127
มากมาย โปรตนี ทต่ี า งชนดิ กันก็มหี นาทแี่ ตกตางกนั ดวย เชน “ฮโี มโกลบิน” (hemoglobin) ในเม็ด
เลือดแดง ทําหนาท่ีนําออกซิเจน สวน “ไมโอซิน” (myosin) ในกลามเน้ือ จะมีหนาท่ีเก่ียวของกับ
การหดตัวของกลามเนื้อ เปนตน กรดอะมิโนที่สําคัญมีอยู 20 ชนิด สูตรโมเลกุลของกรดอะมิโน
เปน ดังนี้
H
R Cα COOH หมคู ารบอกซลิ
NH2 หมอู ะมิโน(หมูเ อมนี )
กรดอะมิโนมีท้ังชนิดแอลฟา (α) และเบตา (β) แตกรดอะมิโนที่พบในธรรมชาติสวนใหญ
เปนชนดิ แอลฟา คือ มีหมอู ะมโิ นเกาะติดกับอะตอมของคารบอน (C) ตําแหนงแอลฟาซึ่งอยูถัดจาก
หมูคารบอกซิลที่แสดงความเปนกรด R หรือหมูอัลคิลหรือแขนงขางในโครงสรางของ กรดอะมิโน
อาจเปนไฮโดรเจน (H) หรือธาตุหมูอ่ืนๆ ทั้งชนิดท่ีโครงสรางเปนแบบตรง ท่ีเรียกวา อะลิฟาทิก
(aliphatic) โครงสรางที่เปนวง ที่เรียกวา ไซคลิก และอะโรมาทิก (cyclic and aromatic) และ
โครงสรางท่ีมีกํามะถันเปนองคประกอบ จึงทําใหเกิดกรดอะมิโนไดหลายชนิด แตกรดอะมิโนท่ีเปน
องคป ระกอบของโปรตนี และพบมากในธรรมชาติมอี ยู 20 ชนิด
การแบง ประเภทของกรดอะมิโน
ใน ป ค.ศ.1938 ดร.วลิ เลยี่ ม โรส (Dr.William Rose) แหงมหาวิทยาลัยอิลินอยด ไดทํา
การทดลองโดยศึกษามุงเนนท่ีจะคนหาวากรดอะมิโนชนิดใดที่มีประโยชน โดยยึดหลัก 2 ขอ คือ
รางกายสามารถผลิตกรดอะมิโนชนิดนั้นไดหรือไม และกรดอะมิโนชนิดน้ันจําเปนตอการเจริญเติบโต
หรือไม ซ่งึ จากการทดลองสามารถสรุปไดวา กรดอะมโิ นสามารถแบงไดตามความตอ งการของรา งกาย
ไดเ ปน 2 ชนดิ ดงั น้ี
1. กรดอะมิโนชนดิ ทจ่ี าํ เปนแกร างกาย (essential amino acid)
คอื กลุม ของกรดอะมโิ นทีร่ างกายไมส ามารถสังเคราะหไดเอง หรอื สังเคราะหไ ด
แตมปี ริมาณนอ ยมากไมเพียงพอแกค วามตองการของรา งกายตอ งไดร บั จากการบริโภคอาหาร มี
ดว ยกนั 8 ชนดิ ไดแ ก ไอโซลิวซนี (isoleucine) ลวิ ซีน (leucine) ไลซนี (lysine) เมไทโอนนี
128
(methionine) เฟนิลอะลานีน (phenylalanine) ทรีโอนีน (threonine) ทริปโทเฟน (tryptophan)
วาลนี (valine) (ตารางท่ี 5.1)
ในเด็กตองการกรดอะมิโนเพ่ิมอีกชนิดหน่ึง คือ ฮีสทิดีน (histidine) เพราะเปนกรดอะมิโน
ท่ีจําเปนในระยะท่ีรางกายเจริญเติบโตแตไมจําเปนสําหรับผูใหญ เน่ืองจากในผูใหญสามารถ
สังเคราะหฮีสทีดีนได รางกายจะขาดกรดอะมิโนท่ีจําเปนแกรางกายเพียงชนิดหน่ึงชนิดใดไมได
เพราะจะมีผลใหรางกายไมสามารถสังเคราะหโปรตีนเพ่ือการเจริญเติบโตได กรดอะมิโนทั้งหมดน้ี
สามารถพบไดในอาหารประเภทเน้ือสัตว ผลิตภัณฑจากสัตว (ยกเวน หูฉลาม เอ็นสัตว รังนก
นางแอน ตีนเปด ตนี ไก เปน ตน ) ไข นาํ้ นม และถว่ั เหลอื ง เปน ตน
2. กรดอะมิโนชนิดท่ไี มจ าํ เปน แกร า งกาย (nonessential amino acid)
คือ กลุมของกรดอะมิโนท่ีรางกายสามารถสังเคราะหไดเองและมีปริมาณท่ี
เพียงพอกับความตองการของรางกาย ไมจําเปนตองไดรับจากการบริโภคอาหาร การสังเคราะห
กรดอะมิโนในกลุมนี้ไดมาจากสารประกอบไนโตรเจน คารโบไฮเดรต และไขมัน กรดอะมิโนที่ไม
จําเปนแกรางกายมีความจําเปนในการใชรวมกับกรดอะมิโนที่จําเปนแกรางกายเพื่อสังเคราะห
โปรตีน กรดอะมิโนที่ไมจําเปนแกรางกาย ไดแก ซีรีน (serine) ไทโรซีน (tyrosine) โพรลีน
(proline) ไกลซีน (glycine) อะลานีน (alanine) ซีสเทอีน (cystein) อารจินิน (arginine) กรด
แอสพารติก (aspartic acid) กรดกลูทามิก (glutamic acid) กลูทามีน (glutamine) และแอสพารา
จนี (asparagine) (ตารางที่ 5.1)
ตารางที่ 5.1 ชนดิ ของกรดอะมโิ นที่จําเปนและไมจําเปน ตอ รางกาย
กรดอะมโิ นชนดิ ทีจาํ เปน ตอ รา งกาย กรดอะมิโนชนดิ ทีไ่ มจ าํ เปน ตอรา งกาย
ไอโซลวิ ซีน (isoleucine)
ลวิ ซนี (leucine) ซีรนี (serine) ไทโรซีน (tyrosine)
ไลซนี (lysine)
เมไทโอนีน (methionine) โพรลีน (proline) ไกลซีน (glycine)
เฟนิลอะลานนี (phenylalanine)
ทรโี อนีน (threonine) อะลานนี (alanine) ซสี เทอนี (cystein)
ทรปิ โทเฟน (tryptophan)
วาลนี (valine) อารจนิ นิ (arginine)
กรดแอสพารต ิก (aspartic acid)
กรดกลทู ามิก (glutamic acid)
กลทู ามนี (glutamine)
แอสพาราจนี (asparagine)
129
โครงสรา งของโปรตนี
โปรตีนประกอบดวยหนวยยอยท่ีเรียกวา กรดอะมิโน และกรดอะมิโนมีหลายชนิด แตทุก
ชนิดจะมีหมูอะมิโนและหมูคารบอกซิลเปนองคประกอบท่ีสําคัญ กรดอะมิโนเหลานี้จะเกิดการ
รวมตัวกันเช่ือมติดกันเปนโปรตีน ลักษณะคลายกับหวงแตละหวงมาคลองกันจนเปนโซที่เปนสาย
ยาว การเชื่อมตอกันของกรดอะมิโนแตละโมเลกุลที่ 1 ทําปฏิกิริยากับหมูอะมิโนของกรดอะมิโนใน
โมเลกุลท่ี 2 เกิดเปนพันธะท่ีเชื่อมโยงโมเลกุลของกรดอะมิโนทั้งสองไว เรียกวา พันธะเปปไทด
(peptide bond) สวนสารที่เกิดจากการรวมตัวกันของกรดอะมิโนทั้งสอง 2 โมเลกุล เรียกวา
ไดเปปไทด (dipeptide) (ภาพท่ี 5.1) ซึ่งจะทําปฏิกิริยาตอไปกับหมูอะมิโนของกรดอะมิโนใน
โมเลกุลท่ี 3 เกิดเปนสารที่เรียกวา ไทรเปปไทด (tripeptide) ปฏิกิริยาจะเกิดเชนนี้เร่ือยไปจนกระท่ัง
ไดสารท่ีเกิดจากการทําปฏิกิริยาของกรดอะมิโนต้ังแต 10 โมเลกุลขึ้นไป ซึ่งเรียกวาพอลิเปปไทด
(polypeptide) หรือก็คือโปรตีนนั้นเอง
OHO OO
R1 – CH – C – OH – N – CH – C – OH
R1 – CH – C – NH – CH – C – OH + H2O
NH2 H R2 NH2 R2
กรดอะมโิ น 1 กรดอะมโิ น 2 พันธะเปปไทด
ไดเปปไทด
ภาพที่ 5.1 การเกิดไดเปปไทดจากกรดอะมโิ น 2 โมเลกุล
ท่ีมา (อรวินท เลาหรัชตนันท, 2539,หนา 112)
โปรตีนท่ีพบในธรรมชาติ สวนใหญจะมีโมเลกุลขนาดใหญประกอบดวยกรดอะมิโนตั้งแต
100 โมเลกุลข้ึนไป จึงอาจกลาวไดวา โปรตีนคือสารประกอบท่ีมีโครงสรางเปนพอลิเปปไทด ซึ่ง
ประกอบดวยกรดอะมิโนตั้งแต 100 โมเลกุลข้ึนไปเช่ือมโยงกันเปนสายยาวดวยพันธะเปปไทดและ
ไมวาสายเปปไทดนั้นจะประกอบดวยกรดอะมิโนก่ีโมเลกุลตอเปนสายยาวเทาใดก็ตาม ปลายขาง
หน่ึงจะตองมีหมูอะมิโนท่ีเปนอิสระ ปลายเอ็น (N-terminal) และปลายท่ีมีหมูคารบอกซิลเปนอิสระ
เรยี กวา ปลายซี (C-terminal)
130
HOH HH OH H
R1 – C – C – N – C – C – C – N – C – R3
NH2 R2 COOH
ปลายเอน็ ปลายซี
ภาพท่ี 5.2 ปลายเอน็ และปลายซีในสายพอลเิ ปปไทด
ทีม่ า (อรวนิ ท เลาหรัชตนันท, 2539, หนา 113)
โครงสรางของพอลิเปปไทด ท่ีเปนสายยาวคลายโซนั้นในสภาพธรรมชาติไมไดอยูใน
ลักษณะเหมอื นโซต รง แตข ดไปมาอยา งมรี ะเบียบเปนโครงสรางแบบสามมิติ และมีพันธะอื่นๆ ที่จะ
ชวยยึดเหน่ียวโครงสรางของโปรตีนนอกเหนือจากพันธะเปปไทดที่เปนพันธะหลัก พันธะเหลาน้ัน
ไดแก พันธะไฮโดรเจน พันธะไดซัลไฟด พันธะไอออนิก และแรงไฮโดรโฟบิก (hydrophobic force)
จึงทําใหโปรตีนมีโครงสรางเปน 4 ระดับ ข้ึนกับชนิดและปริมาณของพันธะตางๆ ในโมเลกุลโปรตีน
รวมทัง้ ชนิดของกรดอะมิโนท่เี ปน องคประกอบ โครงสรา งทัง้ 4 ระดับนี้ ไดแ ก
1. โครงสรา งปฐมภมู ิ
โครงสรางปฐมภมู ิ (primary structure) เปน โครงสรางพ้ืนฐานของโปรตีน เกิดจาก
การท่ีกรดอะมิโนมาเช่ือมโยงกันดวยพันธะเปปไทดเพียงอยางเดียว โปรตีนทุกชนิดจะมีโครงสราง
หลักที่เหมือนกันแตตางกันท่ีหมูอัลคิลหรือหมู R พันธะเปปไทดเปนพันธะท่ีมีความแข็งแรงมาก
ความรอนท่ีใชในการหุงตมแบบธรรมดาจึงไมทําใหโปรตีนแตกตัวเปนกรดอะมิโนได สําหรับการจัด
เรียงลําดับของกรดอะมิโนในสายพอลิเปปไทดของโครงสรางปฐมภูมิ จะมีลักษณะที่เฉพาะเจาะจง
ทําใหเกิดโปรตีนขึ้นมากมายหลายชนิด ถาการเรียงลําดับของกรดอะมิโนแตกตางกัน ก็จะทําให
โปรตีนมีรูปรางและสมบัติตางกันดวย เชน พอลิเปปไทด 2 สาย ประกอบดวยกรดอะมิโนชนิด
เดียวกันคือ อะลานีน ไกลซีน ลิวซีน และฮิสทิดีน แตมีการจัดเรียงของลําดับของกรดอะมิโนท่ี
แตกตา งกนั (ภาพท่ี 5.3)
131
สายท่ี 1 − Ala − Gly − Gly − His − Leu
12345
สายที่ 2 − Ala − Gly − His − Gly − Leu
ภาพท่ี 5.3 เปรียบเทยี บการจัดเรยี งลาํ ดับของกรดอะมโิ นในพอลเิ ปปไทด 2 สาย
ทีม่ า (อรวินท เลาหรัชตนนั ท, 2539, หนา 114)
2. โครงสรา งทุตยิ ภูมิ
โครงสรางทุติยภูมิ (secondary structure) เปนโครงสรางท่ีเกิดจากกรดอะมิโนที่
อยูใกลเคียงกันในสายพอลิเปปไทดเดียวกัน หรือตางกันมาทําปฏิกิริยา เกิดเปนพันธะไฮโดรเจนยึด
เหน่ียวระหวา งหมู C ของกรดอะมิโนโมเลกุลหนึ่งกับ H ในหมู NH ของกรดอะมิโนอีกโมเลกุลหนึ่งที่
อยูใกลเคียงกัน ทําใหสายพอลิเปปไทดขดกันเปนเกลียว หรือเปนแผนจีบ ถาพันธะไฮโดรเจน
เกิดข้ึนระหวางที่อยูในสายพอลิเปปไทดเดียวกัน สายพอลิเปปไทดน้ันจะขดกันเปนเกลียว
(α-helix) (ภาพท่ี5.4) โปรตีนที่มีโครงสรางแบบนี้ เชน เคราติน (keratin) ในเสนผมและขนสัตว
ไมโอซินในกลามเน้อื แตถาพันธะไฮโดรเจนนนั้ เกิดระหวางกรดอะมโิ นที่อยูในสายพอลิเปปไทดที่อยู
ถัดไป หรือตางสายกันจะทําใหเกิดโครงสรางที่มีรูปรางเปนแผนจีบคลายลูกคล่ืน (β-pleated
sheet) (ภาพที่ 5.4) โปรตีนทีม่ ีรปู รา งเปน แผนจีบ เชน โปรตีนของเสนไหม เปน ตน
ภาพที่ 5.4 โครงสรา งทตุ ยิ ภมู ิแบบตางๆ ของโปรตีน
ก.แบบเกลียว ข.แบบแผนจีบ
ที่มา (อรวนิ ท เลาหรัชตนันท .2539, หนา 114)
132
3. โครงสรา งตตยิ ภูมิ
โครงสรางตติยภูมิ (tertiary structure) เปนโครงสรางที่เกิดขึ้นจากการมวนหรือ
ขดไปมาอยางไมมีระเบียบของสายพอลิเปปไทด เกิดเปนโครงสรางที่ดูเสมือนเปนรูปทรงกลมยึด
เหนี่ยวกันดวยแรงยึดเหนี่ยวออนๆ หรือพันธะท่ีไมแข็งแรง (ภาพที่ 5.5) เชน พันธะไอออนิก พันธะ
ไดซัลไฟด โปรตีนท่ีมีโครงสรางแบบนี้ เชน ไลโซไซม (lysozyme) ไมโอโกลบิน (myoglobin) ใน
เซลลก ลา มเนอื้ และเน้อื เย่ือตางๆ
ภาพที่ 5.5 โครงสรา งของไมโอโกลบนิ
ทีม่ า (อรวนิ ท เลาหรชั ตนนั ท .2539, หนา 115)
โปรตนี ทีม่ โี ครงสรา งตติยภูมิ ยงั สามารถจําแนกออกตามลักษณะรูปรางของโมเลกุลไดเปน
2 กลมุ คือ
3.1 โปรตีนท่ีมีลักษณะกอนกลม (globular proteins) เปนกลุมของโปรตีนท่ีมี
โครงสรางของโมเลกุลท่ีมีรูปรางกลม (round) รูปทรงกลม (sphere) รูปรี หรือรูปไขก็ได การที่
โครงสรา งของโมเลกุลโปรตีนมรี ูปรางกลม เน่อื งจากสายพอลิเปปไทดเกดิ จากการพบั ซอนไปมาและ
ยึดเกาะกันดวยพันธะไฮโดรเจนและพันธะไดซัลไฟดระหวางหมู R ของกรดอะมิโนที่อยูใกลกัน
โครงสรางทเี่ กิดข้นึ นไี้ มไ ดอดั ตัวกันแนน จะมชี อ งวางอยภู ายในโมเลกุลของโปรตีนไดและยึดเกาะกัน
ดวยพันธะไฮโดรเจน จึงทําใหโปรตีนมีความสามารถในการอุมนํ้า และการกระจายตัวไดดีในนํ้า
หรือในสารละลายเกลอื เจือจาง โปรตนี ทม่ี ลี กั ษณะเปน กอ นกลมพบไดใน โปรตีนแอลบูมินในไขขาว
โปรตนี เคเซอนี ในนา้ํ นม โปรตีนโกลบลู นิ ฮโี มโกลบิน อนิ ซูลนิ และไมโอโกลบิน
3.2 โปรตีนที่มีลักษณะเปนเสน (fibrous proteins) เปนกลุมของโปรตีนที่มี
โครงสรางของโมเลกลุ เปนสายตรงยาว (rod shape) และสายของพอลเิ ปปไทดจะมาเชื่อมตอขนาน
กัน เชน โปรตีนในกลามเนื้อ เสนผม และคอลลาเจน ซึ่งยืดหยุนไมได (inelastic protein) หรือขด
133
เปนเกลียวสปริง (coiled helix) ซึ่งจะยืดหยุนไดดี เมื่อดึงออกสามารถหดตัวกลับคืนเปนรูปเดิมได
งาย เพราะโครงสรางของโมเลกุลเปนรูปเกลียวสปริงทําใหมีลักษณะยืดหดไดคลายสปริง สวน
โครงสรางของโปรตีนที่มีโมเลกุลยืดหยุนไมได โปรตีนท่ีมีลักษณะเปนเสน เชน โปรตีนอีลาสติน
(elastin) และคอลลาเจนทพี่ บในเนอ้ื เย่ือเก่ียวพัน และโปรตีนเคราติน (keratin) ท่ีพบในเสนผมและ
ขนสตั ว เปนตน
4. โครงสรางจตรุ ภูมิ
โครงสรา งจตุรภูมิ (quaternary structure) เปนโครงสรางท่ีเกิดจากหนวยยอย
ของโปรตีนบางชนิดในระบบตติยภูมิมาจับรวมกัน โปรตีนที่มีโครงสรางแบบนี้เชน ฮีโมโกลบิน
(hemoglobin) ซึ่งเปนโปรตีนในเม็ดเลือดแดง ประกอบดวย 4 หนวยยอยในระดับตติยภูมิท่ีมี
โครงสรางคลายคลึงกันมารวมกันเปนโครงสรางจตุรภูมิ 1 โครงสรางเอนไซมสวนใหญมีโครงสราง
แบบนี้ คือ จะตอ งมีการรวมตัวของหนวยยอ ยจึงจะเรง ปฏกิ ิรยิ าได
ดังน้ันจึงเหน็ ไดวา โปรตนี นั้นเปน สารประกอบท่ีมีขนาดโมเลกลุ ใหญแ ละซับซอน โครงสราง
ปฐมภูมิของโปรตีนแตละชนิดขึ้นอยูกับการเรียงตัวของกรดอะมิโนท่ีเปนองคประกอบในโมเลกุล
ของโปรตนี ชนดิ นั้นๆ และจะมีผลตอโครงสรา งทตุ ยิ ภมู ิ ตตยิ ภมู ิ และจตรุ ภมู ิของโปรตนี
การแบง ประเภทของโปรตนี
โปรตีน สามารถจําแนกไดโดยพิจารณาจากสมบัติทางเคมีและทางกายภาพ เชน การ
จาํ แนกตามความสามารถในการละลาย ตามลักษณะโครงสรางและรูปรางของโมเลกุล ซึ่งสามารถ
แบง ออกเปน 3 กลุม คือ
1. โปรตีนอยางงา ย
โปรตีนอยางงาย (simple proteins) หมายถึง โปรตีนท่ีมีกรดอะมิโนเปน
องคประกอบโดยไมมีสารอ่ืนปนอยู โปรตีนอยางงายอาจแบงตามลักษณะโครงสรางของโมเลกุล
หรือแบง ตามคณุ สมบตั กิ ารละลายไดดงั น้ี
1.1 แบงตามโครงสรางของโมเลกุล สามารถแบงตามโครงสรางของโมเลกุลได
