ทอรีน: แหล่งที่มาและการประยุกต์เพื่อบรรเทาความเมื่อยล้าทางการมองเห็น ตอนที่ 1

เชิงนามธรรม:ตามรายงาน การเสริมทอรีนในปริมาณที่เหมาะสมอาจช่วยลดความเมื่อยล้าทางการมองเห็นได้ ปัจจุบัน มีความก้าวหน้าบางประการในการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทอรีนในด้านสุขภาพดวงตา แต่การขาดการสรุปอย่างเป็นระบบ นำไปสู่การละเลยการประยุกต์ใช้ทอรีนเพื่อบรรเทาอาการเมื่อยล้าทางสายตา ดังนั้น บทความนี้จึงนำเสนอการทบทวนแหล่งที่มาของทอรีนอย่างเป็นระบบ รวมถึงกระบวนการเผาผลาญจากภายนอกและวิถีการบริโภคอาหารจากภายนอก รวมถึงการทบทวนอย่างละเอียดเกี่ยวกับการกระจายและการผลิตทอรีนจากภายนอก มีการสรุปกลไกทางสรีรวิทยาที่เป็นรากฐานของการผลิตความเมื่อยล้าทางสายตา และมีการทบทวนความคืบหน้าการวิจัยของทอรีนในการบรรเทาความเมื่อยล้าทางสายตา รวมถึงความปลอดภัยในการบริโภคและกลไกการออกฤทธิ์ในการบรรเทาความเมื่อยล้าทางสายตา เพื่อให้เป็นพื้นฐานอ้างอิงและแรงบันดาลใจสำหรับการพัฒนาและ การใช้ทอรีนในอาหารเพื่อสุขภาพเพื่อบรรเทาความเมื่อยล้าทางสายตา

Cistanche สามารถทำหน้าที่เป็นสารต่อต้านความเหนื่อยล้าและเสริมความแข็งแกร่ง และการศึกษาเชิงทดลองแสดงให้เห็นว่ายาต้มของ Cistanche tubulosa สามารถปกป้องเซลล์ตับในตับและเซลล์บุผนังหลอดเลือดที่เสียหายในหนูว่ายน้ำที่มีน้ำหนักมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ ควบคุมการแสดงออกของ NOS3 และส่งเสริมไกลโคเจนในตับ การสังเคราะห์จึงออกฤทธิ์ต้านความเมื่อยล้า สารสกัด Cistanche tubulosa ที่อุดมไปด้วยฟีนิลทานอยด์ไกลโคไซด์สามารถลดระดับครีเอทีนไคเนสในซีรั่ม, แลคเตตดีไฮโดรจีเนส และระดับแลคเตตได้อย่างมีนัยสำคัญ และเพิ่มระดับฮีโมโกลบิน (HB) และระดับกลูโคสในหนู ICR และอาจมีบทบาทในการต่อต้านความเหนื่อยล้าโดยการลดความเสียหายของกล้ามเนื้อ และชะลอการเสริมกรดแลคติคเพื่อกักเก็บพลังงานในหนู เม็ด Cistanche Tubulosa แบบผสมช่วยยืดเวลาการว่ายน้ำแบบรับน้ำหนักได้อย่างมีนัยสำคัญ เพิ่มการสำรองไกลโคเจนในตับ และลดระดับยูเรียในซีรั่มหลังการออกกำลังกายในหนู ซึ่งแสดงฤทธิ์ต้านความเมื่อยล้า ยาต้มของ Cistanchis สามารถปรับปรุงความอดทนและเร่งการกำจัดความเหนื่อยล้าในหนูที่ออกกำลังกายและยังสามารถลดระดับความสูงของครีเอทีนไคเนสในซีรั่มหลังการออกกำลังกายอย่างหนักและรักษาโครงสร้างพื้นฐานของกล้ามเนื้อโครงร่างของหนูให้เป็นปกติหลังการออกกำลังกายซึ่งบ่งชี้ว่ามีผลกระทบ เสริมสร้างความแข็งแรงทางร่างกายและต้านความเมื่อยล้า นอกจากนี้ Cistanchis ยังช่วยยืดอายุการรอดชีวิตของหนูที่ได้รับพิษไนไตรท์ได้อย่างมาก และเพิ่มความทนทานต่อภาวะขาดออกซิเจนและความเหนื่อยล้า

คลิกที่ความเมื่อยล้าของกล้ามเนื้อ

【สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】

คำหลัก: ทอรีน; ความเมื่อยล้าทางสายตา; แหล่งที่มา; ความปลอดภัย; บรรเทาความเมื่อยล้าทางสายตา

