Enteromorpha intestinalis - CRDC

Agricultural Sci. J. 41(3/1)(Suppl.): 681-684 (2010) ว. วิทย์. กษ. 41(3/1)(พิเศษ): 681-684 (2553)
คุณสมบัติการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระของไบโอพอลิแซคคาไรด์จาก Enteromorpha intestinalis
Antioxidant Properties of Bio-Polysaccharide of Enteromorpha intestinalis
นภัสสร เพียสุระ 1 ณัฎฐา เลาหกุลจิตต์1 อรพิน เกิดชูชื ่น 1 และ โศรดา วัลภา 2
Peasura, N. 1 , Laohakunjit, N. 1 , Kerdchoechuen, O. 1 and Walapa, S. 2
Abstract
This research was to study the antioxidant properties of bio-polysaccharide extracted from Enteromorpha
intestinalis. Water extract at 60C for 4 hrs had the high antioxidant properties. The antioxidant activity was
greater than the extract at 60 C for 0 or 2 hrs tested by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging
capacity and Azino-bis (3-ethyl benzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt radical scavenging (ABTS). For
alkali extractions at various concentrations of 0.1, 0.3 and 0.5 N for 4 hrs, it was found that bio-polysaccharide
extracted at 0.1 N, 40C had greater antioxidant properties and high total phenolic content compared with the
bio-polysaccharide extracted at high concentration and high temperature. However, bio-polysaccharide extracted
by alkali for 4 hrs gave the great antioxidant properties than extract with water.
Keywords: Enteromorpha intestinalis, bio-polysaccharide, antioxidant
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี ้ศึกษาความสามารถในการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระของไบโอ-พอลิแซคคาไรด์ที่สกัดได้จาก Enteromorpha
intestinalis ซึ่งสกัดด้วยน ้า อุณหภูมิ 60C เวลา 4 ชั่วโมง พบว่ามีคุณสมบัติในการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระสูงกว่าการสกัดที่
อุณหภูมิ 60C เวลา 0 และ 2 ชั่วโมง โดยทดสอบด้วยวิธี 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging capacity
และ Azino-bis (3-ethyl benzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt radical scavenging (ABTS) สอดคล้องกับ
ปริมาณฟี นอลลิคที่เพิ่มขึ ้น ส่วนการสกัดด้วยด่าง (NaOH) ที่ความเข้มข้น 0.1, 0.3 และ 0.5 นอร์มัล เวลา 4 ชั่วโมง พบว่าไบโอ-
พอลิแซคคาไรด์ที่สกัดด้วยด่างความเข้มข้น 0.1 นอร์มัล อุณหภูมิในการสกัด 40C มีความสามารถในการเป็ นสารต้านอนุมูล
อิสระและมีปริมาณฟี นอลลิคสูงที่สุด และสูงกว่าไบโอ-พอลิแซคคาไรด์ที่สกัดด้วยด่างที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิในการสกัดสูง
กว่า 40C แต่ไบโอพอลิแซคคาไรด์ที่ได้จากการสกัดด้วยด่าง นาน 4 ชั่วโมง มีคุณสมบัติในการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระสูงกว่า