เปน 2 ชนดิ คือ
1) โปรตีนลักษณะเปนเสน (fibrous protein) เปนโปรตีนที่มีโครงสราง
ซับซอน โมเลกุลมีการจัดเรียงตัวกันเปนเสนยาวหรือขดเปนเกลียว เชน เคราตินในเสนผมหรือ
ขนสัตว ไมโอซินในกลามเน้ือ และโปรตีนในเนื้อเย่ือเกี่ยวพัน (connective tissue) โปรตีนชนิดนี้
เปน โปรตีนท่ไี มล ะลายนํา้
134
2) โปรตีนลักษณะกลม (globular protein) เปนโปรตีนที่มีลักษณะกลม
โครงสรางสามารถเปล่ียนแปลงไดงายจากความรอนหรือความเปนกรดดาง ละลายในนํ้า
ในสารละลายกรด เบส และเกลอื เจอื จาง เชน แอลบูมนิ (albumin) ในไข เคซีน (casein) ในนํา้ นม
1.2 แบง ตามสมบัตกิ ารละลาย แบง ตามคุณสมบัติการละลายไดดงั น้ี
1) แอลบูมิน (albumin) เปนโปรตีนที่ละลายไดดีในน้ําและสารละลายเกลือ
เจือจาง สามารถตกตะกอนเม่ือทําใหรอน และเม่ืออยูในสารละลายแอมโมเนียมท่ีเขมขน โปรตีน
ชนิดนี้ไดแก โปรตีนแอลบูมินในไขขาว (egg albumin) แอลบูมินในนํ้านม (lactalbumin) และ
แอลบูมนิ ในซรี ัม (serum albumin)
2) โกลบลู ิน (glubulins) เปนโปรตนี ทไ่ี มล ะลายในน้ําแตล ะลายในสารละลาย
เกลือเจือจางและเปนกลาง ตัวอยางของโปรตีนชนิดนี้เชน โกลบูลินในไขขาว โกลบูลินในนํ้านม
โกลบลู นิ ในซรี ัม ไมโอซินและแอกตนิ ในกลา มเนอื้ และไกลซินในถั่วเหลอื ง
3) กลเู ตลิน (glutelins) เปน โปรตนี ทล่ี ะลายไดดที งั้ ในสารละลายกรดและดาง
เจือจางไมละลายในสารละลายท่ีเปนกลาง ตัวอยางโปรตีนชนิดนี้พบอยูในพืช เชน กลูเตลินในขาว
สาลี และโอรเิ ซนนิ (oryzenin) ในขา วเจา
4) โพรลามิน (prolamins) เปนโปรตีนท่ีไมละลายในน้ําแตละลายใน
แอลกอฮอลเขมขนรอยละ 50-90 เปนโปรตีนที่มีกรดอะมิโนโพรลีนและกรดกลูตามิกอยูในโมเลกุล
มาก โปรตีนกลมุ น้มี ักพบในธัญพชื เชน โปรตีนเซอิน (zein) ในขาวโพด ไกลอะดิน (gliadin) ในขาว
สาลี และฮอรเดอนิ (hordein) ในขา วบารเลย
5) สเคอโรโปรตีน (scleroproteins) เปนโปรตีนท่ีไมละลายนํ้าและตัวทํา
ละลายอินทรีย เปนโปรตีนที่มีความคงตัวตอการยอยสลายดวยเอนไซม ตัวอยางโปรตีนชนิดน้ี คือ
โปรตีนที่มีอยูในเนื้อเย่ือเกี่ยวพัน เชน คอลลาเจน (collagen) ซึ่งเปนเนื้อเย่ือท่ียึดเหน่ียวระหวาง
ขอ ตอ ของกระดูกและกลามเนือ้ เคราตนิ ซงึ่ เปน สว นประกอบท่ีสาํ คัญของขน เลบ็ เสน ผม และโปรตีน
ทเ่ี ปน สว นประกอบของใยไหม
6) ฮีสโทน (histone) เปนโปรตีนที่มีคุณสมบัติเปนดางเน่ืองจากในโมเลกุลมี
กรดอะมิโนไลซีนและอารจนี นิ มาก ตกตะกอนไดดวยแอมโมเนียม
7) โปรตามีน (protamines) เปนโปรตีนท่ีมีความเปนดางสูง มีน้ําหนัก
โมเลกุลต่ํากวาฮีสโทนมีกรดอะมิโนอารจีนินเปนองคประกอบมากที่สุด ละลายไดในน้ําและ
สารละลายแอมโมเนียม ไมตกตะกอน เม่ือทําใหรอนโปรตีนชนิดนี้จะพบรวมอยูกับกรดนิวคลีอิกใน
ตัวอสุจิ เชน โปรตามนี ในตัวอสุจิของปลาแซลมอน และปลาซารด ีน
135
2. โปรตนี ประกอบ
โปรตนี ประกอบ (conjugated proteins) คือ โปรตนี อยา งงา ยท่ีรวมตวั กบั สารอน่ื ท่ี
ไมใชโปรตีน เรียกวา หมูพรอสเททิก เชน คารโบไฮเดรต ลิพิด กรดนิวคลีอิก หมูฟอสเฟต รวมอยู
ดว ย การแบง ประเภทของโปรตีนจึงแบงตามหมูพรอสเททิก แบง ออกเปน
2.1 ฟอสโฟโปรตีน (phosphoproteins) เปนโปรตีนที่รวมอยูกับสารท่ีมีหมู
ฟอสเฟต เชน เคซีนในนํา้ นม และวิเทลลิน (vitellin) ในไขแ ดง
2.2 ไกลโคโปรตีน (glycoproteins) เปนโปรตีนที่อยูรวมกับคารโบไฮเดรต โดยมี
คารโบไฮเดรตอยูเปนองคประกอบในโมเลกุลประมาณรอยละ 8-20 โปรตีนชนิดนี้มักพบในเน้ือเยื่อ
ยดึ เหน่ยี วและสารหลอ ลน่ื ของรางกาย ตวั อยางโปรตีนชนิดนี้ เชน โอโวมิวซิน (ovomucin)ในไขขาว
ฮีแมกกลูตนิ ิน (hemagglutinin) ในถัว่ เหลือง และแคปปาเคซีน (kappa casein) ในนม
2.3 ไลโปโปรตีน (lipoproteins) เปนโปรตีนท่ีรวมอยูกับลิพิด เชน ไลโปโปรตีนท่ี
พบในนํ้านม ไขแดง และ พลาสมาโปรตีน โปรตีนในกลุมน้ีมีคุณสมบัติเปนอิมัลซิไฟอิงเอเจนต
(emulsifing agent) ทด่ี ี
2.4 โครโมโปรตีน (chromoproteins) เปนสารประกอบเชิงซอนของโปรตีนกับสาร
อ่ืนท่ีมีสี (coloured prosthetic group) เชน ฮีโมโกลบิน ไมโอโกลบิน และฟลาโวโปรตีน
(flavoprotein)
2.5 นิวคลิโอโปรตีน (nucleoproteins) เปนโปรตีนที่อยูรวมกับกรดนิวคลีอิก คือ
กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (ดีเอ็นเอ) และกรดไรโบนิวคลีอิก (อารเอ็นเอ) ซ่ึงพบไดในนิวเคลียสของ
เซลล
2.6 เมทอลโลโปรตีน (metalloproteins) คือ โปรตีนท่ีมีแรธาตุบางชนิดเปน
องคประกอบในโมเลกุล เชน เอนไซมแลกติกดีไฮโดรจิเนส (lactic dehydrogenase – LDH)
คารบอนิกแอนไฮเดรส (carbonicanhydrase) และแอลคาไลนฟอสฟาเตส(alkaline
phosphatase) ซึ่งมีสังกะสีเปนองคประกอบ เอนไซมไทโรซิเนส (tyrosinase) และยูริเคส
(uricase) มีทองแดงเปน องคป ระกอบ และไมโอโกลบิน ที่มีเหล็กเปน องคประกอบ
3. โปรตนี อนพุ ันธ
โปรตีนอนุพันธ (derived proteins) เปนกลุมของโปรตีนท่ีเกิดจากการยอยสลาย
โปรตีน 2 กลุมแรกดวยเอนไซม หรือ อาศัยปฏิกิริยาทางเคมี เชน โปรตีนเจลาติน เปน โปรตีน
อนุพันธที่ไดจากการยอยสลายโปรตีนคอลลาเจน และ โปรตีนจากนํ้านมที่ถูกทําใหตกตะกอนดวย
เอนไซมเรนเนต (rennet-coagulated casein) หรือสารประกอบที่ไดจากการยอยสลายโปรตีนที่มี
136
โมเลกุลขนาดใหญใหเปนโปรตีนที่มีขนาดโมเลกุลเล็กลง เชน โปรตีโอส เปปโทน และเปปไทด
เปนตน โปรตีนอนุพันธยังรวมถึงโครงสรางของโมเลกุลท่ีเปล่ียนแปลงจากโครงสรางจตุรภูมิเปน
ทุติยภูมหิ รอื ปฐมภูมิดวย
หนาท่ีและความสําคัญของโปรตีน
โปรตีนเปนสารอาหารทม่ี คี วามสาํ คญั ตอรา งกายเปน อยา งมากหนาทข่ี องโปรตนี มีดังนี้
1. ใหค วามเจริญเตบิ โตและซอ มแซมสว นทีส่ ึกหรอ
โปรตีน เปนสารอาหารที่มีบทบาทสําคัญยิ่งตอการเจริญเติบโต และซอมแซมสวน
ที่สึกหรอ ซึ่งหนาที่ดังกลาวไขมันและคารโบไฮเดรตไมสามารถทําได โปรตีนในอาหารเมื่อถูกยอย
แลวจะไดเปนกรดอะมิโนซึ่งจะถูกดูดซึมไปสังเคราะหเปนสวนประกอบโครงสรางของรางกาย และ
เปนเน้ือเย่ือโปรตีนเพื่อใชในการสรางความเจริญเติบโตสําหรับในเด็กและซอมแซมสวนที่สึกหรอ
สําหรับผูใหญ โปรตีนจะเปนสวนประกอบที่สําคัญของกลามเนื้อ อวัยวะตางๆ และตอมไรทอ ทุก
สวนของรางกายจะมีโปรตีนเปนองคประกอบ เชน กระดูก ฟน ผิวหนัง เล็บ ผม เม็ดเลือดแดง และ
น้าํ เลือด
2. ชวยรักษาสมดลุ ของนํ้า
โปรตีนท่ีอยูในเซลลและหลอดเลือดมีสวนชวยควบคุมการแลกเปลี่ยนของ
ของเหลวระหวางเลอื ดกับเซลล โปรตีนมีโมเลกุลขนาดใหญไมสามารถผานผนังเสนเลือดได ซึ่งตาง
จากน้ําและสารอ่ืนๆ ที่ละลายอยูในรูปของสารละลายซ่ึงสามารถผานผนังเสนเลือดไดอยางอิสระ
การที่โปรตนี คงอยใู นเลือดไดจึงทาํ ใหเ กิดความดันออสโมติคขึ้น ซึ่งจะชวยใหนํ้าคงอยูในเสนเลือด
จึงชวยควบคุมความเขมขนของเลือดและความสมดุลของนํ้าในรางกายใหคงที่ ในคนหรือสัตวท่ีมี
โปรตีนในเลือดต่ําความดันออสโมติคในเลือดจะลดลง เม่ือความดันในเลือดสูงกวาความดัน
ออสโมติคน้ําจะออกจากเลือดไปสะสมในของเหลวท่ีอยูรอบๆ เซลลมากข้ึนกวาปกติ ทําให
ภาวะการบวมน้ํา (edema) เกดิ ข้นึ ได
3. รกั ษาสมดุลกรด-ดา งของรางกาย
เนื่องจากโปรตีนประกอบดวยกรดอะมิโน และในโครงสรางของกรดอะมิโนเองมี
หนวยคารบอกซิลซึ่งมีฤทธ์ิเปนกรด และหนวยอะมิโนที่มีฤทธิ์เปนดาง โปรตีนจึงมีคุณสมบัติรักษา
กรด-ดางของรา งกาย ซงึ่ มคี วามสาํ คญั ตอปฏิกริ ิยาตางๆ ภายในรางกาย
137
4. ใหพลังงานแกรางกาย
โปรตีน เปนสารอาหารท่ีใหพลังงานแกรางกาย พบวาโปรตีน 1 กรัม ใหพลังงาน
4 กิโลแคลอรี ถารางกายไดรับโปรตีนไมเพียงพอจะมีผลทําใหเกิดโรคขาดโปรตีนขึ้นไดซึ่งโรค
ดังกลาวเปนโรคที่เปนปญหาสําคัญของประเทศท่ีดอยและกําลังพัฒนา โดยกลุมเส่ียงจะเปนเด็ก
ต้ังแตแ รกคลอดจนถึงเด็กวยั เรียน
5. นาํ ไปสรางเปน เอนไซม ฮอรโ มน สารภูมคิ มุ กนั โรค
โปรตีนบางสวนจะถูกนําไปสรางเปนสารท่ีทําหนาท่ีควบคุมการทํางานตางๆ
ภายในรา งกาย เชน เอนไซม ฮอรโ มน สารภมู คิ ุมกนั โรค เพื่อใหรา งกายสามารถทาํ งานไดอ ยา งปกติ
การยอยและการดดู ซึมโปรตีน
เมื่อรับประทานอาหารประเภทโปรตีนเขาสูรางกายจะเกิดการเปลี่ยนแปลงดวยกัน
3 ข้นั ตอนดังน้ี
1. การยอยโปรตนี
โปรตีนที่มนุษยรับประทานจากอาหารไมวาจะเปนโปรตีนจากพืชหรือจากสัตว
รางกายจะสามารถนําโปรตีนไปใชใหเกิดประโยชนกับรางกายไดตองผานการยอยกอน เพื่อที่จะทํา
ใหขนาดโมเลกลุ ของโปรตนี มขี นาดเล็กลง จนสามารถดูดซึมผานผนังลําไสและเขาสูกระแสเลือดได
จะอยูในรูปของกรดอะมิโน การยอยโปรตีนจากอาหารที่รับประทานน้ันเกิดข้ึนเรียงตามลําดับของ
ทางเดนิ อาหารดงั น้ี
1.1 การยอยโปรตีนภายในปาก ปากและฟนทําหนาท่ีในการบดเคี้ยวอาหารใหมี
ขนาดเลก็ ลงเทา นนั้ เนื่องจากในปากไมมีเอนไซมสําหรับการยอยโปรตีน สารอาหารประเภทโปรตีน
จึงไมมกี ารเปลีย่ นแปลงทางเคมใี นปาก เมือ่ อาหารประเภทโปรตีนถูกกลนื เขาไปในคอหอยและผาน
ลงมาตามหลอดอาหาร จะถูกสงตอไปยังกระเพาะอาหาร ซึ่งมีหนาที่เปนท่ีพักอาหารช่ัวคราวและ
ทําหนาท่ใี นการยอยโปรตีน
1.2 การยอ ยโปรตีนในกระเพาะอาหาร เกิดขนึ้ ไดเ นื่องจากภายในกระเพาะอาหาร
มีการสรางนํ้ายอยออกมามากมายหลายชนิดในการยอยโปรตีน น้ํายอยท่ีกระเพาะอาหารหล่ัง
ออกมาจะมีลักษณะเปนน้ําใสๆ ไมมีสี มีองคประกอบเปนน้ําประมาณรอยละ 99.4 และมี
สวนประกอบทีส่ าํ คญั อ่นื ๆ ดังนี้
1) กรดเกลือ (hydrochloric acid) สรางมาจากพารีเอทัลเซลล (parietal
cells) ในตอมนํา้ ยอยของกระเพาะอาหาร กรดเกลือที่กระเพาะหลั่งมีความเขมขนรอยละ 0.2-0.5
138
มีคา pH ประมาณ 1.0 กรดเกลือที่กระเพาะหล่ังแตกตัวอยูในรูปของไฮโดรเจนไอออนและคลอไรด
ไอออนชว ยทาํ ใหก ระเพาะอาหารมสี ภาพเปนกรด ซึง่ เหมาะกบั การทํางานของเอนไซม การผลติ กรด
เกลือของกระเพาะอาหารในสภาพปกตินั้นจะมีความแตกตางกันขึ้นอยูกับอายุและเพศ โดยการ
ผลิตกรดเกลือจะคอยๆ เพิ่มมากข้ึนสูงสุดในวัยรุนหรือวัยหนุมสาว จากน้ันจะคอยๆ ลดต่ําลงเมื่อ
ยางเขาสูวัยชรา ในเพศหญิงปริมาณกรดเกลือนอยกวาเพศชายเล็กนอย แตในวัยชราเพศชายกลับ
มปี ริมาณกรดเกลือต่ํากวา เพศหญิง
2) เปปซิโนเจน (pepsinogen) เปนน้ํายอยที่ไมมีฤทธิ์ (inactive enzyme)
ถูกผลิตจากซีฟเซลล (chief cell) ของตอมนํ้ายอยท่ีกระเพาะอาหารน้ํายอยชนิดน้ีอยูในรูปไมพรอม
ทจี่ ะทํางานแตสามารถยอ ยโปรตนี ไดกต็ อ เมอ่ื ไดรบั กรดเกลือ เปปซโิ นเจน ถกู เปลีย่ นเปน เปปซนิ ซง่ึ
สามารถยอ ยโปรตีนไดด ใี นภาวะทเ่ี ปนกรด มคี า pH อยูระหวาง 1.2 การทํางานของเปปซิน แสดงได
ดังสมการ
3) มิวซิน (mucin) เปนไกลโคโปรตีนท่ีผลิตโดยมิวคัสเซลล (mucous cell)
ของตอมสรางน้ํายอยที่กระเพาะอาหาร มิวซินเปนสารเมือกท่ีมีคุณสมบัติเปนดาง ทําหนาที่เคลือบ
กระเพาะอาหารเพื่อปองกันอันตรายท่ีเกิดจากการกระทบกระแทกโดยอาหาร ลดการทํางานของ
เอนไซมเปปซนิ บรเิ วณเย่ือบุผิวกระเพาะอาหารและปองกันผนังกระเพาะอาหารถูกทําลายโดยกรด
เกลือ
การยอยอาหารประเภทโปรตีนเร่ิมตนท่ีกระเพาะอาหาร เม่ืออาหารที่เค้ียวละเอียดแลวถูก
กลืนผานเขาสูหลอดอาหารเคล่ือนท่ีลงสูกระเพาะอาหาร กระเพาะอาหารจะเริ่มการหล่ังกรดเกลือ
กรดเกลือที่กระเพาะหลั่งจะไปกระตุนการทํางานของเอนไซมเปปซิโนเจน ซ่ึงเปนเอนไซมที่อยูใน
สภาพท่ียังไมพรอมจะทําปฏิกิริยา ใหเปลี่ยนเปนเอนไซมในสภาพที่พรอมท่ีจะยอยโปรตีนได คือ
เอนไซมเปปซิน ซึ่งเปปซินท่ีเกิดขึ้นนี้จะสามารถยอยโปรตีนได รวมทั้งสามารถเปลี่ยนเปปซิโนเจนท่ี
เหลือใหกลายเปนเปปซินไดอกี ซึ่งกระบวนการหลังเรียกวา ออโทแคทตาไลซิส (autocatalysis)
เอนไซมเปปซินเปนเอนโดเปปทิเดส (endopeptidase) จะยอยโปรตีนใหเปนโมเลกุลที่เล็ก
ลง โดยจะยอยพันธะเปปไทดที่บริเวณกลางโมเลกุลของโปรตีน ออกฤทธ์ิไดดีที่ pH 1.0-2.0 ใหได
เปนโปรตโิ อส (proteose) เปปโตน (peptone) และพอลิเปปไทด (polypeptide) ทีม่ คี วามยาวตา งๆ
กันแลวจะถูกสงตอไปยงั ลาํ ไสเ ลก็
139
pepsinogen pepsinogen pepsin
หรอื pepsin
Proteins pepsin proteoses, peptones, polypeptidase
นอกจากนีเ้ ปปซินยังมีคณุ สมบตั ิในการทาํ ใหน มเปนกอ น โดยทก่ี รดเกลอื และเปปซนิ ทาํ
หนาที่เปล่ียนเคซีน (casein) ซ่ึงเปนโปรตีนในน้ํานมใหเปนพาราเคซีน (paracasein) เพ่ือให
สามารถละลายไดจากน้ันพาราเคซีนจะรวมกับแคลเซียมไอออน (Ca++) เปลี่ยนเปนแคลเซียม
พาราเคซีเนต (calcium paracaseinate) ซึ่งไมล ะลายนํา้ และตกตะกอนเปนล่ิม ทําใหพาราเคซีเนต
ผานกระเพาะและลําไสไดชาลง จึงมีโอกาสถูกยอยดวยเอนไซมยอยโปรตีนไดนานข้ึน ซ่ึงมี
ความสําคัญตอการดูดซึมและการใชประโยชนต อทารกอยางมาก
pepsin Ca2+
casein
paracasein Ca-paracaseinate
