การศึกษาปริมาณสารแคโรทีนอยด์ที่มีผลต่อการป้องกันแสงแดดของผลิตภัณฑ์ป้องกันแสงแดด

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ธัญชนก สิงห์สถิตย์, ปิลันธนา คชมิตร, สภัทร์พร ศรีสุธัญญาวงศ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

พรชนก มีสำโรง

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสตรีศึกษา

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา ซึ่งเป็นช่วงเวลาวิทยาการก้าวหน้าของวิชาผิวหนัง มนุษย์เริ่มสังเกตเห็น อันตรายของแสงแดดที่มีต่อผิวหนัง โดยมีฤทธิ์ทาให้เซลล์มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไป และมีการสลายตัวของ เซลล์บางชนิด ส่วนอันตรายจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความแรงของแสง ระยะเวลาที่ถูกแสงและลักษณะของผิวแต่ละคน การเปลี่ยนแปลงของผิวแต่ละคน การเปลี่ยนแปลงของผิวเมื่อถูกแสงแดดมีตั้งแต่ผิวไหม้ ผิวตกกระ ผิวเหี่ยวย่นก่อนวัย ไปจนเกิดผลเสียร้ายแรงคือ เกิดมะเร็งผิวหนังได้ ช่วงแสงที่มีอันตรายต่อผิวหนังมากที่สุด ได้แก่ รังสีอัลตราไวโอเลต (UV) และในรังสีอัลตราไวโอเลตมีทั้ง UVA UAB ซึ่งพบ มากในช่วงเวลาที่แดดจัด ได้แก่ ตอนเที่ยง แต่รังสีอัลตราไวโอเลตกว่าจะผ่านมาถึงผิวโลกจะถูกกรอง ด้วยสภาวะหลายอย่างในธรรมชาติ เช่น เมฆ หมอก ไอน้ำ ฝุ่นละออง และมลภาวะในอากาศ เพราะฉะนั้น ปริมาณแสงอัลตราไวโอเลตในเมืองจึงมีน้อยกว่าบริเวณที่อากาศบริสุทธิ์ และปลอดโปร่ง เช่น ตามชายทะเล หรือกลางทะเล จะเห็นว่าผิวจะเกิดการไหม้แดดได้ง่ายเมื่อเราทำกิจกรรมกลางแจ้ง หรือนอนเล่นตามชายหาด ดังนั้นจึงได้มีการผลิต ผลิตภัณฑ์ป้องกันแสงแดดขึ้นมาอย่างแพร่หลายเพื่อป้องกันผิวจากรังสี อัลตราไวโอเลต ซึ่งผลิตภัณฑ์ป้องกันแสงแดด ประกอบด้วยสารป้องกันแสงแดดซึ่งแบ่งเป็น 2 ประเภทหลักตามกลไกการทำงานคือ (1) Physical sunscreen คือสารป้องกันแสงแดด ซึ่งทาหน้าที่สะท้อน หรือกระจายรังสีอัลตราไวโอเลต มีคุณสมบัติทึบแสง ไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีกับผิวหนัง ดูดซึมน้อยมากจึงไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ เช่น Titanium dioxide, Zinc oxide มีส่วนช่วยเพิ่มค่า SPF ให้กับผลิตภัณฑ์ป้องกันแสงแดด แต่ถ้ามีปริมาณมากเกินไปจะทำให้มีความเหนียวเหนอะหนะเมื่อสัมผัสกับผิวหนังและมีราคาแพงและ (2) Chemical sunscreen คือสาร ป้องกันแสงแดด ทำหน้าที่ดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตและเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน เช่น Octocrylene, Oxybenzone, Homosalate ซึ่งหากผลิตภัณฑ์ป้องกันแสงแดดมีส่วนประกอบของสาร ป้องกันแสงแดดประเภทที่ (2) ที่มากจนเกินไปจะสามารถทำให้เสี่ยงต่อผิวหนังไหม้ได้ ซึ่งจากการศึกษา พบว่าสารธรรมชาติสามารถทำหน้าที่เช่นเดียวกับสารป้องกันแสงแดด และยังสามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตได้ คือ กลุ่มพืชที่มีรงควัตถุที่ให้สี ได้แก่ แคโรทีนอยด์ ซึ่งพบมากในผักและผลไม้ที่มีสีส้ม เหลือง แดง และเขียว เช่น มะเขือเทศ มันเทศ ผักโขม ฟักทอง สาหร่าย นอกจากนี้อนุพันธ์ของแคโรทีนอยด์ หลายชนิดเป็นสารตั้งต้นของวิตามินเอ ซึ่งช่วยป้องกันการก่อตัวของอนุมูลอิสระ ช่วยป้องกันจากรังสีอัลตราไวโอเลต ในกระบวนการสังเคราะห์แสง (Nouriyani H., Majidi Eet al., 2012) ช่วยชะลอความแก่ ป้องกันโรคเกี่ยวกับตาเช่น โรคต้อ กระจก เยื่อบุตาอักเสบ ลดความเสื่อมของเซลล์ลูกตา อีกทั้งช่วยบำรุงสายตา ทำให้มองเห็นในที่มืด ลดความเสื่อมของเซลล์ตา และรักษาเซลล์เยื่อบุตาขาว กระจกตา (Parisa Sadigharaet al., 2016) และยังมีส่วนเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายช่วยป้องกันโรคภูมิแพ้ ป้องกันการเกิดโรคมะเร็งในแสงแดดอีกด้วย ซึ่งการศึกษาปริมาณแคโรทีนอยด์ที่อยู่ในพืชนั้นมีหลายวิธีเช่น อรอุมา ทิมุลนีย์ (2550) สกัดแคโรทีนอยด์จากพืช 4 ชนิดได้แก่หูกวาง ฟักทอง กรรณิการ์ และดาวเรือง ด้วยวิธี F.M Schertz ซึ่งสามารถสกัดแยกออกเป็นสารสกัดแคโรทีนและแซนโทฟิลล์ได้ และหาปริมาณสารสกัดแคโรทีนอยด์ พบว่าปริมาณสารสกัดแคโรทีนจากหูกวาง ฟักทอง กรรณิการ์และดาวเรือง เมื่อนําสารสกัดก่อนและหลังการแยกส่วนด้วยวิธีโครมาโทกราฟีแบบคอลัมนำไปทดสอบการย้อมเส้นใยฝ้าย พบว่าสามารถนําสารสกัดดังกล่าวมาประยุกต์ใช้เป็นสีย้อมเส้นใยฝ้ายที่ทําให้เกิด สีเหลือง ซึ่งเป็นการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ให้เกิดประโยชน์และเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับพืชนั้นด้วย

