Ulva intestinalis Chemical Composition, Element and ... - CRDC

Agricultural Sci. J. 42(2)(Suppl.): 493-496 (2011) ว. วิทย์. กษ. 42(2)(พิเศษ): 493-496 (2554)
องค์ประกอบทางเคมี โปรไฟล์แร่ธาตุและกรดอะมิโนของสาหร่าย Ulva intestinalis จากบ่อเลียงกุ ้ง
Chemical Composition, Element and Amino Acid Profiles of Ulva intestinalis from
the Shrimp Cultured Ponds
อมมี เบญจมะ 1 และ พายัพ มาศนิยม 1
Benjama, O. 1 and Masniyom, P. 1
Abstract
The chemical composition, dietary fibre contents, element and amino acid profiles of Ulva intestinalis,
harvested from the shrimp cultured ponds in Pattani Province, were investigated in order to gain more
intensive nutritional information. Results showed that U. intestinalis was characterised by a high contents of
total dietary fibres (51.4% DW), ash (27.5% DW), protein (17.2% DW) and lipid (6.0% DW). The total dietary
fibres contained soluble fibre (25.3% DW) and insoluble fibre (26.1% DW). The proteinic fraction analysis
indicated the presence of essential amino acids, which represent high level in leucine, threonine and valine,
respectively. For non-essential amino acids, U. intestinalis showed high levels in glutamic and aspartic acids.
In the opposite, the most limiting essential amino acid was lysine. For the element contents, U. intestinalis was
rich in Mg, Cl, K and Na, respectively. This study suggested that U. intestinalis species can be potentially used
as raw material or ingredients to improve the nutritive value for human diet and animal feed.
Keywords: chemical composition, amino acid, element, macroalgae
บทคัดย่อ
ศึกษาองค์ประกอบทางเคมี ปริมาณใยอาหาร และโปรไฟล์ของแร่ธาตุและกรดอะมิโนของสาหร่าย U. intestinalis
ทีเก็บเกียวจากบ่อเลี ยงกุ ้งในจังหวัดปัตตานีเพือให้ได้ข้อมูลเชิงลึกในด้านโภชนาการ ผลแสดงให้เห็นว่าสาหร่าย U.
intestinalis มีปริมาณใยอาหารทั งหมดสูง (51.4% DW) เถ้า (27.5% DW) โปรตีน (17.2% DW) และไขมัน (6.0% DW)
ใยอาหารทั งหมดประกอบด้วยใยอาหารทีละลายนํ า (25.3% DW) และไม่ละลายนํ า (26.1% DW) การวิเคราะห์
องค์ประกอบย่อยของโปรตีนแสดงให้เห็นว่า กรดอะมิโนจําเป็ นทีมีในปริมาณสูงคือ ลูซีน ทรีโอนีน และวาลีน ตามลําดับ
สําหรับกรดอะมิโนไม่จําเป็ นทีมีในปริมาณสูงในสาหร่าย U. intestinalis คือ กรดกลูตามิกและแอสพาติก ในทางตรงข้าม
