ผู้วิจัยทุนคปก. : น.ส.ปรียานันท์ อันวิเศษ
อาจารย์ที่ปรึกษา : รศ.ดร.สมปอง ธรรมศิริรักษ์ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
จระเข้นับว่าเป็นสัตว์เศรษฐกิจที่มีการเพาะเลี้ยงจำนวนมากในประเทศไทย ปัจจุบันจระเข้กลายเป็นสัตว์เศรษฐกิจระดับชาติที่ได้รับความนิยมในการเพาะเลี้ยงอย่างกว้างขวาง นอกจากเนื้อและหนังที่มีการแปรรูปเพื่อการพาณิชย์เป็นหลักแล้ว ยังพบว่ามีส่วนอื่นๆ ของจระเข้ที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในทางอุตสาหกรรมต่างๆได้มากมาย เช่น กระดูก ฟัน ไขมัน และ เครื่องในอย่างไรก็ตามพบว่าเลือดจระเข้ซึ่งเป็นหนึ่งในผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมดังกล่าว ยังมีการนำไปใช้ประโยชน์อยู่น้อย ทั้งนี้จระเข้มีความสามารถในการป้องกันตัวเองจากการบุกรุกของเชื้อแบคทีเรียโดยจะเห็นได้จากการที่จระเข้สามารถดำรงชีวิตอยู่ในสภาวะแวดล้อมที่มีเชื้อโรคจำนวนมาก และเมื่อเกิดบาดแผลจากการต่อสู้กันเอง แผลที่เกิดขึ้นก็สามารถหายสนิทได้เอง ทั้งนี้น่าจะมีผลเนื่องมาจากส่วนประกอบภายในเลือดจระเข้ซึ่งสามารถทำลายเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคบางชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งประเด็นนี้ถือเป็นจุดสนใจอย่างมากที่ทำให้นักวิจัยเล็งเห็นความสำคัญกับการศึกษาวิจัยเชิงลึกเพื่อนำองค์ความรู้มาพัฒนาผลิตภัณฑ์นวัตกรรมที่มีส่วนประกอบฮีโมโกลบินจระเข้ในอนาคต ไม่ว่าจะเป็นทางด้านการแพทย์เพื่อเป็นยาปฏิชีวนะ หรือแม้กระทั่งการพัฒนาเป็นอาหารเสริมสุขภาพการศึกษาโปรตีนฮีโมโกลบินจระเข้กำลังได้รับความสนใจจากกลุ่มนักวิจัยเป็นอย่างมาก โดยนักวิจัยเล็งเห็นถึงความสำคัญของฮีโมโกลบินในสองทิศทางหลักกล่าวคือ คุณสมบัติในการขนส่งออกซิเจนซึ่งทำให้สามารถพัฒนาใช้ฮีโมโกลบินเป็นสารทดแทนเลือด (blood substitute) และคุณสมบัติการเป็นสารต้านจุลชีพ (antimicrobial substance) ซึ่งทำให้สามารถพัฒนาใช้โปรตีนฮีโมโกลบินเพื่อเป็นอาหารเสริมบำรุงสุขภาพ (supplementary food) เป็นต้น อย่างไรก็ตามพบว่าส่วนใหญ่จะเป็นการศึกษาเฉพาะจระเข้สายพันธุ์ต่างประเทศ อาทิ เช่น Alligator mississippiensis เป็นต้น โดยจากงานวิจัยพบว่าซีรั่มจระเข้ (Alligator mississippiensis) ซึ่งมีส่วนประกอบของฮีโมโกลบินรวมอยู่ด้วยมีคุณสมบัติในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียและเชื้อไวรัสได้ 3 ชนิด ได้แก่ HIV, WNV และ HSV (Merchant et al., 2005) อย่างไรก็ตามข้อมูลดังกล่าวยังไม่พบหลักฐานการศึกษาในจระเข้สายพันธุ์ไทย ทั้งนี้เลือดจระเข้สายพันธุ์ไทยที่มีการศึกษาโดยกลุ่มวิจัยโปรตีนและโปรติโอมิกส์ ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น พบว่าสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากองค์ประกอบต่างๆ ของเลือดจระเข้ ไม่ว่าจะเป็นซีรั่ม พลาสมา และสารสกัดเม็ดเลือดขาว สามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียทั้งแกรมบวก แกรมลบ และเชื้อราได้ (Pata and Thammasirirak, 2010) และยังพบว่าฮีโมโกลบินจระเข้สายพันธุ์ไทยยังมีความสามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียกลุ่ม Bacillus spp. ได้ดีอีกด้วย
ตัวอย่างผลการทดสอบความสามารถในการทำลายเชื้อแบคทีเรียของฮีโมโกลบินที่แยกบริสุทธิ์ด้วยเทคนิค HPLC ด้วยวิธี Disc diffusion assay
