แร่ธาตุจากมหาสมุทรลึก
แร่ธาตุในมหาสมุทรลึกคือสารอาหารแร่ธาตุ ( ธาตุเคมี ) ที่สกัดจากน้ำทะเลลึกซึ่งพบได้ที่ระดับความลึกระหว่าง 250 ถึง 1500 เมตร น้ำทะเลลึกมีสารอาหารแร่ธาตุมากกว่า 70 ชนิดและธาตุติดตามรวมถึงแมกนีเซียมแคลเซียมและโพแทสเซียมในรูปแบบไบโอไอออนิก ในการสกัดผลิตภัณฑ์เหล่านี้ น้ำทะเลลึกจะได้รับการบำบัดด้วยไมโครฟิลtrationและรีเวิร์สออสโมซิสเพื่อแยก เกลือและเพิ่มความเข้มข้น ของแมกนีเซียม แร่ธาตุอื่นๆ และธาตุติดตามในขณะที่กำจัดเกลือ[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
แม้ว่าการวิจัยเกี่ยวกับแร่ธาตุในมหาสมุทรลึกจะ ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่แร่ธาตุเหล่านี้เป็นแหล่งของอิเล็กโทรไลต์ที่ช่วยในการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตโปรตีนและไขมันรวมถึงช่วยบำรุงกระดูกฟันและกล้ามเนื้อนอกจากนี้ยังอาจมีประโยชน์ต่อสุขภาพด้านอื่นๆ อีกด้วย
ปริมาณแร่ธาตุและธาตุอาหารรองที่เพียงพอมีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากภาวะขาดแร่ธาตุหลักและธาตุอาหารรองอาจนำไปสู่การแก่ก่อนวัย การทำงานของระบบภูมิคุ้มกันบกพร่องและความเสี่ยงต่อโรคที่เกี่ยวข้องกับระบบหัวใจและหลอดเลือด
แร่ธาตุและธาตุต่างๆ ที่พบในน้ำทะเลลึกมีหน้าที่สำคัญ 3 ประการ:
- แร่ ธาตุ สำคัญที่ให้โครงสร้างแก่อวัยวะ เนื้อเยื่อ และกระดูกของเรา ได้แก่แคลเซียมฟอสฟอรัสแมกนีเซียมฟลูออรีนและกำมะถัน
- รูป แบบของ อิเล็กโทรไลต์ช่วยให้ของเหลวในร่างกายไหลเวียนในเนื้อเยื่อเพื่อรักษา สมดุล ของของเหลว สมดุล กรด -ด่าง การซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ และความไวของเนื้อเยื่อ (รวมถึงการส่งสัญญาณประสาทและการหดตัวของกล้ามเนื้อ ) - โซเดียมโพแทสเซียม คลอไรด์ แคลเซียม และแมกนีเซียมในเลือด ล้วนมีอยู่ในแร่ธาตุจากมหาสมุทรลึก
- แมกนีเซียมเพียงอย่างเดียวสามารถเร่งปฏิกิริยาของ เอนไซม์และฮอร์โมนได้มากถึง 600 ชนิดในร่างกาย
น้ำทะเลและโภชนาการแบบองค์รวม
น้ำทะเลมีประวัติการใช้เพื่อการบำบัดมายาวนาน ซึ่งเรียกว่า " ธาลาสโซเธอราพี " ทั้งชาวกรีกและชาวโรมันต่างใช้ประโยชน์จากสรรพคุณทางการรักษาของน้ำทะเลเพื่อการผ่อนคลาย ฟื้นฟู และกระตุ้นร่างกาย
ในปี ค.ศ. 1897 เรเน่ ควินตันได้ตีพิมพ์วิทยานิพนธ์ทางวิทยาศาสตร์ฉบับแรกที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการนำน้ำทะเลมาใช้ทางการแพทย์ในหนังสือของเขาชื่อ " Seawater Organic Matrix"ซึ่งตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1904 เขาค้นพบความคล้ายคลึงกันระหว่างองค์ประกอบทางโภชนาการใน น้ำทะเลที่มีสาหร่าย ขนาดเล็กกับองค์ประกอบทางโภชนาการในเลือดของเรา เขาตั้งข้อสังเกตว่าอัตราส่วนของแร่ธาตุในของเหลวทั้งสองชนิดมีความคล้ายคลึงกัน ยกเว้นโซเดียมคลอไรด์ซึ่งเขาได้ปรับค่า ควินตันเลือกใช้น้ำทะเลจากบริเวณที่มีสาหร่ายขนาดเล็กอยู่ด้วย
ลักษณะน้ำทะเล
