แมงกะพรุนเป็นแพลงก์ตอนสัตว์ขนาดใหญ่ อยู่ในไฟลัมไนดาเรีย มีรูปร่างคล้ายระฆัง ร่ม หรือจาน ตัวแมงกะพรุนประกอบด้วยส่วนลำตัวด้านบนที่มีลักษณะโปร่งใสรูปร่างคล้ายร่ม โดยมีส่วนที่เป็นหนวดอยู่บริเวณขอบร่ม และปากอยู่ด้านล่างของร่ม และมีขาอยู่รอบปากทำหน้าที่ปกป้องปาก หรือช่วยในการกินอาหาร แมงกะพรุนพบมากในทะเลแถบภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยพบแมงกะพรุนที่บริโภคได้มีจำนวนมากถึง 17 สายพันธุ์

แมงกะพรุนมีองค์ประกอบหลัก คือ น้ำและโปรตีน โดยโปรตีนจากแมงกะพรุน ส่วนใหญ่เป็นคอลลาเจน การบริโภคแมงกะพรุนนิยมบริโภคในประเทศแถบเอเชียโดยเฉพาะประเทศจีนและญี่ปุ่น นอกจากมีเนื้อสัมผัสที่เหนียวและกรอบแล้ว แมงกะพรุนยังมีคุณค่าทางโภชนาการที่ดี คือ มีปริมาณโปรตีนสูง ให้พลังงานและไขมันต่ำ และประกอบด้วยแร่ธาตุหลายชนิด ได้แก่ แคลเซียม ฟอสฟอรัส ไอโอดีน เหล็กและวิตามิน นอกจากนี้แมงกะพรุนยังมีสรรพคุณทางยา โดยเชื่อว่าการรับประทานแมงกะพรุนจะช่วยรักษาโรคข้ออักเสบ ความดัน โลหิตสูง อาการปวดหลัง แผลพุพอง โรคหืด อาการท้องผูก และทำให้ผิวหนังอ่อนนุ่มได้

โมเลกุลต่าง ๆ ที่พบในแมงกะพรุน

ศาสตราจารย์ Pirainoนักชีววิทยาจาก University of Salento in Lecceประเทศอิตาลี ได้ศึกษาวิจัยการใช้ประโยชน์ที่หลากหลายของแมงกะพรุน โดยศาสตราจารย์ Piraino กล่าวว่าแมงกะพรุนนั้นมีสารอาหารที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกายมนุษย์และมีรสชาติดีหากปรุงให้สุก นอกจากนี้ยังสามารถต่อยอดพัฒนาเป็นยารักษาโรค และผลิตภัณฑ์เสริมอาหารได้

ดร. Tinkara Tinta จากUniversity of Vienna ประเทศออสเตรียกล่าวว่า มากกว่าร้อยละ 90 ของมวลแพลงก์ตอนสัตว์ที่มีลำตัวนิ่มที่พบในมหาสมุทรก็คือ แมงกะพรุน ดร. Tinta กล่าวว่า ซากแมงกะพรุนที่จมสู่ก้นมหาสมุทร สุดท้ายจะถูกรับประทานโดยสัตว์ทะเลอื่น ๆ หรือถูกย่อยสลายกลายเป็นสารอาหาร แม้ว่าแมงกะพรุนจะมีน้ำเป็นส่วนประกอบถึงร้อยละ 95 แต่แมงกะพรุนก็มีองค์ประกอบที่เป็นสารชีวโมเลกุลจำนวนมากเช่นกัน โดยมีปริมาณโปรตีนที่สูง ซึ่งถือเป็นอาหารที่ยอดเยี่ยมสำหรับจุลินทรีย์ในทะเล โดยจุลินทรีย์จะย่อยสลายสารอินทรีย์ของแมงกะพรุนกลายเป็นสารอาหารซึ่งจะกลับเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารต่อไป

โดย ณ ปัจจุบัน ดร. Tinta ได้ดำเนินโครงการ MIDAS ภายใต้การสนับสนุนจากสหภาพยุโรป เพื่อศึกษากระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ของแมงกะพรุน โดยจำลองสภาพแวดล้อมทางทะเลในห้องปฏิบัติการ และได้ผสมตัวอย่างน้ำทะเล ซากแมงกะพรุนในรูปแบบผง และตัวอย่างแบคทีเรียที่พบในมหาสมุทรเข้าด้วยกัน จากนั้นก็ติดตามและวิเคราะห์ถึงการเพิ่มจำนวนประชากรของจุลินทรีย์ ผ่านการเก็บตัวอย่าง DNA และนำไปวิเคราะห์