กรดอะมิโนจําเป็ นทีมีในปริมาณจํากัดทีสุดคือ ไลซีน สําหรับแร่ธาตุทีมีในปริมาณสูงในสาหร่าย U. intestinalis คือ แมกเน
เซียม คลอไรด์ โพแทสเซียม และโซเดียม ตามลําดับ การศึกษานี แนะนําได้ว่าสามารถนําสาหร่าย U. intestinalis มาใช้เป็ น
วัตถุดิบหรือส่วนผสมในการปรับปรุงคุณค่าโภชนาการสําหรับอาหารมนุษย์และอาหารสัตว์
คําสําคัญ: องค์ประกอบทางเคมี กรดอะมิโน แร่ธาตุ สาหร่าย
คํานํา
สาหร่ายทะเลเป็ นแหล่งอาหารทีให้คุณค่าโภชนาการสูง เนืองจากมีโปรตีน แร่ธาตุ ใยอาหาร และวิตามิน ส่วนของ
โปรตีนในสาหร่ายประกอบด้วยกรดอะมิโนจําเป็ นชนิดต่างๆ ดังนั นสาหร่ายจึงมีสารอาหารทีร่างกายต้องการและมีประโยชน์
ต่อสุขภาพ สาหร่ายถูกนํามาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น ประกอบอาหาร การสกัดสารไฟโคคอลลอยด์ต่างๆ เพือนําไปผลิต
เครืองสําอาง หรือใช้ในด้านเภสัชวิทยา อุตสาหกรรมอาหาร และทางการเกษตร (Fleurence, 1999, Ortiz และคณะ, 2006)
ดังนั นงานวิจัยนี มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของสาหร่าย Ulva intestinalis ทีนอกจากพบ
เจอในทะเลแล้ว ยังพบว่ามักเจริญในบ่อเลี ยงกุ ้ง ผู ้ประกอบการจึงมักเลี ยงกุ ้งร่วมกับสาหร่ายชนิดนี เพือเป็ นแหล่ง
สารอาหารและช่วยสร้างภูมิคุ ้มกันโรคให้กับสัตว์นํ า ข้อมูลจากการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีจึงมีความสําคัญในการ
ประเมินศักยภาพด้าน โภชนาการของสาหร่ายเพือนําไปใช้ประโยชน์ได้อย่างเหมาะสม
1
ภาควิชา เทคโนโลยีและการอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตปัตตานี อําเภอเมือง จังหวัดปัตตานี 94000
1
Department of Technology and Industry, Faculty of Science and Technology, Prince of Songkla University, Pattani Campus, Muaeng, Pattani, 94000 Thailand

494 ปี ที 42 ฉบับที 2 (พิเศษ) พฤษภาคม - สิงหาคม 2554 ว. วิทยาศาสตร์เกษตร
อุปกรณ์และวิธีการ
1. วัตถุดิบ
สาหร่ายทีศึกษาเป็ น Ulva intestinalis ทีเก็บเกียวจากบ่อเลี ยงกุ ้ง จังหวัดปัตตานี ในเดือนมกราคม 2552 โดย
ผู ้ประกอบการเลี ยงกุ ้งนํามาทําความสะอาด อบแห้งในตู ้อบแห้งลมร้อนทีอุณหภูมิ 60±3 องศาเซลเซียส นําไปบดให้
ละเอียด และบรรจุในถุงอลูมิเนียมเปลว
2. การศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของ U. intestinalis ได้แก่
2.1 ความชื น โปรตีน ไขมัน เถ้า ใยอาหารทั งหมด ใยอาหารทีละลายนํ าและไม่ละลายนํ า ตามวิธี AOAC (2000)
2.2 โปรไฟล์กรดอะมิโน โดยวิธี Waters Associates AccQ Tag (Liu และคณะ, 1995) ปริมาณกรดอะมิโนที
วิเคราะห์ได้มาเปรียบเทียบรูปแบบกรดอะมิโนจําเป็ นอ้างอิงทีเด็กก่อนวัยเรียนต้องการ และคํานวณคะแนน