น้ำทะเลสามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภท ได้แก่ น้ำผิวดิน น้ำทะเลลึก และน้ำทะเลลึกมาก แต่ละชั้นแยกออกจากกันและเป็นอิสระจากชั้นอื่นๆ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วและทิศทางที่แตกต่างกันเนื่องจากแรงจลน์ที่ต่างกัน และมีอุณหภูมิ ความหนาแน่น และสถานะของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน
ชั้นน้ำทะเลผิวดินได้รับอิทธิพลจากการส่องผ่านของแสงแดดและหมุนเวียนอย่างรวดเร็วไปตามฤดูกาลและทิศทางลมจนถึงระดับความลึก 250 เมตร ซึ่งเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กและสัตว์ทะเล
ชั้นกลางคือน้ำทะเลลึกซึ่งเป็นบริเวณที่ปราศจากแสงแดดและสิ่งมีชีวิต ลักษณะเด่นของน้ำทะเลลึกไม่เพียงแต่ความหนาแน่นของแร่ธาตุเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิที่เย็นจัด ความสะอาด และธาตุต่างๆ น้ำทะเลลึกพบได้ที่ระดับความลึกระหว่าง 250 ถึง 1500 เมตร กระแสน้ำในน้ำทะเลลึกนี้เคลื่อนที่ช้ามากภายใต้อิทธิพลของความหนาแน่นและอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ความหนาแน่นของแร่ธาตุสูงเกิดจากแรงดันที่สัมพันธ์กับความลึก และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจาก 20 องศาเซลเซียสขึ้นไปที่ผิวน้ำถึง 8 องศาเซลเซียสที่ระดับความลึก 600 เมตร ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของชั้นน้ำนี้
มีการค้นพบ น้ำทะเลลึกมากในร่องลึกหลายแห่งในมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรแปซิฟิก ความลึกอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1,500 เมตรถึง 15 กิโลเมตร และสิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้ในบริเวณที่กระบวนการทางภูเขาไฟนำความร้อนและแร่ธาตุมาสู่พื้นทะเล
การก่อตัวของแร่ธาตุในมหาสมุทรลึกเริ่มต้นขึ้นเมื่อน้ำแข็งในฤดูร้อนละลายจากทั้งกรีนแลนด์และภูมิภาคกึ่งอาร์กติก น้ำที่ละลายจะรวบรวมแร่ธาตุและธาตุต่างๆ ในระหว่างการเดินทางไปยังมหาสมุทร
แร่ธาตุต่างๆ ทำให้น้ำหนักของน้ำเพิ่มขึ้น ดังนั้นน้ำจึงจมลงสู่ก้นมหาสมุทรโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการเดินทางกว่า 2,000 ปี น้ำไหลลงใต้ไปตามมหาสมุทรแอตแลนติก เคลื่อนตัวอ้อมแหลมแอฟริกา แล้วค่อยๆ เคลื่อนตัวขึ้นเหนือผ่านมหาสมุทรอินเดียและเข้าสู่มหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตก โดยไหลเข้าใกล้แผ่นดินในไต้หวันก่อน จากนั้นก็โอกินาวาและฮาวาย ที่นี่น้ำเริ่มโค้งกลับลงใต้ไปยังทวีปแอนตาร์กติกา ซึ่งอุณหภูมิของน้ำทะเลที่เปลี่ยนแปลงไปจากแสงแดดในฤดูร้อนจะผลักดันน้ำลึกในมหาสมุทรขึ้นสู่ผิวน้ำเพื่อหล่อเลี้ยงห่วงโซ่อาหารขนาดใหญ่ที่สุดทั้งในระดับจุลภาคและมหภาคบนโลกของเรา
ชายฝั่งตะวันออกของไต้หวันอยู่ติดกับแหล่งกักเก็บน้ำทะเลลึกขนาดใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งที่สามารถเข้าถึงได้โดยตรง นอกจากนี้ หมู่เกาะทางใต้ของญี่ปุ่นและฮาวายก็มีทางบกที่สามารถเข้าถึงน้ำทะเลลึกได้เช่นกัน