ชลธิศา ศักดาวัฒนกุล และ ชัยภพ หวังวานิชกิจ (2554) ทำศึกษาปริมาณแคโรทีนอยด์รวม สารประกอบฟีโนลิครวม และฤทธิ์ต้านอนุมูลอสิระในผลมะละกอสุก โดยใช้วิธีสเปกโตรโฟโตรเมตรีและ ศึกษาปริมาณสารประกอบฟี โนลิครวมและ DPPH radical scavenging activity ของผลมะละกอสุกสองสายพันธุ์คือ พันธุ์ปลักไม้ลายและพันธุ์ฮอลแลนด์ พบว่าสารสกัดน้ำของผลมะละกอพันธุ์ปลักไม้ลายมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระมากกว่าสารสกัดน้ำจากผลมะละกอพันธุ์ฮอลแลนด์ พบว่า เนื้อผลมะละกอพันธุ์ปลักไม้ลายมีปริมาณแคโรทีนอยด์รวมปริมาณสารประกอบฟีโนลิครวมและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงกว่าเนื้อผลมะละกอพันธุ์ฮอลแลนด์

ธีรนาถ สุวรรณเรือง (ม.ป.ป.) ทำการศึกษาหาปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมดในผลไม้ 8 ชนิด ดังนี้ มะละกอ , องุ่น , ขนุน , สับปะรด , กล้วย , มะเขือเทศ , แอปเปิ้ล และแตงโมด้วยวิธีการใช้ตัวสกัดเป็นสารละลายอะซิโตน พบว่าผลไม้ที่มีปริมาณแคโรทีนอยด์สูงที่สุดคือ มะละกอ รองลงมาคือขนุน องุ่น กล้วย มะเขือเทศ แตงโม แอปเปิ้ล และสับปะรดตามลำดับ

จากที่กล่าวมาข้างต้นทำให้คณะผู้ศึกษามีความสนใจที่จะศึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์ ประเภทการทดลอง เรื่อง “การศึกษาปริมาณสารแคโรทีนอยด์ที่มีผลต่อการป้องกันแสงแดดของผลิตภัณฑ์ป้องกันแสงแดด” เพื่อเปรียบเทียบปริมาณแคโรทีนอยด์ในผลไม้ที่มีในท้องถิ่น หาได้ง่าย ราคาไม่แพง ตามหลักของเศรษฐกิจพอเพียงที่อยู่ในจังหวัดร้อยเอ็ด ในกลุ่มตัวอย่างได้แก่ มะเขือเทศ มันเทศ และฟักทอง จากการสกัดสารแคโรทีนอยด์ด้วยวิธี Julie and Sherry method (2006) วิเคราะห์หาปริมาณของสารแคโรทีนอยด์ที่ได้ด้วยวิธีสเปกโตโฟโตเมตทรี ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ป้องกันแสงแดดเพื่อทดแทนการใช้สารเคมีที่เป็นอันตรายต่อผิวหนังได้ในอนาคต