กรดอะมิโน (amino acid score) ตามวิธี FAO/WHO/UNU (1985) แสดงดังสมการ
คะแนนกรดอะมิโน (%) = ปริมาณกรดอะมิโนจําเป็ นในตัวอย่าง (mg/g protein) x 100
ปริมาณกรดอะมิโนจําเป็ น ทีเด็กก่อนวัยเรียนต้องการ (mg/g protein)
2.3 โปรไฟล์แร่ธาตุ การวิเคราะห์ปริมาณ Ca, Mg, K and Na ใช้ atomic absorption spectrophotometry
(AAS) และปริมาณ Fe, Cu และ Zn ใช้วิธี Inductively coupled plasma optical emission spectrometry
ส่วน P ใช้วิธี gravimetry (Kolthoff และคณะ, 1969) และ Cl ใช้ Chloridometer
ผลและวิจารณ์ผลการทดลอง
องค์ประกอบทางเคมี (Table 1) เช่น โปรตีนและเถ้า มีปริมาณสูงสอดคล้องกับสาหร่ายสกุล Ulva ต่างๆ
(Fleurence, 1999) และสาหร่ายสกุล Hypnea japonica และ H. charoides (Wong, K. และ Cheung, 2000) ปริมาณ
ไขมันใกล้เคียงกับสาหร่าย Enteromorpha spp. (Haroon และคณะ, 2000) และ U. lactuca (Yaich และคณะ, 2011)
ปริมาณใยอาหารทั งหมดสูงใกล้เคียงกับสาหร่าย U. lactuca และ Durvilllaea antarctica (Ortiz และคณะ, 2006) และมี
ค่ามากกว่าปริมาณใยอาหารทีพบในพืชบกต่าง ๆ เช่น ข้าวสาลี ถัว และหัวหอม ทั งนี ใยอาหารในสาหร่ายประกอบด้วยใย
อาหารทีละลายนํ าและไม่ละลายนํ า ใยอาหารทีละลายนํ ามีสมบัติเชิงหน้าทีช่วยลดคอเลสเตอรอลและนํ าตาลในเลือด จึง
ป้ องกันการเกิดโรคหัวใจ โรคเบาหวาน ส่วนใยอาหารทีไม่ละลายนํ าช่วยในการเพิมปริมาณกากขับถ่ายอุจจาระ (Prosky
และคณะ, 1992; Ortiz และคณะ, 2006)
แร่ธาตุทีพบปริมาณมากในสาหร่าย U. intestinalis (Table 2) คือ แมกเนเซียม คลอไรด์ โพแทสเซียม และ
โซเดียม โดยมีค่าอยู ่ระหว่าง 456-4,115 mg/100g DW ตามลําดับ ซึงใกล้เคียงกับสาหร่าย Chondrus crispus, Porphyra
tenera (Rupérez, 2002), Caulerpa lentillifera และ U. reticulata (Rattana-arporn และ Chirapat, 2006) ทั งนี ในผล
วิเคราะห์ แร่ธาตุในสาหร่าย U. intestinalis ยังพบว่ามีสัดส่วนของโซเดียมต่อโพแทสเซียมเท่ากับ 0.7 ซึงช่วยรักษาภาวะ
สมดุลของกรดด่าง ความดันออสโมซิส และอิเล็กโทรไลต์ของของเหลวทีอยู ่ภายในเซลล์และภายนอกเซลล์ ในทางตรงข้าม
หากรับประทานอาหารทีมีสัดส่วนโซเดียมต่อโพแทสเซียมในสูง จะทําให้เกิดความเสียงต่อการเกิดโรคความดัน (Rupérez,
2002) สําหรับแร่ธาตุทีพบในปริมาณน้อยในสาหร่าย U. intestinalis ได้แก่ Cu และ Zn มีปริมาณผลรวมเท่ากับ 2.1
mg/100g DW ซึงอยู ่ในระดับทีให้มนุษย์บริโภคได้คือ ตํากว่า 10 mg/100g DW (Indegaard และ Minsaas, 1991) ส่วน
ปริมาณโลหะหนัก Pb และ Cd มีปริมาณตําอยู ่ในเกณฑ์มาตรฐาน (Fleurence, 1999) ดังนั นสามารถใช้สาหร่าย U.
