สารอาหารที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของไมโตคอนเดรีย

ไมโตคอนเดรียคือ

ส่วนประกอบของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์พลังงานให้เซลล์ ดังนั้นการอยู่หรือการตายของเซลล์จึงขึ้นอยู่กับการทำงานของไมโตคอนเดรีย ซึ่งถูกควบคุมโดยโปรตีนที่เรียกว่า ยีน(Gene)

ไมโตคอนเดรียมีดีเอ็นเอ(DNA)เป็นของตัวเองอยูบนโครโมโซมที่ถือได้ว่ามีขนาดเล็กที่สุดในร่างกายโดยมีจำนวนยีนเพียงแค่ 37 ตัว(1)

บทบาทการทำงานของไมโตคอนเดรียมีส่วนเกี่ยวข้องกับ กระบวนการเมตาบอลิซึม(Metabolism) การตายของเซลล์(Apoptosis) การเกิดโรค และความชราภาพ(1)

กระบวนการเมตาบอลิซึม

คือปฏิกิริยาทางเคมีภายในร่างกายซึ่งมีความข้องเกี่ยวกับการมีชีวิตอยู่ของเซลล์ และสิ่งมีชีวิต โดยแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่

• คะตาบอลิซึม(Catabolism) คือ การสลายโมเลกุลสารอาหาร ให้มีขนาดเล็กลง และไ้ด้มาซึ่งพลังงาน
• อะนาบอลิซึม(Anabolism) คือ การสังเคราะห์โมเลกุลขนาดเล็กให้กลายเป็นโครงร่าง กลายเป็นเซลล์พัฒนาไปเป็นเนื้อเยื้อ และอวัยวะ โดยต้องอาศัยพลังงานที่ได้จากคะตาบอลิซึม

ถ้ากระบวนการคะทาบอลิซึม กับ อะนาบอลิซึม ไม่สมดุลกัน เช่น เราทานอาหารมากเกินไปโดยที่ใช้พลังงานในชีวิตประจำวันน้อย นั้นหมายความว่าจะเกิดกระบวนการคะทาบอลิซึมมากกว่าอะนาบอลิซึมทำให้สลายสารอาหาร และได้พลังงานเกินความต้องการจึงสะสมในรูปไขมัน และไกลโคเจนตามส่วนต่างๆของร่างกาย

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าไมโตคอนเดรียทำงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพ

การทำงานของไมโตคอนเดรียในร่างกายจะก่อให้เกิดอนุมูลอิสระโดยปรกติอยู่แล้ว ซึ่งปริมาณอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นนั้นเอนไซม์ในร่างกายที่ทำหน้าที่ต้านอนุมูลอิสระสามารถจัดการได้ตามปรกติ

แต่ถ้าไมโตคอนเดรียเกิดทำงานบกพร่องขึ้นมาจะส่งผลให้ปริมาณอนุมูลอิสระที่เกิดจากการทำงานของไมโตคอนเดรียมีมากขึ้นจนเอนไซม์ในร่างกายต้านไม่ไหว และส่งผลให้เกิดภาวะเครียดออกซิเดชั่นซึ่งก็คือภาวะที่ร่างกายมีอนุมูลอิสระมากกว่าสารต้านอนุมูลอิสระ ภาวะนี้จะส่งผลให้การทำงานของร่างกายผิดเพี้ยนไปจนก่อให้เกิดโรคต่างๆได้ ซึ่งโรคหรือภาวะที่มีความเกี่ยวข้องกับการทำงานที่ไม่มีประสิทธิภาพของไมโตคอนเดรีย(2)ได้แก่

• โรคอ้วน
• โรคเบาหวาน
• โรคหัวใจ
• โรคสมองเสื่อม
• โรคไขมันพอกตับ
• ภาวะชราภาพ
• ภาวะอักเสบเรื้อรังซึ่งอาจกลายเป็นสาเหตุของโรคมะเร็ง

สารอาหารจากธรรมชาติที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของไมโตคอนเดรีย

สารอาหารจากธรรมชาติที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของไมโตรคอนเดรีย(3)ได้แก่

• เรสเวอราทรอล(Resveratrol) พบในองุ่น และผลิตภัณฑ์จากองุ่น เช่นไวน์แดง และน้ำองุ่น
• เควอซิทิน(Quercetin) พบในแอปเปิ้ล และ หัวหอม (ทั้งหอมแดง และหอมหัวใหญ่)
• ฟลาวานอล(Flavanol)
• คาทิชิน(Catechin) และ อิพิคาทิชิน(Epicatechin) พบในชา
• โปรแอนโธไซยานิดิน(Proanthocyanidins) และ ไซยานิดิน(Cyanidins) พบในเมล็ดโกโก้ และเมล็ดองุ่น
• ไฮดรอกซีไทโรซอล(Hydroxytyrosol) พบในน้ำมันมะกอกเอ็กซ์ตร้าเวอร์จิ้น และไวน์ 
• PQQ (pyrroloquinoline quinone) เป็นสารที่ผลิตโดยแบคทีเรียที่อยู่ในดิน พบในผลิตภัณฑ์ที่มีการหมัก ไวน์ ชา โกโก้ และพืชตะกูลถั่ว(legume)

Shenoy, et al. (2011)

กลไกการทำงานของสารอาหารเหล่านี้ในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของไมโตคอนเดรียอาจทำได้ 2 ทาง(3)คือ 

• ทางตรง โดยกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของไมโตคอนเดรีย ซึ่งได้แก่ยีน PPARGC1A(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha) ซึ่งโปรตีนที่เกี่ยวข้องคือ PGC-1α (4)
• ทางอ้อม โดยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการต้านออกซิเดชั่นในร่างกาย เพื่อต้านการทำลายเซลล์เนื่องจากอนุมูลอิสระ

ที่มาของข้อมูล

1. Boore, J. L. (1999). Animal mitochondrial genomes. Nucleic Acids Research,27(8), 1767-1780.
2. Joven, J. (2013). Mitochondrial Dysfunction: A Basic Mechanism in Inflammation-Related Non-Communicable Diseases and Therapeutic Opportunities. Mediators of inflammation, 2013.
3. Shenoy, S., Chowanadisai, W., Sharman, E., Keen, C., Liu, J., & Rucker, R. (2011). Biofactors in food promote health by enhancing mitochondrial function.California Agriculture, 65(3), 141-147.
4. Lin, J., Handschin, C., & Spiegelman, B. M. (2005). Metabolic control through the PGC-1 family of transcription coactivators. Cell metabolism, 1(6), 361-370.