ปัจจุบันอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องสำอาง อาหารเสริม หรือเครื่องดื่มของประเทศไทยมีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง มีผู้ประกอบการหลายผลิตภัณฑ์ที่มีการผลิตเครื่องสำอาง อาหารเสริม หรือเครื่องดื่มที่มีคุณสมบัติกระตุ้นหรือเสริมการสร้างคอลลาเจน ในชั้นผิวหนัง เพื่อชะลอวัย เพื่อลดริ้วรอยบนผิวหนัง รวมไปถึงการเสริมสร้างกระดูกและข้อ เพื่อชะลอความเสื่อม ซึ่งในการผลิตเครื่องสำอาง อาหารเสริม หรือเครื่องดื่มเหล่านั้นมักจะมีการนำเสนอคุณสมบัติของสารสกัด ทั้งที่ได้จากสมุนไพรหรือจากสารทางชีวภาพ ล้วนมีคุณสมบัติในการออกฤทธิ์กระตุ้นการสร้างคอลลาเจนทั้งสิ้น

คอลลาเจน (Collagen) คือ โปรตีนที่มนุษย์สามารถสร้างเองได้ตามธรรมชาติ สามารถพบได้ในกระดูก กระดูกอ่อน รวมไปถึงเนื้อเยื่อต่างๆ ในร่างกาย สามารถพบได้ทั้งในสัตว์และมนุษย์ คอลลาเจนมีหลายชนิดซึ่งที่ถูกพบในร่างกายมากที่สุดคือคอลลาเจนชนิดที่ 1 พบได้มากที่สุดถึง 90 เปอร์เซ็นต์ในร่างกาย อย่างไรก็ตาม มีคอลลาเจนถึง 28 ชนิด ที่มีการแสดงคุณลักษณะของแต่ละชนิด ซึ่งมีการจัดหมวดหมู่ได้ทั้งหมด 5 ประเภท ดังนี้

คอลลาเจนชนิดที่ 1 พบได้ในผิวหนัง เอ็น อวัยวะ และกระดูก (องค์ประกอบหลักสำคัญของกระดูก)

คอลลาเจนชนิดที่ 2 พบได้ในกระดูกอ่อน (องค์ประกอบหลักสำคัญของกระดูกอ่อน)

คอลลาเจนชนิดที่ 3 เป็นร่างแหปกคลุมร่างกาย (องค์ประกอบหลักสำคัญของเส้นใย)

คอลลาเจนชนิดที่ 4 เนื้อเยื่อประสาน

คอลลาเจนชนิดที่ 5 ผิวเซลล์ ผม และรก

การวัดปริมาณคอลลาเจนในเซลล์เพาะเลี้ยงเป็นการตรวจวัดปริมาณคอลลาเจนเบื้องต้น เพื่อเป็นข้อมูลทางเภสัชวิทยาในการประเมินคุณสมบัติในการกระตุ้นการสร้างคอลลาเจนในเซลล์เพาะเลี้ยง เป็นการวัดจากอาหารเลี้ยงเซลล์ที่มีการบ่มร่วมกับตัวอย่างทดสอบหรือสารทดสอบที่ต้องการทราบถึงคุณสมบัติดังกล่าว โดยเซลล์เพาะเลี้ยงที่ใช้ในการทดสอบคือ เซลล์สร้างเส้นใย

เซลล์สร้างเส้นใยมนุษย์ (human fibroblast) เป็นเซลล์ที่มีการใช้อย่างแพร่หลายในการทดสอบการสร้างคอลลาเจนในเซลล์ สามารถแยกเซลล์ได้จากเนื้อเยื่อเพื่อให้ได้เซลล์ปฐมภูมิ (primary cell) และได้จากเซลล์ที่มีการเติบโตและเพิ่มจำนวนได้อย่างต่อเนื่อง (cell line) ซึ่งได้ยกตัวอย่างเซลล์ที่ใช้ในการวัดปริมาณคอลลาเจน คือเซลล์สร้างเส้นใยจากผิวหนังมนุษย์ เป็น cell line ที่แยกได้จากตัวอ่อนอายุ 12 สัปดาห์ เป็นเซลล์ประเภทยึดเกาะกับภาชนะในการเพาะเลี้ยง (adherent) สามารถเจริญเติบโตได้ดีในอุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส และคาร์บอนไดออกไซด์ 5 เปอร์เซ็นต์ วิธีการทดสอบเริ่มจากขยายเซลล์ให้มีปริมาณเพียงพอต่อการทดสอบกับตัวอย่างทดสอบ และทำการย่อยเซลล์ให้เป็นเซลล์เดี่ยวคำนวณปริมาณเซลล์ที่ใช้ในการทดสอบ โดยใช้ความเข้มข้น 100,000 เซลล์ต่อมิลลิลิตร และนำเซลล์เพาะเลี้ยงหยดลงจานเพาะเลี้ยงเซลล์ชนิด 96 หลุม โดยกลุ่มควบคุมบวกคือสารละลายวิตามินซี ซึ่งมีคุณสมบัติในการกระตุ้นการสร้างคอลลาเจน บ่มเซลล์ร่วมกับสารทดสอบเป็นเวลา 24 ชั่วโมง เมื่อครบกำหนดเวลาทดสอบ นำอาหารเลี้ยงเซลล์ที่บ่มเลี้ยง เซลล์วัดปริมาณคอลลาเจนชนิดที่ 1 ด้วยวิธี Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) เป็นขั้นตอนในการตรวจหาโปรตีนที่ต้องการทดสอบโดยการใช้แอนติเจนจับกับแอนติบอดีและมีการเปลี่ยนแปลงสีเกิดขึ้น วิเคราะห์ปริมาณจากการตรวจวัดค่าดูดกลืนแสง และคำนวณหาปริมาณคอลลาเจนตามคำแนะนำของชุดการทดสอบ

ในการวัดปริมาณคอลลาเจนที่มีการทดสอบในปัจจุบันนี้เป็นการประเมินเพื่อให้ทราบถึงคุณสมบัติเบื้องต้น เพื่อเลือกตัวอย่างทดสอบที่ความเข้มข้นที่เหมาะสม สามารถช่วยให้นักวิจัยหรือผู้ประกอบการสามารถนำข้อมูลดังกล่าวใช้ในการพัฒนางานวิจัยที่ส่งเสริมให้มีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติในการสร้างคอลลาเจน

เอกสารอ้างอิง

Bielajew, B. J., Hu J. C. and Athanasiou, K. A.,2020. Collagen: quantification, biomechanics and role of minorsubtypes in cartilage. Nature Reviews Materials.

Biswas, C. and Dayer, J. M., 1979. Stimulateof collagenase production by collagen in mammaliancell culture.Cell., 18, pp. 1035-1041.

ภัทรวดี เก่งกว่าสิงห์

ศูนย์เชี่ยวชาญนวัตกรรมผลิตภัณฑ์สมุนไพร

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)