intestinalis ในการปรับปรุงโภชนาการหรือเสริมแร่ธาตุในผลิตภัณฑ์อาหาร ซึงมีประโยชน์ช่วยในการทํางานของระบบ
ร่างกายให้เป็ นปกติ (Insel และคณะ, 2007)
สําหรับโปรไฟล์ของกรดอะมิโน (Table 3) พบว่า มีปริมาณใกล้เคียงสาหร่าย U. lactuca (Wong และ Cheung,
2000), Caulerpa lentillifera และ U. reticulata (Rattana-arporn และ Chirapat, 2006) กรดอะมิโนจําเป็ นทีมีในปริมาณ
สูงคือ ลูซีน ทรีโอนีน และวาลีน ตามลําดับ โดยมีค่าอยู ่ระหว่าง 27.3-62.2 mg/g protein ส่วนกรดอะมิโนไม่จําเป็ นทีมีมาก
คือ กรดกลูตามิกและแอสพาติก โดยมีปริมาณ 109.2 และ 105.3 mg/g protein ตามลําดับ มีบทบาทในการให้กลินและ
รสชาติเฉพาะของสาหร่าย (Wong และ Cheung, 2000) และเมือคํานวณคะแนนกรดอะมิโนจําเป็ นพบว่ามีค่าระหว่าง
47.1-152.1 (Table 4) กรดอะมิโนจําเป็ นทีมีในปริมาณจํากัดทีสุดคือ ไลซีน ซึงมีคะแนนกรดอะมิโนน้อยทีสุดเท่ากับ 47.1
ซึงสอดคล้องกับการศึกษาคะแนนกรดอะมิโนจําเป็ นในสาหร่าย Eucheuma cottonii และ C. lentilifera (Matajun และ

ว. วิทยาศาสตร์เกษตร ปี ที 42 ฉบับที 2 (พิเศษ) พฤษภาคม - สิงหาคม 2554 495
คณะ, 2009) ผลการศึกษาวิจัยนี แสดงให้เห็นว่าสามารถเลือกใช้สาหร่าย U. intestinalis เป็ นวัตถุดิบหรือส่วนผสมในการ
ผลิตอาหารหรือผลิตภัณฑ์สุขภาพทีเพิมคุณค่าสารอาหารต่างๆ ได้
Table 1 Chemical composition of dried
U. intestinalis (% dry weight, DW)
Table 2 Element profiles of U. intestinalis
Composition Mean ± SD (n=3) Elements mg/100g DW Trace elements mg/100 g DW
Moisture 12.0 ± 0.8 Mg 4115.2 Cu 0.6
Protein 17.2 ± 0.2 K 2456.8 Zn 1.5
Ash 27.5 ± 0.3 Ca 794.5
Lipid 6.0 ± 0.7 Na 1711.9 Toxic element mg/kg DW
Total Dietary Fibre 51.4 ± 0.0 Fe 583.0 Lead 4.8
Soluble Dietary Fibre 25.3 ± 0.4 Cl 3094.0 Cd 0.3
Insoluble Dietary Fibre 26.1 ± 0.4 P 455.7
Na/K ratio 0.70
Table 3 Essential Amino acid profiles of U. intestinalis
Essential amino acid mg/100mg mg/g protein Non-essential amino acid mg/100mg mg/g protein
Arginine 0.81 47.1 Aspartic acid 1.81 105.2
Threonine 0.89 51.7 Serine 0.96 55.8
Valine 0.87 50.6 Glutamic acid 1.88 109.3
Lysine 0.47 27.3 Glycine 0.91 52.9
Isoleucine 0.55 32.0 histidine 0.13 7.6
Leucine 1.07 62.2 Alanine 1.48 86.0
Phenylalanine 0.74 43.0 Proline 0.68 39.5
Tyrosine 0.32 18.6
Total AA 13.57 789.0
EAA 5.4 314.0
NEAA 8.17 475.0
EAA/NEAA 0.66 0.66
EAA/Total AA 0.40 0.40
Table 4 Essential amino acid score of U. intestinalis
Amino acids
U. intestinalis
Reference
Score of
(mg/g protein)
(mg/g Protein) a
U. intestinalis
Leucine 62.2 66 94.2
Isoleucine 32 28 114.3
Lysine 27.3 58 47.1
Methionine +Cysteine ND 25 ND
Threonine 51.7 34 152.1
Tyrosine + Phenylalanine 61.6 63 97.8
Tryptophane ND 11 ND
Valine 50.6 35 144.6
a
Reference amino acid pattern of preschool children (2-5 years) (FAO/WHO/UNU, 1985).