อย่างไรก็ตามการค้นพบเหล่านี้ยังถือเป็นการศึกษาในขั้นต้นเท่านั้น และเพื่อเป็นการต่อยอดงานวิจัยให้สามารถนำโปรตีนฮีโมโกลบินจระเข้ไปใช้ประโยชน์ได้จริงในภาคอุตสาหกรรมและพัฒนาไปสู่เชิงพาณิชย์ต่อไปโดยเฉพาะทางยาซึ่งต้องการสารประกอบที่มีความบริสุทธิ์สูง และออกฤทธิ์ได้เฉพาะเจาะจงอย่างมีประสิทธิภาพ จึงจำเป็นต้องใช้เทคนิคทางวิทยาศาสตร์ด้านชีวโมเลกุล (molecular cloning)โดยการใช้เชื้อจุลินทรีย์ผลิตโปรตีนฮีโมโกลบินที่เรียกว่า “รีคอมบิแนนท์ฮีโมโกลบิน” ดังนั้นการศึกษาโครงสร้างของฮีโมโกลบินและการศึกษาเชิงลึกถึงระดับยีนของจระเข้สายพันธุ์ไทยจึงเป็นข้อมูลที่จำเป็น ตลอดจนการศึกษาคุณลักษณะทางชีวภาพของรีคอมบิแนนท์ฮีโมโกลบิน จึงเป็นองค์ความรู้ที่สำคัญในการนำฮีโมโกลบินไปประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดในอนาคต
นักวิจัยกลุ่มวิจัยโปรตีนและโปรติโอมิกส์ ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ร่วมกับ บริษัท ศรีราชา โมด้า จำกัด ซึ่งได้ทำการศึกษาวิจัยมาระยะหนึ่ง จนสามารถสรรค์สร้างผลิตภัณฑ์นวัตกรรมใหม่ในรูปแบบเลือดจระเข้บรรจุแคปซูลได้เป็นผลสำเร็จรายแรกของประเทศไทย ภายใต้ชื่อทางการค้า “ตราโมด้าพลาส” ทั้งนี้จากการศึกษาต่อยอดงานวิจัยพบว่าสามารถวิเคราะห์ข้อมูลเชิงลึกถึงระดับยีนฮีโมโกลบิน กล่าวคือ สามารถศึกษาและวิเคราะห์หาลำดับนิวคลีโอไทด์ของฮีโมโกลบินจระเข้สายพันธุ์ไทยได้เป็นผลสำเร็จ ซึ่งถือได้ว่าผลจากการศึกษานี้เป็นข้อมูลแรกของการค้นพบเนื่องจากยังไม่มีรายงานข้อมูลในระดับยีนของฮีโมโกลบินจระเข้โดยเฉพาะฮีโมโกลบินจระเข้สายพันธุ์ไทยมาก่อน ทำให้มีแนวโน้มว่าจะสามารถต่อยอดงานวิจัยที่ยั่งยืนในขั้นสูงขึ้นได้เพื่อให้เชื้อแบคทีเรียสร้างโปรตีนในปริมาณที่มากพอจนสามารถพัฒนาไปถึงระดับการผลิตในภาคอุตสาหกรรมที่เรียกว่า “pilot scale” ได้
ตัวอย่างผลิตภัณฑ์เลือดจระเข้อัดเม็ดรายแรกของประเทศไทยที่ผ่านการรับรองจาก อย.ขณะเดียวกันก่อนการนำรีคอมบิแนนท์ฮีโมโกลบินที่ได้ไปใช้ประโยชน์นั้น มีความจำเป็นที่จะต้องมีการทดสอบคุณลักษณะทางชีวภาพในด้านต่างๆ อาทิเช่น ความสามารถในการยับยั้งเชื้อก่อโรคทั้งในห้องปฏิบัติการหรือสัตว์ทดลองตลอดจนการทดลองจริงในมนุษย์ เพื่อชี้ให้เห็นว่ารีคอมบิแนนท์ฮีโมโกลบินมีประสิทธิภาพใช้ได้จริง นอกจากนั้นแล้วข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับยีนฮีโมโกลบินที่ได้ยังจะมีประโยชน์กับการพัฒนาหรือปรับเปลี่ยนยีนโครงสร้างเพื่อให้สามารถสร้างรีคอมบิแนนท์โปรตีนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในแง่ของการเป็นเปปไทด์ยับยั้งเชื้อจุลชีพก่อโรคต่างๆ อาทิเช่น เชื้อก่อโรคในอาหาร และในสัตว์ หรือโรคติดเชื้อเรื้อรังในมนุษย์ เป็นต้น ซึ่งหากงานวิจัยดังกล่าวบรรลุวัตถุประสงค์ก็จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งที่ภาคอุตสาหกรรมจะสามารถนำองค์ความรู้และผลแห่งการวิจัยนี้ไปใช้ได้จริงและสามารถสรรค์สร้างผลิตภัณฑ์นวัตกรรมในรูปแบบของผลิตภัณฑ์ทางคลินิก เช่น ครีมยารักษาแผลหรือเวชสำอางที่มีส่วนผสมของสารจากธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพทำลายจุลชีพก่อโรคอย่างเช่นฮีโมโกลบิน เป็นต้น ซึ่งถือได้ว่าเป็นขั้นตอนที่มีความสำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในเชิงพาณิชย์จากผลงานวิจัยอันเป็นเป้าหมายความสำเร็จอีกก้าวหนึ่งของโครงการภายใต้การสนับสนุนของ คปก.-อุตสาหกรรม
Leave A Comment