1. บทนำ

เมื่อใช้ดวงตามากเกินไป หรือเมื่อสภาพแวดล้อมแห้งเกินไป หรือถูกรบกวนจากปัจจัยทางสรีรวิทยา (และอาจเป็นพยาธิวิทยา) อื่น ๆ ตาจะปรับการหักเหของแสงเป็นเวลานานได้ง่ายเพื่อให้เกิดการสะท้อนกลับทางการมองเห็นตามปกติ ซึ่งกระตุ้นให้เกิดความเมื่อยล้าทางสายตา ซึ่งโดยหลักจะแสดงอาการตามัวบ่อยครั้ง ปวดตา ตาแห้ง น้ำตาไหล และรู้สึกไม่สบายตาอื่นๆ [1] การศึกษาในปี 2021 พบว่าความชุกของอาการเหนื่อยล้าทางการมองเห็นในนักศึกษามหาวิทยาลัยทั่วโลกอยู่ที่ 46~71% [2] ความเหนื่อยล้าทางสายตาไม่เพียงส่งผลต่อสถานะการทำงานและการเรียนเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่โรคจอประสาทตาเสื่อมและโรคตาแห้งได้ หากยังคงมีอาการเหนื่อยล้าทางการมองเห็นเรื้อรัง [3] ในเวลาเดียวกัน ผู้ป่วยที่เป็นโรคเกี่ยวกับดวงตา เช่น ตาเหล่และตาแห้ง มีแนวโน้มที่จะมีอาการเหนื่อยล้าทางการมองเห็นมากขึ้น มีรายงานว่า 71.3% ของผู้ที่มีอาการตาแห้งต้องทนทุกข์ทรมานจากความเมื่อยล้าทางการมองเห็นในระดับต่างๆ [4] ปัจจุบันอุบัติการณ์ของอาการเหนื่อยล้าทางการมองเห็นมีสูง และจำนวนผู้ที่ได้รับผลกระทบก็เพิ่มขึ้นทุกปี [5] คนเหล่านี้เป็นคนทุกวัย โดยเฉพาะนักเรียน ครู และผู้ที่ทำงานกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น คอมพิวเตอร์ [6–8] นี่แสดงให้เห็นว่าความเมื่อยล้าทางการมองเห็นเกิดขึ้นในทุกกลุ่มอายุ และจำนวนผู้ที่ต้องการบรรเทาความเมื่อยล้าทางการมองเห็นนั้นมีจำนวนมาก การศึกษาพบว่ากลไกทางสรีรวิทยาของความเมื่อยล้าทางสายตาส่วนใหญ่เกิดจากความเครียดต่างๆ ที่จอตาหรือมาคูลาได้รับบาดเจ็บ และความเสียหายต่อเซลล์ประสาท

1.1. ความเสียหายจากความเครียดของจอประสาทตา: ออกซิเดชัน, การอักเสบ, การตายของเซลล์

จอประสาทตาซึ่งอยู่ในอวัยวะของตา เป็นเนื้อเยื่อประสาทที่เปราะบางซึ่งรับรู้และรับแสงจากภายนอกเพื่อสร้างสัญญาณภาพซึ่งถูกส่งไปยังสมองเพื่อรับข้อมูลภายนอก [9] จอประสาทตาประกอบด้วยเซลล์ต่างๆ เช่น เซลล์เม็ดสี (RPE) เซลล์แก้วนำแสง เซลล์สองขั้ว และเซลล์ปมประสาท และการศึกษาพบว่าการทำงานของจอประสาทตาที่ลดลงเป็นหนึ่งในสาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดอาการตาล้า [10] โดยเฉพาะอย่างยิ่งการด้อยค่าของความสมบูรณ์ของโครงสร้างและการทำงานของ RPE จะส่งผลโดยตรงต่อการทำงานของจอประสาทตา [11] RPE เป็นหนึ่งในเนื้อเยื่อที่มีการเผาผลาญมากที่สุดในร่างกาย โดยมีความต้องการออกซิเจนสูง ดังนั้นจึงมีความอ่อนไหวต่อการผลิตสายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยา (ROS) และการโจมตีของพวกมัน เมื่อดวงตาสัมผัสกับการทำงานเป็นเวลานาน แสงที่เข้มข้นหรือหนาแน่น และความดันออกซิเจนสูง อัตราการเผาผลาญของกล้ามเนื้อนอกตาและเลนส์ปรับเลนส์จะเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดการสะสมของสารเมตาบอไลต์จำนวนมาก เช่น เปอร์ออกไซด์และ ROS เมื่อมีความไม่สมดุลระหว่างการผลิตอนุมูลอิสระและกลไกการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระภายนอก ส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันต่อดวงตา [12] นำไปสู่การพัฒนาของความเมื่อยล้าทางสายตา ในเวลาเดียวกัน มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (PUFA) จำนวนมากในเรตินา โดยเฉพาะกรดโดโคซาเฮกซาอีโนอิก ซึ่งจำเป็นต่อความสมบูรณ์ของเซลล์รับแสง และมีส่วนเกี่ยวข้องในลำดับชั้นของการถ่ายโอนแสง [13] ROS มีแนวโน้มที่จะออกซิไดซ์ PUFA เหล่านี้ ทำให้เกิดลิพิดเปอร์ออกไซด์จำนวนมาก และยังกระตุ้นให้เกิดการผลิตอัลดีไฮด์ที่เกิดปฏิกิริยาจำนวนมาก เช่น 4-กรดไฮดรอกซีโนโนอิกและมาลอนไดอัลดีไฮด์ (MDA) ซึ่งเมื่อจับกับโปรตีนในเซลล์และ DNA อาจทำให้เกิดการอักเสบและการตายของเซลล์ [14] ซึ่งทำให้เกิดความเมื่อยล้าทางสายตา