การสกัดด้วยน ้า
ค าส าคัญ: Enteromorpha intestinalis ไบโอพอลิแซคคาไรด์ สารต้านอนุมูลอิสระ
ค าน า
สารต้านอนุมูลอิสระ คือ สารประกอบที่ทนต่อการเกิดออกซิเดชั่นในเซลล์ (Chattopadhyay และคณะ, 2010) โดยทั่วไป
สารต้านอนุมูลอิสระในธรรมชาติประกอบด้วยสารประกอบหลายชนิด เช่น สารประกอบฟี นอลลิค สารประกอบไนโตรเจน และ
แคโรทีนอยด์ (Velioglu และคณะ, 1998) บทบาทส าคัญของสารต้านอนุมูลอิสระคือ ป้ องกันการเกิดออกซิเดชั่นในร่างกาย ซึ่ง
เป็ นสาเหตุของการเกิดโรคต่างๆของมนุษย์ ป้ องกันการเกิดออกซิเดชั่นของไขมันที่เป็ นสาเหตุหลักของการเสื่อมคุณภาพใน
อาหาร (Chattopadhyay และคณะ, 2010) ปัจจุบันอุตสาหกรรมอาหาร และยา มีความพยายามพัฒนาสารต้านอนุมูลอิสระ
ที่มาจากธรรมชาติ เช่น สาหร่ายทะเล แบคทีเรีย เชื ้อรา และพืชชั ้นสูง (Chattopadhyay และคณะ, 2010) โดยพบว่าสาหร่าย
เป็ นพืชที่อุดมไปด้วยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (Mayer และ Lehmann, 2000) ซึ่งมีความส าคัญต่อสุขภาพของมนุษย์ เช่น สาร
ต้านแบคทีเรีย และสารต้านการอักเสบ เป็ นต้น (Cumashi และคณะ, 2007) โดยทั่วไปวิธีการสกัดพอลิแซคคาไรด์จากพืชใช้น ้า
ร้ อน อุณหภูมิระหว่าง 80-90C และตัวท าละลายที่มีขั ้ว เช่น ไดเมททิลซัลฟอกไซด์ ในการสกัดแป้ งและไกลโคเจน (Leach
และ Schoch 1962) นอกจากนั ้น Qi และคณะ (2005) ได้รายงานว่าพอลิแซคคาไรด์ที่สกัดได้จากสาหร่ายสีเขียว Ulva
pertusa และพอลิแซคคาไรด์จากสาหร่ายสีแดง Porphyra leucosticta และ Bangia atropurpurea มีความสามารถในการ
เป็ นสารต้านอนุมูลอิสระ (Gretz และคณะ, 1983) แต่ยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระของพอลิแซคคาไรด์
1 สายวิชาเทคโนโลยีชีวเคมี คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี 83 หมู ่ 8 ท่าข้าม, บางขุนเทียน, กรุงเทพมหานคร 10150
1 Biochemical Technology School of Bioresources and Technology 83 Moo 8 Thakam, Bangkhuntein, Bangkok 10150
2 สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย 35 หมู ่ 3 เทคโนธานี ถ.เลียบคลองห้า ต.คลองห้า อ.คลองหลวง จ.ปทุมธานี 12120
2 Thailand Institute of Scientific and Technological Research 35 Mu 3 Tambon Khlong Ha, Amphoe Khlong Luang, Changwat Pathum Thani 12120

682 ปี ที่ 41 ฉบับที่ 3/1 (พิเศษ) กันยายน-ธันวาคม 2553 ว. วิทยาศาสตร์เกษตร
ที่สกัดได้จาก Enteromorpha intestinalis ดังนั ้นงานวิจัยนี ้จึงศึกษาคุณสมบัติสารต้านอนุมูลอิสระของไบโอ-พอลิแซคคาไรด์
ของ Enteromorpha intestinalis จากการสกัดด้วยท าละลายที่ต่างกัน
อุปกรณ์และวิธีการ
สาหร่ายสีเขียว Enteromorpha intestinalis ได้จาก จ. ปัตตานี บดละเอียด จากนั ้นน าสาหร่ายมาสกัดด้วยตัวท าละลาย
คือ น ้า ที่อุณหภูมิ 40, 60 และ 80C เป็ นเวลา 0, 2 และ 4 ชั่วโมง และ โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ที่ความเข้มข้น 0.1, 0.3
