัดเลือกวัตถุดิบมะขามป้อมสดจากจังหวัดกาญจนบุรี ประเทศไทย ล้างให้สะอาด และนำไปอบแห้งที่อุณหภูมิ 50 °C เป็นเวลา 72 ชั่วโมง เพื่อรักษาสารสำคัญที่ไวต่อความร้อน จากนั้นนำไปบดให้ละเอียด และสกัดด้วยเทคนิคการใช้คลื่นอัลตร้าโซนิคโดยใช้ตัวทำละลายน้ำกลั่น เอทานอลร้อยละ 50, 70 และ 90 การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่ 20 kHz เป็นเวลา 60 นาที ในอุณหภูมิห้อง แล้วทำให้สารสกัดแห้งด้วยเทคนิคการแช่เยือกแข็ง (freeze dry method) นำผงสารสกัดที่ได้วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค High Performance Thin Layer Chromatography (HPTLC) เพื่อตรวจหากรดแกลลิกและวิตามินซี โดยเปรียบเทียบกับสารมาตรฐานภายใต้แสงขาวและแสง UV (366 nm) และวิเคราะห์ปริมาณกรดแกลลิก ปริมาณแทนนิน ปริมาณวิตามินซี ด้วยเทคนิค High performance liquid chromatography (HPLC) และทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ด้วยวิธี DPPH radical scavenging assay
ผลการศึกษา: ผลการตรวจวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค High Performance Thin Layer Chromatography (HPTLC) พบว่าสารสกัดมะขามป้อมที่ใช้ตัวทำละลายต่างชนิดกัน ได้แก่ น้ำ น้ำกลั่น เอทานอลร้อยละ 50 70 และ 90 มีองค์ประกอบของสารสำคัญคือ กรดแกลลิก และ วิตามินซี โดยกรดแกลลิกปรากฏเป็นแถบสีน้ำตาลเทาที่ค่า Rf = 0.40 ใต้แสงขาว และเรืองสีน้ำเงินเข้มใต้แสง UV ตรงกับสารมาตรฐานอย่างชัดเจน ส่วนวิตามินซีปรากฏเป็นแถบสีน้ำตาลอ่อนที่ Rf = 0.16 ใต้แสงขาวและเป็นสีน้ำตาลเข้มภายใต้ UV ตรงกับสารมาตรฐานอย่างชัดเจน และผลการวิเคราะห์ปริมาณสารสำคัญและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ พบว่า การสกัดมะขามป้อมด้วยน้ำกลั่น พบว่าให้ร้อยละผลผลิตของสารสกัดสูงที่สุด (%yield) คือ 26.81 ± 0.30 และมีปริมาณวิตามินซีสูงที่สุด คือ 935.57 ± 0.96 mg/100g ซึ่งแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05) ในขณะที่การสกัดมะขามป้อมด้วยเอทานอลร้อยละ 90 มีปริมาณกรดแกลลิก แทนนิน และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงที่สุด คือปริมาณกรดแกลลิกเท่ากับ 13.16 ± 0.01 g/100g ปริมาณแทนนิน เท่ากับ 208.89±0.26 mgTAE/g และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ เท่ากับ 122.60 ± 1.35 g eq ascorbic acid/100g ตามลำดับ ซึ่งแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05)
อภิปรายผล: การสกัดมะขามป้อมโดยใช้ตัวทำละลายที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยน้ำกลั่นเป็นตัวทำละลายที่มีความเป็นขั้วสูง (high polarity) สามารถละลายสารที่มีขั้วสูง เช่น วิตามินซีได้ดีขณะที่เอทานอลร้อยละ 90 ซึ่งมีความเป็นขั้วต่ำกว่าน้ำกลั่นและมีคุณสมบัติที่สามารถละลายสารได้ในช่วงความมีขั้วที่กว้างกว่าจึงสามารถละลายแทนนิน กรดแกลลิก และสารต้านอนุมูลอิสระที่มีโครงสร้างซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าตัวทำละลายเอทานอลร้อยละ 50 และ 70 ให้ผลการสกัดอยู่ในระดับกลาง ซึ่งเป็นทางเลือกที่น่าสนใจเช่นกันในกรณีที่ต้องการได้สารสำคัญในสัดส่วนที่สมดุล
ข้อสรุปและข้อเสนอแนะ: เอทานอลร้อยละ 90 เป็นตัวทำละลายที่เหมาะสมในการใช้สกัดมะขามป้อม เพื่อให้ได้สารสกัดมะขามป้อมที่มีปริมาณสารสำคัญที่สูงและมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระที่ดีงานวิจัยนี้สามารถใช้เป็นแนวทางในการพัฒนาการสกัดมะขามป้อมเพื่อใช้ประโยชน์ทางการแพทย์แผนไทยในการผลิตยาสมุนไพรและผลิตภัณฑ์สุขภาพ อย่างไรก็ตาม การสกัดมะขามป้อมด้วยน้ำก็ยังเป็นตัวเลือกที่ควรพิจารณา หากต้องการมุ่งเน้นในการใช้ประโยชน์จากวิตามินซีจากสารสกัด
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Foundation for the Restoration and Promotion of Traditional Thai Medicine, Ayurvedic Thamrong School. Traditional Thai medical textbook (synthetic medicine, conservation edition), Volume 1. 1st ed. Bangkok: Suphawanich Printing; 2007. (in Thai)
Herbal Products Division, Food and Drug Administration. National list of essential herbal medicines 2023. 1st ed. Pathum Thani: Minnie Group Co., Ltd.; 2023. p. 137. (in Thai)
KC Y, Rayamajhi S, Dangal A, Shiwakoti LD. Phytochemical, nutritional, antioxidant activity and sensorial characteristics of amala (Phyllanthus emblica L.) chutney. Asian Food Sci J. 2020;18(1):43-52.
