ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ arginase ของสาร flavonols ในโกโก้

เอนไซม์ arginase เป็นเอนไซม์ที่เปลี่ยน L-arginine เป็น L-ornithine เนื่องจาก L-arginine เป็นสารเริ่มต้นในกระบวนการสร้าง nitric oxide ซึ่งเป็นสารที่มีบทบาทสำคัญในการขยายตัวของหลอดเลือด โดยจะถูกเปลี่ยนให้เป็น L-citrulline และ NO ตามลำดับ โดยเอนไซม์ nitric oxide synthase ซึ่งอยู่ใน endothelial cells ดังนั้นหากมีปริมาณของเอนไซม์ arginase สูง จะมีผลไปแย่งกับเอนไซม์ nitric oxide synthase ในการจับกับ L-arginine ทำให้การสร้าง nitric oxide ลดลง ซึ่งจะนำไปสู่ความผิดปกติของระบบหลอดเลือดและหัวใจได้ จึงได้มีการศึกษาผลของสาร flavanols และอาหารหรือเครื่องดื่มที่มีส่วนผสมของโกโก้ซึ่งมีปริมาณ flavanols สูง ต่อการทำงานของเอนไซม์ arginase ทั้งในหลอดทดลอง สัตว์ทดลอง และในคน โดยศึกษา 1) ผลของสาร (-)-epicatechin และ flavanol metabolites ซึ่งประกอบด้วย epicatechin-7-β-D-glucuronide, 4´-O -methyl-epicatechin และ 4´-O -methyl-epicatechin-7--β-D-glucuronide ต่อการแสดงออกของ Arginase-2 mRNA และการทำงานของเอนไซม์ arginase ในเซลล์ human umbilical endothelial 2) ทดลองในหนูขาว โดยแบ่งหนูเป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่กินอาหารซึ่งมีน้ำตาลฟรุคโตสสูงและเสริมผงโกโก้ 4% และกลุ่มควบคุมกินอาหารซึ่งมีน้ำตาลฟรุคโตสสูงและไม่เสริมผงโกโก้ ทดลองนาน 28 วัน วัดการเอนไซม์ arginase ในไตของหนูขาว และ 3) การทดลองในอาสาสมัครสุขภาพดี 10 คน ทดลองแบบ double – blind และ cross-over design โดยแบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่ดื่มเครื่องดื่มโกโก้ที่มีปริมาณ flavonols สูง (985 มก.) และกลุ่มที่ดื่มเครื่องดื่มโกโก้ที่มีปริมาณ flavonols ต่ำ (80.4 มก.) ปริมาณ 200 มล. ทำการวัดเอนไซม์ arginase ในเม็ดเลือดแดง ก่อนดื่ม และ 2 และ 24 ชั่วโมงหลังดื่ม ผลการทดลองพบว่าสาร (-)-epicatechin และ flavanol metabolites จะลดการแสดงออกของ Arginase-2 mRNA และลดการทำงานของเอนไซม์ arginase ในเซลล์ human umbilical endothelial อาหารซึ่งเสริมผงโกโก้ที่มี flavanol สูง มีผลลดการทำงานของเอนไซม์ arginase ในไตของหนูขาว แต่ไม่มีผลต่อเอนไซม์ glyceraldehydes-3-phaophate dehydrogenase และในกลุ่มคนที่ดื่มเครื่องดื่มโกโก้ที่มีปริมาณ flavonols สูง การทำงานของเอนไซม์ arginase ในเม็ดเลือดแดง จะลดลงหลังจากดื่มเครื่องดื่ม 24 ชั่วโมง ขณะที่การดื่มเครื่องดื่มโกโก้ที่มีปริมาณ flavonols ต่ำ จะไม่มีผล การลดการทำงานของเอนไซม์ arginase ของสาร flavanols ในโกโก้ทั้งในหลอดทดลอง สัตว์ทดลอง และในคน อาจมีผลทำให้ลดอุบัติการณ์ของโรคระบบหลอดเลือดและหัวใจได้

Arch Biochem Biophys 2008;476:211-5