จากการทดลอง ดร. Tinta พบว่าแบคทีเรียหลาย ๆ สายพันธุ์ที่พบในจำนวนไม่มากในมหาสมุทรได้เพิ่มจำนวนขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากได้รับชีวมวลของแมงกะพรุนเป็นอาหาร นอกจากนี้หลาย ๆ โครงการและบริษัท ได้ทำการศึกษาวิจัยและทราบถึงคุณประโยชน์ของแมงกะพรุน โดยส่วนมากจะนำคอลลาเจนจากแมงกะพรุนมาต่อยอด

คอลลาเจน

คอลลาเจน เป็นโปรตีนชนิดหนึ่งที่เป็นสายยาว ซึ่งทำหน้าที่แตกต่างจากสารโปรตีนโดยทั่ว ๆ ไปเช่นแดียวกับเอนไซม์ เส้นใยคอลลาเจนมีลักษณะเป็นสายเกลียวที่มีหน่วยโมเลกุลเกี่ยวพันกันมากมาย โดยปกติทั่วไปผิวหนังมีคอลลาเจนเป็นโครงสร้างอยู่มาก จึงมีความยืดหยุ่นดีตามไปด้วย คอลลาเจนนั้นไม่ได้มีอยู่ที่ผิวหนังส่วนนอกเท่านั้น อวัยวะภายในร่างกายก็มีคอลลาเจนเป็นส่วนประกอบอยู่มาก คอลลาเจนที่เป็นส่วนประกอบหลักของชั้นผิวมีชื่อเรียกอีกอย่างว่าเคราติน

คอลลาเจนถือเป็นโครงสร้างหลักในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหลายชนิดในสัตว์และพบในมนุษย์เช่นกัน คอลลาเจนเป็นองค์ประกอบหลักของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ฉะนั้นจึงเป็นโปรตีนที่พบมากที่สุดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมด้วยโดยคิดเป็นร้อยละ 25 ถึง 35 ของปริมาณโปรตีนทั้งร่างกาย ส่วนใหญ่พบคอลลาเจนในรูปเส้นใยฝอยยืดในเนื้อเยื่อเส้นใย (fibrous tissue) เช่น เอ็นกล้ามเนื้อ(tendon) เอ็น (ligament) และผิวหนัง ทั้งพบมากในกระจกตา กระดูกอ่อน กระดูก หลอดเลือด ทางเดินอาหาร และหมอนกระดูกสันหลัง เซลล์สร้างเส้นใย (fibroblast) เป็นเซลล์ที่สร้างคอลลาเจนมากที่สุด

ในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ คอลลาเจนเป็นองค์ประกอบหลักของเยื่อหุ้มใยกล้ามเนื้อ (endomysium) โดยมีคอลลาเจนเป็นองค์ประกอบร้อยละ 1 ถึง 2 ของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ และเป็นร้อยละ 6 ของน้ าหนักกล้ามเนื้อซึ่งมีเอ็นที่แข็งแรง นอกจากนี้เจลาตินซึ่งใช้ในอาหารและอุตสาหกรรม เป็นคอลลาเจนที่ผ่านกระบวนการสลายด้วยน้ำ (hydrolysis) แบบไม่ย้อนกลับ

นอกจากนี้เมื่อคอลลาเจนผ่านการสลายด้วยน้ำ คอลลาเจนจะแตกตัวออกเป็นสารเชิงซ้อนของคอลลาเจนเปปไทด์แบบ Polyproline II (PPII) หรือเจลาติน ซึ่งไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร อีกทั้งคอลลาเจนยังใช้เป็นส่วนประกอบของยา เครื่องสำอาง และฟิล์มถ่ายภาพ ในวงการการแพทย์มีการใช้คอลลาเจนในศัลยกรรมเสริมสวยอย่างแพร่หลาย โดยเป็นการช่วยฟื้นฟูผู้ป่วยแผลไหม้เพื่อสร้างกระดูกใหม่ ทั้งยังใช้ในจุดประสงค์ทางทันตกรรม ศัลยศาสตร์ ออร์โทพีดิกส์และศัลยกรรมอื่นอีกมาก โดยพบว่ามีการใช้ทั้งคอลลาเจนจากหมูและวัวในทางการแพทย์เป็นสารเติมเข้าผิวหนังเพื่อรักษารอยย่นและการเปลี่ยนตามวัยของผิวหนังได้ หรือนำมาใช้ในการปลูกถ่ายอวัยวะ และปลูกเนื้อเยื่อในมนุษย์