และ 0.5 นอร์มัล ที่อุณหภูมิ 40, 60 และ 80C เวลาในการสกัด 4 ชั่วโมง แยกตะกอนโดยน าเข้าเครื่องหมุนเหวี่ยงที่ความเร็ว
รอบ 1200 รอบ/นาที เวลา 20 นาที กรองเอาส่วนใส และตกตะกอนด้วย 95% เอทานอล ปริมาตร 3 เท่าของสารสกัด ทิ ้งไว้เป็ น
เวลา 1 คืน ระเหยเอทานอลออก ละลายตะกอน crude polysaccharide ด้วยน ้ากลั่น น าไบโอ-พอลิแซคคาไรด์ที่ได้มา
วิเคราะห์ความสามารถในการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระโดยวิธี 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl scavenging capacity
(DPPH) โดยผสมไบโอพอลิแซคคาไรด์1 µl กับสารละลาย DPPH (0.1 mM) 3 ml ตั ้งทิ ้งไว้ให้เกิดปฏิกิริยาในที่มืดนาน 30 นาที
วัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 517 นาโนเมตร (Devi และคณะ, 2008) ส่วนวิธี Azino-bis (3-ethyl
benzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt radical scavenging (ABTS) ผสมไบโอพอลิแซคคาไรด์ 1 µl กับ
สารละลาย ABTS ที่เจือจาง 4 ml ตั ้งทิ ้งไว้ให้เกิดปฏิกิริยาในที่มืดนาน 6 นาที วัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 734 นาโน
เมตร (Devi และคณะ, 2008) และ total phenolic compounds ด้วยวิธี Folin-Ciocalteu ตามวิธีของ Singleton และ Rossi
(1965) ค านวณปริมาณของ total phenolic compounds เทียบจากกราฟมาตรฐานของ gallic acid (0-90 mg/L) วาง
แผนการทดลองโดยวิธี 3X3 Factorial in CRD ทดลอง 3 ซ ้า วิเคราะห์ความแปรปรวนและความแตกต่างทางสถิติที่ระดับความ
เชื่อมั่นร้อยละ 95 โดยใช้ SAS program (1997)
ผลและวิจารณ์ผลการทดลอง
จากการทดสอบคุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระของไบโอพอลิแซคคาไรด์ที่สกัดด้วยน ้า พบว่าอุณหภูมิและเวลาในการสกัดมี
อิทธิพลร่วมกันต่อประสิทธิภาพในการยับยั ้งอนุมูลอิสระของไบโอพอลิแซคคาไรด์ ทดสอบโดยวิธี DPPH และ ABTS และมีผล
ต่อปริมาณฟี นอลลิค การสกัดด้วยน ้าที่อุณหภูมิเดียวกัน เมื่อเวลาในการสกัดเพิ่มขึ ้น ความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ
เพิ่มขึ ้น เมื่อวิเคราะห์ด้วยวิธี DPPH และ ABTS โดยอุณหภูมิสกัด 60C สกัดนาน 4 ชั่วโมง มีค่าสูงสุดเท่ากับร้ อยละ 27.42
และร้ อยละ 24.98 ตามล าดับ และมีค่าต ่าสุดที่อุณหภูมิสกัด 60C สกัดนาน 0 ชั่วโมง มีค่าเท่ากับร้ อยละ 2.41 และร้ อยละ
2.24 ตามล าดับ และปริมาณฟี นอลลิคที่ได้จากการสกัดด้วยน ้าที่อุณหภูมิ 60C นาน 4 ชั่วโมง มีค่าสูงสุดเท่ากับ 2,041
mg/100g (Table 1) ส่วนการสกัดไบโอพอลิแซคคาไรด์ด้วยด่างที่ความเข้มข้น 0.1 นอร์มัล อุณหภูมิ 80C มีค่าการเป็ นสาร
ต้านอนุมูลอิสระสูงสุดเท่ากับร้ อยละ 96.43 ทดสอบด้วยวิธี DPPH (p0.05) ซึ่งการทดสอบการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระ
ของไบโอพอลิแซคคาไรด์ด้วยวิธี DPPH และ ABTS ให้ผลท านองเดียวกัน และสัมพันธ์กับปริมาณฟี นอลลิคที่เพิ่มขึ ้น โดยความ
