ชนิดและปริมาณโปรตีนในเหง้ากระชายเหลืองและกระชายดำที่ศึกษาด้วยเทคนิค Label-free LC-MS/MS

Abstract

โปรตีโอมิกส์ (Proteomics) เป็นการศึกษาถึงชนิดและปริมาณของโปรตีนทั้งหมดในเซลล์พืช เซลล์สัตว์ เซลล์เพาะเลี้ยง เป็นต้น โดยอาศัยเทคนิคหลัก คือ Two Dimensional-Gel Electrophoresis (2D-GE) และ Mass spectrometry (MS) แต่ 2D-GE มีข้อจำกัดหลายอย่าง เช่น เป็นเทคนิคที่มีความผันแปร (variation) สูงระหว่างเจลแต่ละเจล มีขั้นตอนที่ยุ่งยากซับซ้อน จึงมีผู้พัฒนาเทคนิค Label-free LC-MS/MS quantitative proteomics มาใช้แทน 2D-GE ดังนั้นในงานวิจัยครั้งนี้ จึงต้องการประยุกต์ใช้เทคนิค Label-free LC-MS/MS quantitative คือ GeLC-MS/MS และ Label-free LC-MS/MS ในการวิเคราะห์ระบุชนิดและปริมาณโปรตีนสารสกัดจากเหง้ากระชายเหลือง (Boesenbergia rotunda (L.) Mansf.) และเหง้ากระชายดำ (Kaempferia parviflora) ซึ่งยังไม่มีการศึกษามาก่อน และยืนยันผลของการระบุชนิดโปรตีน ซุปเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD) จากวิธี GeLC-MS/MS ด้วยเทคนิค Native-PAGE และ SOD-Staining Activity และศึกษาผลของระยะเวลาในการเก็บเกี่ยวที่ต่างกันต่อปริมาณ SOD และฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระของโปรตีนที่สกัดได้จากเหง้ากระชายเหลืองและเหง้ากระชายดำ ด้วยวิธี ABTS assay ผลการวิจัย พบว่า ในการระบุชนิดและปริมาณโปรตีนที่สกัดจากเหง้ากระชายเหลืองด้วย GeLC-MS/MS และ Label-free LC-MS/MS พบจำนวนโปรตีน 42 และ 36 ชนิด ตามลำดับ ด้วยวิธี GeLC-MS/MS พบโปรตีน 40% ทำหน้าที่ในการสร้างและสลายพลังงาน อีก 60% ทำหน้าที่ในการสร้างโปรตีน การป้องกันสิ่งแปลกปลอม เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างของเซลล์ เกี่ยวข้องกับการขนส่งสารในเซลล์ และบางชนิดยังไม่ทราบหน้าที่ที่ชัดเจน เมื่อวิเคราะห์ด้วย Label-free LC-MS/MS พบโปรตีน 36% ทำหน้าที่ในการสร้างและสลายพลังงาน และ 64% ทำหน้าที่ในการสร้างโปรตีน การป้องกันสิ่งแปลกปลอม เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างของเซลล์ เกี่ยวข้องกับการขนส่งสารในเซลล์ และบางชนิดยังไม่ทราบหน้าที่ที่ชัดเจน และพบว่าสารสกัดโปรตีนจากกระชายเหง้าเหลืองที่เก็บเกี่ยวในเดือนกันยายน มีความสามารถในการออกฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงที่สุด เท่ากับ 100.87 ± 6.13 µg VCEAC/mg protein ในการระบุชนิดและปริมาณโปรตีนที่สกัดจากเหง้ากระชายดำด้วย GeLC-MS/MS และ Label-free LC-MS/MS พบจำนวนโปรตีน 52 และ 9 ชนิด ตามลำดับ ด้วยวิธี GeLC-MS/MS พบโปรตีน 46% ทำหน้าที่ในการสร้างและสลายพลังงาน และ 54% ทำหน้าที่ในการสร้างโปรตีน การป้องกันสิ่งแปลกปลอม เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างของเซลล์ เกี่ยวข้องกับการขนส่งสารในเซลล์ และบางชนิดยังไม่ทราบหน้าที่ที่ชัดเจน เมื่อวิเคราะห์ด้วย Label-free LC-MS/MS พบโปรตีน 22% ทำหน้าที่ในการสร้างและสลายพลังงาน และ 78% ทำหน้าที่ในการสร้างโปรตีน การป้องกันสิ่งแปลกปลอม เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างของเซลล์ เกี่ยวข้องกับการขนส่งสารในเซลล์ และบางชนิดยังไม่ทราบหน้าที่ที่ชัดเจน และพบว่าสารสกัดโปรตีนจากเหง้ากระชายดำที่เก็บเกี่ยวในเดือนธันวาคม มีความสามารถในการออกฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงที่สุด มีค่าเท่ากับ 938.20 ± 44.88 µg VCEAC/mg protein สำหรับผลการหาปริมาณ SOD ด้วยวิธี Native-PAGE และ SOD Activity Staining พบว่า กระชายเหลืองที่เก็บเกี่ยวในเดือนธันวาคม มีปริมาณ SOD มากที่สุด ขณะที่กระชายดำที่เก็บเกี่ยวในเดือนมกราคม มีปริมาณ SOD มากที่สุด จากผลการวิจัยสามารถสรุปได้ว่าเทคนิคการวิเคราะห์เพื่อระบุชนิดและปริมาณโปรตีนที่แตกต่างกัน จะส่งผลต่อชนิดและปริมาณของโปรตีนที่ตรวจพบได้แตกต่างกันด้วย และช่วงเวลาเก็บเกี่ยวตัวอย่างพืชที่ต่างกัน จะส่งผลต่อฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระด้วยเช่นกัน