และ HCL (soluble) (insoluble curd)
1.2 การยอ ยโปรตนี ภายในลาํ ไสเ ล็ก
การยอยโปรตนี ในลาํ ไสเ ลก็ แบงออกเปน 2 ตอน คือ
1) การยอยอาหารโดยนํ้ายอยที่หลั่งมาจากตับออน เมื่ออาหารที่เคี้ยวผาน
เขาสูกระเพาะอาหารแลว กระเพาะอาหารจะมีการเคลื่อนไหวโดยการบีบและคลายตัวเพ่ือให
อาหารไดคลุกเคลากับนํ้ายอยภายในกระเพาะอาหาร ซึ่งมีผลใหมวลอาหารมีฤทธิ์เปนกรดและ
สามารถทําใหนํ้ายอยในกระเพาะอาหารทํางานไดอยางมีประสิทธิภาพ อาหารที่คลุกเคลากับ
นํ้ายอยและเตรียมจะผานไปลําไสเล็กจะมีลักษณะคอนขางเหลว เรียกวา “แอซิด ไคม” (acid
chyme) ทั้งน้ีขึ้นอยูกับจํานวนอาหารและน้ํายอยจากกระเพาะอาหาร จากนั้นการบีบตัวของ
กระเพาะอาหาร แอซิดไคม จะผานไพโรลิกสฟงเตอร (pyrolic sphincter) ซ่ึงเปนหูรูดระหวาง
กระเพาะอาหารกับลําไสเล็กตอนตน และกระตุนใหเกิดการหล่ังนํ้ายอยจากตับออน เอนไซมใน
140
น้ํายอยจากตับออนทําหนาที่ยอยอาหารประเภทโปรตีน (pancreatic protease) เอนไซมเหลานี้
สรางขึ้นในสภาพที่เปนตัวตั้งตนของเอนไซม (proenzyme) ที่ไมมีฤทธ์ิกอนเพ่ือเปนการปองกัน
ตนเองไมใหเ อนไซมน ี้ยอ ยหรอื ทําลายเซลลของตับออนเอง เมือ่ ถูกกระตุนแลวจึงเปล่ียนเปนเอนไซม
ท่มี ฤี ทธ์ิในการยอ ยโปรตีนได เอนไซมเหลานี้ ไดแก
- ทริพซิน (trypsin) ทริพซิน ถูกสรางข้ึนในสภาพของทริพซิโนเจน
(trypsinogen) ถูกเปล่ียนเปนทริพซินโดยฤทธิ์ของ เอนเทอโรไคเนส (enterokinase) ท่ีสรางข้ึนมา
จากผนงั ของลาํ ไสเ ลก็ และโดยทริพซินเอง
trypsinogen enterokinase trypsin
หรอื trypsin
การกระตุนฤทธ์ิโดยเอนเทอโรไคเนสนี้เกิดข้ึนที่ pH ประมาณ 6-9 ตอมาทริพซินที่เกิดข้ึนนี้
สามารถกระตุนฤทธ์ิของทริพซิโนเจนท่ีเหลือเปนทริพซินไดท่ี pH ประมาณ 7-8 การกระตุนฤทธิ์โดย
เอนเทอโรไคเนสน้ีเกิดข้ึนไดอยางรวดเร็ว และเร็วกวาการเกิดออโตคะทาไลซิส (autocatalysis)
ดว ยทริพซนิ เองถึง 20,000 เทา
ทริพซิน เปนเอนโดเปปทิเดส (endopeptidase) ชนิดหนึ่งที่ยอยพันธะเปปไทดบริเวณ
ภายในโมเลกุลของโปรตีน ที่ pH 7.5-8.5 ซ่ึงเปนภาวะท่ีเหมาะสมของทริพซินในการยอยโปรตีน
โปรตีนท่ีเสียสภาพธรรมชาติจะถูกยอยไดเร็วกวาโปรตีนธรรมชาติ ความรอนในการหุงตมอาหาร
สามารถทําลายพันธะบางสว นใหขาดออกจากกัน จะชวยเปลยี่ นสภาพธรรมชาตขิ องโมเลกลุ โปรตนี
ทําใหยอยไดงายขึ้น เชน การลวกไข ความรอนจะไปทําลายพันธะเคมีอื่นๆ ในโปรตีนใหงายตอการ
ทํางานของเอนไซมในรางกาย การใหความรอนสูงเกินไปอาจทําใหพันธะบางชนิดมีความตานทาน
ตอเอนไซมย่ิงขึ้น เชน ไขตมที่ตมจนแข็งเกินไป หรือไขดาวที่ทอดจนเกรียมจะยอยยากกวาไขลวก
ทริพซินเปนเปปทิเดสท่ีมีความสามารถมากท่ีสุดในการยอยโปรตีนที่รางกายรับประทานเขาไปหรือ
สวนที่ยอยแลวจากเปปซิน เชน โปรติโอส เปปไทด และพอลิเปปไทด จนกระท่ังไดพอลิเปปไทด
สายส้ันๆ โอลิโกเปปไทด และอาจมีกรดอะมโิ นบา งเลก็ นอ ย
trypsin oligopeptidase,amino acid
proteose, peptone, polypeptide
141
- ไคโมทริพซิน (chymotrypsin) ไคโมทริพซิน ถูกสรางข้ึนคร้ังแรก
ในสภาพของไคโมทริพซิโนเจน (chymotrypsinogen) แลวถูกกระตุนใหเปลี่ยนไปเปน
ไคโมทริพซิโนเจนไดโดยทริพซินและไคโมทริพซินนั้นเอง ไคโมทริพซินเปนเอนโดเปปทิเดสชนิด
หนง่ึ สําหรบั ยอ ยโปรตีนและพอลเิ ปปไทดต างๆ ซึ่งเปนผลที่เกดิ จากการยอ ยดวยเปปซนิ และ ทริ
พซิน มี pH ทีเ่ หมาะสมประมาณ 7.5-8.5 ผลทีไ่ ดรับจากการยอยคือ พอลิเปปไทดสายส้ันๆโอลิ
โกเปปไทด และกรดอะมโิ นจาํ นวนเล็กนอ ย นอกจากนน้ั ไคโมทริพซนิ ยงั เปนเอนไซมทส่ี ามารถทํา
ใหน มเกิดเปน กอ นไดมากกวาทริพซิน
chymotrypsin
proteose, peptone, polypeptide oligopeptidase, amino acid
- อิลาสเตส (elastase) อิลาสเตส ถกู สรา งขน้ึ ในรปู ของโปรอลิ าสเตส
(proelastase) ซึ่งจะถูกเปล่ียนไปเปนอิลาสเตสไดโดยการทํางานของทริพซินหรือ
เอนเทอโรไคเนส (enterokinase) อิลาสเตส เปนเอนโดเปปทิเดส (endopeptidase) ชนิดหน่ึงท่ี
สามารถยอยโปรตีนไดหลายชนิด เชน คอลลาเจน (collagen) ซ่ึงมีโครงสรางที่สลับซับซอน
และมิวโคพอลิแซ็กคาไรด (mucopolysaccharide) อยูในโมเลกุลดวย นอกจากน้ียังมี
ความสามารถเปนพิเศษในการยอยอิลาสติน (elastin) แตไมยอยเคราติน (keratin) ซึ่งเปน
โปรตีนในผมและเล็บ ผลทไ่ี ดจากการยอยของอลิ าสเตส คือ พอลิเปปไทด
trypsin elastase
proelastase
หรือ enterokinase
- คารบอกซิเปปทิเดส A และ B (carboxypeptidase A และ B) สาร
ตง้ั ตนคอื โปรคารบ อกซเิ ปปทเิ ดส A และ B ซึ่งจะเปล่ียนเปนคารบอกซิเปปทิเดส A และ B โดยการ
ออกฤทธ์ขิ องทรพิ ซนิ
procarboxypeptidase A trypsin carboxypeptidase A
procarboxypeptidase B 142 carboxypeptidase B
trypsin
- คารบอกซิเปปทิเดส เปนเอกโซเปปทิเดส (exopeptidase) ที่
สามารถยอ ยพนั ธะเปปไทด บริเวณปลายโมเลกุลของโปรตีนท่ีมีคารบอกซิลอิสระ ทําใหกรดอะมิโน
ทป่ี ลายดา น C-terminal หลดุ ออกมา สวนท่ีเหลอื คอื พอลเิ ปปไทดท ่มี กี รดอะมิโนส้นั ลง 1 โมเลกลุ
อาหารประเภทโปรตีนที่ถูกยอยมาบางแลว โดยเปปซนิ ในน้ํายอ ยกระเพาะอาหารจนไดเ ปน
โปรติโอส เปปโตน และพอลิเปปไทดน้ัน เม่ือผานจากกระเพาะอาหารมายังลําไสเล็กจะถูกยอย
ตอไปโดยเอนไซมจากตับออน ซึ่งมี 2 ชนิด คือ เอนโดเปปทิเดส จะยอยพันธะที่อยูภายในโมเลกุล
ของโปรตีน ไดแก ทริพซิน ไคโมทริพซิน อิลาสเตส และเอกโซเปปทิเดส จะยอยพันธะเฉพาะท่ีอยู
ปลายสุดในโมเลกลุ ของโปรตีน ไดแก คารบอกซเี ปปทิเดส Aและ B
เอนไซมจากตับออนทั้ง 5 ชนิดน้ีจะชวยยอยโปรติโอส เปปโตน และพอลิเปปไทด จนได
พอลิเปปไทดขนาดเล็กเปนสวนใหญ และไดกรดอะมิโนจํานวนเล็กนอย พอลิเปปไทดขนาดเล็ก
เหลา นี้จะถูกยอยตอ ไปอยา งสมบูรณเปน กรดอะมิโนโดยเอนไซมจ ากผนังของลําไสเล็กตอไป
2) การยอยอาหารโดยน้ํายอยที่หลั่งจากลําไสเล็ก นํ้ายอยท่ีถูกหล่ังจาก
ลําไสเล็กเพื่อยอยโปรตีน ไดแกอะมิโนเปปทิเดส (aminopeptidase) อะมิโนเปปทิเดส เปนเอนไซม
ท่มี ีอยูใ นบรัช บอรเดอรของลําไสเล็ก เปนเอกโซเปปทิเดส ทําหนาท่ีสลายพันธะเปปไทดท่ีติดอยูกับ
หมูอะมิโน (amino group) บริเวณปลายโมเลกุลของโปรตีน ตอจากการยอยของเอนไซมจากตับ
ออน เมื่อเปปไทดเหลานั้นผานเขาในบรัช บอรเดอรจะถูกยอยใหกลายเปนกรดอะมิโน และถูกดูดซึม
เขาสูกระแสโลหติ ทันที
aminopeptidase amino acid
polypeptide,peptides
dipeptidase
ปาก 143
กระเพาะ สรปุ กระบวนการยอ ยโปรตนี
อาหาร
Proteins
Proteins
HCl หรือ
: pepsinogen
Pepsin
ลําไสเ ลก็ Proteoses, peptones
ตบั ออน : Enterokinase Trypsin
Trypsinogen
Trypsin
chymotrypsinogen trypsin และ Chymotrypsin
chymotrypsin
trypsin หรือ Elastase
Proelastase
carboxypeptidase A
enterokinase carboxypeptidase B
trypsin
Procarboxypeptidase A
trypsin
Procarboxypeptidase B
Oligopeptides, Dipeptides, amino acids
ลาํ ไสเล็ก : Aminopeptidase
Tripeptidase
Dipeptidase
Amino Acids
ภาพที่ 5.6 การยอ ยโปรตนี
ทม่ี า (สนุ ยี สหัสโพธ,์ิ 2543, หนา 58)
144
2. การดดู ซึมโปรตนี
เม่ือโปรตีนถูกยอยจนถึงขั้นสุดทายจะไดเปนกรดอะมิโน ซ่ึงสามารถจะซึมผาน
ผนังลําไสเ ลก็ โดยวิธแี อกทฟี ทรานสปอรต (active transport) โดยอาศัยพลงั งานจากโปรตนี ชว ยพา
(carrier protein) ทีอ่ ยูในเยือ่ เซลล และมกี ารแขงขนั กันระหวางชนิดของกรดอะมิโนดวย นอกจากน้ี
การดูดซึมยังเกิดควบคูไปกับการดูดซึมโซเดียม โดยอาศัยวิตามินบีหกและแมงกานีสชวยในการ
ดูดซึม กรดอะมิโนจะถูกดูดซึมอยางรวดเร็วผานผนังลําไสเล็กเขาสูกระแสโลหิตและทอนํ้าเหลือง
แตสวนใหญกรดอะมิโนจะเขาสูเสนโลหิตดําแลวไหลไปยังตับ โดยตับจะรับกรดอะมิโนไวตามชนิด
และจํานวนท่ีตับตองการในขณะนั้น สวนท่ีเหลือจะไหลผานไปกับโลหิตสูหัวใจ จากน้ันหัวใจจะฉีด
โลหิตท่ีมีกรดอะมิโนไปยังอวัยวะตางๆ ท่ัวรางกาย เม่ือกระแสโลหิตผานไปยังอวัยวะใด อวัยวะน้ัน
จะรับเอากรดอะมิโนไวตามจํานวนและชนิดท่ีตองการ อวัยวะที่รับไวมาก ไดแก ตับ และไต สวน
กลามเนื้ออาจจะรับไวไดมากแตไมมากเทากับอวัยวะท้ังสอง สําหรับสมองเปนอวัยวะท่ีรับไดนอย
ท่ีสุด อตั ราการดูดซมึ กรดอะมโิ น ขน้ึ อยูกับปจจยั ตาง ดังนี้
1) ปริมาณกรดอะมิโนและสัดสวนของกรดอะมิโนชนิดตางๆ ท่ีไดจากการ
ยอ ยสลาย กรดอะมิโนทไี่ ดจากโปรตนี พชื จะดดู ซึมไดนอยกวากรดอะมิโนที่ไดจากโปรตนี จากสัตว
2) ปรมิ าณของโปรตนี ชวยพาทีอ่ ยใู นเซลลข องเยอื่ บุลําไสเ ล็ก
3) ความตอ งการกรดอะมโิ นของเซลลและเนือ้ เยื่อของรางกาย
ในบางกรณอี าหารโปรตนี สามารถจะถกู ดดู ซมึ เขาสกู ระแสโลหติ ไดท ันทีโดยไมตองผา นการ
ยอยแตป ระการใด การดูดซึมในรูปของโปรตีนในโมเลกุลโดยตรงเกิดข้ึนในทารกแรกเกิดที่ดูดน้ํานม
แม นอกจากนั้นปริมาณของเอนไซมตางๆ สําหรับการยอยโปรตีนในน้ํายอยจากกระเพาะอาหาร
และจากตับออนในทารกเจือจางกวาในผูใหญ ดังน้ันทารกจะสามารถดูดซึมภูมิคุมกัน (antibody)
ซ่ึงมีอยูในน้ํานมเหลืองของนมแมได การดูดซึมโปรตีนเชนนี้มีความสําคัญมาก เพราะทําใหทารก
ไดรับภูมิคุมกันของมารดาไวตอตานโรคโดยไมตองถูกยอยเสียกอน ซ่ึงความสามารถในการดูดซึม
แบบนจ้ี ะส้นิ สดุ ลงภายหลงั การคลอดเพียงไมกี่เดือน ทั้งนี้อาจเน่ืองมาจากกระเพาะอาหารหล่ังกรด
และน้ํายอ ยไดดีขน้ึ และทารกสามารถสรา งภูมคิ ุมกนั ไดเอง
นอกจากนี้ในผูใหญบางคนท่ีรับประทานอาหารบางชนิด เชน อาหารทะเล กุง สตรอเบอรี่
หัวหอม นม ขาวสาลี หรืออ่ืนๆ จะเกิดโรคภูมิแพ ท้ังนี้เน่ืองจากลําไลเล็กมีการดูดซึมโปรตีนที่ยังไม
ถูกยอย ซ่ึงมีอยูในอาหารที่รับประทานเขาไป แมมีปริมาณเพียงเล็กนอยก็เพียงพอที่จะกอใหเกิด
ปฏิกิริยาการแพข้ึนได เชน การจาม นํ้ามูกไหล นํ้าตาไหล หอบหืด ผื่นแดง ปวดศีรษะ และอาเจียน
เปน ตน
145
ความผดิ ปกติในการยอยโปรตนี และการดดู ซึมกรดอะมิโน
ความผิดปกตใิ นการยอยโปรตีนสวนใหญเ กิดขนึ้ เน่ืองมาจากการขาดเอนไซมยอยโปรตีน
หรือมีปริมาณลดนอยลงในโพรงทางเดินอาหารซึ่งมีสาเหตุมาจากการมีความผิดปกติเกิดข้ึนท่ีตับ
ออน เชน ตับออนอักเสบ หรือโรคซิสติกไฟโบรซิส (cysticfibrosis) เปนตน มีผลทําใหกระบวนการ
ยอยโปรตีนลดลง และการดูดซึมโปรตีนลดลงตามไปดวย จึงทําใหมีการสูญเสียไนโตรเจนไปกับ
อุจจาระ นอกจากนี้ในคนบางคนจะไมมีเอนไซมทริปซินในนํ้ายอยสําหรับยอยอาหารจากตับออน
ซึ่งเปนความผิดปกติทางกรรมพันธุอยางหน่ึงมีผลทําใหการยอยโปรตีนเกิดข้ึนอยางไมสมบูรณใน
บริเวณโพรงลาํ ไสเล็ก
สําหรับความผิดปกติในการดูดซึมกรดอะมิโนสวนใหญเกิดขึ้นจากการขาดตัวพาจําเพาะ
หรือมีปริมาณตัวพาลดลงในบริเวณบรัชบอรเดอรของเซลลดูดซึม มีผลใหการดูดซึมกรดอะมิโนท่ี
จําเปนตอรางกายลดนอยลง ความผิดปกติดังกลาวเกิดขึ้นจากความผิดปกติทางพันธุกรรม
นอกจากมีความผดิ ปกตใิ นลําไสเ ลก็ แลวยังมีความผิดปกติเกดิ ขึ้นที่ไตอีกดวย โดยพบวาปริมาณตัว
พาของกรดอะมิโนลดนอยลง หรือไมมีในบริเวณทอไตทําใหไมมีการดูดซึมกรดอะมิโนเขาสูรางกาย
ดังน้ันคนที่มีความผิดปกติของตัวพากรดอะมิโนจะทําใหมีการสูญเสียกรดอะมิโนออกไปทาง
ปส สาวะ และอจุ จาระกลมุ อาการทผี่ ิดปกตมิ ีดังนี้
1. ซิสทนิ ูเรีย (cystinuria)
เปน ภาวะทีม่ ีกรดอะมิโนซิสทีน (cystine) ในปสสาวะในปริมาณสงู ภาวะดงั กลา วเกดิ ขน้ึ
จากความผิดปกติกับตัวพาของกรดอะมิโนท่ีมีฤทธ์ิเปนกลางในบริเวณทอไตสวนตนและลําไสเล็ก
ทําใหการดูดซึมกลับของกรดอะมิโนไลซีน และอารจีนีนรวมท้ังกรดอะมิโนที่มีซัลเฟอรเปน
สวนประกอบ เชน ซิสทีนในบรเิ วณทอไตสว นตน และในบริเวณลําไสเล็กลดลง
2. โพรลินเู รีย (prolinuria)
เปนภาวะที่มีกรดอะมิโนโพรลีน (proline) อยูในปสสาวะในปริมาณสูง ภาวะนี้ไมคอย
พบบอย โดยจะพบความผิดปกติของตัวพากรดอะมิโนที่อยูในระบบอิมิโน (imino system) เชน
โพรลีน และไฮดรอกซีโพรลีน (hydroxyproline) ในบริเวณทอไตสวนตน และลําไสเล็กทําใหการดูด
กลับของกรดอะมโิ นเหลาน้ีในบริเวณดังกลา วลดนอยลง
3. กลุมอาการของการดูดซึมเมไทโอนีนผิดปกติ (methionine malabsorption
syndrome) กลุม อาการนไ้ี มคอ ยพบบอย เกดิ ข้ึนจากความผิดปกติของตัวพากรดอะมิโนเมไทโอนีน
ของเซลลด ูดซมึ ในบรเิ วณลําไสเ ล็กเทาน้ันโดยไมพบวามีความผิดปกติในอวัยวะอ่ืน การดูดซึมเมไท
โอนีนในบริเวณลําไสเล็กจะลดลง ทําใหเมไทโอนีนหลงเหลือในลําไสใหญและแบคทีเรียจะนําไปใช
146
ในการผลิตอัลฟาไฮดรอกซีบิวทีริก (α-hydroxybutyric acid) ออกมากับอุจจาระเปนผลทําให
อจุ จาระมกี ลนิ่ เหม็นมาก
กระบวนการเผาผลาญโปรตนี
กรดอะมิโนที่ถูกดูดซึมจากทางเดินอาหาร มาจากอาหารประเภทโปรตีนที่กินเขาไปเปน