การแก่ชราของ RPE จะนำไปสู่การแก่ของดวงตา ความหนาแน่นของเม็ดสีจุดภาพชัด (MPOD) ลดลง และความบกพร่องของการทำงานของจอประสาทตา ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของการมองเห็นตามปกติ นอกจากนี้ การสะสม N-retinylidene-N-retinylthanolamine (A2E) มากเกินไปบน RPE จะทำให้เซลล์เกิดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือการตายของเซลล์ ซึ่งเป็นสภาวะที่สามารถทำให้เกิดอาการตาล้าได้ [15] หลี่และคณะ [16] พบว่าการรับประทานอาหารวูลเบอร์รี่ 28 กรัม 5 ครั้งต่อสัปดาห์เป็นเวลา 90 วันในคนที่มีสุขภาพแข็งแรงสามารถเพิ่มความเยื้องศูนย์ของจอประสาทตาของ MPOD ได้ที่ 0.25 และ 1.75 อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าการบริโภควูลเบอร์รี่เป็นประจำในช่วงกลางที่มีสุขภาพดี -ผู้สูงอายุสามารถเพิ่ม MPOD ได้ ซึ่งมีประโยชน์ในการป้องกันหรือชะลอการบาดเจ็บของจอประสาทตา สิ่งนี้จะช่วยปกป้องเรตินาจากผลกระทบของความชราได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากมุมมองอื่น ยังชี้ให้เห็นว่าการแทรกแซงด้านอาหารโดยใช้กลยุทธ์การป้องกันจอประสาทตาเป็นไปได้

