สุขภาพดีด้วยสีสันของพืช

วันไหนว่างๆ ลองสังเกตดูธรรมชาติรอบ ๆ ตัวเราดูซิคะ มีสีสรรมากมาย สีของสายรุ้ง สีบนปีกผีเสื้อ สีของดอกไม้ สีของผลไม้ ซึ่งพืชและสัตว์ต่างก็ใช้สีเหล่านี้เพื่อดึงดูดความสนใจ

แล้วทราบไหมคะสีที่สดใสในพืช นอกจากจะใช้เป็นเสน่ห์แล้วยังช่วยป้องกันตัวมันเองจากการถูกทำลายทางเคมี (chemical damage) อีกด้วย หากเรารับประทานพืชหรือผลไม้เหล่านี้เข้าไปก็จะเป็นการช่วยป้องกันตัวเราเอง จากการทำลายทางเคมีเหมือนกัน ต้นเหตุของการทำลายทางเคมีที่ว่าก็คือ อนุมูลอิสระ (free radical) ในเซลล์พืชซึ่งมีสาเหตุมาจากการได้รับแสงอัลตราไวโอเลต (UV) ดังนั้นพืชจึงสร้างเม็ดสีบางชนิดที่เป็นสารเคมีประเภทแอนติออกซิแดนซ์ขึ้นมา เพื่อป้องกันตัวเอง ถ้าอนุมูลอิสระเหล่านี้ผ่านออกมาจากเซลโดยที่ไม่มีการยับยั้ง มันจะไปทำลายส่วนอื่น ๆ ของพืชด้วย

ลองดูตัวอย่างของเม็ดสีสองชนิดในใบไม้กันบ้าง ชนิดแรกคือคลอโรฟิลล์ ซึ่งเป็นเม็ดสีสีเขียวและชนิดที่สองคือแคโรทีนอยด์ซึ่งเป็น เม็ดสีสีแดง สีเหลือง หรือสีส้ม เม็ดสีทั้งสองชนิดกระจายตัวอยู่บนในคลอโรพลาสต์ โดยเม็ดสีทั้งสองนี้จะช่วยกันรับพลังงานแสงเพื่อไปใช้ในปฏิกิริยาการ สังเคราะห์แสง นอกจากนี้แคโรทีนอยด์ยังช่วยป้องกันคลอโรฟิลล์จากปฏิกิริยา ออกซิเดชันโดยแสง (photo-oxidation) ซึ่งจะทำให้อัตราการสลายตัวของคลอโรฟิลล์ช้าลงอีกด้วย

นอกจากแสงที่ทำให้เกิดอนุมูลอิสระแล้ว ฝุ่น มลพิษต่างๆ ในอากาศ และสารเคมีบางชนิด ก็เป็นสาเหตุให้เกิดอนุมูลอิสระเช่นกัน ซึ่งอนุมูลอิสระเหล่านี้ใช่ว่าจะมีผลต่อพืชเท่านั้น แต่ยังมีผลต่อคนและสัตว์อีกด้วย

ร่างกายคนเรามีระบบสร้างสารประเภทแอนติออกซิแดนซ์อยู่ แล้ว ตัวอย่างเช่น เอนไซม์ซุปเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (superoxide dismutase) ตอนที่เรายังเป็นหนุ่มสาวระบบคุ้มกันนี้ก็ยังแข็งแรงอยู่ แต่เมื่อร่างกายเราอ่อนแอลง หรือเรามีอายุมากขึ้น ระบบนี้ก็จะอ่อนแอตามไปด้วย ซึ่งจะทำผิวหนังเหี่ยวย่น แก่ก่อนวัย บางกรณีอาจทำให้เกิดโรคร้ายแรงเช่น โรคมะเร็ง โรคหัวใจ เป็นต้น หากเรารับประทานผักหรือผลไม้ สารแอนติออกซิแดนซ์ในผัก ผลไม้ ก็จะเข้าไปช่วยยับยั้งอนุมูลอิสระเหล่านี้ได้ด้วย