ชายฝั่งตะวันออกของไต้หวันตั้งอยู่ในทำเลที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการสูบน้ำทะเลลึกขึ้นสู่ผิวน้ำโดยตรงจากชายฝั่ง จากนั้นจึงนำไปกรองด้วยไมโครฟิลเตอร์ ตามด้วยระบบรีเวิร์สออสโมซิสเพื่อแยกเกลือออกจากน้ำและเพิ่มความเข้มข้นของแมกนีเซียม แร่ธาตุอื่นๆ และธาตุอาหารรอง โดยลดปริมาณโซเดียมคลอไรด์ลง
วิจัย
ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา มีการตีพิมพ์งานวิจัยใหม่กว่า 40 ฉบับที่ยืนยันว่าแร่ธาตุจากทะเลลึกมีผลอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติต่อการปรับปรุงการ ทำงานของ ระบบหัวใจ และหลอดเลือด และระบบเผาผลาญ งานวิจัยทางคลินิกเมื่อเร็วๆ นี้จากไต้หวัน ญี่ปุ่น และเกาหลียังแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ด้านสุขภาพในการรักษาที่มีนัยสำคัญทางสถิติจากการบริโภคแร่ธาตุจากทะเลลึกทั้งแบบทาภายนอกหรือรับประทาน
ในปี 2552 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมหาสมุทรแห่งชาติไต้หวันได้ตีพิมพ์งานวิจัยชิ้นแรกที่น่าสนใจเกี่ยวกับการศึกษาความเหนื่อยล้าของหนูวิสตาร์บนลู่วิ่ง นักวิจัยใช้น้ำทะเลลึกที่ผ่านการแยกเกลือออกและผ่านกระบวนการกรองแบบอัลตราฟิลเทรชั่นและรีเวิร์สออสโมซิสเพื่อเพิ่มระดับแมกนีเซียมและความแข็งของน้ำ โดยน้ำดังกล่าวมาจากชายฝั่งตะวันออกของไต้หวัน การศึกษาแสดงให้เห็นว่ากลุ่มทดลองที่ได้รับแร่ธาตุจากน้ำทะเลลึกมีประสิทธิภาพดีกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญในแง่ของเวลาที่เหนื่อยล้าและอัตราส่วนของการกำจัดกรดแลคติกต่อการเพิ่มขึ้นของกรดแลคติก โดยสรุปผลการวิจัย นักวิจัยแนะนำว่าความทนทาน การปรับตัวต่อภาระการออกกำลังกาย และการเร่งการกำจัดความเหนื่อยล้าในหนูสามารถปรับปรุงได้เมื่อได้รับแร่ธาตุจากน้ำทะเลลึกที่มีความแข็งและปริมาณสูงกว่า[ 4 ]
ในปี 2014 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยหงกวงได้ตีพิมพ์ผลการทดลองกับสัตว์เจอร์บิล ซึ่งยืนยันผลการทดลองกับ หนู วิสตาร์และแสดงให้เห็นอีกครั้งว่าน้ำทะเลลึกที่ผ่านการปรับสภาพแล้วช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการออกกำลังกายในเจอร์บิลที่ออกกำลังกายบนลู่วิ่งได้อย่างมีนัยสำคัญ[ 5 ]
ในปี 2556 นักวิจัยจากภาควิชาวิทยาศาสตร์การกีฬามหาวิทยาลัยไทเปได้ทำการ ศึกษาแบบสุ่ม สองทาง แบบควบคุม ด้วยยาหลอกแบบไขว้ในมนุษย์ เพื่อประเมินผลของน้ำทะเลลึกต่อการฟื้นตัวจากการออกกำลังกายที่เหนื่อยล้าที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส การเสริมแร่ธาตุจากน้ำทะเลลึกส่งผลให้พลังงานแอโรบิกฟื้นตัวอย่างสมบูรณ์ภายในสี่ชั่วโมง พลังงานของกล้ามเนื้อยังเพิ่มสูงขึ้นเหนือระดับยาหลอกภายใน 24 ชั่วโมงของการฟื้นตัวครีเอทีนไคเนส (CK) และไมโอโกลบิน ในกระแสเลือดที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ความเสียหายของกล้ามเนื้อที่เกิดจากการออกกำลังกาย ถูกกำจัดโดยแร่ธาตุจากน้ำทะเลลึกควบคู่ไปกับการลดความเสียหายจากออกซิเดชัน นักวิจัยสรุปว่าผลลัพธ์ดังกล่าวเป็นหลักฐานที่น่าเชื่อถือว่าแร่ธาตุจากน้ำทะเลลึกมีองค์ประกอบที่ละลายน้ำได้ ซึ่งสามารถเพิ่มการฟื้นตัวของมนุษย์หลังจากการออกกำลังกายที่เหนื่อยล้า[ 6 ]
ในช่วง 11 ปีที่ผ่านมา การศึกษาแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการใช้แร่ธาตุจากมหาสมุทรลึกเป็นการบำบัดทางโภชนาการเพื่อป้องกันและรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดแบบเสริม ในปี 2546 นักวิจัยชาวญี่ปุ่นได้ตีพิมพ์ผลการค้นพบเกี่ยวกับกิจกรรมทางเภสัชวิทยาของแร่ธาตุจากมหาสมุทรลึกที่มีอิทธิพลโดยตรงต่อค่าไขมันในซีรั่มของกระต่ายที่ได้รับอาหารที่มีคอเลสเตอรอล[ 7 ]
ในปี พ.ศ. 2551 กลุ่มวิจัยชาวญี่ปุ่นได้ใช้ กระต่าย ที่มีคอเลสเตอรอลสูงเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการกินน้ำทะเลลึกต่อการไหลเวียน โลหิตของหัวใจ และหลอดเลือด ความดันโลหิตซิสโตลิก ไดแอสโตลิก ชีพจร และความดันโลหิตเฉลี่ย รวมถึงความต้านทานต่อระบบไหลเวียนโลหิตโดยรวมนั้นต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มที่กินน้ำทะเลลึกเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม[ 8 ]
การทดลองกับมนุษย์ครั้งแรกเกี่ยวกับแร่ธาตุจากมหาสมุทรลึกดำเนินการในญี่ปุ่นในปี 2551 โดยมีอาสาสมัครชาย 16 คน ตรวจสอบผลของบิทเทิร์นที่ได้มาตรฐานแมกนีเซียมในการศึกษาแบบไขว้สองทางแบบสุ่ม ผู้เข้าร่วมการทดลองที่มีสุขภาพดีได้รับการทดสอบการรับไขมันก่อนที่จะวัดผลของภาวะไขมันในเลือดสูงหลังอาหารพวกเขาพบว่าการเสริมแมกนีเซียมช่วยลดและชะลอการตอบสนองของไตรกลีเซอไรด์ในซีรั่มและไคโลไมครอนหลังการรับไขมัน ข้อมูลบ่งชี้ว่าการเสริมแมกนีเซียมอาจมีส่วนช่วยในการป้องกันกระบวนการเกิดหลอดเลือดแดงแข็งในผู้ที่มีสุขภาพดี[ 9 ]
นอกจากนี้ ยังมีการตีพิมพ์เอกสารวิจัยหลายฉบับจาก มหาวิทยาลัย ไท่จง ในปี 2554 การทดลองในหนูยืนยันผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกับผลการศึกษาของญี่ปุ่น และสรุปว่าน้ำทะเลลึกที่ผ่านการฟอกด้วยไฟฟ้ามีประโยชน์ต่อหนูที่กินอาหารที่มีคอเลสเตอรอลสูง และแนะนำให้ศึกษาแร่ธาตุจากน้ำทะเลลึกที่ได้มาตรฐานเพื่อใช้เป็นส่วนประกอบในอาหารเพื่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด [ 10 ]ผลลัพธ์ที่คล้ายกันจากมหาวิทยาลัยการแพทย์ไท่จงก็ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2554 สำหรับหนูแฮมสเตอร์เช่นกัน[ 11 ]
ในปี 2012 ที่ไทเปมีการทดลองในมนุษย์ ครั้งใหญ่ กับอาสาสมัครที่มีภาวะคอเลสเตอรอลสูงจำนวน 42 คน โดยแบ่งอาสาสมัครออกเป็น 3 กลุ่มแบบสุ่ม ได้แก่ กลุ่มที่ดื่มน้ำรีเวิร์สออสโมติก กลุ่มที่ดื่มน้ำแร่จากทะเลลึก (แมกนีเซียม: 395 มก./ลิตร, ความกระด้าง 1410 ppm) และกลุ่มที่ดื่มน้ำเสริมแมกนีเซียมคลอไรด์ (แมกนีเซียม: 386 มก./ลิตร, ความกระด้าง 1430 ppm) พบว่าระดับคอเลสเตอรอล ชนิดไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำ (LDL-C) ในซีรั่มลดลงด้วยกลุ่มที่ดื่มน้ำแร่จากทะเลลึก นอกจากนี้ ระดับคอเลสเตอรอลรวมของอาสาสมัครในกลุ่มที่ดื่มน้ำแร่จากทะเลลึกยังต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มที่ดื่มน้ำเสริมแมกนีเซียมคลอไรด์หรือกลุ่มที่ดื่มน้ำรีเวิร์สออสโมติก[ 12 ]
