การพัฒนาศักยภาพการสังเคราะห์
คณะผูว้ จิ ยั จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสรุ นารี มหาวิทยาลัยมหิดล สถาบันวิจยั แสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) และมหาวิทยาลัยบริตชิ โคลัมเบีย ประเทศแคนาดา ได้รว่ มกันสังเคราะห์และศึกษาคุณสมบัตเิ อนไซม์ไกลโคซินเทสจากข้าวด้วยเทคนิคทางด้าน พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพ พบว่าเอนไซม์นี้มีความสามารถในการสร้างสาร โอลิโกแซคคาไรด์ทมี่ นี ำ�้ ตาลหน่วยย่อยต่อกันได้ถงึ 11 หน่วย และผลการศึกษาโครงสร้าง สามมิติระดับอะตอมด้วยเทคนิค Protein crystallography ท�ำให้เราเข้าใจถึงบทบาท การสังเคราะห์สารโอลิโกแซคคาไรด์ของเอนไซม์นี้ที่แตกต่างไปจากเอนไซม์ชนิดอื่น องค์ความรูท้ ไี่ ด้จากการศึกษานีส้ ามารถน�ำไปพัฒนาศักยภาพการสังเคราะห์สารโอลิโกแซค คาไรด์ทตี่ อ้ งการด้วยเอนไซม์จากข้าวได้ในอนาคต โอลิโกแซคคาไรด์เป็นสารประกอบ คาร์โบไฮเดรตสายสัน้ มีองค์ประกอบหลักคือ น�ำ้ ตาลชนิดต่างๆ จับกันตัง้ แต่ 2 ถึง 10 หน่วย จั ด เป็ น ประเภทหนึ่ ง ของสารพรี ไ บโอติ ก ส์ สารนี้ไม่ถูกย่อยสลายและดูดซึมในกระเพาะ อาหารและล�ำไส้เล็ก แต่จะถูกย่อยสลายได้ โดยแบคทีเรียชนิดดีในล�ำไส้ใหญ่ เนื่องจาก โอลิโกแซคคาไรด์มีลักษณะเป็นสารให้ความ ห ว า น แ ค ล อ รี่ ต�่ ำ จึ ง ถู ก น� ำ ม า ใ ช ้ ใ น อุตสาหกรรมอาหาร เช่น เติมลงไปในนม ส�ำหรับทารกและเด็ก ใช้เป็นสารรสหวานใน เครื่ อ งดื่ ม ไอศกรี ม โยเกิ ร ์ ต หมากฝรั่ ง ใช้เป็นสารให้ความหวานในผูป้ ว่ ยโรคเบาหวาน และสารรั ก ษาสภาพของอาหาร ในทาง การแพทย์นั้น โอลิโกแซคคาไรด์มีประโยชน์ ต่ อ แบคที เ รี ย ชนิ ด ดี ที่ ส ามารถสร้ า งสาร
ปฏิ ชี ว นะบางชนิ ด และลดการเจริ ญ ของ แบคทีเรียที่ไม่ดีในล�ำไส้ใหญ่ได้ ใช้เป็นส่วน ประกอบของผ้าปิดแผลชนิดพิเศษ นอกจาก นี้ยังใช้เป็นส่วนประกอบในการผลิตกระดาษ ชนิดที่มีคุณภาพสูง และแผ่นกรองใยแก้ว การสังเคราะห์โอลิโกแซคคาไรด์ชนิดต่างๆ ทางชีวเคมีนนั้ สามารถท�ำได้โดยการคัดเลือก เอนไซม์จากจุลินทรีย์หรือพืชที่มีคุณสมบัติ เฉพาะต่อการสังเคราะห์โอลิโกแซคคาไรด์ นั้นๆ คณะผู ้ วิ จั ย จากมหาวิ ท ยาลั ย เทคโนโลยีสรุ นารี ร่วมกับมหาวิทยาลัยมหิดล สถาบั น วิ จั ย แสงซิ น โครตรอน (องค์ ก าร มหาชน) และมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา ได้สังเคราะห์และศึกษา คุณสมบัติเอนไซม์ไกลโคซินเทสจากข้าวด้วย
งานวิจัยด้านอาหาร
สารประกอบโอลิโกแซคคาไรด์ โดยใช้เอนไซม์จากข้าว
เทคนิคทางด้านพันธุวศิ วกรรมและเทคโนโลยี ชีวภาพ พบว่าเอนไซม์นี้มีความสามารถใน การสร้ า งสารโอลิ โ กแซคคาไรด์ที่มีน�้ำตาล หน่วยย่อยต่อกันได้ถึง 11 หน่วย และผล การศึกษาโครงสร้างสามมิตริ ะดับอะตอมด้วย เทคนิค Protein crystallography ท�ำให้เข้าใจ ถึงบทบาทการสังเคราะห์สารโอลิโกแซคคาไรด์ ของเอนไซม์นี้ที่แตกต่างไปจากเอนไซม์ชนิด อื่น องค์ความรู้ที่ได้จากการศึกษานี้สามารถ น� ำ ไปพั ฒ นาศั ก ยภาพการสั ง เคราะห์ ส าร โอลิโกแซคคาไรด์ที่ต้องการด้วยเอนไซม์จาก ข้าวได้ในอนาคต
ดร.สลิลา เพ็งไธสง1 รศ.ดร.เจมส์ เกตุทัต คาร์นส์ 1 ศาสตราจารย์ ดร. ม.ร.ว.ชิษณุสรร สวัสดิวัฒน์2 ดร.บัวบาล กัวประเสริฐ3 ไช-ฟาน เฉิน4 และ ศาสตราจารย์ ดร.สตีเฟน วิทเธอร์4 1 ส�ำนักวิชาวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี 2 มหาวิทยาลัยมหิดล 3 สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) 4 มหาวิทยาลัยบริติช โคลัมเบีย ประเทศแคนาดา