ND, not determined

496 494 ปี ที 42 ฉบับที 2 (พิเศษ) พฤษภาคม - สิงหาคม 2554 ว. วิทยาศาสตร์เกษตร
สรุปผล
สาหร่าย U. intestinalis เป็ นแหล่งของสารอาหารทีจําเป็ นต่อร่างกายสูง เช่น ใยอาหาร แร่ธาตุ โปรตีนและกรด
อะมิโน จึงมีศักยภาพในการนําไปใช้เป็ นวัตถุดิบหรือส่วนผสมสําหรับพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารสุขภาพทีให้คุณค่าโภชนาการ
สูง แต่ให้พลังงานตํา จึงเหมาะสําหรับประยุกต์ใช้ในการผลิตอาหารสําหรับมนุษย์และอาหารสัตว์เลี ยงต่อไป
คําขอบคุณ
การศึกษาวิจัยนี ได้รับทุนสนับสนุนจากสํานักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ประจําปี งบประมาณ พ.ศ. 2550
เอกสารอ้างอิง
AOAC., 2000, Official Methods of Analysis, 17th edition, Association of Official Analytical Chemists, Arlington
VA, U.S.A.
FAO/WHO/UNU,1985, Energy and Protein Requirements, Report of a joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation,
WHO Technical Report Series No 724, WHO, Geneva, Switzerland.
Fleurence, J., 1999, Seaweed Proteins: Biochemical Nutritional Aspects and Potential Uses, Trends in Food
Science and Technology, 10: 25-28.
Haroon, A.M., Szaniawska, A., Normant, M. and Janas, U., 2000, The Biochemical Composition of
Enteromorpha spp. from the Gulf of Gdansk Coast on the Southern Baltic Sea, Oceanologia, 42: 19-28.
Indergaard, M. and Minsaas, J., 1991, Animal and Human Nutrition, In Seaweed Resources in Europe: Uses
and Potential, M.D. Guiry and G. Blunden, editors, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, England, pp. 21-
64.
Insel, P., Ross, D., McMahon, K. and Bernstein, M., 2007, Nutrition, 3 rd edition, Jones & Bartlett Publishers,
Sudbury, Canada.
Kolthoff, I.M., Sandell, E.B., Meehan, E.J. and Bruckenstein, S., 1969, Quantitative Chemical Analysis,
Macmillan Company, New York, U.S.A.
Liu, H.J., Chang, B.Y., Yan, H.W. Yu., F.H. and Liu., X.X., 1995, Determination of Amino Acids in Food and
Feed by Derivatization with 6-aminoquinolyl-N-hydroxysuccinimidyl Carbamate and Reversed-phase
Liquid Chromatographic Separation, Journal of AOAC International, 78: 736-744.
Matanjun, P., Mohamed, S., Mustapha, N.M. and Muhammad K., 2009, Nutrient Content of Tropical Edible
Seaweeds, Eucheuma cottonii, Caulerpa lentillifera and Sargassum polycystum, Journal of Applied
Phycology, 21: 75-80.
Ortiz, J., Romero, N., Robert, P., Araya, J., Lopez-Hernández, J., Bozzo, C.E., Navarrete C.E., Osorio A. and
Rios A., 2006, Dietary Fiber, Amino Acid, Fatty Acid and Tocopherol Contents of the Edible Seaweeds
Ulva lactuca and Durvillaea Antarctica, Food Chemistry, 99: 98-104.
Prosky, L., Asp, N.G., Schweizer, T.F., DeVries, J.W. and Furda, I., 1992, Determination of insoluble, Soluble
Dietary Fiber in Foods and Food Products: Collaborative Study, Journal of the Association of Official
Analytical Chemists International, 75: 360-367.
Ratana-arporn, P. and Chirapart, A., 2006, Nutritional Evaluation of Tropical Green Seaweeds Caulerpa
lentillifera and Ulva reticulata, Kasetsart Journal (Natural Science), 40 (Suppl.): 75-83.
Rupérez, P., 2002, Mineral Content of Edible Marine Seaweeds, Food Chemistry, 79: 23-26.
Wong, K. and Cheung, P.C., 2000, Nutritional Evaluation of Some Subtropical Red and Green Seaweeds Part
1-Proximate Composition, Amino Acid Profiles and Some Physico-chemical Properties, Food Chemistry,
7: 475-482.
Yaich, H., Garna, H., Besbes, S., Paquot, M., Blecker, C. and Attia, H., 2011, Chemical Composition and
Functional Properties of Ulva lactuca seaweed collected in Tunisia, Food Chemistry, 128: 895-901.