ไมโตคอนเดรียเป็น "โรงกำเนิดพลังงาน" ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดอย่างแท้จริง เปรียบเสมือน "เซลล์" ภายในเซลล์ และหากไม่มีไมโตคอนเดรีย เราทุกคนคงหมดพลังงานที่จำเป็นในการดำรงชีพแบบนาทีต่อนาที ไมโตคอนเดรียพบได้ในทุกเซลล์ในร่างกายมนุษย์ ยกเว้นเซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์โดยเฉลี่ยมีไมโตคอนเดรียที่สร้างพลังงานประมาณ 1,000 เซลล์ภายในผนัง ในขณะที่เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจมีมากถึง 5,000 เซลล์

การมีไมโตคอนเดรียที่ทำงานได้ดีนั้นคล้ายกับการมีแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือที่ชาร์จจนเต็ม เช่นเดียวกับที่คุณจะลดการใช้โทรศัพท์มือถือของคุณลงเมื่อแบตเตอรี่เหลือน้อยและไม่มีสามารถชาร์จได้ ร่างกายของคุณก็จะลดการใช้พลังงานเมื่อความจุเหลือน้อย ทำให้คุณปวดกล้ามเนื้อและรู้สึกเหนื่อยล้า

คำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์เบื้องหลังไมโตคอนเดรีย

จุดประสงค์หลักของไมโตคอนเดรียคือการนำกลูโคสหรือกรดไขมัน พร้อมกับออกซิเจนที่เราหายใจเข้าไป แล้วเปลี่ยนให้เป็นพลังงาน ซึ่งจะสำเร็จได้เมื่อมีวิตามิน แร่ธาตุ และสารอาหารอื่นๆ ที่เพียงพอ ตามที่เราจะพูดถึงด้านล่าง การผลิตพลังงานนั้นเกิดขึ้นทุก ๆ วินาทีในแต่ละวัน ไม่ว่าเราจะหลับหรือตื่น

นับเป็นกรัมต่อกรัม ไมโตคอนเดรียนั้นผลิตพลังงานมากกว่าดวงอาทิตย์เสียอีก ทำให้ไมโตคอนเดรียเป็นโครงสร้างการผลิตที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาล หลังจากที่กลูโคสหรือกรดไขมันได้รับการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมี ไมโตคอนเดรียจะส่งอิเล็กตรอนไปยังระบบที่ครอบคลุมซึ่งเรียกว่าห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน (ETC) นี่คือจุดที่สิ่งมหัศจรรยืเกิดขึ้น ไมโตคอนเดรียอันใหม่ๆ เกิดขึ้นระหว่างการออกกำลังกายและการอดอาหาร ซึ่งเป็นสาเหตุที่กิจกรรมเหล่านี้มักจะทำให้ระดับพลังงานโดยรวมดีขึ้น

สมองใช้พลังงาน 70% ของร่างกาย รองลงมาคือ หัวใจ ไต ตับ และตา สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมความผิดปกติของไมโตคอนเดรียจึงสัมพันธ์กับภาวะต่างๆ ต่อไปนี้:

  • การสูญเสียการได้ยินที่เกี่ยวข้องกับอายุ
  • ความเหนื่อยล้าเรื้อรัง (ขาดพลังงาน)
  • หัวใจล้มเหลว
  • อาการซึมเศร้า
  • ไฟโบรมัยอัลเจีย (ปวดเมื่อยกล้ามเนื้อ)
  • ต้อหิน
  • ภาวะมีบุตรยาก (ปกติแล้วอสุจิจะได้รับพลังงานจากไมโตคอนเดรีย)
  • จอประสาทตาเสื่อม
  • ความจำเสื่อม
  • ปวดศีรษะจากไมเกรน
  • แก่ก่อนวัย

การกระทำบางอย่างในชีวิตประจำวันสามารถลดประสิทธิภาพของไมโตคอนเดรียได้ เพื่อให้ไมโตคอนเดรียทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ อาจจำเป็นต้องใช้ชีวิตอย่างสมดุล ควรนอนหลับให้เพียงพอและรับประทานอาหารให้ครบห้าหมู่ อุดมไปด้วยผักและผลไม้หลากหลายชนิดเพื่อให้มีวิตามิน แร่ธาตุ และไฟโตนิวเทรียนท์มากมาย นอกจากนี้ ต้องจัดการความเครียดในแต่ละวันให้ดี เพื่อให้แน่ใจว่าระบบประสาทภายในมีความสมดุลอย่างเหมาะสม

คุณควรพิจารณาอาหารเสริมหรือไม่?