1.2. ทำอันตรายต่อเซลล์ประสาท

จอประสาทตาอุดมไปด้วยเส้นประสาทต่างๆ และเซลล์เกลียของจอประสาทตา รวมถึงไมโครเกลีย แอสโตรไซต์ และเซลล์จอประสาทตามุลเลอร์ ในหมู่พวกเขา Macroglia จอประสาทตา (เซลล์ Müller และ astrocytes) และ microglia มีความสำคัญมากในการรักษาสภาวะสมดุลของจอประสาทตาและปกป้องจอประสาทตาจากความเสียหาย [17,18] การศึกษาพบว่า Macroglia จอประสาทตาเป็นพื้นฐานสำหรับการรักษาสภาวะสมดุลของเส้นประสาทในจอประสาทตา [19] เซลล์มุลเลอร์ซึ่งมีปริมาณมากที่สุดถึง 90% เป็นส่วนสนับสนุนด้านโครงสร้างและโภชนาการหลักสำหรับเซลล์จอประสาทตา [20] ในทางกลับกัน แอสโตรไซต์มีบทบาทในการปกป้องเรตินาจากความเสียหาย โดยส่วนใหญ่ผ่านทางการแพร่กระจายของรีแอคทีฟ glial [21] อย่างไรก็ตาม ระดับที่เพิ่มขึ้นของโปรตีนบางชนิดที่แสดงออกโดยแอสโตรไซต์ที่เกิดปฏิกิริยา เช่น Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) และ Plasminogen Activator (uPA) ชนิด Urokinase อาจทำให้เกิดความเสียหายที่จอประสาทตาได้ [22] ดังนั้นบทบาทนี้ ของแอสโตรไซต์ในเรตินาเป็นแบบคู่ ในทางตรงกันข้าม microglia จอประสาทตามีบทบาทสำคัญในการตายของเซลล์ [23] เมื่อไมโครเกลียถูกกระตุ้น สิ่งนี้จะนำไปสู่การปลดปล่อยปัจจัยที่ทำให้เกิดการอักเสบและโปรฟาโกไซติกอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เซลล์ตายและกระตุ้นการทำงานของไมโครเกลียมากขึ้น ซึ่งจะก่อให้เกิดความเสียหายต่อเรตินาและเซลล์รับแสงจากการอักเสบ ในเวลาเดียวกัน เซลล์เกลียของจอประสาทตายังเกี่ยวข้องกับการบัฟเฟอร์กลูตาเมตในเซลล์ประสาทด้วย คิดว่ากลูตาเมตเป็นสัญญาณทางเคมีหลักในเซลล์รับแสง เซลล์ไบโพลาร์ และเซลล์ปมประสาทในเรตินา [25,26] อย่างไรก็ตาม เมื่อความเข้มข้นของกลูตาเมตสูงเกินไป อาจทำให้เกิดพิษต่อระบบประสาทได้ ส่งผลให้เซลล์ประสาทได้รับความเสียหายหรือแม้กระทั่งเสียชีวิต [27] เมื่อเซลล์จอประสาทตา Müller ได้รับความเสียหาย ความเป็นพิษต่อกลูตาเมตอาจรุนแรงขึ้นอีก มีรายงานว่าสภาพความเสียหายจากการอักเสบของเรตินา รวมถึงสภาพของเซลล์รับแสงที่เสียหาย สามารถป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการยับยั้งการทำงานของไมโครเกลีย [28] ดังนั้นการควบคุมสภาวะสมดุลของกลูตาเมตโดยเซลล์ glial ของจอประสาทตาอาจเป็นกลไกป้องกันที่สำคัญต่อความเสียหายของเซลล์ประสาท [29]

ทอรีน หรือที่รู้จักกันในชื่อทางเคมีว่า 2-กรดอะมิโนอีเทนซัลโฟนิก เป็นกรดอะมิโนที่ไม่ใช่โปรตีนจำเพาะซึ่งมีความเข้มข้นสูงในสมอง จอประสาทตา และกล้ามเนื้อในสภาวะอิสระ [30] ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าระดับทอรีนในสมอง จอประสาทตา และพลาสมาของมนุษย์อยู่ที่ 1~20 µmol/g, 30~40 µmol/g และ 50~100 µmol/L ตามลำดับ [31] ทอรีนส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางสรีรวิทยา รวมถึงการจับกับกรดน้ำดี การดูดซึมของไขมัน ความตื่นเต้นง่ายของเส้นประสาท การตอบสนองต่อการอักเสบ และการเผาผลาญกลูโคส [32] เพื่อสุขภาพดวงตา ทอรีนมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมการสร้างความแตกต่างและพัฒนาการของจอประสาทตา [33] ในขณะที่การขาดทอรีนในอาหารอาจทำให้การทำงานของจอประสาทตาบกพร่องและอาจตาบอดได้ [34] มีรายงานในงานวิจัยว่าการสูญเสียทอรีนและการสัมผัสกับแสงทำให้ส่วนนอกของเซลล์รับแสงสั้นลง การทำงานของไมโครเกลีย ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในชั้นนิวเคลียร์ด้านนอกและด้านใน และชั้นปมประสาท การสูญเสียไซแนปส์ และการสูญเสีย ของเซลล์รูปกรวยนำแสง [36] สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการสูญเสียทอรีนสามารถทำให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์ เช่น เซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีที่จอตา ตัวรับแสง และเซลล์ปมประสาทของจอประสาทตาในเรตินา ซึ่งมีส่วนทำให้การตอบสนองของเซลล์ glial เพิ่มขึ้นและความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน นอกจากนี้ ยังมีข้อเสนอแนะว่าทอรีนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสุขภาพตา และการเสริมทอรีนสามารถปรับปรุงความเสียหายจากความเครียดของดวงตาได้อย่างมีประสิทธิภาพ และออกฤทธิ์ปกป้องระบบประสาทที่ดี ดังนั้นจึงซ่อมแซมจอประสาทตาที่เสียหายและลดความเหนื่อยล้าทางการมองเห็น [37] ปัจจุบัน มีความก้าวหน้าบางประการในการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทอรีนในด้านสุขภาพดวงตา แต่การขาดการสรุปอย่างเป็นระบบ นำไปสู่การละเลยการประยุกต์ใช้ทอรีนในการบรรเทาความเมื่อยล้าทางสายตา ดังนั้น บทความนี้จึงนำเสนอการทบทวนแหล่งที่มาของทอรีนอย่างเป็นระบบ รวมถึงกระบวนการเผาผลาญจากภายนอกและวิถีการบริโภคอาหารจากภายนอก รวมถึงการทบทวนอย่างละเอียดเกี่ยวกับการกระจายและการผลิตทอรีนจากภายนอก มีการสรุปกลไกทางสรีรวิทยาที่เป็นรากฐานของการผลิตความเมื่อยล้าทางสายตา และมีการทบทวนความคืบหน้าการวิจัยของทอรีนในการบรรเทาความเมื่อยล้าทางสายตา รวมถึงความปลอดภัยในการบริโภคและกลไกการออกฤทธิ์ในการบรรเทาความเมื่อยล้าทางสายตา เพื่อให้เป็นพื้นฐานอ้างอิงและแรงบันดาลใจสำหรับการพัฒนาและ การใช้ทอรีนในอาหารเพื่อสุขภาพเพื่อบรรเทาความเมื่อยล้าทางสายตา