ในปี 2013 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไท่จงได้ตีพิมพ์ผลการทดลองกับหนูเป็นระยะเวลานาน การศึกษาดังกล่าวระบุว่าแร่ธาตุจากทะเลลึกช่วยลดความดันโลหิตซิสโตลิกและไดแอสโตลิกในหนูที่มีความดันโลหิตสูงโดยธรรมชาติในการทดลองแปดสัปดาห์ นอกจากนี้ยังพบว่าแร่ธาตุจากทะเลลึกช่วยลดไขมันในเลือดและป้องกันการเกิด หลอดเลือดแดงแข็ง ใน แบบจำลองกระต่าย ที่มีคอเลสเตอรอลสูงผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าน้ำทะเลลึกช่วยลดระดับคอเลสเตอรอลในเลือด ลดการสะสมไขมันในเนื้อเยื่อตับ และจำกัดการเกิดคราบไขมันในหลอดเลือดแดง ใหญ่ ได้อย่างมีนัยสำคัญ [ 13 ]
ในปี 2557 มหาวิทยาลัยมหาสมุทรชิงเต่าได้ตีพิมพ์บทความที่แสดงให้เห็นว่าเมื่อเติมแร่ธาตุจากมหาสมุทรลึกลงใน เซลล์ HepG2จะทำให้ปริมาณไขมันในเซลล์ตับ ลดลง ผ่านการกระตุ้นของโปรตีนไคเนสที่กระตุ้นด้วย AMPจึงยับยั้งการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลและกรดไขมัน และแนะนำให้ทำการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อการรักษาและป้องกันภาวะไขมันในเลือดต่ำและโรคอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิถีชีวิต[ 14 ]
การวิจัยเกี่ยวกับแร่ธาตุในมหาสมุทรลึกชี้ให้เห็นถึงผลกระทบเชิงบวกที่เป็นไปได้ต่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด อย่างไรก็ตาม ผลการวิจัยจากสถาบันวิจัยชีวการแพทย์ของโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยแห่งชาติคยองพุกยังขยายความเป็นไปได้ในการใช้แร่ธาตุในมหาสมุทรลึกเป็นอาหารเพื่อรักษาโรคเมตาบอลิกซินโดรม ในปี 2551 นักวิจัยชาวเกาหลีรายงานว่าแร่ธาตุในมหาสมุทรลึกอาจถูกนำมาใช้เป็นสารต้านโรคอ้วนโดยการยับยั้งการสร้างเซลล์ไขมันโดยผ่านการลดการแสดงออกของปัจจัยการถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเซลล์ไขมันและโปรตีนเฉพาะของเซลล์ไขมัน[ 15 ]
ในปี 2552 นักวิจัยชาวเกาหลีกลุ่มเดียวกันได้ตีพิมพ์งานวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลต้านโรคอ้วนและต้านโรคเบาหวานของแร่ธาตุจากทะเลลึกในหนูอ้วน กลุ่มควบคุมได้รับน้ำประปา และกลุ่มทดลองได้รับแร่ธาตุจากทะเลลึกที่มีความแข็ง 1000 ppm เป็นเวลา 84 วัน กลุ่มที่ได้รับแร่ธาตุจากทะเลลึกเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม พบว่ามีน้ำหนักตัวลดลง 7% ระดับ น้ำตาลในพลาสมา ลดลง และมีการกำจัดกลูโคสเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าฤทธิ์ต้านโรคเบาหวานและต้านโรคอ้วนของ DOM เกิดจากการปรับเปลี่ยนการแสดงออกของโมเลกุลเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับโรคเบาหวานและโรคอ้วน โดยรวมแล้ว ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ว่าการบริโภคแร่ธาตุจากทะเลลึกอย่างต่อเนื่องอาจมีคุณค่าทางโภชนาการในการรักษาโรคอ้วนและโรคเบาหวาน ในปี 2556 มีการศึกษาเพิ่มเติมในหนูที่เป็นโรคเบาหวานเพื่อกำหนดปริมาณยา นักวิจัยสรุปว่าแร่ธาตุจากทะเลลึกเป็นตัวกระตุ้นใหม่สำหรับการดูดซึมกลูโคส[ 16 ] [ 17 ]