เข้มข้นและอุณหภูมิในการสกัดมีอิทธิพลร่วมกันต่อประสิทธิภาพในการยับยั ้งอนุมูลอิสระและปริมาณฟี นอลลิค (p0.05)
(Table 2) เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระของการสกัดไบโอพอลิแซคคาไรด์ด้วยน ้าและด่างพบว่า
คุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระของไบโอพอลิแซคคาไรด์ที่สกัดด้วยด่างมีค่าสูงกว่าการสกัดด้วยน ้า ซึ่งไม่สอดคล้องกับงานวิจัย
ของ Kulkarni และคณะ (2010) ที่ได้รายงานว่าการสกัดไบโอพอลิแซคคาไรด์ด้วยน ้าและด่างในผลทับทิมไม่มีผลต่อคุณสมบัติ
ของสารต้านอนุมูลอิสระ ส่วน Qu และคณะ (2009) ที่พบว่าการสกัดไบโอพอลิแซคคาไรด์ด้วยน ้ามีคุณสมบัติการต้านอนุมูล
อิสระสูงกว่าการสกัดด้วยตัวท าละลายชนิดอื่น ทั ้งนี ้อาจเนื่องมาจากชนิดของสารต้านอนุมูลอิสระและสารประกอบฟี นอลลิค
อาจเป็ นคนละกลุ ่ม หรือมีหมู ่ฟังก์ชั่นแตกต่างกัน ท าให้ความสามารถในการละลายในตัวท าละลายแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม
จะได้ศึกษาปัจจัยของสารละลายด่างที่ส่งผลต่อคุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระของไบโอพอลิแซคคาไรด์ ต่อไป
สรุปผล
การสกัดไบโอพอลิแซคคาไรด์ด้วยน ้าที่อุณหภูมิ 60C สกัดนาน 4 ชั่วโมง มีประสิทธิภาพในการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระ
สูงสุด และมีปริมาณฟี นอลลิคสูงที่สุด ส่วนการสกัดด้วยด่างที่ความเข้มข้น 0.1 N อุณหภูมิ 80C สกัดนาน 4 ชั่วโมง ไบโอพอลิ
แซคคาไรด์มีประสิทธิภาพในการเป็ นสารต้านอนุมูลอิสระสูงสุด และมีปริมาณฟี นอลลิคสูงที่สุดเช่นกัน

ว. วิทยาศาสตร์เกษตร ปี ที่ 41 ฉบับที่ 3/1 (พิเศษ) กันยายน-ธันวาคม 2553 683
เอกสารอ้างอิง
Cumashi, A., Ushakova, N.A., Preobrazhenskaya, M.E., D’Incecco, A., Piccoli, A.L., Tinari, N., Morozevich, G.E.,
Berman, A.E., Bilan, M.I., Usov, A.I., Ustyuzhanina, N.E., Grachev, A.A., Sanderson, C.J., Kelly, M.,
Rabinovich, G.A., Iacobelli, S. and Nifantiev, N.E., 2007, A Comparative Study of the Anti-inflammatory,
Anti-coagulant, Anti-angiogenic and Anti-adhesive Activities of Nine Different Fucoidans from Brown
Seaweeds, Glycobiology, 17: 541–552.
Devi, K.P., Suganthy, N., Kesika, P. and Pandian, S.K., 2008, Bioprotective Properties of Seaweeds, Malaysian
Journal of Nutrition, 8: 167-177
Gretz, M.R., McCandless, E.L., Aronson, J.M. and Sommerfeld, M.R., 1983, The Galactan Sulphates of the
Conchocelis Phases of Porphyra leucosticta and Bangia atropurpurea, Journal of Experimental Botany, 34:
705–711.
Kulkarni, A.P., Aradhya, S.M., Divakar, S., 2004, Isolation and Identification and a Radical Scavenging
Antioxidant-punicalagin from Pith and Carpellary Membrane of Pomegranate Fruit, Food Chemistry, 87(4):
551-557.
