Probiotics and obesity

โพรไบโอติกส์ระเบิดพุง – ช่วยลดน้ำหนักและรักษาโรคอ้วน

โรคอ้วน (Obesity) ในทางการแพทย์หมายถึง ความผิดปกติจากการสะสมของไขมันที่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อร่างกาย โดยพิจารณาจากค่าดัชนีมวลกาย (BMI) ตามด้วยเส้นรอบเอว (Waist circumference) ในปี 2022 องค์การอนามัยโลก (WHO) รายงานว่า ผู้ใหญ่ (อายุ 18 ปีขึ้นไป) มีภาวะน้ำหนักเกินมากถึง 2.5 พันล้านคน (คิดเป็นร้อยละ 43) และเป็นโรคอ้วน 890 ล้านคน (คิดเป็นร้อยละ 16) ซึ่งเพิ่มขึ้นจากปี 1975 เป็น 3 เท่าทั่วโลก เช่นเดียวกับอุบัติการณ์ในประเทศไทย ผู้ใหญ่ที่มีอายุ 19 ปีขึ้นไป เป็นโรคอ้วนเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 45.6 ในปี 2563 เป็นร้อยละ 46.6 ในปี 2565 (กระทรวงสาธารณสุข) สาเหตุหลักมาจากความไม่สมดุลจากการบริโภคอาหารและการใช้พลังงานของร่างกาย พฤติกรรมการใช้ชีวิต และปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมที่ยังคงความท้าทาย

เกณฑ์การวินิจฉัยโรคอ้วนและน้ำหนักเกิน และผลกระทบต่อสุขภาพ

เกณฑ์การประเมิน		น้ำหนักเกิน (kg/m2)	โรคอ้วน (kg/m2)	ผลกระทบต่อสุขภาพ
Body Mass Index (BMI)	WHO	≥ 25	≥ 30	– โรคหัวใจและหลอดเลือด – โรคเบาหวานชนิดที่ 2 – โรคมะเร็ง – ความผิดปกติทางระบบประสาท – โรคทางเดินหายใจเรื้อรัง – ความผิดปกติของระบบย่อยอาหาร
	Thai	≥ 23	≥ 25
Waist Circumference (WC)	Male	> 90 cm
	Female	> 80 cm

การสะสมของไขมันในร่างกายเกิดจากการบริโภคที่มากเกินไป โดยเฉพาะคาร์โบไฮเดรตและไขมัน ซึ่งร่างกายจะกักเก็บในรูปแบบไกลโคเจนและไตรกลีเซอร์ไรด์ที่ตับ กล้ามเนื้อ และเนื้อเยื่อไขมันตามส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย เพื่อเปลี่ยนกลับเป็นพลังงานเมื่อร่างกายอยู่ในสภาวะอดอาหาร เป็นที่ทราบกันดีว่า อาหารที่รับประทานเกิดการย่อยและการดูดซึมผ่านการทำงานของเอนไซม์ต่าง ๆ และการทำงานของจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ควบคุมการเผาผลาญรวมถึงเสริมสร้างสมดุลของสุขภาพ ปัจจุบันบทบาทที่โดดเด่นของจุลินทรีย์ในลำไส้ได้รับการยอมในการป้องกันและรักษาสุขภาพ เป้าหมายมุ่งไปที่โรคในลำไส้และยังรวมถึงโรคนอกลำไส้ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญอย่างโรคอ้วนและโรคเบาหวานชนิดที่ 2