Ruangchakpet A, Sajjaanantakul T. Effect of browning on total phenolic, flavonoid content and antioxidant activity in Indian gooseberry (Phyllanthus emblica Linn.). Kasetsart J Nat Sci. 2007;41:331-7.
Saini R, Sharma N, Oladeji OS, Sourirajan A, Dev K, Zengin G, El-Shazly M, Kumar V. Traditional uses, bioactive composition, pharmacology, and toxicology of Phyllanthus emblica fruits: a comprehensive review. J Ethnopharmacol. 2022;282:114570. doi:10.1016/j.jep.2021.114570.
Sheoran S, Nidhi P, Kumar V, Singh G, Lal UR, Sourirajan A, Dev K. Altitudinal variation in gallic acid content in fruits of Phyllanthus emblica L. and its correlation with antioxidant and antimicrobial activity. Vegetos. 2019;32:387-96. doi:10.1007/s42535-019-00048-x.
Naik J, David M. Phytofabrication of silver and zinc oxide nanoparticles using the fruit extract of Phyllanthus emblica and its potential anti-diabetic and anticancer activity. Part Sci Technol. 2023;41(6):761-73. doi:10.1080/02726351.2022.2141668.
Jantan I, Haque MA, Ilangkovan M, Arshad L. An insight into the modulatory effects and mechanisms of action of Phyllanthus species and their bioactive metabolites on the immune system. Front Pharmacol. 2019;10:878. doi:10.3389/fphar.2019.00878.
Zhang Y, Zhao L, Guo X, Li C, Li H, Lou H, Ren D. Chemical constituents from Phyllanthus emblica and the cytoprotective effects on H₂O₂-induced PC12 cell injuries. Arch Pharm Res. 2016;39:1202-11. doi:10.1007/s12272-014-0433-2.
Lv JJ, Yu S, Xin Y, Cheng RR, Zhu HT, Wang D, Yang CR, Xu M, Zhang YJ. Anti-viral and cytotoxic norbisabolane sesquiterpenoid glycosides from Phyllanthus emblica and their absolute configurations. Phytochemistry. 2015;117:123-34. doi:10.1016/j.phytochem.2015.06.001.
Quranayati Q, Iqhrammullah M, Saidi N, Nurliana N, Idroes R, Nasution R. Cytotoxicity and phytochemical profiles of Phyllanthus emblica stem barks with in silico drug-likeliness: focusing on antidiabetic potentials. J Adv Pharm Technol Res. 2022;13(4):281-85. doi:10.4103/japtr.japtr_319_22.
Wu M, Cai J, Fang Z, Li S, Huang Z, Tang Z, Luo Q, Chen H. The composition and anti-aging activities of polyphenol extract from Phyllanthus emblica L. fruit. Nutrients. 2022;14(4):857. doi:10.3390/nu14040857.
Chekdaengphanao P, Jaiseri D, Sriraj P, Aukkanimart R, Prathumtet J, Udonsan P, Boonmars T. Anticancer activity of Terminalia chebula, Terminalia bellirica, and Phyllanthus emblica extracts on cholangiocarcinoma cell proliferation and induction of apoptosis. J Herb Med. 2022;35:100582. doi:10.1016/j.hermed.2022.100582.