สวนใหญ รวมทั้งโปรตีนท่ีไดมาจากทางเดินอาหารเองที่เกิดขึ้นจากเซลลเย่ือบุผิวของทางเดิน
อาหารท่ีตายหรือหลุดออกมาในระบบทางเดินอาหาร รวมทั้งเอนไซมและเมือกจะถูกยอยให
กลายเปน กรดอะมโิ นแลวถกู ดูดซึมเขา สูกระแสโลหิต
1. การลําเลียงกรดอะมิโนเขา สูต ับ
กรดอะมิโนท่ีเกิดจากการยอยอาหารโปรตีนและสวนท่ีเหลือจากเซลลและน้ํายอย จะถูกดูด
ซึมจากลําไลเล็กเขาสูตับทางเสนโลหิตดําพอรตัล เมื่อเขาสูตับแลวกรดอะมิโนจะถูกเปลี่ยนแปลง
จากเซลลของตับใหกลายเปนโปรตีนพลาสมา ซ่ึงไดแก อัลบูมิน ซ่ึงเปนโปรตีนที่ทําหนาที่ชวย
เสริมแรงดันออสโมติกในโลหิต และทําหนาท่ีลําเลียงและขนสงโลหะอิเล็กโทรไลต กรดไขมัน
กรดอะมิโน บิลลิรูบิน (bilirubin) โกลบูมิน (globumin) เอนไซมและยาชนิดตางๆ เปนสวนใหญ
รวมท้งั ไฟบริโนเจน (fibrinogen) และโพรทรอมบิน (prothrombin) ซึ่งทําหนาท่ีชวยใน การแข็งตัว
ของเลือด เปนตน นอกจากน้ีก็จะนําไปสรางโปรตีนที่ใชเองในตับ โดยเปล่ียนแปลงเปนยูเรียและ
เก็บไวในรูปของกรดอะมิโนบางสวน สวนกรดอะมิโนท่ีเหลือประมาณรอยละ 25 จะถูกสงเขาไปใน
กระแสโลหติ (ภาพที่ 5.7)
ทางเดินอาหาร ตับ กระแสโลหติ
อาหารพวกโปรตนี โปรตีนพลาสมา โปรตีนพลาสมา
กรดอะมิโน
กรดอะมิโน
กรดอะมิโน กรดอะมโิ น ยูเรีย ยเู รีย
กรดอะมิโนในตบั
โปรตีนจากเซลลและเอนไซม โปรตนี ตบั
ภาพท่ี 5.7 การดดู ซมึ และการลําเลียงกรดอะมโิ น
ทมี่ า (สนุ ีย สหัสโพธิ์,2543, หนา 60)
147
2. การกระจายกรดอะมิโนไปยงั อวัยวะตา งๆ ของรางกาย
2.1) โปรตีนไนโตรเจนในระบบทางเดินอาหาร อาหารโปรตีนที่รางกายยอยไมทันหรือ
ยอยไมไดรวมท้ังโมเลกุลของเซลลเยื่อบุผิวที่อยูในโพรงของลําไสใหญ จะถูกแบคทีเรียยอยให
กลายเปน โปรตนี ไนโตรเจน แลวกําจัดออกจากรางกายเปนอจุ จาระและแอมโมเนียม ซงึ่ จะถกู ดดู ซมึ
เขาสกู ระแสโลหิตทางเสน เลอื ดดาํ พอรต ัลเขาสูต บั แอมโมเนียมเปนสารทีท่ าํ ใหการทํางานของเซลล
สมองเสียหายและเปนอันตราย ดังน้ันตับจึงทําหนาที่เปล่ียนแอมโมเนียมใหกลายเปนยูเรียเขาสู
กระแสโลหิตแลวถูกกําจัดออกจากรางกายทางปสสาวะที่ไต นอกจากนี้แอมโมเนียมอีกสวนหนึ่ง
เกิดข้ึนจากกระบวนการดีแอมมิเนช่ัน (deamination) ของกรดอะมิโนในไต แอมโมเนียมสวนนี้จะ
ถูกดูดซึมเขาสูกระแสโลหิตไปยังตับเพ่ือเปล่ียนใหเปนยูเรียและบางสวนของแอมโมเนียมก็จะถูก
กําจดั ออกจากรา งกายทางปส สาวะ (ภาพท่ี 5.8)
ภาพที่ 5.8 เมตาบอลซิ ึมของโปรตีน
ท่มี า (ธรี ะยุทธ กลนิ่ สคุ นธ, 2529)
148
2.2) กรดอะมิโนในตับบางสวนจะถูกนําไปเปล่ียนแปลงใหเปนไกลโคเจนและไขมัน โดย
การสลายกรดอะมิโนใหมใ นกระบวนการดแี อมมิเนชัน่ กรดอะมิโนแยกออกเปน หมูอะมิโน (-NH2)
และสวนที่เหลือซ่ึงไมมีไนโตรเจน (non-nitrogen residue) หรือกรดคีโตน (keto-acid) กรดอะมิโน
สวนท่ีเกินแกความตองการจะถูกนําไปใชเปนพลังงาน โดยตับจะแยกเอาสวนท่ีเปนหมูอะมิโนออก
จากโมเลกุล หมูอะมิโนถูกเปล่ียนเปนยูเรียและแอมโมเนียมไอออน (NH4+) ซ่ึงถูกขับออกทาง
ปสสาวะท่ีไต สวนกรดคีโตนจะถูกเปลี่ยนเปนคารโบไฮเดรตเรียกวาคลูโคจีนิกอะมิโนแอซิด
(glucogenic amino acid) สวนกรดคีโตนท่ีเปลี่ยนเปนไขมันเรียกวาคีโตจีนิกอะมิโนแอซิด
(ketogenic amino acid) หรือเผาผลาญใหเกิดพลังงานและความรอนตามความตองการของ
รา งกาย
2.3). กรดอะมิโนที่เขาสูไต กรดอะมิโนท่ีเขาสูไตน้ันจะออกจากกระแสโลหิตผาน
กรวยไตแตไมถ กู ดูดซมึ กลับเขาสูเซลลข องไตทั้งหมด อยางไรก็ตามโปรตีนท่ีมีโมเลกุลเลก็ ทีส่ ดุ จะถกู
กรองผานกรวยไตและจึงไมถูกดูดซึมกลับ จึงถูกกําจัดออกจากรางกายทางปสสาวะ ดังนั้นใน
ปสสาวะจะมีโปรตีนไนโตรเจนอยูไดเชนกนั
2.4). กรดอะมิโนกระจายเขาสูอวัยวะอ่ืนๆ กรดอะมิโนในกระแสโลหิตจะเขาสู
อวัยวะตางๆ ของรางกายเพื่อนําไปใชในการสรางโปรตีนเนื้อเยื่อ เปปไทดฮอรโมน โปรตีนเอนไซม
ภายในเซลลและโปรตีนเอนไซมในทางเดินอาหาร โปรตีนและเปปไทดอ่ืนเพื่อการซอมแซมและการ
ทํางานของเซลล
การสลายกรดอะมโิ น
กรดอะมิโนเปนองคประกอบของโปรตีน แตโปรตีนไมใชเปนแหลงของพลังงานท่ีสําคัญ
โดยท่ัวไปแลวสิ่งมีชีวิตจะใชกรดอะมิโนเปนแหลงพลังงานก็ตอเม่ือขาดแคลนพลังงานจาก
คารโบไฮเดรต และไขมนั โดยทัว่ ไปคนปกติจะใชกรดอะมิโน 3/4 ของกรดอะมิโนที่ไดจากอาหารใน
การสงั เคราะหโ ปรตนี และอกี 1/4 ของกรดอะมโิ นทไี่ ดจ ากอาหารจะถูกนําไปเผาผลาญเปนพลังงาน
ซ่ึงตองมีปฏิกิริยาที่จะเปลี่ยนกรดอะมิโนใหเปนสารตัวกลางของไกลโคไลซิสหรือวัฏจักรเครบส
สารตวั กลางดงั กลา ว ไดแ ก ไพรูเวต (pyruvate) แอซีสติลโคเอ (acetyl CoA) แอลฟา-คีโตกลูตาเรต
(α -ketoglutalate) ซักซินิลโคเอ (succinyl CoA) ฟูมาเรต (fumarate) และออกซาโลแอซีเตต
(oxaloacetate) ซึ่งในการสลายกรดอะมิโนเพื่อใชเปนแหลงพลังงาน กรดอะมิโนจะถูกสงไปที่ตับ
(ภาพที่ 5.9) เพื่อใหเซลลของตับสลายกรดอะมิโนเหลานั้นดวยปฏิกิริยาดีแอมมิเนชั่น ปฏิกิริยานี้
149
เปนการดึงเอาหมูอะมิโน (-NH2) ออกจากโมเลกุลของกรดอะมิโน โดยมีเอนไซมอะมิโนออกซิเดส
เปนตวั เรงปฏิกิรยิ า ผลทไี่ ดคือ กรดแอลฟา-คีโตน (α-ketoglutalate) และแอมโมเนียม (NH3)
ภาพที่ 5.9 ปฏิกริ ิยาการสลายกรดอะมิโน
ท่ีมา (Robinson, C.H,1978)
150
การเปลยี่ นแปลงของกรดแอลฟาคีโตน
กรดแอลฟาคีโตน สามารถเปล่ียนไดหลายทางดังนี้
1. แปรสภาพไปเปน ไกลโคเจนและไขมนั
กรดอะมิโนกลุมหน่ึงจะถูกเปล่ียนไปเปนกรดไพรูเวต ซึ่งจะสามารถเปล่ียนตอไปเปน
กลูโคสได เรียกกรดอะมิโนกลุมนี้วา กลูโคจินิกอะมิโนแอซิด (glucogenic amino acid) สวน
กรดอะมิโนอีกกลุมหนึ่งจะถูกเปลี่ยนไปเปนกรดแอซีโตนแอซิด และแอซิติลโคเอ ซึ่งจะถูก
เปล่ยี นเปน ไขมนั เรยี กกรดอะมโิ นกลุม นวี้ า คีโตจนิ ิก อะมิโนแอซิด (ketogenic amino acid) (ภาพ
ท่ี 5.10)
ภาพท่ี 5.10 กรดอะมโิ นท่ีเขาสูวถิ ีรวมเมตาบอลิซึมของคารโบไฮเดรต และไขมัน
ทม่ี า (Robinson, C.H.1978)
151
2. สรา งกรดอะมโิ นชนิดทไี่ มจ ําเปน
โดยเกิดปฏิกิริยาทรานสแอมมิเนชั่น (transamination) ซ่ึงเปนปฏิกิริยาการโยกยาย
หมูอะมิโนชนิดหน่ึงใหเปนกรดแอลฟาคีโตน โดยมีเอนไซมทรานสแอมมิเนช่ัน เปนตัวเรงปฏิกิริยา
ทําใหเกิดกรดอะมิโนชนิดใหมขึ้น เชน ปฏิกิริยาระหวางกรดกลูตามิก (กรดอะมิโน) กับกรดไพรูวิก
(กรดแอลฟาคีโตน) ซ่ึงทาํ ใหเ กิดกรดอะมิโนชนดิ ใหม (อะลานีน) ดังสมการ
ทรานสแอมมิเนส
CH2 – CH2 – CH–COOH+CH3–C–COOH CH2–CH2–C– COOH+CH3 – CH–COOH
COOH NH2 O COOH O NH2
กรดกลูตามิก กรดไพรวู กิ กรดแอลฟาคีโตกลตู าริก อะลานนี
(กรดอะมิโน) (กรดแอลฟาคีโต) (กรดแอลฟาคีโต)
ปฏิกิริยาทรานสแอมมิเนชั่นนั้นมีความสําคัญตอรางกายมาก เพราะทําใหรางกายสราง
กรดอะมโิ นเฉพาะทไี่ มจ ําเปน (non-essential amino acid) ไดเ อง ในกรณที ่ีไดรบั อาหารไมเพยี งพอ
เชน เมื่อเซลลไดรับกรดอะมิโนอะลานีนไมเพียงพอจากอาหารท่ีรับประทาน เซลลจะสังเคราะหอะ
ลานนี ข้ึนไดเ อง แตก รดอะมิโนท่ีจําเปน นัน้ ตอ งไดร ับจากอาหารเทานัน้
3. สลายใหไดพ ลังงาน
กรดแอลฟาคีโตนซ่ึงอยูในสภาพตัวกลางในไกลโคไลซิส หรือวัฏจักรเครบสดังกลาว
ขางตน (ไพรูเวต แอซีตลิ โคเอ แอลฟา-คโี ตนกลตู าเรต ซักซนิ ลิ โคเอ ฟูมาเรต และออกซาโลแอซีเตต)
จะถูกสงตอไปยังวิถีรวมของเมตาบอลิซึมเพ่ือผลิตพลังงานที่จุดตางๆ ในวัฏจักรเครบส ท้ังน้ีขึ้นอยู
กับชนิดของแอลฟา-คีโตนน้ันๆ วาไดมาจากกรดอะมิโนชนิดใด แอลฟา-คีโตนจะถูกออกซิไดสไป
เปนพลังงาน คารบอนไดออกไซด และน้าํ ในวฏั จักรเครบส
จากปฏิกิริยาดีแอมมิเนชั่นท่ีกลาวในตอนตน นอกจากเกิดกรดแอลฟา-คีโตนซ่ึงเซลล
นําไปใชประโยชนแลว ยังเกิดแอมโมเนียมขึ้นอีกดวย แตเน่ืองจากแอมโมเนียมมีพิษตอรางกาย
เซลลจงึ แปรสภาพไปเปน ยูเรีย (urea) แลวกําจัดออกจากรางกายทางปสสาวะ นอกจากน้ีจะมีแอ
มโนเนยี มบางสวนท่รี างกายนาํ ไปใชประโยชนในการสังเคราะหพวิ รีน (purine)
152
การประเมินคณุ คา โปรตีน
อาหารแตละชนิดท้ังในกลุมพืชและสัตว จะมีปริมาณของโปรตีนและสวนประกอบของ
กรดอะมิโนที่แตกตางกัน ซ่ึงจะมีผลใหมนุษยและสัตวเจริญเติบโตไดมากนอยตางกัน หรือไดรับ
คุณภาพของโปรตีนท่ีตางกัน วิธีที่ใชในการประเมินคุณภาพโปรตีนในอาหารมีหลายวิธี ในทาง
โภชนาการวธิ กี ารประเมนิ คุณภาพของโปรตีนที่สาํ คญั มี 4 วิธี ดงั นี้
1. คาไบโอโลจิคอลของโปรตนี
คาไบโอโลจิคอลของโปรตีน (Biological Value : B.V.) หรือคุณคาทางชีววิทยา
หมายถึง คุณคาของโปรตีนท่ีรางกายเก็บสะสมไว (สําหรับสรางเน้ือเย่ือ) โดยคิดเปนรอยละ เมื่อ
เปรยี บเทียบกบั ปรมิ าณทีถ่ กู ดูดซึม
วิธีการประเมินคุณคาของโปรตีนดวยวิธีนี้จะตองทําการศึกษาดวยการหาดุลไนโตรเจน
(nitrogen balance) เพ่ือหาคาของโปรตีนท่ีถูกดูดซึมกับคาของโปรตีนที่เก็บสะสมไวแลวนํามา
ประเมนิ ตามสูตร ดังน้ี (วีนัส ลีฬกลุ และคณะ,2545)
คณุ คา ทางชวี วิทยา (B.V.) = Food N – (UN + FN) X 100
Food N – FN
เม่อื Food N คือ ไนโตรเจนในอาหารท่ไี ดรบั
UN คอื ไนโตรเจนทถี่ กู ขับออกทางปส สาวะ (urinary nitrogen)
FN คือ ไนโตรเจนทถ่ี ูกขบั ออกทางอจุ จาระ (fecal nitrogen)
คา B.V ที่ไดมีคาตั้งแต 1-100 ถาโปรตีนชนิดใดมีคา B.V. สูง แสดงวามีคุณภาพของ
โปรตีนสูงหรือเรียกไดวาเปนโปรตีนสมบูรณ (complete protein) ซ่ึงจะพบในอาหารประเภท
เน้อื สตั วแ ละผลิตภัณฑจากสัตว เชน ไข เน้อื ปลา ไก เปด สวนคา B.V. ของสัตวท ม่ี าจากพชื จะมีคา
B.V. ตํ่า และเปนโปรตีนชนิดไมสมบูรณ (incomplete protein) เชน โปรตีนจากขาว ขาวโพด และ
ถั่ว เปนตน โดยโปรตีนท่ีมีคา B.V. 70 ข้ึนไป ถือวาเปนโปรตีนที่มีคุณภาพดี สามารถใหความ
เจรญิ เตบิ โตไดถาไดร ับโปรตนี นี้ในปรมิ าณท่เี พยี งพอ
2. อตั ราสวนประสิทธภิ าพของโปรตีน (Protein Efficiency Ration ; PER)
อัตราสวนประสิทธิภาพของโปรตีน (Protein Efficiency Ration ; PER) เปนการวัดคุณภาพของ
โปรตีน โดยพิจารณาจากการเจริญเติบโตและน้ําหนักที่เปลี่ยนแปลงไปของสัตวทดลอง โดยอาศัย
153
หลกั การคอื ถา อาหารโปรตนี ชนดิ ใดท่ีสามารถทาํ ใหรางกายเจริญเตบิ โตไดดี นาํ้ หนักตวั ตอ งเพิม่ ขน้ึ
คาอัตราสวนประสทิ ธภิ าพของโปรตนี จะมคี า สงู ขึน้
อัตราสว นประสิทธภิ าพของโปรตนี = นํา้ หนักของสัตวท ดลองท่ีเพิ่มมากข้นึ
(PER) โปรตีนทก่ี ิน คิดเปน กรมั
ในการศึกษาหาคุณภาพของโปรตีนโดยการใชอ ัตราสวนประสทิ ธภิ าพของโปรตีนนมี้ ีขอ ควร
คํานึงถึง คือ น้ําหนักตัวของสัตวทดลองท่ีเพิ่มข้ึนอาจไมไดเปนเพราะมาจากสารโปรตีนเพียงอยาง
เดียว แตอาจมาจากการไดรับอาหารอื่นและน้ํา แตอยางไรก็ตาม ถาสัตวทดลองกินโปรตีนมาก คา
PER ยอ มมีคาสูง
ตารางท่ี 5.2 เปรยี บเทยี บคุณภาพโปรตนี ท่เี กดิ จากการวิเคราะหด ว ยวธิ ีการตา งๆ
แหลง โปรตนี Chemiacl Score PER BV NPU
ไข 100 3.92 94 94
80
ปลา 71 3.55 76 67
58
เนอ้ื ววั 69 2.30 74 72
66
เมล็ดทานตะวนั 61 2.10 70 57
43
เคซิอนี 58 2.86 80 61
40
ขา วโอต 57 2.19 65 52
51
ขาวเจา 56 2.18 64 30
ถ่ัวลิสง 55 1.65 55
ถวั่ เหลือง 47 2.32 73
ขา วสาลี 43 1.53 65
ถวั่ แดง 41 1.53 66
ขาวโพด 41 1.12 59
เมลด็ ถัว่ ลนั เตา 31 0.93 45
ทีม่ า (Committee on Amino Acids, Food and Nutrition Board, 1989
อางในนัยนา บุญทวยี ุวัฒน, 2546, หนา 86)
154
3. คา สุทธขิ องการใชโ ปรตีน
คาสุทธขิ องการใชโปรตนี (Net Protein Utilization : NPU) หมายถงึ ปริมาณโปรตีนท่ีถูก
ดูดซมึ เก็บไวใ นรางกายตอปรมิ าณโปรตนี ทบ่ี รโิ ภค โดยคาํ นวณไดจ ากสตู รตอไปนี้ (วีนสั ลฬี กุล และ
คณะ, 2545)
NPU = Biological Value X Digestibility
= N retained × N absorbed
N absorbed N int ake
= N retained / N intake
= Food N – (FN – FkN) – (UN – UkN) / Food N
เมอื่ Food N = ปรมิ าณไนโตรเจนในอาหารท่ีบรโิ ภค
FN = ปริมาณไนโตรเจนที่ขับออกทางอุจจาระขณะบริโภคอาหาร
โปรตีน
FkN = ปริมาณไนโตรเจนท่ีขับออกทางอุจจาระขณะบริโภคอาหารท่ี
ปราศจากโปรตีน
UN = ปริมาณไนโตรเจนท่ีขับออกทางปสสาวะขณะบริโภคอาหาร
โปรตนี
UkN = ปริมาณไนโตรเจนที่ขับออกทางปสสาวะขณะบริโภคอาหารท่ี
ปราศจากโปรตนี
ดังนั้นคาสุทธิการใชโปรตีน (NPU) ของอาหารโปรตีนขึ้นอยูกับความสามารถในการยอย
และคาไบโอโลจิคอลของโปรตีน (B.V.) น้ันๆ อาหารท่ีมีคาสุทธิการใชโปรตีน (NPU) สูง แสดงวา
เปนอาหารโปรตีนที่มีคุณภาพดี ถาอาหารโปรตีนมีความสามารถในการยอยที่สมบูรณ คาสุทธิการ
ใชโปรตีน (NPU) และคาไบโอโลจิคอลของโปรตีน (B.V.) จะใกลเคียงกัน แตถาเปนอาหารโปรตีนท่ี
มีใยอาหารสูง เชน โปรตีนจากพืช จะเปนโปรตีนท่ีมีความสามารถในยอยต่ํา ก็จะมีคาสุทธิการใช
โปรตนี (NPU) ตาํ่ กวา คา ไบโอโลจิคอลของโปรตนี (B.V.)