ผลการวิจัยชี้ให้เห็นแล้วว่า โรคอ้วนและน้ำหนักเกินสัมพันธ์กับภาวะที่ไม่สมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้ (Dysbiosis) โดยไม่สัมพันธ์กับการบริโภคพลังงานแต่เป็นผลจากองค์ประกอบของสารอาหารที่นำไปใช้ในกระบวนการเผาผลาญเป็นสารเมตาบอไลต์ ซึ่งอาจเป็นประโยชน์หรืออันตรายต่อสุขภาพก็ได้ขึ้นอยู่กับชนิดของสารอาหาร โดยมุ่งเน้นไปที่กลุ่มคาร์โบไฮเดรตและไขมันที่ถูกนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานหลัก และเกิดการสะสมในเนื้อเยื่อไขมันอันเป็นสาเหตุของโรคอ้วนและน้ำหนักเกิน การสะสมในเนื้อเยื่อไขมันสีขาว (White Adipose Tissue: WAT) ใต้ชั้นผิวหนัง จะส่งผลต่อรูปร่างภายนอก ส่วนการสะสมในเนื้อเยื่อไขมันสีน้ำตาล (Brown Adipose Tissue: BAT) ที่ช่องท้อง ส่งผลต่อการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย และเป็นสาเหตุของกลุ่มอาการเมตาบอลิก

ผลของคาร์โบไฮเดรตและไขมันต่อการเกิดโรคอ้วน

คาร์โบไฮเดรต เป็นสารอาหารตัวแรกที่ร่างกายเปลี่ยนเป็นพลังงานผ่านกระบวนการไกลโคไลซิส (Glycolysis) ได้เป็นโมเลกุลของกลูโคส คาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ โพลีแซคคาไรด์ (แป้ง) โอลีโกแซคคาไรด์ และน้ำตาล น้ำตาลทรายหรือซูโครสเป็นการจับตัวกันของกลูโคสและฟรุกโตส (หน่วยเล็กที่สุด) ซึ่งมีกระบวนการเปลี่ยนเป็นพลังงานที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ส่วนเกินของทั้งสองจะสะสมในเนื้อเยื่อไขมันเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานต่อไป การสะสมที่มากเกินไปจะส่งผลต่อไขมันใต้ชั้นผิวหนังและอวัยวะภายในโดยเฉพาะตับ

• • Glucose เป็นแหล่งพลังงานหลักของเซลล์ทั่วร่างกายที่นำไปใช้ได้โดยตรงผ่านการทำงานของอินซูลิน ทำให้ส่งผลต่อการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด และสะสมเป็นไกลโคเจน
  • Fructose เกิดการเผาผลาญที่ตับเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงาน ไม่สามารถเข้าสู่เซลล์โดยตรง ไม่กระตุ้นการทำงานของอินซูลิน และไม่มีผลต่อระดับน้ำตาลในเลือด แต่เปลี่ยนไปเป็นไขมันได้ง่ายกว่ากลูโคส (Glucose) และสะสมเป็นไตรเซอไรด์ในตับ

ไขมัน เป็นสารอาหารที่ร่างกายจะเปลี่ยนเป็นพลังงานถัดจากคาร์โบไฮเดรตโดยกระบวนการเบต้าออกซิเดชัน (β-oxidation) เริ่มจากการย่อยด้วยเอนไซม์ไลเปสเป็นกรดไขมัน (Free Fatty Acid: FFA) และกลีเซอรอล (Glycerol) กรดไขมันเกิดการออกซิเดชันเพื่อผลิตเป็นพลังงานและกักเก็บส่วนเกินในรูปไตรกลีเซอไรด์ที่เซลล์ไขมัน ในขณะที่กลีเซอรอลจะเกิดกระบวนการไกลโคไลซิสเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานเล็กน้อย โดยหลักจะจับกับกรดไขมันที่ตับเพื่อสร้างเป็นไตรกลีเซอไรด์สะสมไว้ในเซลล์ไขมันเช่นเดียวกัน ทั้งนี้อัตราการเกิดออกซิเดชัน (การนำไปใช้เป็นพลังงาน) มีความแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของกรดไขมัน โดยเรียงลำดับจากสูงไปต่ำ ดังนี้ กรดไขมันอิ่มตัวหลายพันธะ (PUFA) กรดไขมันไม่อิ่มตัวพันธะเดี่ยว (MUFA) และกรดไขมันอิ่มตัว (SFA) ซึ่ง การบริโภคกรดไขมันอิ่มตัว (SFA) จะมีอัตราการเกิดออกซิเดชันต่ำที่สุด หรือเกิดการออกซิเดชันได้ยาก หมายความว่า จะเกิดการสะสมในเซลล์ไขมันสูงนั่นเอง และส่งผลให้เกิดกระบวนการอักเสบในเซลล์ร่างกาย

