โคเอนไซม์คิวเท็น (Coenzyme Q10)

Coenzyme Q10 (CoQ10) หรือ โคเอนไซม์คิวเท็น เป็นสารประกอบที่พบตามธรรมชาติในเซลล์ของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตหลายชนิด มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของไมโทคอนเดรีย (mitochondria) ซึ่งเป็นแหล่งสำคัญในการสร้างพลังงานของเซลล์ นอกจากบทบาทในการถ่ายทอดอิเล็กตรอนเพื่อสร้างพลังงานแล้ว CoQ10 ยังทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ละลายในไขมันอีกด้วย

CoQ10 เป็นสารประกอบประเภท lipid-soluble benzoquinone หรือสารควิโนนที่ละลายในไขมัน ประกอบด้วยส่วนสำคัญสองส่วน ได้แก่ วงแหวนเบนโซควิโนน (benzoquinone ring) ซึ่งมีบทบาทในการรับและส่งอิเล็กตรอน และสายโซ่ไอโซพรีนอยด์ (isoprenoid side chain) ซึ่งทำให้โมเลกุลสามารถอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรียได้

ในมนุษย์รูปแบบหลักคือ CoQ10 ซึ่งมีหน่วยไอโซพรีนอยด์จำนวน 10 หน่วย จึงเรียกว่า Q10 ส่วนสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นอาจมี CoQ ในรูปที่มีจำนวนหน่วยไอโซพรีนอยด์แตกต่างกัน เช่น CoQ6 หรือ CoQ9

ในทางโภชนาการ CoQ10 จึงเหมาะที่จะจัดอยู่ในกลุ่ม สารอาหารที่มีลักษณะคล้ายวิตามิน (vitamin-like substance) มากกว่าการจัดเป็นวิตามินโดยตรง เนื่องจากร่างกายสามารถสร้างได้เองและไม่มีการกำหนดให้เป็นวิตามินจำเป็นที่ต้องได้รับจากอาหารในคนปกติ

CoQ10 ในธรรมชาติอยู่ในรูปใด

CoQ10 สามารถพบได้ในรูปรีดอกซ์ (redox forms) สำคัญสองรูป ได้แก่

• Ubiquinone (oxidized CoQ10) — เป็นรูปที่ถูกออกซิไดซ์และสามารถรับอิเล็กตรอนเข้าสู่ระบบถ่ายทอดอิเล็กตรอน
• Ubiquinol (reduced CoQ10) — เป็นรูปที่ได้รับอิเล็กตรอนแล้ว และมีบทบาทสำคัญในฐานะสารต้านอนุมูลอิสระที่ละลายในไขมัน

ทั้งสองรูปสามารถเปลี่ยนกลับไปมาผ่านปฏิกิริยา oxidation-reduction ภายในระบบชีวภาพได้ ดังนั้น CoQ10 ในร่างกายจึงไม่ได้อยู่ในรูปใดรูปหนึ่งอย่างถาวร แต่มีการหมุนเวียนระหว่าง ubiquinone และ ubiquinol ตามสภาวะรีดอกซ์ของเซลล์

ในอาหารธรรมชาติพบ CoQ10 เป็นส่วนผสมของทั้งสองรูป โดยสัดส่วนของรูปรีดิวซ์อาจแตกต่างกันตามชนิดอาหาร การเก็บรักษา และกระบวนการปรุงอาหาร

ร่างกายสร้าง CoQ10 ได้อย่างไร

แหล่งสำคัญของ CoQ10 ในมนุษย์คือ การสังเคราะห์ภายในเซลล์ (endogenous biosynthesis) โดยกระบวนการนี้เป็นปฏิกิริยาหลายขั้นตอนและเกี่ยวข้องกับโปรตีนและเอนไซม์หลายชนิด

โดยสรุป ร่างกายต้องสร้างองค์ประกอบหลักสองส่วน คือวงแหวนเบนโซควิโนนและสายโซ่ไอโซพรีนอยด์ จากนั้นจึงนำองค์ประกอบทั้งสองมาประกอบกันและปรับเปลี่ยนโครงสร้างจนได้ CoQ10 ที่สมบูรณ์

ส่วนของสายโซ่ไอโซพรีนอยด์สร้างขึ้นผ่าน mevalonate pathway ซึ่งเป็นเส้นทางเดียวกับที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสารไลปิดบางชนิด รวมถึงคอเลสเตอรอล ขณะที่ส่วนของวงแหวนเบนโซควิโนนมีแหล่งตั้งต้นที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญกรดอะมิโน เช่น tyrosine และ phenylalanine กระบวนการขั้นท้ายจำนวนมากเกิดขึ้นบริเวณเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรีย และเกี่ยวข้องกับกลุ่มโปรตีน COQ หลายชนิดที่ทำงานร่วมกันเป็นระบบสังเคราะห์ CoQ หรือที่เรียกว่า CoQ synthome