155
3. อะมิโนแอซิด สคอร
อะมิโนแอซิดสคอร หรือ โปรตีนสคอร หรือเคมิคอลสคอร (Amino Acid Score หรือ
Protein score หรือ Chemical Score) หมายถึง อัตราสวนของกรดอะมิโนจําเปนท่ีนอยท่ีสุดของ
อาหารโปรตีนชนิดนน้ั ๆ กับกรดอะมโิ นจาํ เปนชนิดเดียวกันทม่ี ีอยูในอาหารโปรตนี ทีใ่ ชเ ปน มาตรฐาน
เชน มาตรฐานของ FAO มสี ูตร ดังน้ี
Amino Acid Score = มก.ของกรดอะมิโนจําเปนทน่ี อยทส่ี ดุ
มก.ของกรดอะมิโนชนดิ เดยี วกนั ท่มี อี ยูในนมหรอื ไขหรือของ FAO/WHO
ตัวอยางของกรดอะมิโนในมันสําปะหลัง กรดอะมิโนชนิดท่ีจําเปนท้ัง 8 ชนิดท่ีมีอยูในขาวมันปูน้ัน
มีไลซีนนอ ยทสี่ ุด เมื่อเทยี บกับตารางมาตรฐานของ FAO
ไลซนี ในขา วมนั ปู = 37 มลิ ลกิ รมั ตอ ไนโตรเจน 1 กรมั
ไลซนี มาตรฐานของ FAO = 55 มลิ ลิกรมั ตอ ไนโตรเจน 1 กรมั
Amino Acid Score = 37 x 100
55
= 67
อะมิโนแอซิดสคอร (Amino Acid Score) ของขาวมันปู มีคาเทากับ 67 แสดงวาขาวมันปู
มีคุณภาพของโปรตีนระดับไมคอยดีนัก (คา 100 เปนคาสูงสุด) คาอะมิโนแอซิดสคอรของอาหาร
บางชนดิ แสดงในตารางที่ 5.2
4. การประเมนิ โดยทางคลนิ กิ
รางกายของคนในแตละวัยและภาวะที่แตกตางกันทําใหมีความตองการโปรตีนใน
ปรมิ าณทีแ่ ตกตางกนั ผใู หญป กติทงั้ ชายและหญงิ ทม่ี ีอายตุ ง้ั แต 18 ปข น้ึ ไป มีความตองการโปรตีน
วันละ 1 กรัมตอน้ําหนักตัว 1 กิโลกรัม เด็ก บุคคลในภาวะพิเศษ เชน หญิงตั้งครรภ หญิงใหนมบุตร
มีความตองการโปรตีนมากกวาผูใหญ โปรตีนที่บริโภคเขาไปเมื่อผานกระบวนการยอย การดูดซึม
แลว จะใชแทนที่โปรตีนท่ีเส่ือมแลวสลายตัวถูกขับออกจากรางกาย เม่ือจะศึกษาดุลไนโตรเจน
กลาวคือ เมื่อตองการรูวาอาหารท่ีบริโภคมีปริมาณโปรตีนเทาใด จะตองวิเคราะหหาไนโตรเจนแลว
คูณดว ย 6.25 ในทาํ นองเดียวกันเม่อื ตอ งการทราบวารางกายขับโปรตีนออกมาในปริมาณมากนอย
เพียงใด ใหวิเคราะหหาไนโตรเจนจากท่ีมีอยูในปสสาวะ และอุจจาระแลวคูณดวย 6.25 ก็จะทําให
156
ทราบปริมาณโปรตีนที่ถูกขับออกมา และจะสามารถหาดุลของโปรตีนได ดังนั้นหลักการหาดุล
ไนโตรเจน สรุปไดดงั น้ี
4.1.กําหนดปริมาณอาหารตามที่ตองการทดลอง คํานวณปริมาณพลังงานและ
สารอาหารอนื่ ใหครบถวนเพือ่ ใหผ ูถ กู ทดลอง บริโภคแตล ะม้ือ
การเตรยี มอาหารตอ งเตรียมใหเหมือนกัน 2 ชุด คือ ชุดแรกสําหรับผูถูกทดลองบริโภค และ
ชดุ ที่สองตองนําวิเคราะหทางเคมเี พ่อื หาปรมิ าณไนโตรเจน
4.2 นําอุจจาระและปสสาวะของผูถูกทดลองมาวิเคราะหทางเคมีเพ่ือหาปริมาณ
ไนโตรเจนทขี่ บั ถา ยออกมาในอจุ จาระและปสสาวะ
4.3.หาผลตางระหวางไนโตรเจนท่ีบริโภคกับไนโตรเจนท่ีขับออก ดุลของไนโตรเจน มี
คาเทากับ ไนโตรเจนที่บริโภค – ไนโตรเจนที่ขับถายออกมา (ในอุจจาระ+ปสสาวะ) จากผลการ
ประเมนิ ทาง Clinical สามารถแบงไดเปน 3 สภาวะ คือ
1) คา NB มคี าเทา กับศูนย หมายถึงภาวะสมดุลไนโตรเจน
เปนภาวะที่รางกายไดรับไนโตรเจนจากอาหารเทากับปริมาณไนโตรเจนที่ขับ
ออกจากรางกาย ซ่ึงไมมีการสะสมไนโตรเจนไว ภาวะสมดุลไนโตรเจนพบไดในผูใหญท่ีมีสุขภาพดีที่
ไดรับอาหารโปรตีนอยางเพยี งพอ
2) คา NB มีคาบวก หมายถึงภาวะสมดุลไนโตรเจนเกนิ ดลุ หรอื เปน บวก
เปนภาวะท่ีรางกายไดรับไนโตรเจนที่ไดจากการบริโภคอาหารมากกวาท่ี
รางกายขับถายออก แสดงวารางกายกําลังอยูในภาวะท่ีนําไนโตรเจน (โปรตีน) ไปใชในการสราง
เซลลเพ่ือความเจริญเติบโต ซึ่งภาวะไนโตรเจนเกินดุลน้ีมักพบในเด็กท่ีกําลังเจริญเติบโต หญิง
ต้ังครรภ ผปู ว ยกาํ ลงั พักฟน
3) คา NB มีคา ลบ หมายถงึ ภาวะขาดดลุ ไนโตรเจนหรือเปน ลบ
เปนภาวะท่ีรางกายไดรับไนโตรเจนที่ไดจากการบริโภคอาหารนอยกวาที่
รางกายขับถายออก แสดงวารางกายจะตองมีการสลายเนื้อเยื่อออกมาใชในการสังเคราะหโปรตีน
และสารตางๆ ท่ีทําใหมีการขับถายไนโตรเจนมากกวาท่ีบริโภค ภาวะขาดดุลไนโตรเจนน้ีมักเกิดข้ึน
จาก (ยุวดี กาญจนัษฐติ ิ, 2548)
157
ความตอ งการโปรตนี ของรา งกาย
สําหรับในประเทศไทยไดมีการศึกษาหาปริมาณโปรตีนท่ีคนไทยควรไดรับในทุกกลุมอายุ
โดยคณะกรรมการจัดทําขอกําหนดสารอาหารที่ควรไดรับประจําวันสําหรับคนไทย ไดกําหนด
ปริมาณโปรตีนอางอิงท่ีควรไดรับประจําวันสําหรับคนไทยในทุกกลุมอายุ ยกเวนทารก ดังแสดงใน
ตารางท่ี 2.3 โดยในวัยผูใหญท้ังชายและหญิง ควรไดรับโปรตีนวันละ 1 กรัมตอนํ้าหนักตัว 1
กโิ ลกรัมตอวนั
สําหรับปริมาณสูงสุดของโปรตีนท่ีควรไดรับตอวัน โดยไมเปนอันตรายตอรางกาย ยังไมมี
ขอมูลท่ีเพียงพอท่ีจะกําหนดวาปริมาณโปรตีนหรือกรดอะมิโนจํานวนเทาใดท่ีจะเปนอันตราย แต
อยางไรก็ตามมีขอมูลที่แสดงวากรดอะมิโนไมมีการสะสมในรางกาย เมื่อไดรับกรดอะมิโนใน
ปริมาณสูงรางกายจะเผาผลาญเปนพลังงานจนหมด หรือเปล่ียนเปนคารโบไฮเดรตและไขมัน ตับ
และไตจะทาํ งานหนักเพือ่ กําจัดสารยเู รีย อยา งไรก็ตามมีการแนะนาํ วาไมค วรบรโิ ภคโปรตีนปริมาณ
ท่ีแนะนาํ มากกวารอยละ 30 ของพลงั งานท้ังหมดทไ่ี ดรับ โดยเฉพาะทีไ่ ดจากการเสริมในลักษณะยา
เมด็ (กองโภชนาการ, 2546)
แหลงอาหารทีม่ ีโปรตนี
อาหารโปรตีนไดท้ังจากพืชและสัตว (ตารางที่ 5.4) ซึ่งโปรตีนที่ไดจากเน้ือสัตวเปนโปรตีนท่ี
มีคุณภาพดี มีกรดอะมิโนจําเปนครบถวน โปรตีนท่ีไดจากพืชมีคุณภาพต่ํากวาโปรตีนที่ไดจาก
เนอื้ สัตว เนื่องจากมีปริมาณกรดอะมโิ นจาํ เปนไมครบถวน หรือมีสัดสวนกรดอะมโิ นไมเหมาะสม ใน
อาหารควรประกอบดวยโปรตีนจากสัตวและจากพืชในสัดสวน 50:50 ซ่ึงถือวารางกายจะไดรับ
โปรตีนที่มีคุณภาพดี ดังนั้นการบริโภคอาหารที่หลากหลายจะชวยใหไดรับโปรตีนในปริมาณท่ี
เพียงพอ ถึงแมวาจะเปนโปรตีนจากพืช เชน ธัญพืช (ขาว) ขาดกรดอะมิโนไลซีน และถ่ัวเหลืองขาด
กรดอะมิโนเมทไธโอนีน เม่ือนํามาบริโภครวมกันจะไดโปรตีนสมบูรณมีคุณคาใกลเคียงกับโปรตีน
จากเน้ือสัตว ในการปรับคุณภาพโปรตีนจากพืชอาจทําไดโดยการเสริมกรดอะมิโนจําเปนที่ขาดอยู
ในอาหารนน้ั ๆ เชน การเติมกรดอะมโิ นไลซีน ในแปงสาลี เปน ตน
158
ตารางที่ 5.3 ปรมิ าณโปรตนี ในอาหาร 100 กรมั และตอ 1 สว น
อาหาร ปริมาณโปรตีนโดยประมาณ หมายเหตุ
ตอ 100 กรัม ตอ 1 สวน
เนอ้ื สัตว 20 3 กรัมตอ 1 ชอนกินขาว 1 ชอนกินขา ว = 15 กรมั
ไข 13 6.5 กรัมตอ ฟอง 1 ฟอง = 15 กรมั
นม 3.5 7 กรมั ตอ แกว 1 แกว = 200 มลิ ลลิ ติ ร
ขาวเจา (ตมสุก) 2.3 1.4 กรมั ตอทัพพี 1 ทพั พี = 60 กรมั
ถั่วเหลือง (ตม สุก) 18 2.7 กรมั ตอชอนกนิ ขาว
เตาหูข าวแข็ง 12.4 7.8 กรมั ตอ ¼ กอน 1 กอ น = 250 กรัม
เตาหูข าวออ น 3.8 5.3 กรัมตอ ¾ หลอด 1 กอ น = 188 กรมั
ท่มี า (กองโภชนาการ กรมอนามัย, กระทรวงสาธารณสขุ , 2546, หนา 72)
ผลทเ่ี กดิ จากการไดรับโปรตีนในปรมิ าณท่ไี มส มดลุ
โปรตนี เปน สารอาหารหลกั ทีม่ คี วามสาํ คัญ เนอื่ งจากเปนองคประกอบหลักของทุกเซลลใน
รางกาย การขาดโปรตนี มีผลตอการทํางานทุกระบบของรางกาย โดยเฉพาะในเด็ก ในขณะเดียวกัน
การไดรับโปรตีนในปริมาณท่ีเกินความตองการของรางกาย จะมีผลทําใหมีภาวะเลือดเปนกรด ผล
จากการบริโภคโปรตนี ที่ไมสมดุลแบงเปน 2 ภาวะ ดังนี้
1. ภาวะการขาดโปรตนี
ภาวะการขาดสารโปรตีนและพลังงานเปนปญหาสําคัญทางสาธารณสุขของประเทศท่ี
กําลังพัฒนา มักพบในเด็กกอนวัยเรียน รวมท้ังในผูใหญบางกลุมบางอาชีพ เชน กลุมคนงาน
กอสรางที่ใชแรงงานหนัก คนงาน กลุมผูสูงอายุในชนบท กลุมหญิงวัยเจริญพันธุโดยเฉพาะในภาค
ตะวนั ออกเฉียงเหนือ เปน ตน (ปราณตี ผองแผว,2539)
เด็กท่ีเปนโรคขาดโปรตีนและพลังงาน มักเกิดขึ้นในระหวางอายุต้ังแตหลังหยานม คือ
ต้ังแตกอน 12 เดือน จนถึง 3 ป เปนระยะที่แมกําลังจะตั้งครรภใหม ทําใหการดูแลเรื่องการกิน
อาหารและการอยูไมถูกตอ ง หรืออาจเกิดจากการขาดความรูทางโภชนาการ และความยากจน การ
จัดหาอาหารโปรตีนท่ีมีคุณภาพดีไมสามารถทําได สงผลตอการใหอาหารทารกและเด็กไมถูกตอง
อาการท่ีขาดโปรตีนและพลังงานมี 2 ลกั ษณะ คือ
159
1.1 มารัสมสั (marasmus) มกั พบในเดก็ เลก็ ผูป ว ยจะผอมแหง กลา มเนอื้ ลบี หนา เหยี่ ว
ยนเหมือนคนแก ผิวหนังลอกได นํ้าหนักตัวนอยกวาปกติมาก แมวามีความอยากกินอาหารเปน
ปกติแตพบวากินไดนอย และมักทองเสียบอย สาเหตุสําคัญของการเกิดโรคนี้ คือ เด็กไดรับอาหาร
ทมี่ โี ปรตนี ไมเ พียงพอ อาจเกดิ จากความยากจน ขาดความรู หรอื การมพี ยาธิ และที่พบมากในทารก
คือแมเปนโรคขาดสารอาหาร ไมไดเล้ียงลูกดวยนมแม ใหอาหารเสริมเร็วเกินไป หรือใหอาหารที่มี
คุณคาทางโภชนาการนอยโดยรูเทาไมถงึ การณ เชน การใหน มขนหวาน หรือนา้ํ ขาวเลย้ี งทารก
1.2 ควาชิออรคอร (kwashiorkor) เปนอาการที่ขาดโปรตีนขั้นรุนแรง โรคน้ีมักพบวามี
การขาดสารอาหารอ่ืนรวมดวย ผูปวยมักมีอาการซีด เติบโตชา ภูมิตานทานต่ํา เจ็บปวยบอย ผม
แหงเปราะ และมักทองเสีย เด็กกลุมนี้มักมีอาการซึมเศรา หงุดหงิด เบ่ืออาหาร และเปนโรคติดเช้ือ
ตา งๆ ไดง า ย
กข
ภาพที่ 5.11 เดก็ ทีเ่ ปนโรคขาดโปรตนี และพลงั งาน
ก. มารสั มสั (marasmus) ข. ควาชอิ อรค อร (kwashiorkor)
ที่มา (Grosvenor, Marry. 2002, หนา 196)
2. ภาวะการไดรบั โปรตีนเกิน
ในทารกท่ีไดรับโปรตีนเกินความตองการของรางกาย จะพบปริมาณยูเรียในเลือดสูง มี
ภาวะเลือดเปนกรดมากข้ึน ดังน้ันทารกไมควรไดรับโปรตีนเกิน 3 กรัมตอนํ้าหนักตัว 1 กิโลกรัม
160
เนื่องจากไมมีการสะสมของกรดอะมิโนในรางกาย เม่ือไดรับกรดอะมิโนในปริมาณท่ีสูง รางกายจะ
เผาผลาญเปนพลังงานหมด หรือเปล่ียนเปนคารโบไฮเดรตและไขมัน ตับและไตจึงทํางานหนักเพื่อ
กาํ จดั สารยเู รีย และยงั ทาํ ใหม ีการขับแคลเซียมออกทางปสสาวะเพ่ิมมากขึ้น แตอยางไรก็ตามยังไม
มขี อมูลท่ชี ัดเจนสําหรับปริมาณโปรตีนหรอื กรดอะมิโนท่จี ะมีผลดงั กลาว (กองโภชนาการ, 2546)
สรุป
โปรตีนเปนสารอาหารหนึ่งในจํานวน 6 ชนิดท่ีรางกายตองการ โปรตีนมีหนาที่เปน
สว นประกอบของโครงสรา งรางกาย เชน กลามเนอ้ื เนอ้ื เยอ่ื เก่ียวพัน กระดูก และผิวหนัง นอกจากนี้
โปรตีนยังทําหนาท่ีเปนตัวประสานและควบคุมการทํางานของเซลลในรางกาย ทําหนาท่ีเปน
ภมู ิคุม กนั โรค เปนสวนประกอบของฮอรโมนและสารอ่ืนที่จําเปนตอกระบวนการทํางานของรางกาย
แหลงอาหารที่สําคัญของโปรตีน ไดแก เน้ือสัตว ผลิตภัณฑจากสัตว ไข ผลิตภัณฑจากไข นม
ผลิตภัณฑจากนม และถ่ัวเหลือง เนื่องจากเปนกลุมอาหารที่มีกรดอะมิโนที่จําเปนครบทุกชนิด แต
เนอ่ื งจากโปรตีนมมี ากในกลมุ อาหารดังกลาวซง่ึ มรี าคาแพง จึงเปนสาเหตุหน่ึงท่ีทําใหประชากรของ
โลกเปนโรคขาดโปรตีนและพลังงาน การใหความรูแกประชาชนในเรื่องการปรุงอาหารท่ีมีคุณคา
ทางโภชนาการ การใชถั่วเหลืองและผลิตภัณฑจากถ่ัวเหลือง รวมทั้งการปรับคุณภาพโปรตีนจาก
พืชโดยการเสริมกรดอะมิโนจําเปนที่ขาดอยูลงไปเปนแนวทางหนึ่งท่ีจะสามารถชวยลดปญหาโรค
ขาดโปรตนี และพลงั งานได
บทท่ี 6
ลิพดิ
ลิพิดเปนสวนประกอบทางเคมีชนิดหนึ่งที่พบไดในอาหาร ท้ังท่ีมาจากพืชและสัตว