แล้วสงสัยไหมคะว่าสารแอนติออกซิแดนซ์ยับยั้งอนุมูลอิสระ ได้อย่างไร ในที่นี้ขอยกตัวอย่าง สารแอนติออกซิแดนซ์ตัวหนึ่งชื่อว่า เบต้าแคโรทีน (β- carotene) ที่มีอยู่ในผัก ผลไม้ ที่มีสีเหลือง สีส้ม เบต้าแคโรทีนมีสูตรทางเคมีเป็น C40H56 มีโครงสร้างแสดงดังรูปที่ 1

นักวิทยาศาสตร์อธิบายกลไกทางกายภาพ ของเบต้าแคโรทีนว่ามีคุณสมบัติเป็นตัวยับยั้ง (quencher) singlet oxygen ซึ่งเป็นอนุมูลอิสระตัวหนึ่ง โดย singlet oxygen ที่สภาวะกระตุ้น จะถ่ายทอดพลังงานให้กับเบต้าแคโรทีน แล้วตัวมันเองกลายเป็น triplet oxygen หรือ oxygen ที่สภาวะพื้น ซึ่งหมดสภาพความเป็นอนุมูลอิสระ ส่วนเบต้าแคโรทีนกลายเป็น triplet β- carotene ที่สภาวะกระตุ้น แล้วกลับสู่สภาวะพื้นโดยการปล่อยพลังงานออกมาในรูปความร้อน

ส่วนกลไกทางเคมี ซึ่งถือว่าเป็นกระบวนการรอง (minor process) จะได้ผลเป็นสารประกอบคาร์บอนิล (carbonyl compound) และ เอ็นโดเปอร์ออกไซด์(endoperoxides) แสดงดังรูปที่ 2

นอกจาก singlet oxygen แล้ว เบต้าแคโรทีนยังสามารถระงับอนุมูลอิสระตัวอื่น ๆ ได้อีกซึ่งกลไกและผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาก็จะแตกต่างกันออกไป

ที่นี้เราลองมายกตัวอย่างสารประเภทแอนติออกซิแดนซ์ว่ามี อะไรและอยู่ใน ผักผลไม้ชนิดใดบ้าง

• เบต้าแคโรทีน มีใน แครอท ฟักทอง มะละกอ ผักโขม เป็นต้น
• วิตามินซี (ascorbic acid) มีในส้ม มะขามป้อม ฝรั่ง สตรอเบอร์รี่ กีวี บลอคโคลี่ เป็นต้น
• วิตามินอี มีใน ถั่ว จมูกข้าว อโวคาโด เป็นต้น
• แอนโทรไซยา นิน มีใน มะเขือม่วง องุ่น ผลไม้ประเภทเบอร์รี่ เป็นต้น
• ไลโคปีน มีใน มะเขือเทศ เป็นต้น

เห็นไหมคะว่า ผัก ผลไม้ สีสวย ๆ เหล่านี้ มีประโยชน์และอยู่ใกล้ตัวเรานี่เอง เมื่อทราบอย่างนี้แล้ว เรามาทานผัก ผลไม้ กันมื้อนี้เลยนะคะ

เอกสารอ้างอิง

1. Sara Webb. “Color of health” 2548. เข้าถึงได้จาก http://www.sciencenewforkids.org/articles/20050302/feature1.asp ;
2. Hu Jianfang. “Is β-carotene an antioxidant?” 2548. เข้าถึงได้จาก http://www.medicine.uiowa.edu/frrb/education/ FreeRadicalSp01/Paper%202/HuJ-paper2.pdf
3. Mechanisms of Carotenoid Antioxidant Behavior .2548. เข้าถึงได้จาก http://www.astaxanthin.org/carot-antiox.htm
4. พิเชษฐ์ วิริยะจิตรา. โฟโตเคมีอินทรีย์. กรุงเทพฯ.อักษรเจริญทัศน์. 2526

ที่มา: กระทรวง วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี