สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเชื้อแลคโตบาซิลลัสเพื่อเตรียมเป็นผลิตภัณฑ์สุขภาพ

หัวข้อวิจัย สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเชื้อแลคโตบาซิลลัสเพื่อเตรียมเป็นผลิตภัณฑ์สุขภาพฮาลาล

นักวิจัย รองศาสตราจารย์ ดร.เสน่ห์ แก้วนพรัตน์

หน่วยงานที่รับผิดชอบ คณะเภสัชศาสตร์ 

ปีที่ได้รับงบประมาณ 2557

สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเชื้อแลคโตบาซิลลัสเพื่อเตรียมเป็นผลิตภัณฑ์สุขภาพฮาลาล

 

นักวิจัย รศ.ดร.เสน่ห์ แก้วนพรัตน์1

 

บทคัดย่อ

เชื้อหลายสายพันธุ์ในจีนัส Lactobacillus เป็นโพรไบไอติก (probiotic) ที่สำคัญซึ่งมีประโยชน์ต่อสุขภาพหลายด้านโดยเฉพาะมีผลต่อสุขภาพที่ดีของทางเดินอาหาร และยังพบว่าเชื้อในกลุ่มนี้สามารถสร้างสารที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของผิวหนังอีกด้วย ได้นำเชื้อโพรไบโอติกสายพันธุ์ต่าง ๆ ได้แก่ Lactobacillus rhamnosus GG ATCC 53103, L. paracasei HL32, L. fermentum SK5 และ L. fermentum SK54 มาศึกษาสารที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่เชื้อเหล่านี้ผลิตขึ้น พบว่าเชื้อทุกสายพันธุ์ผลิตสารได้หลายชนิด เมื่อออกฤทธิ์ร่วมกันจะมีผลในการยับยั้งเชื้อก่อโรคของผิวหนังได้แก่ Staphylococcus aureus ATCC 25923, S. epidermidis ATCC 14990, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, methicillin resistance S. aureus (MRSA) และ Propionibacterium acne ATCC 9027 โดยมีค่า minimal inhibitory concentration (MIC) อยู่ในช่วง 21.25-250 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร สารที่ออกฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อก่อโรคประกอบด้วย กรดแลคติก (lactic acid), กรดอะซีติก (acetic acid), ไดอะซิทิล (diacetyl) และ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (hydrogen peroxide) แต่ไม่มีสารยับยั้งเชื้อที่เป็นแบคเทอริโอซิน (bacteriocin) เชื้อเหล่านี้ยังผลิตสารที่มีประโยชน์ต่อผิวหนังหลายชนิด ได้แก่ กรดแลคติก, เปปติโดกลัยแคน (peptidoglycan), กรดไลโปทิโคอิก (lipoteichoic acid) และ กรดไฮยาลูโรนิก (hyaluronic acid) 

จากผลการศึกษาที่ได้ ได้นำสารจากเชื้อบางสายพันธุ์มาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์สุขภาพฮาลาล (Halal) ภายใต้กฎหมายอิสลาม (Islamic law) สะอาด ปราศจากแอลกอฮอล์และไม่มีสารที่ได้จากสัตว์ต้องห้าม ได้แก่แผ่นแปะแผล (wound dressing patch), โลชันทามือ (hand lotion) และ ครีมชะลอวัยสำหรับใบหน้า (antiaging facial cream) ในการเตรียมแผ่นแปะแผลได้ใช้แบคทีเรียลเซลลูโลส (bacterial cellulose) ที่ผลิตจากเชื้อ Acetobacter xylinum TISTR 975 มาใส่สารที่ผลิตจากเชื้อ L. rhamnosus GG ลงไป ซึ่งแผ่นแปะนี้สามารถออกฤทธิ์ยับยั้งเชื้อก่อโรคที่ผิวหนังได้ดี มีความยืนหยุ่นสูง และสามารถดูดซับความชื้นได้ดีและได้สร้างแผ่นแปะนี้ขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบ ให้ชื่อว่า “Derma Cellulose GG” ซึ่งมีคุณสมบัติเหมาะสมที่จะนำไปศึกษาประสิทธิภาพในสัตว์และในคนโดยมีฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อก่อโรค และช่วยทำให้แผลหายเร็วขึ้น โลชันสาหรับทามือผลิตจากสารที่ได้จากเชื้อ L. fermentum SK5 และสารที่เป็นองค์ประกอบอื่น ๆ ที่มีประโยชน์ต่อผิวหนัง และได้สร้างเป็น ผลิตภัณฑ์ต้นแบบให้ชื่อว่า “SK-5 hand lotion” ผลิตภัณฑ์ที่ได้นี้มีคุณสมบัติทางกายภาพและมีความคงตัวดีจากคุณสมบัติของสารในตำรับจะส่งผลให้มือมีความชุ่มชื้น ผิวหนังอ่อนนุ่ม ลื่น ไม่แห้งและหยาบกร้าน ครีมชะลอวัยสาหรับใบหน้าได้สร้างเป็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบให้ชื่อว่า “SK-5 antiaging facial cream” ในตำรับประกอบด้วย ครีมเบสและสารที่ผลิตจากเชื้อ L. fermentum SK5 ผสมกับสารจาก L. rhamnosus GG และสารอื่น ๆ ที่มี ประโยชน์ต่อผิวหนัง ผลิตภัณฑ์นี้มีคุณสมบัติทางกายภาพและความคงตัวดี เหมาะสาหรับใช้เป็นเครื่องสำอาง สำหรับใบหน้าและลำคอทำให้ผิวหน้าดูหนุ่มสาวขึ้นและช่วยลบรอยเหี่ยวย่นบนใบหน้าและลำคอ

Bioactive compounds from Lactobacillus species for halal personal care products

Abstract

Lactobacillus strains are the most common genera of probiotics with documented potentials on gut health. Recent studies have suggested that such potentials can be extended beyond gut well-being, such as that of dermal health. Probiotic strains of Lactobacillus rhamnosus GG ATCC 53103, L. paracasei HL32, L. fermentum SK5 and L. fermentum SK54 have been evaluated for their bioactive compounds. The combination of bioactive compounds produced from each strain showed antimicrobial activity against dermal pathogens i.e. Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus epidermidis ATCC 14990, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, methicillin resistant S. aureus (MRSA) and Propionibacterium acne ATCC 9027 with MIC range of 31.25-250 mg/ml. The inhibitory substances were identifed as lactic acid, acetic acid, diacetyl and hydrogen peroxide. However, these strains could not produce high molecular weight inhibitory substance or bacteriocin. They also produced substances with beneficial effects to skin i.e. lactic acid, peptidoglycan, lipoteichoic acid and hyaruronic acid. 

 

The substances from some strains have been used to produce personal care products i.e. wound dressing patch, hand lotion and antiaging facial cream under Islamic law without alcohol and certain non-permissible animal-derived ingredients. Wound dressing patch was prepared by incorporating bioactive compounds from L. rhamnosus GG into bacterial cellulose membrane produced from Acetobacter xylinum TISTR 975. The patch has antimicrobial activity against dermal pathogens, high elasticity, and high moisture absorption. It has been invented into a product prototype named “Derma Cellulose GG”. This product is a promising candidate to study in animal and human as a wound dressing device with antibacterial activity and enhance wound healing. The hand lotion has been formulated from bioactive agents from L. fermentum SK5 and other ingredients beneficial to the skin. The product prototype named “SK-S hand lotion” has been proved to have good physical properties and stability. Its cosmetic effects include moisturizing the hand to leave hands feeling silky and supple, protect against dryness and roughness. The product prototype named “SK-5 antiaging facial cream” with good physical properties and stability has been formulated from mixed bioactive compounds of L. fermentum SK5 and L. rhamnosus GG, and other ingredients. It is suitable for as a cosmetic for rejuvenile the facial and neck skin and treat the signs of aging,

 

 

 

 

 

 

1ภาควิชาเทคโนโลยีเภสัชกรรม คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์