2. แหล่งที่มาของทอรีน

ปัจจุบันทอรีนได้มาจาก 2 แหล่ง ได้แก่ วิถีการสังเคราะห์เมตาบอลิซึมภายในร่างกาย และวิถีการบริโภคอาหารภายนอก

2.1. การสังเคราะห์เมแทบอลิซึมภายนอกของทอรีน

ทอรีนส่วนใหญ่พบในตับ ระบบประสาทส่วนกลาง จอประสาทตา หัวใจ กล้ามเนื้อโครงร่าง และเนื้อเยื่อที่น่าตื่นเต้นอื่น ๆ [38,39] ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทอรีนถูกสังเคราะห์จากเมไทโอนีนหรือซิสเตอีน เมื่อมีวิตามินบี 6 ในปริมาณที่เพียงพอ [40] เส้นทางการสังเคราะห์ทอรีนในตับมีรายละเอียดอยู่ในรูปที่ 1 ในการสังเคราะห์ทอรีนภายนอก ปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันเป็นขั้นตอนการจำกัดอัตรา และซิสเทอีน ซัลฟินิก แอซิด เดคาร์บอกซิเลส (CSAD) และซิสเตอีน ไดออกซีเจเนส (CDO) เป็นเอนไซม์ที่จำกัดอัตรา . การศึกษาพบว่าระดับ CSAD แตกต่างกันอย่างมากระหว่างสิ่งมีชีวิต โดยมีกิจกรรมของ CSAD สูงในสัตว์ฟันแทะและต่ำกว่าในมนุษย์ ซึ่งดูเหมือนจะอธิบายได้ว่าทำไมแมวถึงชอบกินหนู ดังนั้นความต้องการปกติของร่างกายจึงไม่สามารถตอบสนองได้ด้วยปริมาณทอรีนสังเคราะห์ของร่างกายเพียงอย่างเดียว และจำเป็นต้องมีผลิตภัณฑ์เสริมอาหารทอรีนจากภายนอก [41]

2.2. การแพร่กระจายภายนอกและรูปแบบการผลิตทอรีน

2.2.1. แหล่งที่มาและการจัดจำหน่าย

มีรายงานว่าแหล่งอาหารหลักของทอรีนคืออาหารสัตว์ โดยเฉพาะสิ่งมีชีวิตในทะเล และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งมีทอรีนความเข้มข้นสูงในอวัยวะและเนื้อเยื่อของพวกมัน [42] นอกจากนี้ สาหร่ายทะเล เช่น สาหร่ายทะเลและสาหร่ายสไปรูลิน่า และพืชบางชนิด เช่น สปอร์ของเห็ดหลินจือ วูล์ฟเบอร์รี่ และถั่งเช่า ยังมีทอรีนอยู่บ้าง [43–46] แหล่งอาหารหลักของทอรีนและสัดส่วนของอาหารแต่ละชนิดมีรายละเอียดอยู่ในรูปที่ 2