สังเกตได้ว่า ทั้งคาร์โฮเดรตและไขมันนำไปสู่การสะสมไกลโคเจนและไตรกลีเซอร์ไรด์ในเซลล์ไขมัน ซึ่งเป็นประเด็นหลักของการเกิดโรคอ้วน การผลิตสารอนุมูลอิสระจากเซลล์ไขมันก่อให้เกิดความเครียดออกซิเดชัน (Oxidative stress) กระตุ้นตัวรับ TLR ส่งสัญญาณ NF-κB ปลดปล่อยสารก่อการอักเสบ (TNF-α, IL-6, IL-1β) ทำให้เกิดการอักเสบของอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย การอักเสบเรื้อรังนำไปสู่ความผิดปกติของระบบทางเดินอาหาร การเผาผลาญ การตอบสนองของอินซูลิน รวมไปถึงความผิดปกติของฮอร์โมนที่ควบคุมความหิวอิ่ม ซึ่งสัมพันธ์โดยตรงกับการเกิดโรคอ้วน นอกจากนี้ การบริโภคอาหารส่งผลโดยตรงต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ ถึงแม้ว่าคาร์โบไฮเดรตและไขมันจะส่งผลกระทบหลักต่อโรคอ้วน แต่ประเภทของสารอาหารซึ่งเป็นแหล่งของพลังงานนั้น คือสิ่งสำคัญที่มีอิทธิพลต่อองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ และดูเหมือนว่าโปรตีนจะไม่มีผลต่อโรคอ้วนและการเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ในลำไส้ อย่างไรก็ตาม ควรคำนึงถึงชนิดของไขมันที่เป็นองค์ประกอบของแหล่งโปรตีนด้วย

โพรไบโอติกส์และการปรับสมดุลจุลินทรีย์ในการบำบัดโรคอ้วน

จุลินทรีย์ในลำไส้ (Gut microbiome) นอกจากเป็นเกราะป้องกันระบบภูมิคุ้มกัน ยังได้ขนานนามว่าเป็นอวัยวะสำคัญของระบบเผาผลาญอีกด้วย ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า ภาวะไม่สมดุลของจุลลินทรีย์ในลำไส้ “Dysbiosis” สัมพันธ์กับการเกิดโรคอ้วน จึงเป็นเป้าหมายในการรักษากลุ่มอาการเมตาบอลิก หน้าที่หลักของจุลินทรีย์ในลำไส้คือ “ประมวผล” สิ่งที่หลุดลอดจากลำไส้เล็กหรือไม่ผ่านการย่อย รวมถึงสารคัดหลั่งในลำไส้ (กรดน้ำดี และเมือก) ผลิตเป็นสารเมตาบอไลต์ที่โดดเด่นอย่าง Short-chain fatty acids (SCFAs) ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพ และ Lipopolysaccharides (LPS) ที่เป็นพิษต่อเซลล์ ซึ่งเป็นอิทธิพลมาจากองค์ประกอบของสารอาหาร

กรดไขมันอิ่มตัว (SFA มีอิทธิพลต่อการลดจำนวนแบคทีเรีย (จุลินทรีย์) ในลำไส้ที่เป็นประโยชน์ (Lactobacillus และ Bifidobacterium) ในขณะที่เพิ่มจำนวนแบคทีเรียชนิด Firmicutes ซึ่งสัมพันธ์กับการเกิดโรคอ้วน กระตุ้นการผลิต LPS เข้าสู่เยื่อบุผนังลำไส้ (เป็นสิ่งแปลกปลอม) นำไปสู่การอักเสบระดับต่ำทั่วร่างกาย (เรื้อรัง)