แต่อย่างไรก็ตาม คอลลาเจนสกัดได้จากสัตว์ เช่น ไก่ หมู วัว ที่อาจมีกรณีของข้อจำกัดด้านศาสนา หรืออาจเกิดปัญหาเรื่องสัตว์ที่เกิดโรคซึ่งสามารถติดต่อสู่มนุษย์ได้ และใช่ว่าคอลลาเจนจากสัตว์จะสามารถเข้ากับมนุษย์ได้เสมอไป ด้วยเหตุนี้จึงทำให้มีการวิจัยเพื่อสกัดคอลลาเจนจากสัตว์น้ำ ที่นิยมและมีคุณภาพ คือจากปลาทะเลน้ำลึก แต่มีราคาสูง ขณะที่คอลลาเจนเป็นองค์ประกอบหลักของแมงกะพรุน โดยมีมากถึง 70% ของน้ำหนักทั้งหมด ดังนั้นแมงกะพรุนจึงเหมาะที่จะใช้เป็นวัตถุดิบในการสกัดคอลลาเจน

บริษัท Jellagen ณ เมือง Cardiff สหราชอาณาจักร จึงได้ทำการวิจัยศึกษาคอลลาเจนจากแมงกะพรุน และพบว่าแมงกะพรุนอาจจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าในการสร้างเนื้อเยื่อ เพราะคอลลาเจนที่ได้จากแมงกะพรุนสามารถเข้ากับเซลล์หลากหลายประเภทของมนุษย์

สารต้านอนุมูลอิสระ

ศาสตราจารย์ Piraino ได้วิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากแมงกะพรุน โดยกล่าวว่าถ้าหากทำให้คอลลาเจนจากแมงกะพรุนแตกตัวเป็นโมเลกุลเล็ก ๆ โมเลกุลเหล่านั้นสามารถทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งเป็นสารที่สามารถยับยั้ง หรือชะลอการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (oxidation) ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดอนุมูลอิสระ (free radical)

สารต้านอนุมูลอิสระที่สามารถป้องกันหรือกำจัดอนุมูลอิสระได้นั้นมีความสำคัญ โดยมีงานวิจัยมากมายบ่งชี้ว่า สารต้านอนุมูลอิสระสามารถลดความเสี่ยงต่อโรคหลายโรคโดยเฉพาะโรคเรื้อรังที่สัมพันธ์กับอาหาร เช่น โรคมะเร็ง โรคเบาหวาน โรคหัวใจ โรคสมอง (เช่น อัลไซเมอร์) เป็นต้น

รวมทั้งช่วยชะลอกระบวนการบางขั้นตอนที่ทำให้เกิดความแก่ โดยปกติร่างกายสามารถกำจัดอนุมูลอิสระก่อนที่มันจะทำอันตราย แต่ถ้ามีการสร้างอนุมูลอิสระเร็วหรือมากเกินกว่าร่างกายจะกำจัดทัน อนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นจะสร้างความเสียหายต่อเซลล์และเนื้อเยื่อได้ ซึ่งส่งผลกระทบต่อสุขภาพ สารต้านอนุมูลอิสระลดความเสียหายที่เกิดจากอนุมูลอิสระได้ 2 ทาง คือ ลดการสร้างอนุมูลอิสระในร่างกาย และลดอันตรายที่เกิดจากอนุมูลอิสระ

แม้ว่าสารต้านอนุมูลอิสระไม่สามารถแก้ไขความเสียหายที่เกิดขึ้นแล้ว แต่สามารถชะลอให้ความเสียหายเกิดช้าลงได้ โดยเฉพาะโรคเรื้อรังซึ่งเป็นผลลัพธ์สะสมที่เกิดจากเซลล์และเนื้อเยื่อในร่างกายถูกทำอันตรายและเสียหายเป็นปี ๆ ดังนั้นบุคคลทุกเพศทุกวัยจึงควรได้รับสารต้านอนุมูลอิสระให้พอเพียงต่อความต้องการในแต่ละวัน เพื่อให้เกิดความสมดุลในร่างกายระหว่างสารต้านอนุมูลอิสระ และอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้น