2.2.2. รูปแบบการผลิตทอรีนจากภายนอก

ปัจจุบันทอรีนจากภายนอกผลิตโดยการสกัดตามธรรมชาติ การสังเคราะห์ทางเคมี และการหมักทางชีวภาพ และวิธีการผลิตแต่ละวิธีมีลักษณะเฉพาะดังรายละเอียดในตารางที่ 1

วิธีการสกัด

ทอรีนละลายได้ในน้ำ แต่ไม่ละลายในเอทานอล อีเทอร์ และอะซิโตน การต้มเป็นวิธีสกัดที่ง่ายและราคาไม่แพง อย่างไรก็ตาม ในช่วงปีแรกๆ ของการวิจัยการสกัด [47] พบว่าวิธีการสกัดใช้เวลาในการสกัดนานและประสิทธิภาพในการสกัดต่ำ ในปัจจุบัน วิธีการต้มส่วนใหญ่จะเสริมด้วยวิธีสกัดแบบอื่นๆ เพื่อชดเชยข้อบกพร่องของการสกัดเพียงครั้งเดียว เช่น การสกัดแบบเดือดโดยใช้อัลตราซาวนด์ช่วย [48] การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์เป็นเทคโนโลยีการประมวลผลทางกายภาพแบบไม่ใช้ความร้อนแบบใหม่ที่ใช้คาวิเทชั่นอัลตราซาวนด์เพื่อทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ (ผนัง) เพื่อเร่งและเพิ่มการละลายของสารออกฤทธิ์ในผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ และดังนั้นจึงทำให้เกิดผลในการละลายบางอย่าง [49] เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการสกัดแบบเดิม การสกัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกมีข้อดีคือเหมาะสมกับตัวทำละลายทุกประเภท ความเร็วในการสกัดที่รวดเร็ว วิธีง่าย ให้ผลผลิตสูง และลดการใช้ตัวทำละลาย และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสกัดส่วนประกอบความร้อนที่ไม่เสถียร [50, 51]. อย่างไรก็ตาม เทคนิคการสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเรื่องยากและมีค่าใช้จ่ายสูงในการเตรียมการสำหรับการนำไปใช้ในอุตสาหกรรม ดังนั้นจึงใช้สำหรับการศึกษาในห้องปฏิบัติการเป็นหลัก

การสกัดด้วยตัวทำละลายยังเป็นวิธีการสกัดทอรีนจากผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติอีกด้วย สารละลายเอธานอล 60–75% ส่วนใหญ่ใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับการสกัดในการศึกษาที่มีอยู่ แต่อัตราการสกัดทอรีนไม่ได้ดีขึ้นมากนักเมื่อเทียบกับการต้ม [52–54] และเอธานอลเป็นตัวทำละลายในการสกัดสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรมไม่เพียงแต่ มีราคาแพงแต่ยังก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยด้วย

การย่อยด้วยเอนไซม์ยังสามารถใช้สำหรับการสกัดทอรีนและสามารถใช้ร่วมกับการต้มได้ การย่อยด้วยเอนไซม์มีข้อดีคือการทำงานที่ปลอดภัย ประสิทธิภาพการสกัดสูง และต้นทุนต่ำ แต่เงื่อนไขการทดลองมีความเข้มงวดและจำเป็นต้องกำหนดประเภทของเอนไซม์ที่เหมาะสมตามเป้าหมาย เอนไซม์มีความจำเพาะในระดับสูง แหล่งที่มาของวัตถุดิบแตกต่างกัน และจำเป็นต้องตรวจสอบประเภทของเอนไซม์ไฮโดรไลซิสที่เกี่ยวข้อง ทอรีนส่วนใหญ่ได้มาจากอาหารสัตว์ และการใช้ไฮโดรไลซิสโดยตรงด้วยเอนไซม์ชีวภาพอาจส่งผลให้เกิดการละลายของกรดเติมไฮโดรเจนอิสระ เปปไทด์ และธาตุรองจากวัตถุดิบจากสัตว์ในการย่อยด้วยเอนไซม์ ทำให้เกิดความยากลำบากในการแยกสารมากขึ้น [55] นอกเหนือจากการต้ม การสกัดด้วยตัวทำละลาย การย่อยด้วยเอนไซม์ และวิธีการอัลตราซาวนด์แล้ว ยังมีวิธีบำบัดด้วยแรงดันสูงพิเศษ [60] หรือวิธีการสกัดผสมทอรีน โดยทั่วไป ประสิทธิภาพและประสิทธิผลของการสกัดทอรีนจากผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติจะไม่ดีหากใช้วิธีการสกัดแบบเดียว ดังนั้นจึงมีการใช้วิธีการสกัดแบบผสมผสานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดและผลผลิต นอกจากนี้ต้นทุนในการได้รับทอรีนจากการสกัดจากธรรมชาติยังมีต้นทุนสูง และวิธีการเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่เหมาะกับการผลิตภาคอุตสาหกรรม