ดังนั้น การสร้าง CoQ10 ของร่างกายจึงแตกต่างจากการได้รับ CoQ10 จากอาหาร กล่าวคือ อาหารให้ CoQ10 ที่สร้างสำเร็จแล้ว ขณะที่ร่างกายสามารถสร้างโมเลกุลขึ้นใหม่ผ่านกระบวนการชีวสังเคราะห์ของตนเอง

หน่วยวัดปริมาณ CoQ10

ในอาหาร วัดเป็นปริมาณต่อมวลของอาหาร เช่น mg/kg โดยทั่วไปเราจะได้รับจากอาหารประมาณ 3–6 mg ต่อวัน

ส่วนในเลือด วัดเป็นความเข้มข้น โดยค่าที่พบในผู้ใหญ่ปกติอยู่ในช่วงประมาณ 0.5–1.7 µmol/L

นอกจากนี้ การประเมิน CoQ10 จากเลือดมีข้อจำกัดที่สำคัญ เนื่องจาก CoQ10 เป็นสารที่ละลายในไขมันและถูกขนส่งในเลือดโดย lipoproteins โดยเฉพาะ LDL ดังนั้นระดับ CoQ10 ในพลาสมาจึงสัมพันธ์กับระดับไขมันในเลือดด้วย ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยบางกลุ่มจึงเสนอให้พิจารณา อัตราส่วน CoQ10 ต่อ total cholesterol หรือ LDL-cholesterol ร่วมด้วย แทนการใช้ค่า CoQ10 ในพลาสมาเพียงอย่างเดียว

ที่สำคัญคือ ระดับ CoQ10 ในเลือดไม่ได้สะท้อนระดับ CoQ10 ภายในเนื้อเยื่อทุกแห่งได้อย่างสมบูรณ์ เพราะระดับในพลาสมาขึ้นกับทั้งการสังเคราะห์ของตับ การได้รับจากอาหาร และระดับ lipoproteins ในกระแสเลือด

บทบาทและหน้าที่ของ CoQ10

1. เป็นตัวพาอิเล็กตรอนในไมโทคอนเดรีย

หน้าที่สำคัญที่สุดของ CoQ10 คือการทำหน้าที่เป็น mobile electron carrier ใน mitochondrial electron transport chain โดยรับอิเล็กตรอนจาก Complex I และ Complex II แล้วส่งต่อไปยัง Complex III

กระบวนการดังกล่าวเป็นองค์ประกอบสำคัญของ oxidative phosphorylation ซึ่งสร้างพลังงานในรูป ATP ให้เซลล์นำไปใช้ในกิจกรรมต่าง ๆ ดังนั้นอวัยวะที่ต้องใช้พลังงานสูง เช่น หัวใจ สมอง ไต และกล้ามเนื้อ จึงมีความต้องการระบบการสร้างพลังงานจากไมโทคอนเดรียอย่างมาก

2. ทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ

Ubiquinol ซึ่งเป็นรูปรีดิวซ์ของ CoQ10 สามารถทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ละลายในไขมัน ช่วยป้องกันการเกิด lipid peroxidation และช่วยปกป้องส่วนประกอบที่เป็นไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์และ lipoproteins จากความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน

3. มีบทบาทในกระบวนการเมแทบอลิซึมอื่นของไมโทคอนเดรีย

นอกเหนือจาก electron transport chain แล้ว CoQ10 ยังทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนของเอนไซม์บางชนิดในไมโทคอนเดรีย จึงเกี่ยวข้องกับกระบวนการเมแทบอลิซึมหลายชนิด เช่น การสร้าง pyrimidine การออกซิไดซ์กรดไขมัน และการเผาผลาญกรดอะมิโนบางชนิด

แหล่งอาหารธรรมชาติที่มี CoQ10 สูง

CoQ10 พบในอาหารหลายชนิด แต่ปริมาณแตกต่างกันมาก โดยแหล่งที่มีค่อนข้างสูง ได้แก่ เนื้อสัตว์ ปลา เครื่องใน ถั่ว และน้ำมันบางชนิด ขณะที่ผลิตภัณฑ์นม ผัก ผลไม้ และธัญพืชส่วนใหญ่มีปริมาณต่ำกว่า