แม้จะมีความตั้งใจและความพยายามอย่างเต็มที่ แต่การรับประทานอาหารให้ครบห้าหมู่และลดความเครียดนั้นไม่ได้ทำได้ง่ายๆ ทั้งนี้ยังขึ้นอยู่กับสถานการณ์เฉพาะของแต่ละบุคคล อาหารเสริมเพิ่มเติมอาจะเป็นทางเลือกที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีภาวะสุขภาพเรื้อรัง ตัวอย่างเช่น ภาวะต่างๆ เช่น เบาหวาน ความดันโลหิตสูง มะเร็ง และโรคทางเดินอาหาร อาจเพิ่มความต้องการเมตาบอลิซึมสำหรับสารอาหารบางชนิด

ที่น่าสนใจคือ ผู้ที่ออกกำลังกายเป็นประจำอาจมีความเสี่ยงที่จะมีระดับสารอาหารต่ำกว่าปกติอันเนื่องมาจากการสูญเสียเหงื่อที่มากกว่าปกติ ส่งผลให้มีความต้องการสารอาหารที่มากกว่าค่าเฉลี่ย นอกจากนี้ เมื่อเรามีอายุมากขึ้น ความสามารถในการดูดซึมสารอาหารของลำไส้ก็จะลดลงอย่างมาก

ยาบางตัว เช่น ยาลดคอเลสเตอรอล (atorvastatin, simvastatin ฯลฯ ), beta-blockers (atenolol, carvedilol, metoprolol เป็นต้น) ยาลดกรดหรือยาขับปัสสาวะอาจรบกวนการผลิตและการดูดซึมหรือทำให้การขับถ่ายของอาหารเสริมที่ระบุไว้ด้านล่างเพิ่มขึ้น

อาหารเสริมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสุขภาพของไมโตคอนเดรียและการผลิตพลังงาน

โคเอ็นไซม์ Q10

ทุกเซลล์ในร่างกายต้องการโคเอ็นไซม์ Q10 เพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างเหมาะสม การผลิตโคเอ็นไซม์ Q10 โดยทั่วไปจะลดลงเมื่อเราอายุมากขึ้น โดยจะเริ่มลดลงในช่วงอายุ 40 ต้นๆ นอกจากนี้ ผู้ที่ทานยาสแตตินสำหรับคอเลสเตอรอลหรือเบาหวานมักจะมีโคเอ็นไซม์ Q10 ต่ำกว่าปกติ ปริมาณที่แนะนำ: 50 ถึง 300 มก. ต่อวัน

แอล-คาร์นิทีน

กรดอะมิโนที่สำคัญนี้จำเป็น สำหรับการผลิตพลังงาน หน้าที่หลักของมันคือช่วยขนส่งกรดไขมันอิสระไปยังไมโตคอนเดรีย ซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นพลังงานได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นหลังจากกรดไขมันอิสระผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์แบบบีต้า

แอล-คาร์นิทีนสามารถผลิตได้หรือรับประทานจากอาหารบางชนิด มังสวิรัติและผู้สูงอายุมักจะมีระดับแอล-คาร์นิทีนที่ต่ำกว่าคนที่กินเนื้อสัตว์และคนที่อายุน้อยกว่าตามลำดับ นอกจากนี้ ผู้ที่ใช้ยากันชัก (valproic acid, phenobarbital, phenytoin หรือ carbamazepine) มักจะมีระดับแอล-คาร์นิทีนที่ต่ำ กว่า

ผลการศึกษาในปี 2002 แสดงให้เห็นว่าแอล-คาร์นิทีนในหนูที่ได้รับอาหาร (และกรดอัลฟาไลโปอิก) สามารถเพิ่มการทำงานของไมโตคอนเดรียและลดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ การศึกษาในปี 2002 อีกชิ้น ยังได้กล่าวถึงประโยชน์ของแอล-คาร์นิทีนต่อสุขภาพหัวใจโดยรวม ปริมาณที่แนะนำ: 500 ถึง 3,000 มก. ต่อวัน