Resistant Starch และไฟเบอร์ เป็นส่วนของคาร์โบไฮเดรตที่ลำไส้ไม่สามารถย่อยได้ เกิดจากการหมักของจุลินทรีย์ในลำไส้เป็น SCFAs ที่ส่งผลดีต่อร่างกาย ปรับองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ที่เป็นประโยชน์ นอกจากนี้ยังช่วยกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมน Incretin (GLP-1 และ GIP) ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมสภาวะสมดุลของกลูโคส การจัดเก็บพลังงาน และควบคุมความอยากอาหาร และนำไปสู่การลดขนาดของเซลล์ไขมัน

Short Chain Fatty Acids: SCFAs ได้แก่ Acetate, Propionate และ Butyrate (ในสัดส่วน 3:1:1) มีอิทธิพลโดยตรงต่อการแสดงออกของยีนผ่าน Histone Deacetylase (HDACs) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญและการอักเสบ นอกจากนี้ SCFAs ยังควบคุมการเผาผลาญของไขมันและกลูโคส และที่สำคัญเป็นเกราะป้องกันเยื่อบุลำไส้ (Gut barrier)

• • Acetate และ Propionate ทำหน้าที่ควบคุมความอยากอาหาร เพิ่มการหลั่งฮอร์โมนลำไส้ที่กระตุ้นความอิ่ม (GLP- 1 และ PYY) โดยส่งสัญญาณไปยังระบบประสาทส่วนกลางเพื่อแสดงความรู้สึกเบื่ออาหาร นอกจากนี้ ยังมีอิทธิพลในการยับยั้งการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กรดไขมัน
  • Butyrate ทำหน้าที่ยับยั้งการผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ กระตุ้นการผลิตเยื่อเมือกที่ผนังลำไส้เพื่อป้องกันการซึมผ่านของ LPS และยังมีส่วนช่วยส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันของกรดไขมัน ทำให้มีการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น

ยกตัวอย่าง อาหารที่อุดมด้วย SCFAs หรืออาหารที่ช่วยกระตุ้นการผลิต SCFAs ในร่างกาย ได้แก่ อาหารหมัก ธัญพืชและแป้งต้านทาน (Resistant starch) ผักที่มีใยอาหารสูง และถั่วและเมล็ดพืช

การทบทวนการศึกษาอย่างเป็นระบบของ López-Moreno et al. (2020) และ Shirvani-Rad et al. (2021) แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์เชิงบวกต่อน้ำหนักตัวและค่าดัชนีมวลกายในผู้ป่วยที่เกี่ยวข้องกับโรคอ้วนเมื่อใช้โพรไบโอติกส์สายพันธุ์ Lactobacillus และ  Bifidobacterium ในปริมาณสูงระหว่าง 10⁹ – 10¹⁰ CFU/วัน ไม่น้อยกว่า 8 สัปดาห์ นอกจากนี้ สายพันธุ์จุลินทรีย์ที่มีความน่าเชื่อถือในการบำบัด/รักษาโรคอ้วน สรุปดังตาราง

Evidences	Probiotics	Advantages	References
Clinical	L. gasseri	– ลดการดูดซึมไขมันและการอักเสบในลำไส้ – ลดมวลไขมันในร่างกาย BMI และเส้นรอบเอว	Kadooka et al. (2010) และ Jung et al. (2018)
	L. rhamnosus	ปรับสมดุล Leptin ลดความอยากอาหารและปรับสมดุลจุลินทรีย์ในลำไส้	Sanchez et al. (2017)
	L. casei	ลดการสะสมไขมันในตับและช่องท้อง	Kim et al. (2020)
	B. animalis ssp. lactis	ลดการซึมผ่านของลำไส้ และลดการอักเสบระดับต่ำ	Cerdó et al. (2019)
Likely (แนวโน้มที่ดี)	B. lactis	ลดการสะสมไขมันช่องท้อง	Stenman et al. (2016)
	C. butyricum	เพิ่มการผลิต SCFAs เช่น Butyrate	Li et al. (2021)
Potential (มีศักยภาพ)	Akkermansia muciniphila	ปรับปรุงการเผาผลาญของกลูโคส เพิ่มความสมบูรณ์ของเยื่อบุลำไส้และลดการอักเสบ	Depommier et al. (2019)
	B.breve	ลดการสะสมไขมันในร่างกายในกลุ่มผู้ใหญ่ที่มีน้ำหนักเกิน	Kondo et al. (2010)
Combinations (การผสมผสาน)	VSL#3 (8 สายพันธุ์) : S. thermophilus, B. breve, B. longum, B. infantis, L. acidophilus, L. plantarum, L.s paracasei และ L. delbrueckii subsp. bulgaricus		Kobyliak et al. (2018)
	Ecologic® BARRIER (5 สายพันธุ์) : L. casei W56, L. lactis W58, L. acidophilus W37, B. bifidum W23 และ L. salivarius W24		Van Hemert et al. (2020)

