เปลี่ยนได้ครับ และใช้เป็นสารตั้งต้นตัวหนึ่งในการสร้าง Glucose เลยครับในยามที่ร่างกายอยู่ในภาวะอดอาหาร  

อันนี้ต้องมาทำความเข้าใจกันก่อนว่า Carbohydrate , Fat , Protein เป็นการนิยามสารกลุ่มใดๆที่มี Functional group ทางเคมี , และโครงสร้างตรงตามที่นิยามเอาไว้ ทำให้เมื่อนำไปเข้าปฏิกิริยาเคมีต่างๆ หรือทางชีวภาพแล้ว ได้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกัน

เมื่อสารทั้ง 3 กลุ่มเข้าสู่วงจรของ metabolism นั้น สามารถเปลี่ยนไป-มา กันได้หมดครับ ขึ้นกับปัจจัยต่างๆของร่างกายตอนนั้น โดยเฉพาะ Hormone ครับ ว่าจะบ่งชี้ให้ร่างกายมีการดำเนิน metabolism ไปทางใด  hormone นั้นได้แก่ insulin , glucagon , glucocorticoids , growth hormone , catecholamine-derivatve เช่น Epinephrine , Nor-epinephrine

ไม่สิ...  ผมคงต้องกล่าวว่า จริงๆสารอินทรีย์ในโลกเรานี้ เราสามารถใช้ลูกศรทางปฏิกิริยาทางเคมีในสิ่งมีชีวิตขีดโยงเชื่อมต่อกันได้หมดทุกชนิด โดยไม่มีจุดใดที่ขาดการเชื่อมต่อกับจุดอื่นๆ แต่ที่เรา , สัตว์ , พืช หรือโปรโตซัว สร้างสารได้ไม่เหมือนกัน เพราะสิ่งมีชีวิตมี enzyme แต่ละขั้นตอนไม่เหมือนกัน ดังนั้นแค่ Protein เปลี่ยนเป็น carbohydrate ได้ เป็นเรื่องธรรมดามากๆครับ  

ทำไม Protein ถึงเปลี่ยนเป็น Glucose ได้  ก็ต้องถามตัวเองก่อนว่า Protein คืออะไรล่ะ?

Protein คือ Polymer ของ Amino acid หลากหลายชนิดที่มีการมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะ peptide ซึ่งจากการที่ amino acid มีหลากหลายชนิด รวมทั้งนอกจากจะต่อกันแล้ว ยังมีการม้วนพับทบเป็นโครงสร้างทางสามมิติอีก จึงทำให้ Protein มีหลากหลายมาก จนในปัจจุบันยังค้นพบได้ไม่หมดเลย ในทางชีวเคมี มีการแยกออกมาเป็นการศึกษา Protein โดยเฉพาะเลยที่เรียกว่า Proteomics

Protein อยู่ที่ใดบ้าง?  ที่ใดมีเซลล์ ที่นั่นมี Protein  คำกล่าวนี้เป็นจริงเสมอ ไม่ว่าเซลล์นั้นจะเป็นเซลล์อะไร หรือแม้กระทั่งเป็นไวรัสก็ตาม นั่นก็เพราะ Protein เปรียบเสมือนแขน-ขา ของเซลล์ ถ้าไม่มี protein เลย เซลล์ก็ไม่ต่างกับห้องโล่ง ที่ทำอะไรไม่ได้เลย แม้กระทั่งเอาของเขา-ออกเซลล์ก็ตาม

คำถามต่อมา Protein เข้าสู่วงจรการเปลี่ยนแปลงสารหรือ metabolism ได้จริงเหรอ?

ต้องกล่าวเสียก่อนว่า Protein มีหน้าที่หลักคือ ประกอบหน้าอย่างจำเพาะตามที่มันทำได้ ยกตัวอย่างเช่น Actin , myosin เป็นโปรตีนที่อยู่ในเซลล์กล้ามเนื้อทำหน้าหดตัว เพื่อให้เซลล์กล้ามเนื้อหดตัว , ตัวรับฮอร์โมน ทำหน้าที่จับกับฮอร์โมนเพื่อส่งสัญญาณต่อเข้าไปในเซลล์ แทนตัวฮอร์โมนที่มันผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไม่ได้ , Antibody ทำหน้าที่เป็นภูมิคุ้มกันอย่างจำเพาะ เพื่อทำลายเชื้อโรค  ฯลฯ  

ถึงแม้ Protein จะเปลี่ยนเป็นสารอื่นๆ รวมทั้งให้พลังงานได้ด้วย แต่นี่ไม่ใช่หน้าที่หลักของมัน และร่างกายมักจะหลีกเลี่ยงหนทางนี้ให้มากที่สุด