Wang HM, Fu L, Cheng CC, Gao R, Lin MY, Su HL, Belinda NE, Nguyen TH, Lin WH, Lee PC, Hsieh LP. Inhibition of LPS-induced oxidative damages and potential anti-inflammatory effects of Phyllanthus emblica extract via down-regulating NF-κB, COX-2, and iNOS in RAW 264.7 cells. Antioxidants. 2019;8(8):270. doi:10.3390/antiox8080270.
Naik J, David M. Phytofabrication of silver and zinc oxide nanoparticles using the fruit extract of Phyllanthus emblica and its potential anti-diabetic and anti-cancer activity. Particulate Science and Technology. 2023;41(6):761-73.
Shad MA, Nawaz H, Yaqoob M, Yousuf B. Phytochemical composition and antioxidant properties of rhizomes of Nilumbo nucifera. J Med Plants Res. 2012;6(6):972-80.
Kapur A, Hasković A, Čopra-Janićijević A, Klepo L, Topčagić A, Tahirović I, Sofić E. Spectrophotometric analysis of total ascorbic acid content in various fruits and vegetables. Bull Chem Technol Bosnia Herzegovina. 2012;38(4):39-42.
Krongyut O, Sutthanut K. Phenolic profile, antioxidant activity, and anti-obesogenic bioactivity of Mao Luang fruits (Antidesma bunius L.). Molecules. 2019;24(22):4109.
Kilaje SV, Shirsat MK. Simultaneous estimation of ascorbic acid and gallic acid in Triphala Ghrita formulation by HPTLC. Nat Volat Essent Oils J. 2021;3240-9.
Sawant L, Pandita N, Prabhakar B. Determination of gallic acid in Phyllanthus emblica Linn. dried fruit powder by HPTLC. J Pharm Bioallied Sci. 2010;2(2):105-8.
Chaithada P. Effects of extraction solvents and pH on the amount and stability of crude color extracted from plants. Wichcha J Nakhon Si Thammarat Rajabhat Univ. 2019;38(1):65-78. (in Thai)
Li PH, Wang CW, Lu WC, Song TY, Wang CC. Antioxidant, anti-inflammatory activities, and neuroprotective behaviors of Phyllanthus emblica L. fruit extracts. Agriculture. 2022; 12(5):588.
Nazaruddin N, Rosmaidar R, Siregar TN, Wahyuni S, Sutriana A. Phytocomponents analysis and antioxidant activity of Malacca fruit extract (Phyllanthus emblica) using three different solvents. Biodiversitas. 2024;25(5):1911-9.
Tan MC, Tan CP, Ho CW. Effects of extraction solvent system, time and temperature on total phenolic content of henna (Lawsonia inermis) stems. International Food Research Journal. 2013;20(6):3117.
Hassan S, Adam F, Bakar MA, Mudalip SA. Evaluation of solvents' effect on solubility, intermolecular interaction energies and habit of ascorbic acid crystals. J Saudi Chem Soc. 2019;23(2):239-48.
Kamarudin NA, Muhamad N, Salleh NNH, Tan SC. Impact of solvent selection on phytochemical content, recovery of tannin and antioxidant activity of Quercus infectoria galls. Pharmacogn J. 2021;13(5):1195-204.
Phowichit S, Ratanachamnong P, Matsathit U, Ussawawongaraya W. Anti-oxidant activity, phenolic and flavonoid constituents of crude extracts from Piper ribesioides and Zanthoxylum limonella traditional herbal medicine in Northern Thailand. Res J Rajamangala Univ Technol Thanyaburi. 2019;18(1):25-39. (in Thai)
Pratumyam P, Lairungruang K, Thimkorn P, Obhasi S, Sangvichien S. Antioxidant activities and total phenolic contents of Plook Fai Thatu remedy. J Tradit Thai Med Res. 2023;9(1):13-28. (in Thai)
Halim B, Syahputra RA, Adenin I, Lubis HP, Mendrofa F, Lie S, Nugraha SE. Determination of phytochemical constituent, antioxidant activity, total phenol and total flavonoid of extract ethanol Phyllanthus emblica fruit. Pharmacogn J. 2022;14(1):63-7.
Li PH, Wang CW, Lu WC, Song TY, Wang CC. Antioxidant, anti-inflammatory activities, and neuroprotective behaviors of Phyllanthus emblica L. fruit extracts. Agriculture. 2022;12(5):588.
Addina S, Harahap ES. Analysis of antioxidant activity of Balakka barks and fruits (Phyllanthus emblica) from South Tapanuli. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2023;1241(1):012098. IOP Publishing.
Booncharoen P, Thepnorarat P, Akarasereenont P. The Medicinal Uses of Phyllanthus emblica L. (Indian gooseberry): An Evidence-Based. Siriraj Medical Bulletin. 2022;15(3):146-54. (in Thai)