โดยจากการวิจัยของ ศาสตราจารย์ Piraino พบว่าสารที่สกัดจากแมงกะพรุนจากทะเล Mediterranean (Cotylorhiza tuberculata) มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งได้ ซึ่งปัจจุบันเขากำลังศึกษาต่อว่าสารสกัดนี้สามารถต้านเซลล์มะเร็งชนิดไหนได้บ้าง โดยมีความหวังสูงสุดในการใช้สารสกัดนี้เป็นยารักษาโรคมะเร็งในอนาคต

การวิจัยอื่น ๆ เพื่อศึกษาคุณประโยชน์ของแมงกะพรุน

นอกจากนี้ ภายใต้โครงการ Pulmo ศาสตราจารย์ Pirainoได้ศึกษาสารชนิดอื่น ๆ ในแมงกะพรุนจากทะเล Mediterranean อีกหนึ่งชนิด (Rhizostoma pulmo) และได้ตีพิมพ์ผลงานทางวิชาการว่าสารประกอบที่พบในรังไข่ของแมงกะพรุนชนิดนี้มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้

ภายใต้กลุ่มวิจัย GoJelly ซึ่งศึกษาการใช้แมงกะพรุนอย่างยั่งยืน ศาสตราจารย์ Piraino ได้วิจัยหาวิธีที่ดีที่สุดในการรักษาสารอาหารในแมงกะพรุนเมื่อนำแมงกะพรุนไปปรุงให้สุก โดยปัจจุบันประเทศจีนเป็นประเทศหลักที่มีการรับประทานแมงกะพรุน ซึ่งแมงกะพรุนที่ถูกจับได้ จะถูกทำให้แห้งด้วยเกลือ และถูกนำไปแช่น้ าก่อนรับประทาน ศาสตราจารย์ Piraino ได้ตรวจสอบว่าถ้าหากนำแมงกะพรุนมาต้มด้วยน้ำร้อนแทน จะมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลในแมงกะพรุนอย่างไร โดยจากการทดลองพบว่า แมงกะพรุนชนิด sea lung สามารถรักษากักเก็บสารต้านอนุมูลอิสระได้ดีถึงแม้จะถูกต้มในน้ำร้อน

นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยศึกษาการฟื้นฟูและซ่อมแซมร่างกายได้ด้วยตนเองของแมงกะพรุน โดยแมงกะพรุนที่ถูกพบว่ามีการฉีกขาดตามร่างกายสามารถงอกหนวดขึ้นมาใหม่ได้ โดยจากการวิจัยพบว่าเซลล์ที่พบในแมงกะพรุนล้วนเป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพในการเจริญเติบโตอีกเรื่อย ๆ ซึ่งหากเราสามารถค้นหายีนหรือกระบวนการการควบคุมเซลล์เหล่านี้ได้ อาจจะนำไปสู่การใช้แมงกะพรุนในกระบวนการรักษาที่เกี่ยวกับเซลล์เสื่อมสภาพได้ อาทิ โรคพาร์กินสัน หรือโรคมะเร็งที่เซลล์เนื้อร้ายเติบโตอย่างต่อเนื่อง หากเรานำความรู้ที่ได้จากแมงกะพรุนมาใช้ควบคุมยีนที่ก่อให้เกิดการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญด้านเซลล์ต้นกำเนิดชาวญี่ปุ่น ได้ทดลองนำยีนของแมงกะพรุนสายพันธุ์ Turritopsis ไปฉีดในผิวหนังของหนูทดลอง เพื่อควบคุมการทำงานของยีนในหนูทดลอง ซึ่งพบว่าสามารถควบคุมเซลล์ผิวหนังของหนูให้ย้อนกลับได้ ซึ่งอาจมีส่วนช่วยให้นักวิจัยเลี้ยงเซลล์ประสาท เซลล์เลือด เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ ให้กลับมางอกใหม่ได้

การวิจัยแมงกะพรุนในประเทศไทย

ปัจจุบันประเทศไทยจะบริโภคแมงกะพรุนที่ผ่านการแปรรูปด้วยการดองเกลือและสารส้ม ขายทั้งแบบสดและตากแห้ง ซึ่งมีมูลค่าไม่สูงนัก ในประเทศไทยพบแมงกะพรุนที่บริโภคได้ 3 สายพันธุ์ คือ แมงกะพรุนหนัง (Rhopilema hispidum) แมงกะพรุนลอดช่อง (Lobonema  smithii) และแมงกะพรุนหอม (Mastigiad sp.)แต่แมงกะพรุนที่พบมากและ นิยมนำมาแปรรูปเพื่อส่งออกและจำหน่ายในประเทศคือ แมงกะพรุนหนังและแมงกะพรุนลอดช่อง โดยพบมากบริเวณทะเล อ่าวไทยและอันดามัน

นอกจากนี้ยังมีการวิจัยเพื่อนำแมงกะพรุนไปต่อยอดใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ เช่นเดียวกับฝั่งทางยุโรป โดยสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.) ร่วมกับผู้ผลิตเครื่องสำอางแบรนด์เจลลีโน (Jellino) สกัดคอลลาเจนจากแมงกะพรุนใช้เป็นสารประกอบในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวหนัง

นักวิจัยจากศูนย์ความเชี่ยวชาญนวัตกรรมผลิตภัณฑ์สมุนไพร วว. กล่าวว่า จากการสกัดและพิสูจน์โครงสร้างของตัวแมงกะพรุน ประกอบด้วย เจลาติน คอลลาเจนและโปรตีนที่รับประทานได้ และจากผลการทดสอบสารสกัดคอลลาเจนจากแมงกะพรุนลอดช่อง พบมีองค์ประกอบของกรดอะมิโนหลายชนิดที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย และเมื่อนำสารสกัดคอลลาเจนที่ได้ไปทำการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพ พบว่ามีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนส กระตุ้นการสร้างคอลลาเจนใต้ผิวหนัง และสารสกัดแมงกะพรุนที่เลือกนี้ไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ ไม่ก่อให้เกิดการระคายเคืองที่ผิวหนัง และไม่มีความเป็นพิษเมื่อนำไปทำการทดสอบในสัตว์ทดลองโดยการกิน จากนั้นได้นำสารสกัดที่ได้มาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์บำรุงผิว ทั้งเซรั่ม โลชั่น โฟมและเจลล้างหน้าอีกหนึ่งตัวอย่างคือการวิจัยโดยภาควิชาผลิตภัณฑ์ประมง

คณะประมง มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ทำการเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจของแมงกะพรุนโดยการศึกษาวิจัยหาสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดคอลลาเจนจากแมงกะพรุน โดยใช้ส่วนร่มของแมงกะพรุนลอดช่องที่ดองเกลือแล้ว นำมาล้างด้วยการแช่ในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ เป็นเวลา 12 ชั่วโมง จึงทำการทดสอบวิธีสกัดด้วยกรด และใช้กรดร่วมกับเอ็นไซม์ที่ระดับความเข้มข้น และระยะเวลาต่าง ๆ กัน หาปริมาณผลผลิตและวิเคราะห์คุณสมบัติของคอลลาเจนที่สกัดได้ จึงได้ผลสรุปสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดคอลลาเจนจากแมงกะพรุนด้วยสารละลายกรดอะซิติกร่วมกับการใช้เอ็นไซม์เปปซิน เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จะได้ปริมาณคอลลาเจนเฉลี่ยสูงสุด คิดเป็นร้อยละ 40.4 ของน้ำหนักตัวแมงกะพรุน คอลลาเจนที่สกัดได้เป็นคอลลาเจนในกลุ่ม Type I คือชนิดที่พบได้ในผิวหนัง จึงเหมาะสำหรับนำไปประยุกต์ใช้ทางด้านการแพทย์เพื่อการสมานแผล หรือการนำไปใช้เป็นส่วนผสมในอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์สุขภาพ อาหารเสริม รวมทั้งสามารถพัฒนาต่อยอดสู่การผลิตเจลาตินจากแมงกะพรุน สำหรับการผลิตหูฉลามเทียมได้ด้วย

ซึ่งในอนาคตเราสามารถบูรณาการองค์ความรู้ทางการวิจัยแมงกะพรุนจากฝั่งยุโรปและไทยเข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มประสิทธิผลในการสกัดสารที่มีคุณประโยชน์จากแมงกะพรุนทั้งคอลลาเจน  สารต้านอนุมูลอสระ และอื่น ๆ และนำไปต่อยอดพัฒนาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มและแก้ปัญหาแมงกะพรุนราคาตกได้ด้วย