เปนสารอาหารที่ใหพลังงานสูงมากกวาคารโบไฮเดรตและโปรตีนถึงสองเทา ไขมัน 1 กรัมให
พลังงานถึง 9 กิโลแคลอรี ในขณะที่โปรตีนและคารโบไฮเดรต 1 กรัมใหพลังงานเพียง 4 กิโล
แคลอรี ลิพิดในอาหารนอกจากจะใหพลังงานแกรางกายแลวมีหนาที่ชวยละลายวิตามินบางชนิด
ไดแก วิตามินเอ วิตามินดี วิตามินอี และวิตามินเค นอกจากนี้ยังใหกรดไขมันชนิดที่ไมอ่ิมตัว ซึ่ง
เปนกรดไขมันท่ีจําเปนแกรางกาย รางกายสังเคราะหเองไมได ตองไดรับจากอาหารเทานั้น ไดแก
กรดลิโนเลอิก และกรดอะราคิโดนิก กรดไลโนเลอคิ เปนกรดไขมันจําเปนท่ีพบมากที่สุดในอาหารที่
เรารับประทาน แหลงอาหารที่ใหกรดไลโนเลอิค ไดแก น้ํามันขาวโพด น้ํามันถ่ัวเหลือง น้ํามันรํา
ขาวเปนตน การรับประทานกรดไลโนเลอิคในขนาดท่ีเหมาะสมและสมํ่าเสมอสามารถชวยลด
ระดับคอเลสเทอรอลในเลือดได นอกจากน้ีแลวไขมันยังเปนแหลงสะสมพลังงานของรางกายซึ่ง
เกบ็ สะสมไวในรปู เนือ้ เย่ือไขมนั (adipose tissue) ใตผิวหนัง ซ่ึงจะชวยทําหนาท่ีเปนฉนวนปองกัน
ความรอนและความเย็นใหแกรางกาย ลิพิดบางชนิดเปนสวนประกอบของเน้ือเยื่อประสาท บาง
ชนิดรวมกับโปรตีนเปนไลโปโปรตีน และบางชนิดเปนสวนประกอบของเซลลออรแกเนลล เชน
เซลลเมมเบรน ไมโทคอนเดรีย และไซโทพลาสซึม ลิพิดท่ีสําคัญในรางกายของสัตวเล้ียงลูกดวย
นา้ํ นม ไดแ ก ไตรกลีเซอรไรด ฟอสโฟลพิ ิด สเตอรอยด และกรดไขมัน
ความหมายของลพิ ิด
ไดม ีผใู หความหมายของลิพดิ ไวหลายความหมายดงั นี้
ประเสรฐิ สทุ ธปิ ระสิทธ์ิ (2538, หนา 150) กลาววา ลิพิด หมายถึง สารอินทรียจําพวกหน่ึง
ที่มีลักษณะเดน คือ เปนสารท่ีมีลักษณะคลายน้ํามัน หรือขี้ผ้ึง ไมละลายน้ํา แตละลายไดในตัวทํา
ละลายอินทรีย เชน เฮกเซน เบนซิน อีเทอร คลอโรฟอรม ลิพิด เปนสวนประกอบของเยื่อหุมเซลล
โดยเฉพาะเซลลประสาทและสมอง เปนสวนประกอบของฮอรโมนและน้ําดี เปนตัวทําละลาย
สําหรับวิตามินท่ีละลายไขมัน นอกจากน้ียังเปนสวนประกอบของสารเคลือบผิวใบไมและผลไม
และเปน สว นประกอบของสารเชิงซอนตา งๆ ในส่งิ มชี วี ิต
162
วรนันท ศุภพิพัฒน (2538, หนา 79) กลาววา ลิพิด หมายถึง กลุมของสารอินทรียท่ี
ประกอบดวยธาตุคารบอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน โดยเปนสารประกอบที่ไมละลายน้ํา แต
ละลายไดดีในตัวทําละลายที่ไมเปนโพลาร (non polar solvent) เชน อีเทอร (ether) คลอโรฟอรม
(choloroform) เบนซนิ (benzene)
สุนีย สหัสโพธ์ิ (2543, หนา69) กลาววา ลิพิด หมายถึง ไขมันและน้ํามัน รวมทั้งสารอ่ืนๆ
ที่มีองคประกอบทางเคมี หรือมีลักษณะทางกายภาพคลายไขมัน เปนสารท่ีไมละลายนํ้า แตทํา
ละลายในตัวทําละลายไขมนั เชน อเี ทอร คลอโรฟอรม เบนซิน เปน ตน
นิธิยา รัตนาปนนท (2545, หนา 72) กลาววา ลิพิด หมายถึง กลุมของสารอินทรียท่ีไม
ละลายในนาํ้ แตล ะลายไดดใี นตัวทาํ ละลายอินทรีย เชน อีเทอร เบนซิน คลอโรฟอรม และอะซิโตน
ตัวอยางของลิพิด ไดแ ก ไขมนั และน้าํ มัน (ไตรกลเี ซอไรด) ฟอสโฟลพิ ิด และสเตอรอล
จากความหมายของลิพิดดังกลาว สามารถสรุปไดวา ลิพิด หมายถึง คําท่ีใชเรียกไขมัน
นํ้ามัน ข้ีผึ้ง หรือไขมันประเภทอ่ืนๆ ที่มีคุณสมบัติหรือมีองคประกอบทางเคมีเปนสารในกลุม
สารอินทรียทีประกอบดวยธาตุคารบอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ท่ีมีคุณสมบัติไมละลายน้ําแต
สามารถละลายไดดีในตัวทําละลายไขมัน ไดแก เชน อีเทอร เบนซิน คลอโรฟอรม และอะซิโตน
เปนตน
การแบงประเภทของลิพิด
ปจจุบนั มีการจําแนกลพิ ดิ ตามโครงสรางทางเคมีออกเปน 3 กลมุ ใหญๆ ดังน้ี
1. ไขมันธรรมดา (simple lipids)
เอสเทอร (ester) ของกรดไขมัน (fatty Acid) กับแอลกอฮอลชนิดตางๆ ซึ่งแบง
ออกเปน กลุมยอ ยๆ ไดแก
1.1 ไขมัน (fats) เปนเอสเทอรของกรดไขมัน 3 โมเลกุลกับกลีเซอรอล 1 โมเลกุล
เรียกวา ไตรกลีเซอไรด หรือไตรเอซิลกลีเซอรอล ไขมันอยูในสภาพเปนของเหลวที่อุณหภูมิหอง
เรียกวา นํ้ามนั (oils) และถา อยูใ นสภาพของแข็งเรียกวา ไขมัน
1.2 ข้ีผ้งึ หรอื แวกซ (waxes) เปน เอสเทอรข องกรดไขมนั กบั แอลกอฮอลที่มีหมูไฮดรอก
ซิลเพียงหมูเดียว (monohydric alcohol) และมีน้ําหนักโมเลกุลสูง ไขมันกลุมน้ีจะมีสภาพเปน
ของแขง็ ในสภาพปกติ
163
2. ไขมันประกอบ(compound lipids)
เปนเอสเทอรของกรดไขมนั กับแอลกอฮอล และมสี ารอ่ืนรวมอยูด ว ยไดแก
2.1 ฟอสโฟลิพิด (phospholipids) เปนกลุมของลิพิดที่โมเลกุลประกอบดวยกรด
ไขมัน แอลกอฮอล กรดฟอสฟอริก เบสที่มีไนโตรเจน (nitrogen – containnig bases) และอาจมี
สารประกอบอ่ืนๆ ดวย ตัวอยางของฟอสฟอลิพิดท่ีสําคัญไดแก เลซิทิน (lecithin) เซฟาลิน
( cephalin) ฟ อ ส ฟ า ทิ ดิ ล ซี รี น ( phosphatidylserine) แ ล ะ ฟ อ ส ฟ า ทิ ดิ ล น อ ซิ ท อ ล
(phosphatidylnositol)
2.2 ไกลโคลิพิด (glycolipids) เปนกลุมของลิพิดที่โมเลกุลประกอบดวย กรดไขมัน
คารโ บไฮเดรต เบสทมี่ ีไนโตรเจน แตไ มมีกรดฟอสฟอรกิ เชน เซรีโบรไซด( cerebrosides)
2.3 ไลโปโปรตีน (lipoprotein) เปนไขมนั ที่มโี ปรตนี ประกอบอยูทําหนาที่เปนตัวขนสง
ไขมันในเลือด และเปนสวนประกอบของเยื่อเซลล ไลโปโปรตีนแตละชนิดมี โปรตีนฟอสโฟลิพิด
คอเลสเทอรอล และไตรกลีเซอไรด เปนสวนประกอบในอัตราสวนที่แตกตางกัน ถานําไลโปโปรตีน
มาแยกโดยใชว ิธี ultracentrifugation แบงไลโปโปรตนี เปน 4 ชนดิ ดังนี้ (ตารางที่ 6.1)
1) ไคโลไมครอน (chylomicron) เปนไลโปโปรตีนที่สรางข้ึนจากเยื่อบุผนัง
ลําไสสวนตน คือ ดูโอดีนัม และเจจูนัม ไคโลไมครอน ทําหนาที่ขนถายกลีเซอไรดที่ไดจากอาหาร
ผานระบบน้ําเหลืองเขาสูกระแสโลหิตไปยังเนื้อเยื่อไขมันและกลามเน้ือตางๆไคโลไมครอน
ประกอบดวยไขมันรอยละ 98-99 มีโปรตีนรอยละ 1-2 เม่ือไคโลไมครอนเขาสูกระแสโลหิตจะถูก
ยอยโดยไลโปโปรตีน ไลเปส (lipoprotein lipase :LPL) ซึ่งสรางจากเซลลพาเรนไคมอล
(parenchymal cells) ของเน้ือเย่ือหลายชนิด โดยเฉพาะเนื้อเยื่อไขมันและเนื้อเย่ือกลามเน้ือ ไลโป
โปรตีนไลเปสจะยอยไตรกลีเซอไรดในไคโลไมครอนโดยมีอะโปโปรตีนซี (Apo CII) เปนโคแฟค
เตอร ไดกลีเซอรอลและกรดไขมันอิสระเพ่ือใชเปนพลังงานของเน้ือเยื่อตางๆ และสะสมในเน้ือเย่ือ
ไขมัน เม่ือไคโลไมครอนสูญเสียไตรกลีเซอไรดไปถึงรอยละ 80-90 พื้นผิวสวนเกิน ไดแก ฟอสโฟ
ลิพิด โคเลสเตอรอลอิสระ และอะโปโปรตีนเอ (Apo A) จะหลุดไปให HDL ทําใหมีขนาดเล็กลง
เรียกไคโลไมครอนแรมแนท (chylomicron remnant) และถูกขจัดโดยตับ ไตรกลีเซอไรดและ
โคเลสเตอรอลท่ีเหลือท้ังหมดท่ีไดจากอาหารจะกลายเปนสวนหน่ึงของไขมันในตับ หลัง
รับประทานอาหารไขมัน ไคโลไมครอนจะปรากฏในพลาสมาภายใน 1 ชั่วโมง รางกายสามารถ
สลายและขจัดไคโลไมครอนไดเร็วและจะหมดจากพลาสมา 5-8 ชั่วโมงหลังอาหาร (วีนัส ลีฬกุล
และคณะ, 2545)
164
2) ไลโปโปรตีนท่ีมีความหนาแนนต่ํามาก (very low density lipoprotein;
VLDL) เปนไลโปโปรตีนทส่ี รา งข้ึนโดยตบั มคี วามหนาแนน 0.96-1.006 ประกอบดวยไขมันรอยละ
89-94 มีโปรตีนเปนองคประกอบรอยละ 5-10 ไลโปโปรตีนที่มีความหนาแนนต่ํามากสรางข้ึนจาก
ตับทําหนาท่ีขนถายไตรกลีเซอไรดที่รางกายสรางขึ้นไปสูเน้ือเยื่อไขมันและกลามเน้ือ ไลโปโปรตีน
ความหนาแนนตํ่ามากจะถูกยอยโดยเอนไซมไลโปโปรตีนไลเปสในกระแสโลหิต ผลจากการยอย
ทําใหไดไลโปโปรตีนที่มีความหนาแนนปานกลาง (intermediate density lipoproteins; IDL) ซึ่ง
จะเปลี่ยนไปเปน ไลโปโปรตีนที่มีความหนาแนนต่ํา(low density lipoproteins; LDL)
3) ไลโปรตีนทีมีความหนาแนนต่ํา (low density lipoproteins; LDL) ไล
โปโปรตีนชนิดน้ีเกิดจากการยอยไลโปโปรตีนที่มีความหนาแนนตํ่ามาก ประกอบดวยไขมันรอยละ
75-80 มีโปรตีนเปนองคประกอบรอยละ 20-24 ไลโปโปรตีนที่มีความหนาแนนตํ่ามีหนาที่ลําเลียง
โคเลสเตอรอลไปสง เน้ือเยอื่ ตา งๆ จะถูกขจัดโดยตบั รอยละ 50 โดยอาศัยข้ัวรับ (receptor) ที่เหลือ
จะถูกขจัดโดยกระบวนการที่ไมอาศัยข้ัวรับ ในเนื้อเย่ือตางๆ เมื่อ LDL เขาเซลลจะมีการรักษา
สมดุลของโคเลสเตอรอลภายในเซลล เม่ือ LDL เขาเซลลโดยขั้วรับ LDL (LDL receptor)และจะ
ถูกยอยท่ีไลโซโซม (lysosomes) ไดกรดอะมิโนและโคเลสเตอรอลอิสระ ภายในเซลลจะมีกลไก
ปอ งกนั ไมใ หม กี ารสะสมโคเลสเตอรอลมากเกนิ ไป
ถาจํานวนหรือหนาท่ีของตัวรับลดลง เชน โคเลสเตอรอล กรดไขมันอิ่มตัว หรือไดรับ
พลงั งานสงู จะทาํ ใหเกิดการค่ัง LDL ทําใหโคเลสเตอรอลถูกสะสมไวที่ดานในของผนังหลอดเลือด
(arterial intima) ทําใหเกิดภาวะหลอดเลือดแดงแข็ง (arthersoclerosis) ดังนั้นการมี LDL สูงจะ
เปน ปจ จัยเสี่ยงท่ีสาํ คญั ของการเกดิ โรคหลอดเลือดหัวใจ
4) ไลโปโปรตีนท่ีความหนาแนนสูง (hight density lipoprotein; HDL)
ไลโปโปรตีนชนิดน้ีสรางมาจากตับเปนสวนใหญและลําไสเล็กเปนสวนนอย และแตกตัวจากไคโล
ไมครอน และ VLDL หลังจากไตรกลีเซอไรดถูกแยกออกไป HDL ยังมีหนาท่ีสําคัญ คือ การขนสง
โคเลสเตอรอลจากผนังดานในของหลอดเลือดแดงกลับสูตับ ซึ่งทําใหมีบทบาทในการปองกันการ
เกดิ ภาวะหลอดเลือดแดงแข็ง
ไลโปโปรตีนทท่ี ําใหเกิดหลอดเลือดแดงแขง็ มากที่สดุ ไดแ ก LDL รองลงมา ไดแก IDL และ
VLDL แต HDL จะชวยปองกันภาวะหลอดเลือดแข็ง ดังน้ันถา LDL , IDL หรือโคเลสเตอรอลสูง
และมี HDL ตํ่า จงึ เปน ผลใหบ ุคคลมโี อกาสเส่ียงในการเกิดโรคหลอดเลือดหัวใจ
165
ตารางท่ี 6.1 ไลโปโปรตีนในพลาสมา
ไลโปโปรตนี ความหนาแนน โปรตีน องคป ระกอบ (รอ ยละ) ฟอสโฟ-
ลิพิด
ไคโลไมครอน 0.96 2 ไตรกลเี ซอไรด โคเลสเตอรอล
9
VLDL 0.96-1.006 10 85 4 18
50 22 20
LDL 1.006-1.063 25 10 45 24
4 17
HDL 1.063 55
ที่มา (นิตยา ตงั้ ชรู ตั น. 2548, หนา 211)
3. อนพุ ันธไขมัน (derived lipids)
เปนสารประกอบท่ีไดจากการไฮโดรไลซิสของลิพิด 2 กลุมแรกไดแก กรดไขมัน กลีเซ
อรอล โมโนกลเี ซอไรด ไดกลีเซอไรด รวมทั้งสเตอรอยด โคเลสเตอรอล วิตามินที่ละลายไดในไขมัน
แคโรทีนอยด โปรสตาแกรนดิน เทอรปน ควีโนน และคีโตนบอดี การจําแนกชนิดของลิพิดตาม
องคป ระกอบทางเคมี แสดงในตารางท่ี 6.2
ตารางที่ 6.2 การจําแนกชนิดของลิพดิ
กลุมของลพิ ดิ กลุมยอ ยของลิพิด องคประกอบในโมเลกุล
Simple lipids
เอซิลกลีเซอรอล(Acylglycerols) ไขมัน กลีเซอรอล + ไขมัน
Compound lipids
Derived lipids และน้าํ มนั (FatsและOil) แอลกอฮอลสายยาว + กรดไขมันสาย
ขีผ้ ึง้ (Wax) ยาว
ฟอสโฟเอซิลกลเี ซอรอล กลีเซอรอล+กรดไขมัน+ฟอสเฟต+ เบสท่ี
(กลีเซอโรฟอสโฟลิพดิ ) มไี นโตรเจน
สฟง โกไมอีลิน สฟงโกซีน+กรดไขมนั +ฟอสเฟต+ โคลนี
เซรีโบรไซด สฟงโกซีน + กรดไขมนั + นา้ํ ตาล
แกงกลิโอไซด สฟงโกซนี +กรดไขมัน+ คารโบไฮเดรต
สารประกอบอืน่ ๆ ทไ่ี มมใี นกลมุ แรก แคโรทีนอยด สเตอรอยด และวิตามินที่
ละลายในไขมัน
166
กรดไขมนั (fatty acids)
กรดไขมัน เปนกรดอินทรียท่ีประกอบดวย คารบอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน โดย