คราวนี้มาถึงเวลาที่จะมาเล่าแจ้งกันแล้วครับว่า Protein เปลี่ยนเป็นสารอื่นๆ โดยเฉพาะ carbohydrate ได้อย่างไร

เชิญทัศนา กระบวนการทางเคมีในร่างกายข้างล่างเลยครับ


ภาพนี้ถูกนำมาจาก http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/5900verviewmet.html

นี่เป็นแผนผังเส้นทางเดินของสารต่างๆในร่างกายของเราข้างๆทั้งสามกลุ่ม จะเห็นว่ามันเปลี่ยนไปกันมาได้หมด ขึ้นกับว่า
- เรากำลังพิจารณาถึงเซลล์ใด
- ระดับ hormone ในร่างกายเป็นอย่างไร

เมื่อใดก็ตามที่ร่างกายไม่ได้รับอาหาร เช่น ห่างจากมื้ออาหารมานาน น้ำตาลในเลือดจะได้มาจากการผลิตน้ำตาลจากตับเป็นหลัก (Hepatic gluconeogenesis) ซึ่งการจะผลิตน้ำตาลนั้น จำเป็นต้องมีสารตั้งต้นที่เป็นสารอื่นที่ไม่ใช่น้ำตาล เพื่อนำมาเข้าปฏิกิริยาการผลิตน้ำตาล สารนั้นได้แก่ Glycogen จากตับ , Lactate จากกล้ามเนื้อลาย , Amino acid นั่นเอง  

แผนภาพแสดง metabolism ในช่วงที่ร่างกายอดอาหาร

ภาพถูกนำมาจาก e-book : Medical biochemistry , John W Baynes & Marek H Dominiczak 4th edition

ช่วงที่ร่างกายอดอาหารนั้น จะมี hormone glucagon และกลุ่ม glucocorticoids สูงขึ้น และมี insulin ลดลง ส่งผลให้เริ่มมีการสลาย glycogen จากตับมาใช้เป็นสารตั้งต้นในการสร้าง glucose ของตับ

เมื่อเวลาผ่านไป glycogen เริ่มลดลง ตับจะเริ่มนำวัตถุดิบอื่นมาใช้ ได้แก่ lactate ซึ่งได้มาจากการใช้ Glucose แบบไม่พึ่ง oxygen ของกล้ามเนื้อลาย  และที่สำคัญที่สุดคือ amino acid

กล้ามเนื้อลายถือเป็นแหล่ง protein โครงสร้าง ที่สำคัญ Protein นั้นก็คือ Actin , Myosin นั่นเอง โดยกล้ามเนื้อลายจะเริ่มนำ Protein เหล่านี้ไปสลายในบริเวณที่จำเพาะที่เรียกว่า Proteasome ซึ่งเป็น "เครื่องบดโปรตีน" ของเซลล์นั้นเอง หลังจากผ่านการบดเรียบร้อย ก็จะถูกหั่นเปน amino acid หลากหลายชนิด  ,  Amino acid เหล่านี้ก็จะถูกขนส่งไปยังตับครับ (จริงๆไปในรูป amino acid บางชนิด เช่น alanine มากกว่า)  

เมื่อถึงตับ Amino acid จะถูกกระบวนการดึงหมู่ Nitrogen ออก นี่เป็นเหตุที่มีหลายคนเข้าใจว่า Protein มี N จึงเปลี่ยนเป็น carbohydrate ไม่ได้  จริงไม่ใช่นะครับ ถ้ามันมี N เราก็ดึงมันออกมาได้ครับ

เมื่อผ่านการดึงหมู่ Nitrogen ออก มันก็จะกลายเป็นสารต่างๆในขั้นตอนการสลาย carbohydrate นั่นเองครับ ซึ่งสามารถเปลี่ยนกลับมาเป็น Glucose ได้ที่ตับครับ  

แต่ร่างกายจะสลาย Protein ในอัตราที่น้อย ถึงแม้ว่าจะอดอาหารนานกว่านั้น เพราะร่างกายจะไปเลือกใช้แหล่งพลังงานสะสมที่มากที่สุด นั่นก็คือไขมันนั่นเองครับ โดยเราจะใช้ในรูปกรดไขมัน และ ketone body ซึ่งจะดูลึกไปทาง biochem ใครสงสัยก็ถามละกันครับ

กล่าวโดยสรุป
1. Protein สามารถเปลี่ยนเป็น Glucose ได้ ขึ้นอยู่ภาวะของร่างกายนั้นๆ
2. Protein มี Nitrogen ก็จริง แต่ร่างกายมีปฏิกิริยานำออก ก่อนที่จะเข้ากระบวนการสร้าง glucose ที่ตับ
3. สารอินทรีย์ทุกชนิดบนโลกเปลี่ยนไปมากันได้หมด ขึ้นกับว่ามีสิ่งมีชีวิตนั้นๆมีเอนไซม์นั้นหรือไม่