ส่วนผสมอาหารมูลค่าสูงจากผลพลอยได้ของข้าวและผลหม่อนเพื่อเสริมฤทธิ์ทางชีวภาพ High-value Ingredients from Rice and Mulberry’s By-products for Enhancing Bioactivities

By:   รศ.ดร. ธรรณพ เหล่ากุลดิลก
Assoc. Prof. Thunnop Laokuldilok, Ph.D.
Faculty of Agro-Industry
Chiang Mai University
Thunnop.l@cmu.ac.th

     ปัจจุบันอุตสาหกรรมอาหารต้องการส่วนผสมที่เหมาะสำหรับกระบวนการผลิตเพื่อช่วยพัฒนาคุณภาพของผลิตภัณฑ์อาหารในทุกๆ ด้าน ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มคุณภาพทางประสาทสัมผัสหรือการเสริมฤทธิ์ทางชีวภาพ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงขึ้น รวมถึงช่วยลดต้นทุนในการผลิตได้ นอกจากนี้การบูรณาการเทคโนโลยีและองค์ความรู้สู่กระบวนการผลิตก็มีส่วนช่วยในการเพิ่มประสิทธิภาพและความหลากหลายให้กับผลิตภัณฑ์ได้ในอีกทางหนึ่งด้วย

โอลิโกเปปไทด์: ผลพลอยได้จากการสกัดโปรตีนจากรำข้าว
     จากกระบวนการสกัดน้ำมันสำหรับนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อการบริโภคจะได้วัสดุเศษเหลืออย่างรำข้าวที่พบว่ามีองค์ประกอบของโปรตีนในสัดส่วนที่สูงขึ้น ซึ่งสามารถสกัดโปรตีนจากรำข้าวนี้เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในการผลิตเป็นโอลิโกเปปไทด์ (Oligopeptide) ได้ โดยพบว่าโอลิโกเปปไทด์ที่ผลิตขึ้นมายังแสดงคุณสมบัติต่างๆ ทางชีวภาพได้ เช่น คุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระและการลดความดันโลหิต เป็นต้น

ไอโซมอลโตโอลิโกแซ็กคาไรด์: สารสกัดจากข้าวหักที่มีประโยชน์หลากหลาย
ขณะเดียวกัน ข้าวหักก็สามารถนำมาผลิตเป็นไอโซมอลโตโอลิโกแซ็กคาไรด์ (Isomalto-oligosaccharides) ซึ่งเป็นสารให้ความหวานที่ให้พลังงานต่ำและไม่มีผลกระทบต่อระดับอินซูลินในเลือด นอกจากนี้ยังจัดเป็นพรีไบโอติกซึ่งจะช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของบิฟิโดแบคทีเรียและจุลินทรีย์ในลำไส้ใหญ่ชนิดอื่นๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของมนุษย์ได้

เรสเวอราทรอล: สารสกัดมูลค่าสูงจากผลหม่อน
      ผลหม่อนจัดเป็นแหล่งของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลายชนิด โดยเฉพาะเรสเวอราทรอล (Resveratrol) ที่มีคุณประโยชน์หลายด้าน เช่น ฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระ การยับยั้งการเกิดและการพัฒนาเนื้องอกในร่างกาย การป้องกันและลดอัตราการเกิดโรคที่เกี่ยวข้องกับหัวใจและหลอดเลือด และฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อไวรัสที่ก่อให้เกิดโรค 

การพัฒนาสารประกอบพันธะเชื่อมจากข้าวและผลหม่อนเพื่อเพิ่มฤทธิ์ทางชีวภาพ
      นอกจากนี้ ทั้ง 3 ผลิตภัณฑ์ขั้นต้น ยังสามารถนำมาใช้ในการสร้างสรรค์เป็นสารประกอบพันธะเชื่อมต่อไปได้ โดยการสังเคราะห์สารประกอบพันธะเชื่อมไอโซมอลโตโอลิโกแซ็กคาไรด์-เรสเวอราทรอล (Isomalto-oligosaccharide-resveratrol conjugated compound) และสารประกอบพันธะเชื่อมโอลิโกเปปไทด์-เรสเวอราทรอล (Oligopeptide-resveratrol conjugated compound) โดยเมื่อนำไปประเมินความปลอดภัยเบื้องต้นก็พบว่าสารประกอบพันธะเชื่อมทั้งสองไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์และยังปลอดภัยจากซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ตะกั่ว อาร์เซนิกและเชื้อซาลโมเนลลาอีกด้วย และยังสามารถเพิ่มคุณสมบัติเชิงหน้าที่และฤทธิ์ทางชีวภาพบางอย่างได้เมื่อเทียบกับสารตั้งต้น

     In contemporary times, the food industry necessitates the utilization of ingredients tailored to the production process, aiming to enhance overall product quality. This improvement encompasses various facets, including heightened sensory attributes, and increased biological activity, resulting in elevated product value and diminished production and expenses. Furthermore, integrating technology and knowledge into the production process augments efficiency and fosters product diversification.

Oligopeptide: By-product derived from Rice Bran Protein Extraction
      Rice bran, a by-product derived from the oil extraction industry for edible oil production, exhibits a notable post-extraction elevation in protein content. This protein reservoir within rice bran can be harnessed for the synthesis of oligopeptides through protein hydrolysis reactions. The generated oligopeptides have demonstrated biological activities, including antioxidant properties and antihypertensive activity.

Isomalto-oligosaccharides: Ingredient from Broken Rice with Various Benefits
      Simultaneously, broken rice can be transformed into isomalto-oligosaccharides. Noteworthy benefits of these oligosaccharides include their designation as a low-calorie sweetener, devoid of adverse effects on blood insulin levels. Additionally, it serves as a prebiotic, fostering the growth of beneficial microorganisms, particularly bifidobacteria, in the colon, thereby contributing to overall human health.

Resveratrol: High Value Extracts from Mulberry Fruit
     Mulberry fruit, recognized for its rich array of bioactive substances, notably resveratrol, stands as a valuable contributor to human health. Resveratrol, with its antioxidant prowess, plays a pivotal role in inhibiting tumor occurrence and development, preventing cardiovascular-related diseases, and exhibiting antiviral properties.

Innovative Development of Conjugated Compounds from Rice and Mulberry for Enhancing Bioactivities

      The three primary products were orchestrated to yield conjugated compounds. The synthesis of isomalto-oligosaccharide-resveratrol conjugated compound and oligopeptide-resveratrol conjugated compound. An initial safety assessment of both conjugated compounds indicated an absence of cytotoxicity and confirmed their safety from sulfur dioxide, lead, arsenic, and Salmonella spp. Thereby, these compounds enhance some functional properties and biological activities in comparison to their precursors.