Preparation of nanoemulsion incorporating bioactive compounds derived from rice bran oil refinery by-product for cosmetic application

Executive summary

Objective

3.1 เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพผสม (Mixed OFE) ที่ประกอบแกมม่า-โอไรซานอล กรดเฟอรูลิก และเอทิลเฟอรูเลท 3.2 เพื่อพัฒนาตำรับนาโนอิมัลชัน (O/W) ของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพผสม (Mixed OFE) และทดสอบประสิทธิภาพของนาโนอิมัลชัน

Project Info / Background

การผลิตข้าวของประเทศไทยกำลังเผชิญความท้าทายเป็นอย่างมากในด้านการแข่งขันการส่งออก ช่องทางหนึ่งในการสร้างมูลค่าเพื่อยกระดับและสร้างคุณค่าให้กับสินค้าข้าวคือนำผลพลอยได้จากกระบวนการขัดสีข้าวมาผลิตเป็นน้ำมันรำข้าวซึ่งปัจจุบันมีแนวโน้มการเติบโตที่ดีและกำลังเป็นที่น่าจับตามองเนื่องจากได้รับปัจจัยส่งเสริมจากผู้บริโภคยุคใหม่ที่หันมาใส่ใจดูแลสุขภาพกันมากขึ้น ข้อมูลองค์การและเกษตรแห่งสหประชาชาติรายงานพบว่าประเทศไทยมีอัตราการผลิตน้ำมันรำข้าวสูงที่สุดและสามารถส่งออกมากที่สุดเป็นอันดับที่ 4 ของโลก หรือประมาณ 120,000 ตันในปี 2566 ก็ตามเมื่อมองกลับมาพิจารณาผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมน้ำมันรำข้าวพบว่ายังคงก่อให้เกิดผลพลอยได้หรือวัสดุเศษเหลือในขั้นตอนการรีไฟน์หรือทำน้ำมันให้บริสุทธิ์เป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะส่วนของแอซิดออยล์ของน้ำมันรำข้าว (rice bran acid oil) ซึ่งมีอยู่ในประเทศไทยประมาณ 24,900 ตัน/ปี นอกเหนือจากนั้นส่วนที่มีความสำคัญมากที่สุดคือสารที่มีมูลค่าสูงอย่างแกมม่าโอไรซานอล (oryzanol) ที่อยู่ในน้ำมันรำข้าวมักสูญเสียระหว่างกระบวนการทำน้ำมันดิบให้บริสุทธิ์มากถึง 90 ซึ่งถูกแยกส่วนมาอยู่กับแอซิดออยล์ดังกล่าว หรือคิดเป็นปริมาณสูงถึง 3,901.59 mg/100 g งานวิจัยก่อนหน้าของกลุ่มวิจัยเทคโนโลยีไขมัน มจธ. ที่เล็งเห็นปัญหาและความสำคัญดังกล่าวจึงกำหนดเป้าหมายในการวิจัยเพื่อสร้างองค์ความรู้และเผยแพร่ผลงานที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากแอซิดออยล์ของน้ำมันรำข้าวในการนำกลับมาหมุนเวียนเพื่อสร้างมูลค่าใหม่ซ้ำอีกครั้ง จนสามารถเตรียมสารบริสุทธิ์ของแกมม่าโอไรซานอล กรดเฟอรูลิก เอทิลเฟอรูเลท และไฟโตสเตอรอล/ไตรเทอร์พีนแอลกอฮอล์ และเมื่อพิจารณาฤทธิ์ทางชีวภาพในด้านเวชสำอางของสารดังกล่าวพบว่าสามารถใช้เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ ช่วยชะลอวัย ลดเลือนริ้วรอย เพิ่มความชุ่มชื้น ป้องกันแสงยูวี และปรับสภาพผิวให้กระจ่างใสได้ ซึ่งตอบโจทย์กับปัญหาทางด้านสภาพแวดล้อมทั้ง รังสียูวี ความร้อน ฝุ่นละลอง PM2.5 ที่ส่งผลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางสรีรวิทยาของผิวหนังของมนุษย์ที่กำลังเป็นประเด็นร้อนในปัจจุบัน ทำให้ผิวหนังเสื่อมสภาพหรือแก่ (skin aging) ก่อนวัยอันควร เกิดการทำลายเนื้อเยื่อเกี่ยวพันโดยเฉพาะเส้นใยคอลลาเจนและอิลาสตินจนทำให้เกิดริ้วรอยร่องลึก ผิวเหี่ยวย่น ขาดน้ำ รวมถึงทำให้ผิวมีสีเข้มขึ้น เกิดผิวคล้ำ กระ ฝ้า จุดด่างดำ เป็นต้น ประกอบกับงานวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าตำรับครีมที่มีส่วนผสมของกรดเฟอรูลิก แกมม่าโอไรซานอล และกรดไฟติกร่วมกันสามารถช่วยเพิ่มความชุ่มชื้น ลดเลือนสีผิว ลดความหยาบและกระด้างของผิว ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับผิวหนังได้ ทำให้งานวิจัยนี้เล็งเห็นช่องทางของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพแหล่งใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่าเดิม แต่อย่างไรก็ตามสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพโดยเฉพาะกลุ่มไขมัน (bioactive lipids) เหล่านี้ควรมีประสิทธิภาพการนำส่งเข้าสู่ผิวหนังได้ดีเนื่องจากมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับผิวหนังที่มีส่วนประกอบของชั้นไขมันแบบสองชั้น (lipid bilayers) แต่ทว่าการซึมผ่าน (permeation) และนำพาเข้าสู่ผิว (penetration) นั้นเป็นไปได้ค่อนข้างยากเนื่องจากบริเวณผิวหนังชั้นนอก (stratum corneum) ประกอบด้วย corneocyte