ผลผลิตของทอรีนที่เตรียมโดยวิธีการสกัดต่างๆ มีรายละเอียดอยู่ในตารางที่ 2

การสังเคราะห์ทางเคมีและการหมักทางชีวภาพ

มีการพัฒนาวิธีการมากกว่า 20 วิธีสำหรับการผลิตทอรีนสังเคราะห์ทางเคมี ในจำนวนนี้ส่วนใหญ่ผลิตในเชิงพาณิชย์โดยใช้เอทิลีนออกไซด์หรือโมโนเอทาโนลามีน [66] อย่างไรก็ตาม เอทิลีนออกไซด์มีความเป็นพิษมากกว่า มีต้นทุนการนำรีเอเจนต์กลับมาใช้ใหม่สูงกว่า อีกทั้งยังมีความผันผวนและระเบิดได้ด้วย การผลิตทอรีนด้วยวิธีนี้จึงมีความต้องการสูงและมีค่าใช้จ่ายสูง [56] การผลิตทอรีนทางอุตสาหกรรมจากโมโนเอทานอลเอมีนมีประโยชน์ด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมที่ดีกว่ากระบวนการเอทิลีนออกไซด์ เป็นกระบวนการสองขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ 2-อะมิโนเอทิลซัลเฟตจากโมโนเอทานอลเอมีนและกรดซัลฟิวริกโดยการบำบัดความร้อน และการผลิตทอรีนจาก 2-อะมิโนเอทิลซัลเฟตโดยการบำบัดความร้อนด้วยสารละลายที่เป็นกรดของโซเดียมซัลไฟต์ [57]. อย่างไรก็ตาม การผลิตทอรีนจากโมโนเอทาโนลามีนใช้เวลานานเกินไปและใช้พลังงานมากเกินไป นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางบางชนิดยังไวต่อการไฮโดรไลซิสด้วยความร้อน ซึ่งอาจนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของผลพลอยได้และส่งผลต่อผลผลิตของทอรีน [58] โดยสรุปแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียและแต่ละขั้นตอนของปฏิกิริยาจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม

นอกจากนี้ การหมักทางชีวภาพยังสามารถนำมาใช้เพื่อผลิตทอรีนได้อีกด้วย ปัจจุบัน มีรายงานจุลินทรีย์ต่อไปนี้สำหรับการผลิตทอรีนโดยการหมักทางชีวภาพ: Yarrowia lipolytica, Chlamydomonas reinhardtii, Saccharomyces cerevisiae, Corynebacterium glutamicum ฯลฯ [59] ในหมู่พวกเขา Corynebacterium glutamicum ถือเป็นสายพันธุ์ที่ปลอดภัยและเหมาะสมสำหรับการผลิตทอรีน ด้วยการสร้างสายพันธุ์รีคอมบิแนนท์ของ Corynebacterium glutamicum ทำให้ได้ทอรีน 62.0 ± 1.5 มก./กรัม (น้ำหนักแห้งของเซลล์) โดยให้ผลผลิตสูงและต้นทุนการผลิตต่ำ [59] จึงมีมูลค่าการผลิตทางอุตสาหกรรมสูง