อย่างไรก็ตาม ปริมาณ CoQ10 ในอาหารไม่ใช่ค่าคงที่ เพราะขึ้นกับชนิดของอาหาร สายพันธุ์ แหล่งผลิต ส่วนของพืชหรือสัตว์ วิธีเก็บรักษา และวิธีปรุงอาหาร ดังนั้นจึงไม่ควรใช้ตัวเลขจากอาหารชนิดหนึ่งเป็นค่าตายตัวสำหรับอาหารทุกชนิด

ภาวะขาด CoQ10

ภาวะขาด CoQ10 สามารถแบ่งอย่างกว้าง ๆ ได้เป็น primary CoQ10 deficiency และ secondary CoQ10 deficiency

1. Primary CoQ10 deficiency

เป็นภาวะที่เกิดจากความผิดปกติทางพันธุกรรมของกระบวนการสังเคราะห์ CoQ10 โดยยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้าง CoQ10 หลายชนิด หากเกิดความผิดปกติในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง อาจทำให้การสร้าง CoQ10 ลดลงและส่งผลต่อการทำงานของไมโทคอนเดรีย

เนื่องจากเนื้อเยื่อที่ต้องใช้พลังงานสูงได้รับผลกระทบได้ง่าย อาการของ primary CoQ10 deficiency จึงอาจเกี่ยวข้องกับระบบประสาท กล้ามเนื้อ ไต หรือระบบอื่น ๆ โดยอาการและความรุนแรงแตกต่างกันอย่างมากระหว่างแต่ละชนิดของความผิดปกติ

2. Secondary CoQ10 deficiency

ภาวะนี้ไม่ได้เกิดจากความผิดปกติของยีนที่ใช้สร้าง CoQ10 โดยตรง แต่อาจสัมพันธ์กับโรคหรือภาวะอื่น ๆ รวมถึงความผิดปกติของไมโทคอนเดรีย การเผาผลาญ และปัจจัยบางอย่างที่มีผลต่อเส้นทางการสังเคราะห์ CoQ10

มีการศึกษาพบว่าผู้ที่ใช้ยากลุ่ม statins อาจมีระดับ CoQ10 ในพลาสมาลดลง เนื่องจาก statins ยับยั้ง HMG-CoA reductase ซึ่งเป็นเอนไซม์ใน mevalonate pathway อย่างไรก็ตาม การลดลงของ CoQ10 ในเลือดในผู้ใช้ statins ไม่ได้หมายความว่าทุกคนจะเกิดภาวะขาด CoQ10 ในเนื้อเยื่อหรือจำเป็นต้องเสริม CoQ10 และหลักฐานทางคลินิกเกี่ยวกับประโยชน์ของ CoQ10 ต่ออาการปวดกล้ามเนื้อจาก statins ยังไม่สนับสนุนประสิทธิผลอย่างชัดเจน

การได้รับ CoQ10 มากเกินไปและความเป็นพิษ

โดยภาพรวม CoQ10 มี ความเป็นพิษค่อนข้างต่ำ และการศึกษาทางคลินิกจำนวนมากไม่พบอาการไม่พึงประสงค์รุนแรงจากการใช้ CoQ10 อย่างไรก็ตาม การที่สารมีความปลอดภัยค่อนข้างสูงไม่ได้หมายความว่าการรับประทานในปริมาณมากจะไม่มีผลข้างเคียงหรือเหมาะสมกับทุกคน

อาการไม่พึงประสงค์ที่อาจพบได้ ได้แก่ อาการทางระบบทางเดินอาหาร เช่น คลื่นไส้หรือไม่สบายท้อง รวมถึงอาการนอนไม่หลับในบางราย โดยทั่วไปอาการเหล่านี้มักไม่รุนแรง

งานประเมินความปลอดภัยฉบับหนึ่งเสนอระดับที่มีหลักฐานด้านความปลอดภัยค่อนข้างมากถึงประมาณ 1,200 mg/day ในผู้ใหญ่ แต่ตัวเลขดังกล่าวเป็นข้อมูลด้านการประเมินความปลอดภัย ไม่ใช่ปริมาณที่แนะนำให้รับประทานเป็นประจำ และไม่ได้หมายความว่าทุกคนควรได้รับ CoQ10 ในระดับสูงเช่นนั้น

นอกจากนี้ CoQ10 อาจมีปฏิกิริยากับยาบางชนิด โดยเฉพาะ warfarin ซึ่งเป็นยาต้านการแข็งตัวของเลือด และอาจเกี่ยวข้องกับยารักษาเบาหวานบางชนิด เช่น insulin จึงควรแจ้งบุคลากรทางการแพทย์หากใช้ผลิตภัณฑ์เสริม CoQ10 ร่วมกับยาเหล่านี้

