เด็กไทยคิดหมากฝรั่งฆ่าแบคทีเรีย

พฤติกรรมการเคี้ยวหมากฝรั่ง ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของวัฒนธรรมสมัยใหม่ หลายคนเคี้ยวหมากฝรั่งเพื่อช่วยดับกลิ่นปาก คนบางกลุ่มเพื่อความเท่ หรือการอดบุหรี่ เพราะทำให้ปากไม่ว่างนั่นเอง

ปัจจุบันมีมากฝรั่งหลายรส กลิ่น และรูปลักษณ์ให้เลือกสรร รวมทั้งส่วนผสมที่สร้างจุดเด่นต่าง ๆ กัน เช่น ผสมสารที่ทำให้ฟันขาวขึ้น สูตรไม่มีน้ำตาล เป็นต้นและด้วยความเร่งรีบของสังคมเมือง ประกอบกับความนิยมในการเคี้ยวหมากฝรั่งของผู้คน จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์คนหนึ่ง มองเห็นว่า ถ้าทำให้หมากฝรั่งมีคุณสมบัติสามารถกำจัดแบคทีเรียในช่องปากได้ด้วย ก็จะช่วยลดปัญหาฟันผุในสังคมได้เยอะทีเดียว

น้อง “แฟง” หรือ นางสาวเบญจพร นฤภัย ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6โรงเรียนบดินทรเดชา (สิงห์ สิงหเสนี) นักเรียนทุนโครงการพัฒนาและส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี (พสวท.) ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) เป็น คนเก่งวิชาชีววิทยา ซึ่งมีรางวัลจากหลายที่เป็นการันตี เช่น รางวัลชนะเลิศการประกวดโครงงานวิทยาศาสตร์ระดับ ม.ปลาย ของคณะวิทยาศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร ลาดกระบัง รางวัลชมเชยอันดับหนึ่ง การประกวดโครงงานโดยใช้หนังสือสารานุกรมไทยเป็นหนังสืออ้างอิง ชิงถ้วยพระราชทานสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี และยังได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยในการทำโครงงานของโครงการ YSC (โครงการวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์) ของสถาบัน NECTEC แฟงจึงได้คิดทำโครงงานวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อว่า “การใช้หมากฝรั่งผสมไคโตซานในการยับยั้งการเจริญเติบโตของ Streptococcus mutans”

เพราะฟันผุเป็นปัญหาสำคัญในช่องปาก สาเหตุส่วนใหญ่มาจากแบคทีเรีย เนื่องจากปากมีความชื้นและเศษอาหารมากมายเหมาะแก่การเจริญของเชื้อแบคทีเรีย โดยธรรมชาติมีกลไกที่เกี่ยวข้องกับการช่วยกำจัดแบคทีเรียในช่องปากอยู่แล้ว คือ การขับน้ำลายภายในช่องปากออกมาตลอดเวลาช่วยในการชะล้างแบคทีเรียให้ถูกกลืนลงในกระเพาะอาหาร ซึ่งจะถูกย่อยด้วยกรดในกระเพาะอาหาร และการหลุดลอกของเซลล์บุผิวบริเวณช่องปาก ทำให้เชื้อแบคทีเรียหลุดลอดออกไปด้วย อย่างไรก็ตามแบคทีเรียในช่องปากบางชนิดสามารถต่อต้านกลไกทั้งสองได้ ซึ่งเจ้าแบคทีเรียตัวการที่ทำให้เกิดฟันผุก็คือ Streptococcus mutans ตัวนี้นี่เอง

และเนื่องจากเห็นว่า “ไคโตซาน” ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติที่เกิดจาก “ไคติน” ซึ่งพบได้ในเปลือกของสัตว์ เช่น กุ้ง ปู หมึก แมลง ตัวไหม หอยมุก และผนังเซลล์ของพวกรา ยีสต์ และจุลินทรีย์อีกหลายชนิด มีสมบัติในการยับยั้งแบคทีเรียได้ ตามผลงานวิจัยของญี่ปุ่น ซึ่งพบว่าไคโตซานที่สกัดจากแกนหมึกสามารถยับยั้งแบคทีเรียได้ดี แฟงจึงสนใจลองผสมผงไคโตซานในหมากฝรั่งดูบ้าง เพื่อเตรียมเป็นขนมขบเคี้ยวที่มีสมบัติยับยั้งการเจริญเติบโตของ Streptococcus mutans แต่งานนี้ต่างจากของญี่ปุ่นตรงที่ว่า เราใช้ไคโตซานในรูปผง ขณะที่ญี่ปุ่นใช้ไคโตซานในรูปสารละลาย

สิ่งที่แฟงทดลองก็คือ หาสัดส่วนของน้ำหนักโมเลกุลและอัตราส่วนการผสมไคโตซานในหมากฝรั่ง ที่สามารถกำจัดแบคทีเรียได้ดีที่สุด โดยในการทดลองเลือกใช้ไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่างกัน 3 ชนิด คือ 15,000 45,000 และ 80,000 ดาลตัน (หนึ่งหน่วยมวลอะตอม) ผสมกับหมากฝรั่งในสัดส่วนโดยน้ำหนักต่างๆ
จากการทดลองพบว่าหมากฝรั่งผสมไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุล 45,000 และ 80,000 ดาลตัน สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของ Streptococcus mutans ได้ดีที่สุด โดยสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้ 47 และ 46 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ในขณะที่หมากฝรั่งผสมไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุล 15,000 ดาลตัน สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้เพียง 32 เปอร์เซนต์

จากการทดสอบการบดเคี้ยวด้วยเครื่องทดสอบแรงดึงแรงอัดระบบไฮดรอลิก โดยใช้แรงในการกด 40 นิวตัน ความถี่ 2 เฮิรตซ์ เป็นเวลา 5 นาที พบว่าอัตราส่วนโดยน้ำหนักของ ไคโตซานต่อหมากฝรั่งในช่วง 6-18 เปอร์เซ็นต์ ให้ผลของการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่การเพิ่มเวลาในการบดเคี้ยวมีผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพในยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียด้วย

ผลการทดลองที่สามารถนำไปพัฒนาสร้างหมากฝรั่งยับยั้งแบคทีเรียต่อได้อย่างไม่ยากเย็นเลย “แฟง” บอกว่า ชอบทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์มาก ๆ เพราะทำให้ได้ลองผิดลองถูก เหมือนการนำวิชาที่ได้เรียนมาไปทดลองใช้จริง ซึ่งนอกจากจะเป็นการทบทวนความรู้เชิงประจักษ์แล้ว หลาย ๆ ครั้งก็ทำให้เกิดความรู้ใหม่ ๆ อย่างไม่จำกัดอีกด้วย

วันข้างหน้า ถ้าคุณกำลังเคี้ยวหมากฝรั่งสูตรกำจัดแบคทีเรียอยู่ล่ะก็ อย่าลืมนึกถึง “แฟง” ผู้จุดประกายหมากฝรั่งที่ให้มากกว่า “ลมหายใจสดชื่น”

พิเศษสุดสำหรับน้อง ๆ วัยเรียน :      แม็กกาซีนการศึกษาออนไลน์ ฉบับแรกในประเทศ เปิดตัวแล้ว เนื้อหาแน่นเปรี๊ยะจุใจ อาทิ เรื่องราวการเตรียมตัวเป็นแอร์ สจ๊วต นักบิน หรือเรียนต่อต่างประเทศ ฯลฯ...เข้าดูได้แล้ววันนี้ที่ www.108ezine.com