top of page

กรรมวิธีผลิต NMN มีกี่วิธี?

Updated: Dec 10, 2023

ปัจจุบันนี้ NMN มีการผลิตจาก สังเคราะห็ด้วยสารเคมี, เชื้อจุลินทรีย์ที่ผ่านการดัดแปลงพันธุกรรม และเอ็นไซม์ โดยแต่ละวิธีจะแตกต่างกันไปตามต้นทุน, ตามผลผลิตที่ได้ และตามผลที่กระทบสิ่งแวดล้อม


การสังเคราะห์ด้วยสารเคมีของ NMN เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการทําอาหารเสริม NMN แต่อาจมีราคาแพงและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม


การหมักแบคทีเรียของ NMN นั้นคุ้มค่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่ผลิต NMN ได้ช้า การผลิตด้วยการแปลงเอนไซม์ของ NMN เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและให้ผลผลิต NMN สูงกว่าการหมักแบคทีเรีย


สังคมผู้สูงอายุ (Ageing Society) ถือว่าเป็นกระแสที่กำลังมาแรงมากทั่วโลก ทำให้นักวิทยาศาสตร์พยายามค้นหาสารที่สามารถชะลอกระบวนการชราภาพได้ ในบรรดาสารต่อต้านริ้วรอยเหล่านี้ที่โดดเด่น คือ nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) ซึ่งเป็นโมเลกุลสําคัญที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งพบว่า สามารถลดลงอายุในสัตว์และมนุษย์ได้


เนื่องจาก NAD+ ไม่สามารถดูดซึมจากทางอาหารได้ จึงได้มีการพัฒนาอนุพันธ์ของวิตามิน บี 3 คือ nicotinamide mononucleotide (NMN) เป็นสารตั้งต้นของ NAD+ ซึ่งหลังจาก NMN ดูดซึมเข้าสู่ร่างกายแล้ว เปลี่ยนไปเป็น NAD+ และนำไปใช้งานต่อไป


หลายคนจึงหันมาสนใจ NMN ให้เป็นทางเลือกที่ดีที่สุด (ถ้าเราไม่อยากไปพบแพทย์เพื่อให้ NAD+ ทางเส้นเลือด) ซึ่งคนส่วนใหญ่ก็คาดหวังว่าจะ คงความอ่อนเยาว์ไว้ได้นานที่สุด รวมถึงศาสตราจารย์ เดวิด ซินแคลร์ (David Sinclair) จากโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ดที่ได้นํา NMN มาสู่งานวิจัย จนทำให้คนทั่วโลกรู้จัก NMN ในฐานะอาหารเสริมที่ช่วยชะลอวัยแห่งทศวรรษ


ในขณะที่มีผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร NMN มีขายหลากหลายในตลาด, บางคนอาจจะมีคำถามว่า NMN ผลิตได้จากอะไร





วิธีผลิต NMN มีกี่วิธี?


เช่นเดียวกับ NAD+, NMN เป็นสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ด้วยเหตุนี้จึงมีหลายวิธีในการผลิต NMN บริสุทธิ์ และผู้ผลิตส่วนใหญ่ก็ใช้การสังเคราะห์ทางเคมี แต่วิธีนี้มีค่าใช้จ่ายสูงและอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม อีกทางเลือกหนึ่ง ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม คือการผลิต NMN ด้วยการใช้เชื้อจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย หรือใช้เอนไซม์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ.



วิธีสังเคราะห์ทางเคมี (Chemical Synthesis)


มีหลายวิธีในการสังเคราะห์ NMN โดยใช้สารเคมี วิธีหนึ่งที่ใช้กันคือ ปฏิกิริยาซินเก้ (Zincke reaction) ซึ่งตั้งชื่อตามนักเคมีชาวเยอรมัน Enrst Carl Thedor Zinke


ในการผลิต NMN โดยใช้ปฏิกิริยา Zincke เริ่มต้นโดยใช้สาร p-toluenesulfonate ไปผ่านกระบวนต่างๆ ทางเคมี ทำให้มีการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้าง ได้เป็น NMN สองประเภท คือ ⍺-NMN และ β-NMN ซึ่ง β-NMN จะถูกแยกและทําให้บริสุทธิ์ เนื่องจากเป็นรูปแบบของ NMN ที่ร่างกายนำไปใช้ผลิต NAD+




วิธีหมักด้วยจุลินทรีย์ (Bacterial Fermentation)