ถึงแม้ว่าการใช้โพรไบโอติกส์จะมีความปลอดภัยค่อนข้างสูง และแสดงถึงประโยชน์ต่อสุขภาพในหลาย ๆ ด้าน แต่ผลการศึกษาวิจัยทางคลินิกที่ชัดเจนแสดงให้เห็นในกลุ่ม Lactobacillus spp. และ Bifidobacterium spp. และเป็นประโยชน์สูงสุดในผู้ใหญ่ เป้าหมายหลักคือ SCFAs แต่ด้วยกลไกการทำงานที่ซับซ้อนทำให้ยังไม่มีการศึกษาที่มากเพียงพอสำหรับการระบุสายพันธุ์เฉพาะในการรักษาโรคอ้วนและการวิจัยส่วนใหญ่ยังอยู่ระหว่างการศึกษาเพิ่มเติม ผลการศึกษาที่เป็นประโยชน์ส่วนใหญ่เป็นการผสมผสานหลากหลายสายพันธ์ุร่วมกับการจำกัดการบริโภคอาหาร เพื่อปรับสมดุลจุลินทรีย์โดยเพิ่มจำนวนแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์รวมทั้งการให้พรีไบโอติกส์เป็นสารตั้งต้นในการเผาผลาญร่วมด้วย นอกจากนี้ สังเกตด้วยว่า การเสริมโพรไบโอติกส์ทางปากผ่านระบบทางเดินอาหารต้องอยู่รอดถึงลำไส้ อาจจะทำให้ปริมาณหรือประสิทธิภาพลดลง และไม่เห็นผลการเปลี่ยนแปลง วิธีที่ยอมรับมากที่สุดในปัจจุบัน เป็นการปลูกถ่ายจุลินทรีย์ในอุจจาระ (Fecal Microbiota Transplant: FMT) ซึ่งใช้ในการรักษาทางการแพทย์ เป็นหลัก

โดยสรุป โพรไบโอติกส์ช่วยลดน้ำหนักได้จากอิทธิพลความอุดมสมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ผลิต SCFAs ซึ่งมีบทบาทในการควบคุมการเผาผลาญ เพิ่มพลังงานจากการสลายไขมัน และกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนลำไส้ที่ส่งสัญญาณผ่านระบบประสาทส่วนกลางควบคุมความหิวอิ่ม เซลล์ไขมันที่มีขนาดเล็กลงส่งผลต่อน้ำหนักตัว ค่าดัชนีมวลกาย และเส้นรอบเอวที่ลดลงตามไปด้วย แม้ว่าจะมีงานวิจัยที่สนับสนุนการใช้โพรไบโอติกส์ในการใช้บำบัดโรคอ้วน อย่างไรก็ตาม ควรควบคู่กับการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมสุขภาพเพื่อผลลัพธ์ที่ดีและยั่งยืน และยังต้องคำนึงถึงแหล่งของสารอาหาร หลีกเลี่ยงการรับประทานอาหารที่มีน้ำตาลและไขมันอิ่มตัวสูง เพื่อลดการรบกวนสมดุลของจุลินทรีย์นลำไส้  นอกจากนี้ ควรหลีกเลี่ยงการใช้โพรไบโอติกส์ในเด็กและผู้ที่มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน

ที่มารูป : FOTOGRIN/Shutterstock