มักจะมีจํานวนคารบอนเปนเลขคูต้ังแต 2 อะตอมขึ้นไป มีสูตรทั่วไปของกรดไขมัน คือ
CH3(CH2)nCOOH ซ่ึงมีคารบอนอะตอมตั้งแต 2-24 ลักษณะสูตรโครงสรางของกรดไขมัน
ประกอบดวยสองสวน คือ สวนท่ีเรียกวา คารบอกซิล (COOH) ซึ่งมีธาตุคารบอน ไฮโดรเจนและ
ออกซิเจนรวมตัวกันอยู อีกสวนหน่ึงเรียกวา หวงโซคารบอน (R) โดยที่ธาตุคารบอนยึดเหนี่ยว
กันเองเปนหวงโซ โดยปกติธาตุคารบอนจะมีอยู 4 แขน แขนที่เหลือจากการจับธาตุคารบอน
ดวยกันจะไปจับกับธาตุไฮโดรเจน กรดไขมันมีอยูหลายชนิด ทุกชนิดมีหนวยคารบอกซิลอยูหนึ่ง
หนวยเหมือนกัน สวนท่ีแตกตางคือ ลักษณะทางเคมีในสวนของโซคารบอน (R) ทําใหกรดไขมันมี
ขอแตกตางกันไป กรดไขมันแบงออกเปน 2 ประเภท คือ แบงตามความอ่ิมตัวและแบงตามความ
ตอ งการของรา งกายไดด งั น้ี
1. ประเภทของกรดไขมันแบง ตามความอ่มิ ตัว
กรดไขมันถาแบงตามความอิ่มตัว(Degree of Saturation) สามารถแบงออกเปน 2
ประเภทดังน้ี
1.1 กรดไขมันอิ่มตัว (saturated fatty acid) หมายถึง กรดไขมันท่ีคารบอนใน
โมเลกุลมีไฮโดรเจนจับเกาะอยูเต็มท่ีแลว ไมสามารถรับไฮโดรเจนหรือธาตุอ่ืนใดเขาไปในโมเลกุล
ไดอีก แขนที่ยึดเหนี่ยวซ่ึงกันและกันระหวางธาตุคารบอนในสวนของหวงโซคารบอนนั้นยึดดวย
แขนเดียว โดยที่หวงโซคารบอน (R) เทากับ CnH2n+1 และ n เปนตัวเลขท่ีแสดงถึงจํานวนคารบอน
อะตอม กรดไขมันท่ีมีนํ้าหนักนอยที่สุด ไดแก กรดแอซีติค(คารบอน 2 อะตอม) และกรดบิวทีริก
(คารบอน 4 อะตอม) เปนกรดไขมันที่ละลายไดดีในนํ้าและระเหยไดงาย กรดไขมันท่ีมีจํานวน
คารบอนต้ังแต 6-10 อะตอม จะละลายนํ้าไดเพียงเล็กนอย สวนกรดไขมันที่มีคารบอนในโมเลกุล
ตํา่ กวา 10 อะตอม จะเปนของเหลวท่ีอุณหภูมิหองสวนกรดไขมันท่ีมีคารบอนต้ังแต 10 อะตอมข้ึน
ไปจะเปนของแขง็ ทอี่ ณุ หภมู หิ อ ง กรดไขมนั อ่ิมตัว ไดแก กรดบิวทีริก กรดคาไพรลกิ กรดปาลมมิติก
เปนตน
บทบาทของกรดไขมันอ่ิมตัวมีผลในการเพ่ิมโคเลสเตอรอลในเลือดได จึงเรงความเสี่ยงตอ
การเกิดโรคหัวใจ กรดไขมันอ่ิมตัวพบมากในไขมันสัตวบก เชน ไขมันวัว ไขมันหมู รวมท้ังพบมาก
ในน้าํ มนั มะพราว ซึง่ มปี รมิ าณกรดไขมนั อ่มิ ตวั คอ นขางมาก
1.2 กรดไขมันไมอิ่มตัว (unsaturated fatty acid) หมายถึง กรดไขมันที่มีคารบอน
ในโมเลกุลมีไฮโดรเจนจับเกาะไมเต็มท่ีสามารถรับไฮโดรเจนเขาไปในโมเลกุลไดอีก จึงทําให
167
คารบอนอะตอมในโมเลกุลบางตําแหนงเปนพันธะคู สูตรทั่วไป คือ CnH2n-2O2 กรดไขมันไมอิ่มตัว
สว นมากอยูในสภาพของเหลว กรดไขมันไมอิ่มตัวน้ีมักเกิดปฏิกิริยาออกซิเดช่ัน (oxidation)ไดงาย
เม่ือถูกออกซิไดสจะทําใหเกิดการเหม็นหืนไดงายเม่ือต้ังท้ิงไว กรดไขมันไมอ่ิมตัวพบมากในนํ้ามัน
พชื น้ํามันปลา และสตั วทะเลทั่วไป กรดไขมนั ไมอม่ิ ตวั ทส่ี าํ คัญ แบง ตามตําแหนงพันธะคู ดังน้ี
1) กรดไขมันไมอ่ิมตัวท่ีมีพันธะคู 1 ตําแหนง (monounsaturated fatty
acid หรือ monothenoid acid) มีสูตรทั่วไป คือ CnH2n-1COOH ตัวอยางกรดไขมันชนิดนี้ไดแก
กรดโอเลอิก เปนกรดไขมันที่ไมจําเปน พบไดท้ังในสัตวและพืช พบมากในน้ํามันมะกอก น้ํามันคา
โนลา (canola oil) และน้ํามันถั่วลิสง กรดพัลมิโตลีอิค (palmitoleic acid) มี 1 พันธะคูเชนกัน พบ
มากในไขมนั จากววั และนา้ํ มนั ปลาบางชนิด
2) กรดไขมันไมอ่ิมตัวท่ีมีพันธะคูมากกวา 1 ตําแหนง (polyunsaturated)
Fatty acid) กรดไขมันกลมุ นี้สวนใหญมคี ารบอนในอะตอมในโมเลกุล 18-22 อะตอม และมีพันธะ
คู 2-6 ตําแหนง (ตารางที่ 6.3) ตัวอยางกรดไขมันในกลุมนไ้ี ดแก
2.1) กรดไขมันตระกูลโอเมกา 6 กรดไขมันตั้งตนตระกูลนี้คือ กรดไล
โนเลอิค (linoleic acid) มี 2 พันธะคู เปน polyunsaturated fatty acid : PUFA) เปนกรดไขมันที่
จําเปน แกรางกาย รา งกายไมสามารถสรา งไดจําเปนตองไดรับจากอาหารเทาน้ัน พบมากในนํ้ามัน
พืชประเภทเมล็ด เชน ขาวโพด ถ่ัวเหลือง งา กรดไขมันชนิดนี้สามารถลดระดับโคเลสเตอรอลได
และปองกันการเกิดผิวหนังอักเสบจากการขาดกรดไขมันจําเปน นอกจากไลโนเลอิคแลว กรด
ไขมันท่ีสําคัญในตระกูลนี้ ไดแก กรดอะแรคคิโดนิค (arachidonic acid) ซึ่งเปนสารต้ังตนของ
พรอสตาแกลนดิน (prostaglandins) และลิวโคไตรอีน (leukotrienes) ซึง่ ทําหนาท่ีเหมือนฮอรโมน
ชวยควบคุมระดับความดันโลหิต อัตราการเตนของหัวใจ การขยายตัวของหลอดเลือด การแข็งตัว
ของหลอดเลอื ด การสลายไขมัน และการตอบสนองภมู คิ ุมกัน
2.2) กรดไขมันกลุมโอเมกา 3 มีไขมันตั้งตนตระกูล คือ กรดแอลฟา-
ไลโนลีนิค มี 3 พันธะคู เปนกรดไขมันที่จําเปน พบมากในนํ้ามันพืชบางชนิด เชน นํ้ามันคาโนลา
และนํ้ามันถ่ัวเหลือง กรดไขมันท่ีสําคัญในตระกูลน้ีไดแก กรดไอโคซาเพนตะอีโนอิก
(eicosapentaenoic acid : EPA) และ กรดโดโคซาเฮกซาอีโนอิก (docosahextaenoic acid
DHA) มีบทบาทสําคญั ในการพฒั นาการของสมองและการมองเหน็ พบมากในปลาทะเล
168
2. ประเภทของกรดไขมนั แบง ตามความตอ งการของรา งกาย
กรดไขมันแบงตามความตองการของรางกาย ได 2 ประเภท คือ
2.1 กรดไขมันจําเปน (essential fatty acid) เปนกรดไขมันท่ีรางกายสังเคราะหเอง
ไมได ตองไดจากอาหารท่ีรับประทานเขาไปเทานั้น สวนมากมีในน้ํามันพืช เชน น้ํามันดอก
คําฝอย น้ํามันขาวโพด น้ํานมถั่วเหลือง น้ํามันรําขาว เปนตน ยกเวนน้ํามันมะพราว นํ้ามันสัตวนํ้า
เชน นาํ้ มันปลา นํ้ามันหอย ก็มีกรดไขมันจําเปนอยูมาก ถาดูตามโครงสรางทางเคมีจะเห็นวา กรด
ไขมันจาํ เปน นัน้ เปนพวกกรดไขมนั ไมอ่มิ ตวั ท่ีมีพันธะคูห ลายตาํ แหนง (PUFA) กรดไขมนั จาํ เปนตอ
รา งกายคนเรามอี ยู 3 ชนิด คือ
1) กรดไลโนเลอคิ (linoleic acid) มธี าตคุ ารบอนอยู 18 ตัว มีความไมอ่ิมตัวอยู 2
ท่ี คือ ที่ตาํ แหนง คารบ อน 9 และคารบ อน 12 (การนับตําแหนงคารบอนใหนับธาตุคารบอนในกลุม
คารบอกซลิ เปน ตัวท่ีหนึ่ง) จัดอยใู นกลุมทเ่ี รียกวา โอเมกา 6 (linoleic; 18:2 n-6)
2) กรดไลโนเลนิค (linolenic acid) มีธาตุคารบอนอยู 18 ตัว เชนเดียวกับกรดไล
โนเลนิค แตมคี วามไมอม่ิ ตัวอยู 3 ที่ คือ ทีต่ าํ แหนงคารบ อน 9 คารบ อน 12 และคารบอน 15 จดั อยู
ในกลุมท่ีเรียกวา โอเมกา 3(linolenic ; 18:3 n-3) การไดรับกรดไลโนเลนิคสามารถนําไปสรางกรด
ไขมันที่จําเปนชนิดอ่ืนเชน กรดไอโคซาเพนตะอีโนอิก (eicosapentaenoic acid ; 20:5) n-3 หรือ
EPA) ซ่ึงกรดไขมันชนิดนี้มีคุณสมบัติในการสรางไลโปโปรตีนในตับและลดปริมาณของคลอ
เลสเตอรอลในเลือดไดเปนการปองกันการเกิดโรคความดันโลหิตสูงและโรคหัวใจ และกรดโดโค
ซาเฮกซาอีโนอิก (docosahexaenoic Acid ; 22 : 6 n-3 หรือ DHA) เปนกรดไขมันที่พบในผนัง
เซลลทั่วไป โดยเฉพาะเปน สว นประกอบของเซลลส มองทาํ ใหไ วตอ การรบั สัญญาณประสาท
3) กรดอะราชิโดนิก (arachidonic acid) มีธาตุคารบอนอยู 20 ตัว และมีความ
ไมอิ่มตัวอยู 4 ท่ี คือ ท่ีตําแหนงคารบอน 5 คารบอน 8 คารบอน 11 และคารบอน 14 arachidinic
acid ; 20: 4 n-6 กรดตัวน้ีอยูในตระกูลเดียวกับกรดไลโนเลอิค ดังน้ัน นอกจากไดจากอาหารแลว
รางกายยังสามารถสงั เคราะหก รดอะราซิโดนกิ จากกรดไลโนเลนคิ ได
2.2 กรดไขมันไมจําเปน (non – essential fatty acid) เปนกรดไขมันที่นอกจากจะได
จากอาหารแลว รางกายยังสามารถสังเคราะหไดเองดวย กรดไขมันไมจําเปนไดแก กรดไขมัน
อิ่มตัว และกรดไขมันไมอิ่มตัวในตระกูลพาลมิโทอิก และตระกูลโอเลอิก น้ํามันและไขมันใน
อาหารชนดิ ตางๆทบี่ ริโภคมีทง้ั กรดไขมนั ชนิดอมิ่ ตัวและไมอิม่ ตวั ปะปนกัน
169
หนา ที่และความสาํ คัญของไขมนั
ไขมันมีหนาที่สําคัญทั้งตอรางกาย และมีบทบาทท่ีสําคัญตอการประกอบอาหาร หนาที่
และความสําคญั ของไขมันแบง ออกเปน
1. หนา ทขี่ องไขมันทีต่ อสขุ ภาพรางกาย
1.1 เปนสวนประกอบของเย่ือเซลล (cell membrance) เย่ือเซลลเปนแผนซ่ึงก้ัน
ระหวางภายนอกและภายในเซลลหรือหุมออรแกเนลล (organelles) ตางๆ ภายในตัวเซลล และ
เปนตัวควบคุมการผานเขาออกของสารตางๆ เชน สารอาหารและอนุมูลอนินทรียตางๆ ท่ีเซลล
ตองการหรือของเสียที่ตองการขจัดทิ้ง เปนตน เยื่อเซลลสวนมากมีไขมันอยูประมาณรอยละ 30 –
40 สวนใหญเปนพวกฟอสโฟลิพิด (phospholipid) โปรตีนประมาณรอยละ 50 – 70 และ
คารโบไฮเดรตนอ ยกวา รอ ยละ 10
1.2 เปนสารท่ีใชในการสะสมพลังงานในรางกาย ไขมันเปนสารอาหารใหพลังงาน
มากท่ีสุด ไขมัน 1 กรัม ใหพลังงาน 9 กิโลแคลอรี ในขณะท่ีคารโบไฮเดรตและโปรตีน 1 กรัม ให
พลังงาน 4 กิโลแคลอรี ในภาวะปกติไขมันจะใหพลังงานรอยละ 40 ของพลังงานทั้งหมด แตใน
ภาวะอดอาหารจะใหพลังงานเกือบรอยละ 100 จากไขมันท่ีสะสมไวในเนื้อเยื่อไขมันใตผิวหนัง
หรือในชอ งทอ งรอบๆอวัยวะภายในหรอื ไขมันท่ีแทรกอยูทั่วไปในกลา มเน้ือ
1.3 เปนตัวละลายสําหรับวิตามินชนิดที่ละลายในไขมัน ไขมันชวยในการละลาย
วิตามนิ ชนดิ ทลี่ ะลายในไขมัน ไดแ ก วติ ามนิ เอ ดี อี และเค
1.4 ใหกรดไขมันที่จําเปนแกรางกาย กรดไขมันเปนสวนประกอบของโครงสรางผนัง
เซลล และใชใ นการสรา งเซลลสมอง โดยเฉพาะอยา งยง่ิ ในเด็กกอนคลอด มกี ารศึกษาพบวา กรดไล
โนเลอิค ซึ่งเปนกรดไขมันท่ีจําเปนจะเรงการเผาผลาญโคเลสเตอรอลไปเปนนํ้าดี และอาจลดการ
หล่ังของแอลดีแอลโดยตับไดดวย นอกจากนี้กรดไลโนเลอิคยังชวยลดไตรกลีเซอไรดในเลือด ลด
การจบั ตวั ของเกลด็ เลอื ด ลดความดันโลหิต และยังทําใหผิวหนงั มสี ขุ ภาพทีด่ ี
1.5 ไขมันที่สะสมอยูใตผิวหนัง ไขมันที่สะสมอยูใตผิวหนังหรือไขมันท่ีสะสมอยูรอบๆ
อวัยวะตางๆ ภายในรางกาย เชน ตับ ไต และหัวใจ ทําหนาท่ีปองกันการกระทบกระเทือนของ
อวัยวะภายในดงั กลา ว และชว ยยึดใหอ วยั วะตา งๆ อยกู บั ท่ี
2. หนา ทแ่ี ละบทบาทของไขมันในการประกอบอาหาร
ไขมัน มีประโยชนหลายอยางในการประกอบอาหาร เชน ใชไขมันเปนสื่อความรอน
ชวยในการเพม่ิ รสชาติใหอ าหาร เปนตัวหลอลื่น ชว ยใหขนมรอน ฟู นุม กรอบ และเปนตัวอีมัลซิไฟ
เออร ไขมันเปนตัวนําความรอนท่ีดีชวยใหอาหารสุกเร็ว เชน การทอด ในการใชไขมันในการปรุง
170
อาหาร ไขมันจะมีผลตอกลิ่นและรสชาติอาหารอยางมาก ดังนั้นอาหารบางชนิดจึงตองมีการ
เจาะจงชนดิ ของไขมันท่ใี ช เชน การทําเคกและคุกกี้ตอ งใชเนย นา้ํ สลัดตอ งใชน า้ํ มันสลดั หรือนา้ํ มนั
พืช เปนตน ไขมันเปนตัวหลอล่ืนที่ดี เวลาทอดหรือผัดจะชวยใหอาหารไมติดกระทะ หรือในการ
ปรุงอาหารอยางอ่ืน เชน ในการอบขนมตางๆ จึงนิยมทาภาชนะดวยไขมันกอนเพื่อไมใหอาหารที่
อบตดิ ภาชนะ ไขมนั ชวยใหอาหารท่ีทําดวยแปง เชนเคกจะนุม กระหร่ีปปและโรตีจะกรอบรอนเปน
ชิ้นๆ ในขนมเคก เมือ่ ผสมแปง สวนประกอบอื่นๆ และไขมัน คือ เนย เขาดวยกัน ไขมันจะแทรกอยู
ระหวา งเสนใยของแปง ดงั นน้ั ไขมนั ท่ใี ชควรจะเปนไขมันทีผ่ สมกับสว นประกอบอน่ื ไดงาย และตอง
ใสไขมันใหมากพอท่ีจะแทรกอยูทั่วไป ขนมจึงจะนุม สวนขนมท่ีตองการใหแปงรอนเปนช้ันๆ ตอง