การผลิต NMN ด้วยวิธีการสังเคราะห์ทางเคมีจะมีค่าใช้จ่ายสูง นอกจากนี้ ของเสียที่เกิดจากการใช้สารเคมีอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมได้ การหมักด้วยแบคทีเรีย จึงเป็นทางเลือกที่ดีต่อสุขภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมาก


เซลล์ที่มีชีวิตทุกชนิดจะผลิต NMN ได้ รวมถึงแบคทีเรีย ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงได้หาวิธีทําให้แบคทีเรีย เช่น E. Coli ให้ช่วยผลิต NMN ผ่านการดัดแปลงทางพันธุกรรม นอกจากนี้ ยังช่วยเพิ่มผลผลิต NMN ได้มาก นักวิจัยได้ปรับปรุงวิธีการเพาะเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียให้ได้มากที่สุด โดยไม่มีผลต่อการผลิต NMN


มีการศึกษาที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการดัดแปลงสายพันธุ์ของเชื้อ E. Coli ในครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (Bioreactor) เนื่องจากแบคทีเรียต้องใช้กลูโคสเป็นพลังงาน ดังนั้นกลูโคสจึงถูกใส่เข้าไปในถังปฏิกรณ์ชีวภาพ และเชื้อแบคทีเรียเองก็ต้องใช้ NAD+ เป็นตัวผลิตพลังงาน เพื่อนำไปใช้ผลิต NMN NMN จึงถูกเติมเข้าไปในภาชนะด้วย วิธีนี้แบคทีเรีย ก็จะมีพลังงานและวัตถุดิบที่จําเป็นในการผลิต NMN อย่างต่อเนื่อง


การผลิต NMN - การหมักด้วยเครื่อง Bioreactor
การผลิต NMN - การหมักด้วยเครื่อง Bioreactor

เมื่อเดินเครื่องได้ 24 ชม. จำนวนเชื้อแบคทีเรียใน bioreactor จะเพิ่มสูงขึ้นจนถึงระดับที่ผลิต NMN ได้มากพอต่อการสกัด หลังจากนั้นก็นำไปปั่นให้เชื้อแบคทีเรียแตกตัวและปล่อยสาร NMN ออกมา ขั้นตอนถัดมาก็คือ การสกัดแยกสาร NMN ออกมา วิธีนี้จะได้ผลผลิต NMN สูงที่สุด ราว 19.3 g/L



วิธีการสกัดด้วยเอ็นไซม์ (Enzymatic Conversion)


ปกติร่างกายของเราใช้เอนไซม์เพื่อเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมีภายในเซลล์ของเรา จากปฏิกิริยาที่ nicotinamide riboside (NR) ซึ่งเป็นสารตั้งต้นโดยตรงของ NMN จะถูกแปลงเป็น NMN โดยใช้เอนไซม์ที่เรียกว่า nicotinamide riboside kinase (NRK) ในระหว่างกระบวนการนี้ พลังงาน ATP จะถูกนำไปใช้


เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบเอนไซม์ NRK ที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งสกัดได้จากเชื้อราที่เรียกว่า K. marxianus ทำให้ผลิต NMN ได้สูงถึง 281 g/L ในหนึ่งวัน เมื่อเทียบกับวิธีหมักจากแบคทีเรียแล้ว (19.3 g/L) วิธีนี้จะได้ผลผลิตต่างกันมากถึง 14 เท่า






อ้างอิง


  • Makarov, M. V., & Migaud, M. E. (2019). Syntheses and chemical properties of β-nicotinamide riboside and its analogues and derivatives. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 15, 401-430. https://doi.org/10.3762/bjoc.15.36

  • Raj Kafle, S., Kushwaha, A., Goswami, L., Maharjan, A., & Soo Kim, B. (2023). A holistic approach for process intensification of nicotinamide mononucleotide production via high cell density cultivation under exponential feeding strategy. Bioresource Technology, 129911. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.129911

  • Qian, X., Dai, Y., Li, C., Pan, J., Xu, J., & Mu, B. (2022). Enzymatic synthesis of high-titer nicotinamide mononucleotide with a new nicotinamide riboside kinase and an efficient ATP regeneration system. Bioresources and Bioprocessing, 9(1), 1-9. https://doi.org/10.1186/s40643-022-00514-6



#drbunlue #NMP #NMN #NAD #ChapaGroupAndMadePhuwiang #ย้อนวัยไปกับ_drbunlue #antiaging #ชะลอวัย #สุขภาพดี #tiktokสุขภาพ #ลืมป่วย #healthy #healthycare #healthyfood #ดูแลสุขภาพ

Comments


สินค้าขายดี

bottom of page