สารจับออกซิเจนคืออะไร มีประโยชน์อย่างไร?

สารจับออกซิเจนคืออะไร มีประโยชน์อย่างไร?
สารจับออกซิเจนจะช่วยหยุดปฏิกิริยาการเสื่อมสลายของเซลล์และเกิดสภาพการแก่เกินวัย

สารจับออกซิเจนคืออะไร มีประโยชน์อย่างไร?

เชื่อว่าทุกคนคงจะคุ้นเคยกับการเกิดสนิมของเหล็กและเหล็กกล้ากันเป็นอย่างดี การเกิดสนิมของเหล็กกล้า การเกิดสนิมเหล็ก (เหล็กออกไซด์) เป็นผลมาจากการเติมออกซิเจน (ออกซิเดชั่น) เป็นปฏิกิริยาเคมีระหว่างเหล็กกับออกซิเจนในอากาศ เหล็กจะไม่เกิดสนิมหากเอาเฉพาะเหล็กและออกซิเจนมาไว้ด้วยกัน การเกิดสนิมของเหล็กจำเป็นต้องมีตัวเหนี่ยวนำ และตัวเหนี่ยวนำตามธรรมชาติที่ทำให้เหล็กเป็นสนิมก็คือ ความชื้น น้ำ และอากาศ เป็นการทำงานประสานแบบร่วมด้วยช่วยกันอย่างสมบูรณ์แบบที่ทำให้ออกซิเจนทำปฏิกิริยากับเหล็กและเกิดเป็นสนิมขึ้น เมื่อมีสนิมเคลือบผิวนอกของเหล็ก ปฏิกิริยาการเติมออกซิเจนก็จะชะลอตัวลง เพราะว่าออกซิเจนจะแทรกตัวลงไปถึงเนื้อเหล็กที่ยังไม่เป็นสนิมได้ยากขึ้น สนิมจะเกิดขึ้นไม่ได้ถ้าออกซิเจนสัมผัสผิวเหล็กไม่ได้ ถ้าเราเอาสนิมกับตัวการเกิดสนิมคือสัญญาณที่แสดงถึงความเก่า ความแก่ หรือความชรา และความชราภาพของเหล็ก กล่าวคือ ถ้าแก่เกินวัยเมื่อเทียบกับเหล็กซึ่งอยู่ในที่แห้งก็ไม่เป็นสนิม

การป้องกันการเกิดสนิมสามารถทำได้ง่าย ๆ ด้วยการใช้สารป้องกันสนิม ซึ่งมีสารจับออกซิเจนเป็นส่วนประกอบทาที่ผิวเหล็ก อีกวิธีหนึ่งคือการผสมกับแร่ธาตุบางชนิด ทำให้ได้เหล็กหรือโลหะผสมที่ไม่เกิดสนิมโดยสิ้นเชิง เราเรียกเหล็กหรือโลหะชนิดนี้ว่า “เหล็กปลอดสนิม”

ในตัวมนุษย์เปรียบสนิมคือ สัญญาณที่ทำให้เกิดสารจับออกซิเจนจะช่วยหยุดปฏิกิริยาดังกล่าว จึงสามารถช่วยชุบตัวเซลล์ให้ดูอายุน้อยลง ดังนั้นออกซิเจนจึงจำเป็นอย่างยิ่งต่อร่างกาย

แร่ธาตุทุกชนิดต่างก็มีศักยภาพในการรับหรือให้ออกซิเจนหรือประจุไฟฟ้าซึ่งเรียกกันว่า “รีดอกซ์โพเทนเซียล
(Redox Potential)” ศักยภาพนี้วัดได้ด้วยสมรรถนะในการจับออกซิเจน แร่ที่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนรุนแรงที่สุดก็คือ โซเดียมและโพแทสเซียม เมื่อแร่ทั้งสองนี้สัมผัสกับออกซิเจนในอากาศ จะเกิดการเผาไหม้ขึ้นทันที จะเกิดเป็นเปลวไฟขึ้นไป ดูแล้วน่าสนุกสนานตื่นเต้นมาก จึงกล่าวได้ว่าแร่ดังกล่าวเป็นสารรับประจุไฟฟ้าลบหรือเป็นสารจับออกซิเจนอย่างแรง
สุดไปทางอีกด้านหนึ่งคือทองคำและแพลทินัม โลหะทั้งสองนี้ไม่เปลี่ยนสภาพเมื่อถูกอากาศ จึงถือว่าโลหะทั้งสองนี้เป็น “อัญโลหะ(Noble)” ซึ่งออกซิเจนทำให้เกิดสนิมไม่ได้ในภาวะปกติ ในทางวิชาการเรียกโลหะเหล่านี้ว่ามีศักยภาพในการให้และรับออกซิเจนต่ำมาก นอกจากโซเดียมกับทองคำแล้ว ยังมีแร่ธาตุและสารประกอบอีกเป็นจำนวนมากมายมหาศาล ซึ่งแต่ละชนิดต่างก็มีศักยภาพในการให้และรับประจุไฟฟ้าต่างกัน