ใชไขมันที่แข็งตัวงาย เชน ไขมันหมู โดยนวดใหไขมันผสมกับแปงเพ่ือใหไขมันแทรกเขาไปอยูตาม
ช้ันของแปง เมื่อนําไปทอดไขมันจะรอนละลายเกิดเปนชองวางในเนื้อแปง ขนมจึงกรอบรอน
(นิตยา ตัง้ ชรู ัตน, 2548)
นอกจากนั้นไขมันเปนสารอีมัลซิไฟเออร (emulsifier) ที่ดี เชน ไขมันท่ีมีช่ือวา เลซิธิน
ในไขแดง ไขแดง 1 ฟอง สามารถรวมตัวกับนํ้ามันไดประมาณ 600 ลูกบาศกเซนติเมตร ดังน้ันไข
แดงจงึ มผี ลทําใหสวนผสมของอาหารท่ีมีท้ังไขมันและน้ําสามารถรวมตัวเปนเน้ือเดียวกันได พบได
ในมายองเนส น้าํ สลัด
การเปลีย่ นแปลงไขมนั ในรางกาย
อาหารไขมันท่ีรับประทานมาจากท้ังพืชและสัตว การเปล่ียนแปลงของไขมันในรางกายที่
สาํ คัญ แบงออกเปน
1. การยอ ยไขมนั
ไขมันท่ีรางกายรับประทานสวนใหญประมาณรอยละ 98 อยูในรูปของไตรกลีเซอไรด
ซ่ึงไดมาจากการบริโภคเนื้อสัตว และมากกวารอยละ 95 ของไตรกลีเซอไรดที่รับประทานเขาไปจะ
ถูกยอย และดูดซึมเขาสูรางกายเพ่ือนําไปใชเปนแหลงพลังงาน การยอยไขมันเกิดขึ้นท่ีทางเดิน
อาหาร ดังนี้
1.1 กระเพาะอาหาร ในกระเพาะอาหารมีเอนไซมแกสตริกไลเปส (gastric lipase)
อยูบางเล็กนอยซึ่งสามารถยอยไขมันไดบาง และชวยใหไขมันอยูในรูปของอีมัลชัน คืออยูในรูปที่
รวมตัวกับน้ําไดดี แตเอนไซมไลเปสน้ีออกฤทธิ์ไดไมเต็มที่เพราะเอนไซมไลเปสออกฤทธิ์ไดดีที่ pH
ประมาณ 5.0 แตใ นกระเพาะอาหารมสี ภาพเปนกรด (pH 1-2)
171
1.2 ลําไสเ ลก็ ไขมนั ทถ่ี กู ยอ ยมาบา งแลว ในปริมาณเลก็ นอยในกระเพาะอาหาร จะถูก
ยอยตอที่ลาํ ไสเล็ก เปน กรดไขมนั กลีเซอรอล โมโนกลเี ซอไรด ไดกลเี ซอไรดแ ละโคเลสเตอรอล
เมื่ออาหารที่มีไขมันเขาสูลําไสเล็กสวนดูโอดีนัม ไขมันจะไปกระตุนผนังลําไสเล็กใหหล่ัง
ฮอรโมน โคลีซีสโตไคนิน (cholecystokinin) ไปกระตุนถุงน้ําดีใหหดตัวปลอยนํ้าดีไปยังลําไสเล็ก
ชวยทําใหไขมันละลายและแตกตัวออกเปนหยดเล็กๆ ทําใหไขมันผสมกับน้ําไดดีเกิดเปน
สารละลายอีมัลชั่น (emulsion) จะชวยใหพ้ืนท่ีผิวผสมกับนํ้ายอยไดดีข้ึน เรียกวา ไมเซลล
(micelle) เอนไซมจากตับออนและลําไสเล็ก (pancreatic and intestinal lipase) มีหนาที่ยอยไตร
กลีเซอไรดในไมเซลล ไดเปนกรดไขมัน กลีเซอรอล และโมโนกลีเซอไรด ท่ีพรอมจะดูดซึมได ไขมัน
ที่คนเรากินเขาไปสามารถถูกยอยไดรอยละ 95 อยูในรูปของกรดไขมันและกลีเซอรอลรอยละ 40-
50 โมโนกลเี ซอไรด รอยละ 40-50 และไดกลีเซอไรดร อ ยละ 10
2. การดูดซึมและการขนสงไขมนั
ไขมันเม่ือผานการยอยมาแลว จะอยูในรูปของกรดไขมัน กลีเซอรอล โมโนกลีเซอไรด
ไดกลีเซอไรด ไขมันที่ถูกยอยแลวเหลานี้จะถูกดูดซึมผานผนังลําไสเล็ก ดวยความชวยเหลือของ
นํ้าดีเขาสูหลอดน้ําเหลืองและหลอดเลือด เกลือนํ้าดีจะมีการเรียงตัวเปนไมเซลล (micelle) โดย
เอาสว นที่ละลายนํา้ ไดอ ยทู างดา นนอก และสว นทไ่ี มละลายน้ําไวดานใน ทําหนาที่เปนตัวพาไขมัน
ทีย่ อ ยแลว เชน กรดไขมันขนาดใหญ (long chained fatty acid) โมโนกลีเซอไรด เปนตน โดยยอม
ใหแทรกตัวเขาไปในไมเซลล ทําใหไมเซลลใหมมีสวนประกอบไขมันหลายอยางเรียกวา ไมเซลล
ผสม (mixed micelle)
ไมเซลลผสมเม่อื เคล่อื นไปชดิ หรอื สัมผสั กับเซลลเยือ่ บลุ าํ ไสจะปลอยไขมันท่ียอยแลวเขาสู
เซลลโดยวิธีการพาแบบธรรมดา สวนเกลือนํ้าดีท่ีอยูในไมเซลลผสมไมถูกดูดซึมเขาเซลลเยื่อบุ
ลําไสจึงสามารถนํากลับไปใชใหเกิดไมเซลลใหมเพื่อชวยการดูดซึมไขมันไดตอไป สวนการดูดซึม
กรดไขมนั ไมจ ําเปนตองผานไมเซลลทงั้ หมด การดดู ซมึ กรดไขมันมี 2 แบบ คอื
2.1 กรดไขมนั ขนาดกลางและเล็ก ประกอบดวยคารบอนนอยกวา 12 ตัว และกลี
เซอรอล เนือ่ งจากมีขนาดเล็กและละลายนา้ํ ไดด ี จึงดดู ซมึ ไดโดยไมผ า นไมเซลลและเขา สูเลือดทาง
ระบบเลอื ดของตบั ไดโดยตรง
2.2 กรดไขมันขนาดใหญ ประกอบดวยคารบ อนมากกวา 12 ตวั โมโนกลเี ซอไรด กลี
เซอรอล หลังจากถูกดดู ซึมเขา สเู ซลล เยือ่ บุผวิ ของผนังลาํ ไสเลก็ แลว จะมกี ารสงั เคราะหส ารเหลา น้ี
กลับเปนไตรกลีเซอไรด (re – esterify) แลวนําไปรวมกับโปรตีน โปรตีนหุมบางๆ รอบไตรกลีเซอ
ไรดเปนหยดเล็กๆ ที่คงตัว เรียกวา ไคโลไมครอน (chylomicron) แลวขนสงออกทางหลอด
172
นํ้าเหลืองฝอย (lactal) ไปสูทอนํ้าเหลือง (thoracic duct) แลวเทเขาหลอดเลือดดําใหญช่ือสัปเคล
เวียนเวล (subclavian vein) เพื่อขนสงตอไปยังเซลลตางๆ ท่ัวรางกาย ดังแสดงในภาพท่ี 6.1
ไคโลไมครอนน้ีจะมีลักษณะสีขาวขุน ดังนั้นหลังจากการกินไขมันเขาไปประมาณ 2 – 8 ช่ัวโมง ถา
เจาะเลือดดูซีร่ัมจะเห็นวามีลักษณะขาวขุน แตหลังจาก 10 – 12 ชั่วโมงไปแลว ไขมันในเลือดจะ
ถูกอวัยวะและเนอื้ เยือ่ ตา งๆ ใชไ ปหมด ซรี ม่ั ก็จะกลบั ใสตามเดมิ
Chylomicron Lymphatic
TG Esterificaion TG formation TG TG
FA
FA Portal vein
FA Lipoprotein FA
ภาพที่ 6.1 การดูดซึมไตรกลเี ซอไรดช นดิ ตางๆ
ท่ีมา (ปย า บรุ ณศริ ิ ,2525, หนา 196)
3. การเผาผลาญไขมัน
ไขมันจะมกี ระบวนการเผาผลาญ (metabolism) ของไขมัน ดังนี้
3.1 เผาผลาญเพ่ือใหไดพลังงาน ไขมันท่ีกินเขาไปและผานไปยังเซลลตางๆ ในรูปไตร
กลีเซอไรดหรือฟอสโฟลิพิดก็ตาม เมื่อเซลลนําไปสลายใหเกิดพลังงาน จะตองมีเอนไซมภายใน
ยอยไขมันออกเปนกรดไขมันและกลีเซอรอล ซ่ึงกลีเซอรอลท่ีไดจะถูกนําไปเขากระบวนการไกล
โคไลซิส (glycolysis) เพื่อใหไดพลังงานออกมา สวนกรดไขมันจะถูกนําไปเผาผลาญดวย
กระบวนการเบตา – ออกซเิ ดชนั เพือ่ ใหไ ดแอซีติลโคเอนไซมเ อ (acetyl CoA) ซึ่งเปนสารเคมหี นว ย
เล็กๆ ท่ีสามารถนําไปสลายเปนพลังงานหรือนําไปสรางส่ิงตางๆ ในรางกายได เชน นําไปสราง
กลูโคสหรอื กรดอะมิโนไดการเผาผลาญกรดไขมนั ประกอบดวยกระบวนการท่ีสาํ คัญ 3 ขนั้ ตอน คอื
1) การกระตุนกรดไขมัน คือ การรวมตัวระหวางกรดไขมันกับโคเอนไซมเอ ให
กลายเปนแฟตตี้เอซิลโคเอ (fatty acyl CoA) โดยใชพลังงานจาก ATP ปฏิกิริยานี้มีเอนไซมแฟตต้ี
เอซิดไทโอไคเนส (fatty acid thiokinase) เปนตัวเรง
173
R – COOH+ATP+CoASH Fatty acid thiokinase O
R – C – ScoA+AMP+PPi
Fatty acyl CoA
2) การนํากรดไขมนั ผานเขา ไปในไมโทคอนเดรีย แฟตต้ีเอซิลโคเอไมสามารถผาน
เยื่อของไมโทคอนเดรีย จําเปนตองอาศัยคารนิทีน (carnitine) เปนตัวพาแฟตตี้เอซิลโคเอจากไซ
โตพลาสซึมเขาสไู มโทคอนเดรียในสภาพของแฟตตี้เอซิลคารนิทีน (fatty acyl carnitine) ภายในไซ
โทพลาสซึมแฟตต้ีเอซิลคานิทีน จะทําปฏิกิริยากับโคเอนไซมเอใหไดแฟตต้ีเอซิลโคเอกลับคืนมา
สวนคารนิทีนจะซึมผานเยื่อไมโทคอนเดรียกลับคืนสูไมโทพลาสซึม พรอมที่จะพาแฟตตี้เอซิลโคเอ
ตัวใหม เขาสูไมโทคอนเดรยี ไดอ กี ดงั แสดงในภาพท่ี 6.2 การเผาผลาญกรดไขมันไมโทคอนเดรีย
เรยี กวา เบตา-ออกซเิ ดชน่ั (β-oxidation)
CoASH
Fatty acyl CoA Fatty acyl carnitine
Carnitine
ไซโทพลาสซมึ
ไมโตคอนเดรยี
Carnitine
Fatty acyl CoA Fatty acyl carnitine
CoASH
ภาพที่ 6.2 การนํา fatty acyl CoA จากไซโทพลาซึมเขาสูไมโทคอนเดรีย
ทมี่ า (สิรินทร วิโมกขส ันถว และคณะ, 2543, หนา 82)
174
ใน 1 รอบของปฏิกิริยาเบตา – ออกซิเดชัน จะเปนปฏิกิริยาการสลายตัวของพันธะที่เช่ือม
อยูระหวางคารบอนอะตอมที่ 2 และ 3 นับจากหมูคารบอกซิล (COOH) หรือตําแหนงที่เรียกวาเบ
ตาคารบอนของโมเลกุล การออกซิเดชันจะยอยไขมันไปเรื่อยๆ ทีละ 2 คารบอนไดแอซีติลโคเอ
กับแฟตตี้เอซิลโคเอ ซึ่งมีคารบอนอะตอมนอยกวาตัวเดิมอยู 2 อะตอม และสามารถจะเริ่ม
ปฏิกิริยาซํ้าใหมไดอีกคร้ังหน่ึง จนกระท่ังกรดไขมันสลายตัวไดหมด ดังนั้นจะเห็นไดวา การเผา
ผลาญแฟตตี้เอซิลโคเอตามปฏิกิริยาของเบตา – ออกซิเดชัน จะได แฟตต้ีเอซอลโคเอท่ีมีคารบอน
อะตอมนอยไป 2 อะตอม และจะไดแอซีติลโคเอ FADH2 และ NADH อยางละโมเลกุล ถากรด
ไขมันมีจํานวนคารบอนเปนเลขคูก็จะไดแอซีติลโคเอจํานวนเทากับคร่ึงหน่ึงของจํานวนคารบอน
เชน กรดปาลมิติก (Palmitic acid) ซ่ึงมีคารบอน 16 อะตอม จะถูกเผาผลาญโดยปฏิกิริยาเบตา –
ออกซิเดชัน 7 รอบ ใหได 8 แอซีติลโคเอ โดยรอบสุดทายจะไดแอซีติลโคเอพรอมกัน 2 โมเลกุล
และจะได 7 FADH2 7NADH ดงั แสดงในสมการและภาพที่ 6.3
ภาพที่ 6.3 แสดงการเผาผลาญกรดปาลม มิติกโดยวิถเี บตา-ออกซเิ ดชันโดยสมบูรณ
ท่ีมา (สนุ ีย สหัสโพธ,ิ์ 2543, หนา 83)
175
แอซีติลโคเอแตละโมเลกุล เม่ือถูกเผาผลาญในวัฏจักรเครบสโดยสมบูรณจะมีคาเทากับ
12ATP สวนแตละโมเลกุลของ NADH และ FADH2 จะมีคาเทากับ 3 และ 2ATP ตามลําดับ
ดังน้ันแคแทบอลิซึมของกรดปาลมิติกนับตั้งแตการกระตุนจนกลายเปนคารบอนไดออกไซดหมด
จะได 130ATP ดงั ภาพท่ี 6.4
ใช 1ATP 8acetyl CoA + 7FADH2 + 7 NADH
palmitic acid + CoASH palmitry CoA
8(12ATP) + 7(2AT) + 7(3ATP)
96ATP + 14ATP + 21ATP
131ATP
1ATP
130ATP
ภาพที่ 6.4 แสดงจาํ นวน ATP ทไ่ี ดจากการเผาผลาญกรดปาลมิติกโดยสมบรู ณ
ท่มี า (สุนยี สหสั โพธิ,์ 2543, หนา 84)
ถากรดไขมนั มจี าํ นวนคารบอนอะตอมเปน เลขค่ี การเผาผลาญตามวิถีเบตา – ออกซิเดชัน
แตละคร้ังก็จะไดแอซีติลเชนกัน จนกระทั่งเหลือคารบอน 3 ตัวสุดทาย จะกลายเปนโพรพิโอนิลโค
เอ (Propionyl CoA) และจะไมส ามารถเริ่มปฏิกิริยาเบตา – ออกซิเดชันไดอีก แตจะถูกเปล่ียนเปน
ซกั ซินิลโคเอ (Succinyl CoA) เพอ่ื เขาสวู ัฏจกั รเครบสต อ ไป
176
ภาพท่ี 6.5 การเผาผลาญกรดไขมนั ท่มี จี ํานวนคารบอนอะตอมเปน เลขค่ี
ทม่ี า (สุนีย สหัสโพธ,ิ์ 2543, หนา 84)
ซักซนิ ลิ โคเอเม่อื เขาสวู ฏั จักรเครบสจ ะมคี า เทากับ 6ATP ฉะน้ันแคแทบอซมึ ของกรดไขมนั ทมี่ ี
จาํ นวนคารบ อน 11 อะตอม เมอื่ เผาผลาญอยา งสมบูรณจะให 73ATP ดงั แสดงในสมการขางลา ง
E = 1(6ATP) + 4(12ATP) + 4(2ATP) + 4(3ATP) – 1ATP
= 73ATP
โดยปกติแลวรางกายจะใชคารโบไฮเดรตและไขมันมาเผาผลาญใหพลังงาน แตในกรณีที่
รางกายขาดคารโบไฮเดรตหรือไมสามารถใชเปนคารโบไฮเดรตเปนแหลงพลังงานได รางกายก็จะ
มีการใชไขมันเพียงอยางเดียว ซ่ึงจะมีขอเสียคือ จะเกิดแอซีติลโคเอนไซมเอมากเกินไป แอซีติลโค
เอสามารถถูกนําไปเผาผลาญในวัฏจักรเครบสเพ่ือสรางพลังงานหรือนําไปสังเคราะหเปนกรดไขมัน
หรือไตรกลีเซอไรดหรือโคเลสเตอรอล และบางสวนเปลี่ยนเปนคีโตนบอดี (ketone bodies) (ภาพ
ท่ี 6.6) คโี ตนบอดี ประกอบดวยกรดแอซโี ตแอซีติก (acetoacetic acid) กรดเบตา – ไฮดรอกซี
บวิ ทริ กิ และแอซโิ ตน (acetone) จะถูกขบั ออกมาจากตบั เขาสูกระแสเลือดเพือ่ นําไปเผาผลาญเปน
พลังงานตอไปในไต และกลามเนื้อ ซึ่งถาไตและกลามเน้ือใชคีโตนบอดีไมทันก็จะมีเหลืออยูใน
กระแสเลือดในรางกายเกิดภาวะที่เรยี กวา คโี ตซิส (Ketosis) โดยปกติเลือดจะมีปริมาณคีโตนบอ
ดีตํ่ามาก เพราะรางกายพยายามขับคีโตนบอดี (กรดแอซิโตแอซิติกและกรดเบตา–ไฮดรอกซีบิวทิ
รกิ ) ทม่ี มี ากออกทางปสสาวะ และสวนที่เปนแอซิโตนออกทางลมหายใจ ในการขับคีโตนบอดีออก
ทางปสสาวะจะทําใหรางกายตองสูญเสียน้ําและเกลือแร และเนื่องจากกรดแอซิโตแอซิติกและ