PQQ (ไพโรโลควิโนลีน ควิโนน)

PQQ ช่วยสนับสนุนสุขภาพของไมโตคอนเดรีย การศึกษาในวารสาร Journal of Biological Chemistryในปี 2010 แสดงให้เห็นว่าอาหารเสริมที่สำคัญนี้อาจมีประโยชน์ในการสร้างไมโตคอนเดรียใหม่ในเซลล์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่า biogenesis โดยพื้นฐานแล้วสิ่งนี้ทำให้ร่างกายมีพลังและกระปี้กระเปร่ามากขึ้น นอกจากนี้ PQQ ยังช่วยปกป้องไมโตคอนเดรียจากความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ตามที่ดร.ลี โนว์ กล่าวไว้ในหนังสือของเขา Mitochondria and the Future of Medicine

การศึกษาในปี 2013 ในวารสาร Journal of Nutritional Biochemistry พบว่า PQQ อาจช่วยลดการอักเสบในร่างกายได้ สิ่งนี้เห็นได้จากระดับ CRP (โปรตีน C-reactive) และ IL-6 (Interleukin-6) ที่ลดลงนอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ บ่งชี้ถึงสุขภาพของไมโตคอนเดรียที่ดีขึ้น เชื่อกันว่าอาจช่วยปกป้องสมองและมีประสิทธิภาพในการต่อต้านวัย ดาร์กช็อกโกแลตเป็นแหล่งของ PQQ ทีดี ปริมาณเสริมที่แนะนำ: 10 ถึง 40 มก. ต่อวัน

ดี-ไรโบส

นักกีฬาควรพิจารณาที่จะเติมน้ำตาลที่สำคัญชนิดนี้ทั้งก่อนและหลังการออกกำลังกาย แม้ว่าดี-ไรโบสจะเกี่ยวข้องกับโมเลกุลน้ำตาล แต่ปริมาณน้ำตาลที่สูงของไรโบสนั้นปลอดภัยสำหรับผู้ที่เป็นโรคเบาหวานและไม่ส่งผลต่อระดับน้ำตาลในเลือด ดี-ไรโบสสามารถช่วยให้ไมโตคอนเดรียสร้างพลังงานได้ จากการศึกษาในปี 2008 ในวารสาร Dietary Supplements สามารถรับประทานได้อย่างน้อย 500 มก. ต่อวัน อย่างปลอดภัย อย่างไรก็ตาม บางคนรับประทานระหว่าง 3 ถึง 5 กรัมต่อวันเพื่อให้ได้พลังงานที่ดีที่สุด

วิตามินซี

วิตามินซีหรือที่เรียกว่ากรดแอสคอร์บิกหรือแอสคอร์เบตเป็นหนึ่งในวิตามินที่มีการวิจัยมากที่สุดในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา การค้นหาวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์พบว่ามีการศึกษาเกี่ยวกับวิตามินซีมากกว่า 53,000 ชิ้นตั้งแต่ปี 1968 ผลการวิจัยพบว่าวิตามินซีช่วยส่งเสริมระบบภูมิคุ้มกันที่แข็งแรง ระบบหัวใจและหลอดเลือด สมอง และสุขภาพผิว รวมถึงคุณประโยชน์อื่นๆ อีกมากมาย

จากการศึกษาในปี 2009 ใน The American Journal of Clinical Nutrition มากกว่า 7% ของผู้ที่มีอายุตั้งแต่ 6 ปีขึ้นไปขาดวิตามินซีเมื่อตรวจเลือด ผู้ตอบแบบสำรวจมากกว่าครึ่งบริโภคอาหารที่มีวิตามินซีในปริมาณต่ำ

วิตามินซีเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพซึ่งช่วยให้แน่ใจว่าไมโตคอนเดรียนั้นทำงานได้อย่างเหมาะสม ร่างกายต้องการระดับวิตามินซีที่เพียงพอในการผลิตแอล-คาร์นิทีน ปริมาณที่แนะนำ: วิตามินซีแบบแคปซูล/เม็ด 250 มก. ถึง 2,000 มก. ต่อวัน วิตามินซีแบบผง 250 มก. ถึง 2,000 มก. ต่อวัน หรือวิตามินซีกัมมี่ 250 มก. ถึง 2,000 มก. ต่อวัน