เมื่อนำเอาหลักการทางเคมีในการเติมออกซิเจนมาเทียบกับระบบชีววิทยาทางร่างกายมนุษย์ เรื่องก็จะยิ่งทวีความสลับซับซ้อนมากขึ้น เป็นต้นว่าในสภาวะที่ต่างกัน สารเคมีเดียวกันสามารถเป็นได้ทั้งสารให้และรับออกซิเจนหรือประจุไฟฟ้าลบก็ได้ โดยขึ้นอยู่กับสารเคมีชนิดอื่นว่ามีศักยภาพในการให้หรือรับประจุไฟฟ้ามากน้อยเพียงใด

ดังนั้น ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นได้จึงขึ้นอยู่กับความต่างศักย์ของสารเคมีที่จะมาทำปฏิกิริยากัน เมื่อสารเคมีทำปฏิกิริยาต่อเนื่องเรื่อยไป จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่ภายในร่างกายจะต้องมีสารจับออกซิเจน เพื่อหยุดปฏิกิริยาเหล่านี้ให้ได้โดยเร็วที่สุด เพราะหากปล่อยให้ปฏิกิริยาดังกล่าวยังคงดำเนินต่อไป การทำลายเซลล์ก็จะเกิดขึ้นอย่างรุนแรง ทำให้เกิดการเสื่อมสลายของเซลล์และเกิดสภาพการแก่เกินวัย สารจับออกซิเจนจะช่วยหยุดปฏิกิริยาดังกล่าว จึงสามารถช่วยชุบตัวเซลล์ให้ดูอายุน้อยลง หรืออย่างน้อยก็คงสภาพเดิมเอาไว้ได้ สารจับออกซิเจนจึงเป็นสารที่จำเป็นต่อกระบวนการต่าง ๆ ของการคงชีวิต

สรุปได้ว่าสารรับประจุไฟฟ้าลบหรือสารจับออกซิเจน คือสารเคมีที่รับออกซิเจน ส่วนการเติมออกซิเจนคือสารที่ให้ออกซิเจน เมื่อสารจับออกซิเจนได้รับออกซิเจนแล้วจะเกิดสารใหม่ขึ้นและอาจมีฤทธิ์ในการเติมออกซิเจนที่แรงขึ้นก็ได้ การทำให้เกิดสมดุลในการให้และการรับเช่นนี้ ทำได้โดยระบบอนินทรีย์และอินทรีย์ ยิ่งถ้าในร่างกายเกิดการปรับสมดุลยิ่งเป็นสิ่งจำเป็น ต้องสามารถควบคุมสารเติมออกซิเจนและสารจับออกซิเจนให้ได้ เช่นเดียวกับการควบคุมความสมดุลของกรดและด่างหรือที่เรียกว่า สมดุลของพีเอช ซึ่งแต่ละระบบต่างก็มีผลกระทบต่อสมดุลการเติมและการรับออกซิเจนทั้งนั้น

โดยพื้นฐานแล้วร่างกายคนเราสามารถปรับสมดุลได้หลายระดับ ขั้นตอนจะเหมือนสวิทช์ตัดไฟ เป็นต้นว่าระบบควบคุมสมดุลระหว่างไขมันหรือน้ำมันกับน้ำ ระบบควบคุมสมดุลของกรดและด่าง ระบบควบคุมและปรับอุณหภูมิของร่างกาย แต่ที่นอกเหนือจากนั้น ยังต้องมีระบบเพิ่มเติมคือระบบควบคุมสมดุลของสารรับและเติมออกซิเจนซึ่งเรียกย่อ ๆ ว่า รีดอกซ์ (Redox) ที่ย่อมาจาก Reduction/Oxidation เพื่อให้ปฏิกิริยาเหล่านี้อยู่ในสมดุลตลอดเวลา

การเรียนรู้และเข้าใจในการเกิดสนิมของเหล็ก จะทำให้เกิดความเข้าใจในการเกิดสนิมในร่างกายซึ่งทำให้ดูแก่เกินวัย อันเนื่องมาจากการเติมออกซิเจน และความเข้าใจนี้จะนำไปสู่ความเข้าใจในบทบาทของสารจับออกซิเจนที่มีต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ภายในร่างกาย

อ่านบทความที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมตามลิ้งค์ด้านล่าง

เอกสารอ้างอิง

ริตา, เกรียร์. อาหารขจัดอนุมูลอิสระ. กรุงเทพ: หมอชาวบ้าน,2551. 176 หน้า : 1.อาหาร-แง่สุขภาพ. 2.อนุมูลอิสระ. I.วูดเวิร์ด,โรเบิร์ต, II.พิสิฐ วงศ์วัฒนะ,ผู้แปล. III.ชื่อเรื่อง. 613.2 ISBN 978-974-04-5522-6.

Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.

Jensen, William B. (2007). The Origin of the Oxidation-State Concept. Journal of Chemical Education 84 (9): 1418.

Jastrow, Joseph (1936). Story of Human Error. Ayer Publishing. p. 171. ISBN 0-8369-0568-7.