สำหรับผู้ที่อยู่ระหว่างการรักษามะเร็ง การใช้สารต้านอนุมูลอิสระในรูปอาหารเสริมควรปรึกษาแพทย์ผู้ดูแลก่อน เนื่องจากมีข้อกังวลทางทฤษฎีและข้อมูลการศึกษาบางส่วนเกี่ยวกับการรบกวนกลไกการรักษามะเร็งบางชนิด แม้หลักฐานจะแตกต่างกันตามชนิดของการรักษาและยังไม่สามารถสรุปได้ว่า CoQ10 จะลดประสิทธิผลของการรักษาทุกชนิด

ข้อควรเข้าใจเกี่ยวกับการเสริม CoQ10

แม้ CoQ10 จะมีบทบาทสำคัญต่อการสร้างพลังงานและเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ แต่การมีบทบาททางชีวภาพที่สำคัญไม่ได้หมายความว่าการรับประทาน CoQ10 เพิ่มจะทำให้สุขภาพดีขึ้นในคนที่มีระดับ CoQ10 ปกติทุกคน หลักฐานทางคลินิกสำหรับการใช้ CoQ10 ในโรคต่าง ๆ มีความแตกต่างกัน และบางภาวะยังไม่มีหลักฐานเพียงพอที่จะสรุปว่าการเสริม CoQ10 ให้ประโยชน์อย่างมีนัยสำคัญ

จึงควรแยกความแตกต่างระหว่าง “บทบาททางชีวเคมีของสาร” กับ “ประโยชน์ของการรับประทานเป็นอาหารเสริม” เพราะการที่ CoQ10 จำเป็นต่อการทำงานของเซลล์ไม่ได้เป็นหลักฐานโดยตรงว่าการเสริม CoQ10 ในคนทั่วไปจะสามารถป้องกันหรือรักษาโรคได้

สรุป

Coenzyme Q10 (CoQ10) เป็นสารประกอบที่ละลายในไขมันและมีลักษณะคล้ายวิตามิน แต่ไม่ใช่วิตามินตามนิยามทางโภชนาการ เนื่องจากร่างกายมนุษย์สามารถสังเคราะห์ขึ้นเองได้ CoQ10 ในธรรมชาติและในร่างกายมีการหมุนเวียนระหว่างรูป ubiquinone และ ubiquinol ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดอิเล็กตรอนและการป้องกันความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน

หน้าที่สำคัญที่สุดของ CoQ10 คือการเป็นตัวพาอิเล็กตรอนใน mitochondrial electron transport chain ซึ่งมีความสำคัญต่อการสร้าง ATP นอกจากนี้ ubiquinol ยังมีคุณสมบัติเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ละลายในไขมันอีกด้วย

อาหารที่มี CoQ10 ค่อนข้างมาก ได้แก่ เครื่องใน เนื้อสัตว์ ปลา ถั่ว และน้ำมันบางชนิด ขณะที่อาหารหลายชนิด เช่น ผัก ผลไม้ และธัญพืชทั่วไปมีปริมาณน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม ปริมาณ CoQ10 จากอาหารในชีวิตประจำวันโดยทั่วไปมีเพียงไม่กี่มิลลิกรัมต่อวัน และแหล่งสำคัญของ CoQ10 ในมนุษย์ยังคงมาจากการสังเคราะห์ภายในร่างกาย

ภาวะขาด CoQ10 ที่เกิดจากความผิดปกติของการสังเคราะห์โดยตรงเป็นภาวะที่พบไม่บ่อย แต่สามารถส่งผลกระทบต่ออวัยวะที่มีความต้องการพลังงานสูงได้ ส่วนการลดลงของ CoQ10 ในเลือดจากสาเหตุต่าง ๆ ไม่ควรถูกตีความว่าเป็นภาวะขาด CoQ10 ในเนื้อเยื่อโดยอัตโนมัติ เพราะระดับในพลาสมาได้รับอิทธิพลจากอาหาร การสังเคราะห์ของตับ และ lipoproteins ในเลือด

โดยรวม CoQ10 มีความเป็นพิษต่ำและมักทนได้ดี แต่การเสริมในปริมาณสูงอาจทำให้เกิดอาการไม่พึงประสงค์ และอาจมีปฏิกิริยากับยาบางชนิด ดังนั้นการใช้ CoQ10 ในรูปอาหารเสริมควรพิจารณาตามวัตถุประสงค์ ปริมาณที่ใช้ โรคประจำตัว และยาที่รับประทานร่วมกัน ไม่ควรสรุปว่าการได้รับ CoQ10 มากขึ้นจะให้ประโยชน์มากขึ้นเสมอไป