วิตามินบีและสุขภาพของไมโตคอนเดรีย

ไรโบฟลาวิน (วิตามิน บี2)

ไรโบฟลาวินมีความสำคัญมากต่อสุขภาพของไมโตคอนเดรีย ไรโบฟลาวินจำเป็นสำหรับเอ็นไซม์ไมโตคอนเดรียที่สำคัญ เช่น FMN และ FAD ปัจจัยร่วมเหล่านี้จำเป็นสำหรับไมโตคอนเดรียเพื่อสร้าง ATP ซึ่งเป็นโมเลกุลพลังงาน

ไรโบฟลาวินจำเป็นสำหรับการย่อยโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตให้เพียงพอ ไรโบฟลาวินช่วยเปลี่ยนกรดอะมิโนทริ ปโตเฟนเป็นวิตามินบี 3 (ไนอาซิน) ซึ่งช่วยกระตุ้นวิตามินบี 6 ผู้ที่เป็นโรคตับ โรคพิษสุราเรื้อรัง โรคไต และโรคท้องร่วงเรื้อรัง มีความเสี่ยงต่อการขาดสารไรโบฟลาวิน อ้างอิงจากการศึกษาในปี 2019 ในวารสาร Journal of Inherited Metabolic Diseases

วิตามินบี 3 (ไนอาซิน)

วิตามินบี 3 สามารถพบได้สองรูปแบบที่แตกต่างกัน ชนิดแรกคือไนอาซิน (หรือที่เรียกว่ากรดนิโคตินิก) และชนิดที่สองคือไนอาซินาไมด์ (หรือที่เรียกว่านิโคตินาไมด์) ทั้งสองรูปแบบเป็นสารตั้งต้นของ nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในสุขภาพที่ดีของไมโตคอนเดรีย

ไนอาซินมีส่วนเกี่ยวข้องเป็นปัจจัยร่วมในปฏิกิริยาทางชีวเคมีมากกว่า 400 ปฏิกิริยาในร่างกาย โดยหลักแล้วช่วยในการเผาผลาญพลังงาน ไนอาซินช่วยเปลี่ยนอาหารเป็นพลังงานและซ่อมแซมดีเอ็นเอ

หากสารไนอาซินขาดแคลน เราจะไม่สามารถสลายคาร์โบไฮเดรต โปรตีน หรือไขมันได้ ไนอาซินจะถูกแปลงโดยร่างกายเป็น NAD ซึ่งเป็น โมเลกุลที่สามารถออกฤทธิ์และมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้ร่างกายมนุษย์ทำงานตามที่ออกแบบไว้

วิตามินบี 5 (กรดแพนโทเทนิก)

วิตามินนี้ละลายน้ำได้และเป็นสารอาหารที่จำเป็นในการสังเคราะห์โคเอ็นไซม์เอ นอกจากนี้ยังจำเป็นต่อการเผาผลาญไขมัน คาร์โบไฮเดรต และโปรตีนอีกด้วย วิตามินบี 5 จำเป็นมากในการช่วยให้กรดไขมันเข้าสู่ไมโตคอนเดรีย จากการศึกษาในปี 1996 พบว่าวิตามินบี 5 อาจสามารถช่วยปกป้องไมโตคอนเดรียจากความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันได้

วิตามินบี 6 (ไพริดอกซีน)

วิตามินบี 6 มีประโยชน์ต่อสุขภาพมากมาย ตั้งแต่การป้องกันภาวะแทรกซ้อนจากเบาหวาน ไปจนถึงการชะลอกระบวนการชราภาพและป้องกันโรคหัวใจ จากการศึกษาโดยใช้สัตว์ในปี 1981 พบว่ามีวิตามินบี 6 มากถึง 20 เปอร์เซ็นต์ในไมโตคอนเดรีย ดังนั้นความสำคัญของมันต่อสุขภาพของไมโตคอนเดรียจึงไม่สามารถอธิบายออกมาเป็นคำพูดได้ การศึกษาในปี 2006 ยังแสดงให้เห็น ถึงความสำคัญของวิตามินบี 6 ในการช่วยให้ไมโตคอนเดรียผลิตสารต้านอนุมูลอิสระซึ่งช่วยเป็นสารที่ช่วยปกป้องพวกเขา

