การศึกษาศักยภาพของเลแวนที่มีขนาดแตกต่างกันเพื่อใช้เป็นสารต้านอักเสบที่มีประสิทธิภาพ

Abstract

เลแวนหรือลีแวนเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ของฟรุกโทสที่เชื่อมต่อกันผ่านทางด้วยพันธะเบต้า-(2,6) ไกลโคซิดิก เลแวนเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่มีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ในอุตสาหกรรมยา อาหารและเครื่องสำอางที่หลากหลาย เนื่องจากคุณสมบัติในการต้านแบคทีเรีย ต้านการเกิดเนื้องอก และต้านอนุมูลอิสระ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม งานวิจัยที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าเลแวนที่มีขนาดโมเลกุลแตกต่างกันอาจส่งผลให้ฤทธิ์ชีวภาพที่เกิดขึ้นมีความแตกต่างกัน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาถึงฤทธิ์การต้านอักเสบของเลแวนที่มีขนาดโมเลกุลแตกต่างกัน ในการทดลองเริ่มจากการหาสภาวะในการเลี้ยงแบคทีเรีย Bacillus subtilis เพื่อให้แบคทีเรียสามารถผลิตเลแวนที่มีขนาดโมเลกุลที่แตกต่างกัน โดยใช้สภาวะในการเลี้ยงที่แตกต่างกัน ได้แก่ สูตรอาหาร ความเข้มข้นของซูโครส อัตราเร็วในการเขย่า (RPM) จากผลการทดลองที่ได้พบว่าสามารถเตรียมเลแวนที่มีขนาดโมเลกุลแตกต่างกันสามขนาด ได้แก่ M1 (>8x105 ดาลตัน) M2 (1.5x104 ดาลตัน) และ M3 (5x103 ดาลตัน) ตามลำดับ เมื่อนำเลแวนทั้งสามขนาดโมเลกุลไปทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์แมคโครฟาจ RAW264.7 โดยวิธี MTT พบว่าเลแวน M1 M2 และ M3 ที่ความเข้มข้นเท่ากับ 31.25-250 g/mL ไม่เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์ที่ใช้ทดสอบ เมื่อนำเลแวนไปทดสอบการต้านอักเสบในเซลล์แมคโครฟาจ RAW264.7 ที่ได้รับ LPS พบว่าเลแวนทั้งสามขนาดไม่มีฤทธิ์ในการต้านอักเสบผ่านการยับยั้งการผลิตไนตริกออกไซด์ ในทางตรงข้าม พบว่าเลแวนทั้งสามขนาดสามารถกระตุ้นการผลิตไนตริกออกไซด์ได้ในระดับที่แตกต่างกันไป โดย M2 มีประสิทธิภาพในการกระตุ้นการผลิตไนตริกออกไซด์ที่สูงสุด รองลงมาคือ M1 และ M3 ตามลาดับ ดังนั้น เลแวนจึงมีแนวโน้มในการช่วยกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันในเซลล์แมคโครฟาจ RAW264.7 และขนาดโมเลกุลที่แตกต่างกันส่งผลต่อการกระตุ้นที่เกิดขึ้น องค์ความรู้ที่ได้จากงานวิจัยนี้ทำให้ทราบถึงการเตรียมเลแวนที่มีขนาดเหมาะสมเพื่อประยุกต์ใช้เป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันต่อไป