การเตรียมและการประยุกต์ใช้สารประกอบเชิงซ้อนแบบอินคลูชันของอะมิโลสในระบบนำส่งสารสำคัญทางอาหาร

Preparation and Application of Amylose Inclusion Complexes in Nutrient Delivery System

Abstract

การใช้สารพอลิเมอร์ทางชีวภาพ เช่น สตาร์ช เป็นตัวควบคุมการนำส่งสารที่มีประโยชน์เข้าสู่ร่างกาย เป็นทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจสตาร์ชหรือแป้งประกอบด้วยพอลิเมอร์ของกลูโคสสองชนิดคืออะมิโลสซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีลักษณะเป็นเส้นตรงและอะมิโลเพคตินซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีกิ่ง โมเลกุลของอะมิโลสสามารถเกิดเป็นสารประกอบเชิงซ้อนแบบอินคลูชันกับลิแกนด์อื่นๆ ได้ โดยเปลี่ยนโครงสร้างเป็น วี-อะมิโลส ในสภาวะที่มีลิแกนด์อยู่ร่วมกับอะมิโลส ลิแกนด์จะเหนี่ยวนำโมเลกุลของอะมิโลสจากที่มีการจัดเรียงตัวแบบเกลียวคู่ เป็นเกลียวเดี่ยวส่งผลให้โครงสร้างของอะมิโลสมีช่องว่างที่สามารถกักเก็บลิแกนด์ชนิดต่างๆ ได้ เทคนิคดังกล่าวถือเป็นการเอ็นแคปซูเลชั่นสารในระดับนาโนเพื่อนำส่งสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น สารต้านออกซิเดชัน วิตามิน กรดไขมันจำเป็น เข้าสู่ร่างกายและให้มีการปลดปล่อยไปยังอวัยวะเป้าหมายได้ วี-อะมิโลสสามารถรักษาความคงตัวทางเคมีของสารออกฤทธิ์ทั้งในระหว่างกระบวนการแปรรูป และการเก็บรักษาเนื่องจากมีความทนต่ออุณหภูมิสูง และการเกิดออกซิเดชัน นอกจากนี้ยังสามารถนำส่งสารเข้าสู่ร่างกายเพื่อให้มีการปลดปล่อยในระบบทางเดินทางอาหารได้ การปลดปล่อยโมเลกุลสารออกฤทธิ์จากสารประกอบเชิงซ้อนสามารถทำได้โดยการปรับความชื้น การใช้อุณหภูมิและการย่อยสลายโดยเอนไซม์แอลฟา อะมิเลส วี-อะมิโลสสามารถใช้เป็นระบบนำส่งสารสำคัญเข้าสู่ร่างกาย หรือใช้เป็นระบบกักเก็บสารให้กลิ่นรสเพื่อให้มีความคงตัวในระหว่างการแปรรูปและการเก็บรักษา  The use of biopolymer such as starch for delivery and controlled release of active ingredients is an emerging unique system. Starch is a mixture of two polymers; amylose which is a predominantly linear glucose polymer, and amylopectin which is a branched glucose polymer. Amylose fraction has the ability to form helical inclusion complexes with suitable guest molecules by forming a V-amylose structure. In the presence of ligands, amylose undergoes a conformation change from double helix to a single helix and entrapped ligands inside the helix cavity. Complexation of amylose with active ligand is a nanoencapsulation technique used for the delivery of bioactive compounds such as antioxidants, vitamins and essential fatty acids into the body and to release them to function at target organs. It is suggested that amylose inclusion complexes provide the protection during processing and storage because the complexes are resistant to high temperature and oxidative reaction. Amylose inclusion complexes can be used as a carrier for active substances which are released in the gastrointestinal tract. The release of the complexes can be manipulated by various means such as increasing moisture content, temperature and hydrolysis by alpha amylase  enzyme. V-amylose could be used as a delivery system of active ingredients or used for providing the stability of flavour compounds during processing and storage.