ธาตุเหล็ก

ธาตุเหล็กเป็นหนึ่งในแร่ธาตุที่พบบ่อยที่สุดในร่างกายของเรา ซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตเฮโมโกลบิน หรือโปรตีนหลักในเลือดที่ทำหน้าที่ลำเลียงออกซิเจนไปทั่วร่างกาย หากใครมีธาตุเหล็กต่ำจะไม่สามารถผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงได้สมบูรณ์ ซึ่งอาจนำไปสู่ภาวะที่เรียกว่าโรคโลหิตจางได้และอาจทำให้เกิดอาการเมื่อยล้าตามมา เมื่อพบว่ามีธาตุเหล็กอยู่ในระดับต่ำ แพทย์จำเป็นต้องระบุหาสาเหตุให้ได้

องค์การอนามัยโลก (WHO) ระบุว่า การขาดธาตุเหล็กเป็นหนึ่งในความผิดปกติทางโภชนาการที่พบบ่อยที่สุดทั่วโลก ประมาณได้ว่าร้อยละ 50 ของโรคโลหิตจางทั่วโลกเกิดจากการขาดธาตุเหล็ก ซึ่งพบได้ในผู้หญิงมากกว่าผู้ชายจากการมีประจำเดือนทุกๆ เดือน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เพิ่งมีการรับรู้ว่าธาตุเหล็กนั้นมีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพของไมโตคอนเดรีย ธาตุเหล็กจำเป็นสำหรับเอ็นไซม์หลายชนิดในไมโตคอนเดรียที่ทำให้ทำงานได้อย่างเหมาะสม ซึ่งอาจอธิบายกลไกอื่นที่ธาตุเหล็กต่ำสามารถนำไปสู่ความเหนื่อยล้าได้ โดยที่ไม่สัมพันธ์กับโรคโลหิตจาง แพทย์มักจะตรวจค่าในเลือดที่เรียกว่าเฟอร์ริติน ซึ่งเมื่อค่าเฟอร์ริตินต่ำก็สามารถบ่งบอกถึงภาวะขาดธาตุเหล็กได้ ระดับที่เหมาะสมคือ 50 ng/ml แม้ในกรณีที่ไม่มีภาวะโลหิตจาง เมื่อได้รับธาตุเหล็กพร้อมกับวิตามินซี จะทำให้เกิดการดูดซึมของธาตุเหล็กสูงสุด

ข้อมูลอ้างอิง:

  1. Hagen TM, Liu J, Lykkesfeldt J, et al. Feeding acetyl-L-carnitine and lipoic acid to old rats significantly improves metabolic function while decreasing oxidative stress [published correction appears in Proc Natl Acad Sci U S A 2002 May 14;99(10):7184]. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002;99(4):1870–1875. doi:10.1073/pnas.261708898
  2. Ann N Y Acad Sci. 2002 Apr;959:491-507. (L-carnitine and heart health)
  3. J Nutr Biochem. 2013 Dec;24(12):2076-84. doi: 10.1016/j.jnutbio.2013.07.008.
  4. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Oct 23;115(43):10836-10844. doi: 10.1073/pnas.1809045115. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Oct 23;115(43):10836-10844. doi: 10.1073/pnas.1809045115.
  5. Herrick J, St Cyr J. Ribose in the heart. J Diet Suppl. 2008;5:213–217. doi: 10.1080/19390210802332752
  6. American Journal of Clinical Nutrition. 2009 Nov;90(5):1252-63. doi: 10.3945/ajcn.2008.27016. Epub 2009 Aug 12.
  7. Balasubramaniam S, Christodoulou J, Rahman S. Disorders of riboflavin metabolism. J. Inherit. Metab. Dis. 2019 Jan 24;
  8. Free Radic Biol Med. 1996;20(6):793-800.
  9. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0891584903006099
  10. J Biol Chem. 1981 Jun 25;256(12):6041-6.