อัดแน่นไปด้วยชั้นไขมันแบบสองชั้นซึ่งมีคุณสมบัติจำเพาะเจาะจงให้สารที่มีโมเลกุลและคล้ายคลึงผ่านเท่านั้น จากข้อจำกัดดังกล่าวจึงเป็นอุปสรรคทำให้การซึมผ่านของสารต่าง ๆ เข้าสู่เซลล์ผิวชั้นล่างอย่างชั้นหนังกำพร้า (epidermis) และชั้นหนังแท้ (dermis) ลดลงตามไปด้วย สารดังกล่าวออกฤทธิ์ไม่เต็มประสิทธิภาพ และหากให้ความเข้มข้นสูงจนเกินไปก็อาจเป็นผลทำให้เกิดการระคายเคืองหรือสูญเสียประสิทธิภาพของสารเสียเปล่า รวมถึงเมื่อนำไปผสมในเครื่องสำอางแล้วก็มักเป็นผลทำให้ความคงตัวของสารในสภาวะที่มีแสงและออกซิเจนลดลงตามไปด้วยเช่นเดียวกัน ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงเล็งเห็นว่าเทคโนโลยีนาโน (nanoemulsion) สามารถช่วยตอบโจทย์ดังกล่าวข้างต้นโดยช่วยลดข้อจำกัดและอุปสรรคของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพกลุ่มไขมันในตำรับเครื่องสำอางบำรุงผิวเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการซึมผ่านและนำพาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพกลุ่มไขมัน จำนวน 3 ชนิด ประกอบด้วย แกมม่าโอไรซานอล กรดเฟอรูลิก และเอทิลเฟอรูเลทเข้าสู่เซลล์ผิว และเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการสร้างความแตกต่างในการกักเก็บสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพกลุ่มไขมันดังกล่าวให้เป็นแหล่งของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพผสมชนิดใหม่ที่ไม่เคยมีรายงานมาก่อนหน้าเพื่อใช้เป็นสารผสมสำหรับการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์สกินแคร์บำรุงผิวต่อไป นอกจากนี้ผู้วิจัยยังได้วางเป้าหมายระยะไกลในการพัฒนาวิธีการกักเก็บสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพด้วยการกักเก็บและนำส่งด้วยอนุภาคคล้ายถุงหรือระบบนีโอโซม (niosome) ที่มีลักษณะคล้ายถุงลิโปโซม (liposome) ไว้ต่อไปด้วยเช่นเดียวกันเพื่อเปรียบเทียบและพัฒนาวิธีการที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพสูงที่สุดในการตอบโจทย์ประสิทธิภาพการบำรุงผิวของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพกลุ่มไขมันของกลุ่มวิจัยต่อไปในอนาคต รวมถึงเป็นการเพิ่มขีดความสามารถและสร้างประโยชน์อย่างเป็นรูปธรรมให้กับสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เตรียมได้จากแอซิดออยล์ของน้ำมันรำข้าวให้กลายเป็นสารผสมชนิดใหม่อันเลอค่าสำหรับผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง มีประสิทธิเชิงประจักษ์ด้วยคุณค่าที่หลากหลาย ซึ่งจะก่อให้เกิดผลกระทบต่อผู้ประกอบการผู้ผลิตน้ำมันรำข้าวและสารผสมในเครื่องสำอาง นักวิชาการ ผู้ประกอบการด้านเทคโนโลยีในเครื่องสำอาง รวมไปถึงการจัดการด้านสิ่งแวดล้อม โครงการวิจัยนี้มีเป้าหมายในการสร้างองค์ความรู่ในการเผยแพร่บทความวิชาการระดับนานาชาติจำนวน 1 เรื่อง

Team

Members

NATTAWUT WHANGSOMNUEK
Project owner
Researcher - ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีไขมัน, KMUTT
- Lipid Technology
- Bioactive Lipids
- Biological Activity
- Cosmetic Applications
- Antioxidants
More
AKKARADECH NAKORNSADET
Researcher - ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีไขมัน, KMUTT
- Lipid Technology
- Bioactive Lipids
- Lipid Extraction Technology
- Gas Chromatography (GC)
- Lipids
More
KORNKANOK ARYUSUK
Lecturer - กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีไขมัน, KMUTT
- Lipid Technology
- Bioactive Lipids
- Lipid Extraction Technology
- Lipid Biosynthesis
- Lipids
- Lipid-based Bioactive Compounds from Oil bearing materials
More
PIRAPORN SOMBUTSUWAN
Researcher - ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีไขมัน, KMUTT
- Lipid Technology
- Bioactive Lipids
- Lipid Extraction Technology
- Lipids
- Lipid-based Bioactive Compounds from Oil bearing materials
More
SALISA CHUMSANTEA
Researcher - ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีไขมัน, KMUTT
- Lipid Technology
- HPLC Analysis
- Lipid Analysis
More