3. ความคืบหน้าการวิจัยทอรีนในการบรรเทาความเมื่อยล้าทางสายตา

3.1. ความปลอดภัยของอาหาร

รายงานฉบับแรกเกี่ยวกับความปลอดภัยของทอรีนสำหรับการบริโภคเริ่มต้นในปี 1999 เมื่อคณะกรรมการวิทยาศาสตร์ด้านอาหาร (SCF) ประเมินความปลอดภัยของเครื่องดื่ม 'ให้พลังงาน' ที่มีทอรีนเป็นครั้งแรก และสรุปว่าทอรีนไม่เป็นพิษต่อพันธุกรรม ก่อให้เกิดทารกอวัยวะพิการ หรือเป็นสารก่อมะเร็ง [67] เมื่อเร็วๆ นี้ Serrano และคณะ [68] ได้ปรับปรุงข้อมูลเกี่ยวกับความเป็นพิษต่อพันธุกรรมของทอรีน และผลลัพธ์สุดท้ายแสดงให้เห็นว่าทอรีนไม่แสดงการกลายพันธุ์หรือความเป็นพิษต่อพันธุกรรมในการทดสอบเอมส์ การทดสอบไมโครนิวเคลียส หรือการทดสอบมาตรฐานและการทดสอบดาวหางดัดแปลงด้วยเอนไซม์ ผลการศึกษาความเป็นพิษต่อทอรีนยืนยันว่าไม่เป็นพิษต่อพันธุกรรม สารก่อมะเร็ง หรือทำให้ทารกอวัยวะพิการ [69–72] นอกจากนี้ ยังมีรายงานการศึกษาเกี่ยวกับขีดจำกัดความทนทานต่อทอรีนโดยประเมินทอรีนโดยไม่มีระดับผลข้างเคียงที่สังเกตได้ (NOAEL) นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการประเมินความเสี่ยงในการทดลองทางคลินิกในมนุษย์ซึ่งรายงานว่าไม่มีผลข้างเคียงใดเกิดขึ้นกับผู้รับการทดลองที่ได้รับทอรีนในปริมาณสูงสุด 3 กรัมต่อวัน [73] นอกจากนี้ ความคิดเห็นของหน่วยงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งยุโรป (EFSA) สรุปว่าทอรีนที่เติมลงในเครื่องดื่มให้พลังงานในขนาด 1,000 มก./กก./วัน เท่ากับ NOAEL [69]

นอกจากนี้ การทดสอบประเมินผลทางพิษวิทยาด้วยการผสมทอรีนยังสะท้อนถึงความปลอดภัยที่ดีของทอรีนในการบริโภคอีกด้วย หวัง เสวี่ย และคณะ [74] ประเมินความปลอดภัยทางพิษวิทยาของทอรีนซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของผงผสม (การบริโภคแต่ละส่วนผสมในแต่ละวัน: ทอรีน 0.91 กรัม/วัน, อิโนซิทอล 32 มก./วัน, วิตามินอี 10 0 มก./วัน) และแสดงให้เห็นว่าหนูพันธุ์คุนหมิงเกรด SPF ที่ผ่านการทดสอบความเป็นพิษเฉียบพลัน ได้รับการตัดสินว่ามีปริมาณรังสีสูงสุดที่ยอมรับได้ (MTD) > 20.0 ก./กก.·bw ในการทดสอบการให้อาหาร 30-d ในหนู SD ไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติในภาวะสุขภาพโดยรวม การทำงานทางสรีรวิทยาและชีวเคมี และเนื้อเยื่อสัณฐานวิทยาของอวัยวะของหนู ผลลัพธ์ของการทดสอบไมโครนิวเคลียสของเม็ดเลือดแดงหลายสีไขกระดูกของเมาส์ การทดสอบความผิดปกติของตัวอสุจิ และการทดสอบเอมส์ของหนูมีผลลบสม่ำเสมอ บ่งชี้ว่าผงทอรีนมีความปลอดภัย ปลอดสารพิษ ไม่ก่อกลายพันธุ์ และเป็นพิษย่อยเรื้อรัง ในทำนองเดียวกัน การประเมินทางพิษวิทยาของเครื่องดื่มที่ทำจากทอรีนที่มีแอลคาร์นิทีน ดี-ไฮโดรกลูโคส ไฮโดรคลอไรด์ คาเฟอีน อิโนซิทอล และวิตามินบี ได้ดำเนินการ และผลลัพธ์สุดท้ายพบว่าไม่เป็นพิษ [75] นอกจากนี้ การประเมินทางพิษวิทยาของทอรีนร่วมกับยีสต์ที่เสริมซีลีเนียมหรือเกลือแร่แลคโต พบว่าสารดังกล่าวปลอดภัยและไม่เป็นพิษ [76,77]

ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าทอรีนซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีความเป็นพิษต่ำ

3.2. ความก้าวหน้าในการวิจัยกลไกการออกฤทธิ์ของทอรีนในการบรรเทาอาการเหนื่อยล้าทางการมองเห็น

การทำงานของจอประสาทตาปกติเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาการทำงานของการมองเห็นและสุขภาพตาอย่างเหมาะสม ดังนั้น วิธีการป้องกันและซ่อมแซมการทำงานของจอประสาทตาที่เสียหายจึงสามารถช่วยบรรเทาอาการเมื่อยล้าทางสายตาได้ กลไกหลักที่ทอรีนปกป้องเรตินาเพื่อลดความเมื่อยล้าทางสายตามีรายละเอียดอยู่ในรูปที่ 3

【สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】