Leach, H.W. and Schoch, T.J., 1962, Structure of Starch Granule: III. Solubilities of Granular Starches in Dimethyl
Sulfoxide, Cereal Chemistry, 39: 318-327.
Mayer, A.M.S. and Lehmann, V.K.B., 2000, Marine Pharmacology in 1998: Marine Compounds with Antibacterial,
Anticoagulant, Antifungal, Anti-inflammatory, Anthelmintic, Antiplatelet, Antiprotozoal and Antiviral activities;
with Actions on the Cardiovascular, Endocrine, Immune and Nervous systems: And other Miscellaneous
Mechanisms of Action, Pharmacologist, 42: 62–69.
Chattopadhyay, N., Ghosh, T., Sinha, S., Chattopadhyay, K., Karmakar, P. and Ray, B., 2010, Polysaccharides
from Turbinaria Conoides: Structural features and Antioxidant capacity, Journal Food Chemistry, 118:
823-829.
Qu, W.J., Pan, Z.L., Zhang, R.H., Ma, H.L., Chen, X.G., Zhu, B.N., Wang, Z.B. and Atungulu, G.G., 2009,
Integrated Extraction and Anaerobic Digestion Process for Recovery of Nutraceuticals and Biogas from
Pomegranate Marc, Transactions of the American Society of Agricultural and Biological Engineers, 52(2):
253-261.
Qi, H.M., Zhang, Q.B., Zhao, T.T., Chenc, R., Zhang, H., Niu, X. and Li, Z., 2005, Antioxidant Activity of Different
Sulfated Content Derivatives of Polysaccharide Extracted from Ulva pertusa (Chlorophyta) in-vitro,
International Journal of biological Macromolecules, 37: 195-199.
Singleton, V.L. and Rossi, J.A., 1965, Colorimeter of Total Phenolics with Phosphomolybdic-phosphotungstic Acid
Reagent, American Journal of Enology and Viticulture, 16: 144-158
Velioglu, Y.S., Mazza, G., Gao, L. and Oomah, B.D., 1998, Antioxidant Activity and Total Phenolics in Selected
Fruits, Vegetables and Grain Products, Journal of Agriculture and Food Chemistry, 46: 4113–4117.
Qu, W., Pan Z. and Maa, H., 2010, Extraction Modeling and Activities of Antioxidants from Pomegranate Marc,
Journal of Food Engineering, 99: 16–23.

684 682 ปี ที่ 41 ฉบับที่ 3/1 (พิเศษ) กันยายน-ธันวาคม 2553 ว. วิทยาศาสตร์เกษตร
Table 1 Effect of ctemperature and time on DPPH, ABTS and Total phenolic compounds by hot water extraction.
Temperature Time % scavenging effect
(DPPH)
% scavenging effect
(ABTS)
Total phenolic
(mg/100g)
40ºC 0 h 8.96 de ±1.2 8.89 d ±1.3 395.8 f ±5
2 h 11.56 c ±1 14.0 de ±4 770 d ±10
4 h 21.12 b ±1.3 20.11 b ±1.6 1541.7 b ±7
60ºC 0 h 2.41 f ±1.2 2.24 e ±1.8 125 i ±6.2
2 h 10.58 dc ±1.7 8.04 d ±1.5 500 e ±11.9
4 h 27.42 a ±1.6 24.98 a ±1.2 2041 a ±14
80ºC 0 h 8.01 e ±1.2 7.46 d ±1.3 354.2 h ±8.3
2 h 8.54 e ±1.4 7.61 d ±1.6 375 g ±7
4 h 20.40 b ±1.3 18.92 b ±1.7 1437.5 c 13.2±
F-test ** ** **
C.V.% 7.56 15.19 1.13
LSD 1.71 3.25 16.29
a, b, c… Different superscripts in the same column indicated that means were significantly different (p