โดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ธิดา อมร
สาขาวิชาเคมี มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา
กรดไขมันมีหมู่คาร์บอกซิลเป็นองค์ประกอบจึงมีสมบัติเป็นกรดอ่อน เมื่อกรดไขมันอยู่ในสารละลายที่มีค่า pH เท่ากับในสิ่งมีชีวิตจะมีการแตกตัวให้ประจุลบในรูปคาร์บอกซิเลตแอนไอออน ทำให้หมู่คาร์บอกซิลมีความชอบน้ำมากขึ้น ในขณะที่สายของไฮโดรคาร์บอนจะไม่มีขั้ว ลักษณะเช่นนี้ทำให้โครงสร้างส่วนหนึ่งของโมเลกุลเป็นส่วนที่ไม่ชอบน้ำ เรียกว่า ไฮโดรโฟบิก และ ส่วนหนึ่งเป็นส่วนที่ชอบน้ำเรียกว่าไฮโดรฟิลิกจึงเรียกโครงสร้างโมเลกุลของกรดไขมันที่เป็นเช่นนี้ว่าแอมฟิพาทิก (amphipathic molecule)
นอกเหนือจากกรดไขมันแล้วยังมีลิพิดที่มีโครงสร้างแบบแอมฟิพาทิก เช่น ฟอสโฟลิพิด สฟินโกลิพิด และเกลือของกรดน้ำดี ที่มีโครงสร้างส่วนไฮโดรโฟบิกและไฮโดรฟิลิกในโมเลกุลเดียวกัน เมื่อรวมกับน้ำจะเกิดโครงสร้างที่เรียกว่า ไมเซลล์ โดยหันส่วนที่เป็นไฮโดรฟิลิก (ชอบน้ำ) ไว้ด้านนอก และส่วนที่เป็นไฮโดรโฟบิก (ไม่ชอบน้ำ) ไว้ด้านใน โดยมีโครงสร้าง 3 แบบ คือ
แบบไมเซลล์ เป็นโครงสร้างที่หันส่วนไฮโดรฟิลิก (หมู่คาร์บอกซิล) ไว้ด้านนอกเพื่อสัมผัสกับน้ำและเอาส่วนไฮโดรโฟบิก (สายไฮโดรคาร์บอน) ที่ไม่ชอบน้ำเอาไว้ด้านใน
แบบแผ่นชั้นเดียว (monolayer) มีลักษณะเป็นแผ่นฟิลม์ชั้นเดียว ลอยอยู่บนผิวน้ำ โครงส่วนที่มีขั้วไฮโดรฟิลิกจะสัมผัสกับน้ำ และโครงสร้างส่วนที่ไม่ชอบน้ำจะชี้ขึ้นไปในอากาศ
แบบแผ่นสองชั้น (bilayer) มีลักษณะเป็นสองชั้นโดยลิพิดจะหันส่วนโครงสร้างที่ชอบน้ำ (ไฮโดรฟิลิก) ไว้ด้านนอกผิว 2 ด้าน และเอาส่วนที่ไม่ชอบน้ำ (ไฮโดรโฟบิก) ไว้ตรงกลาง ซึ่งพบลักษณะโครงสร้างแบบนี้ในยื่อหุ้มเซลล์
ภาพที่ 1 โครงสร้างของ micelle, monolayer และ bilayer
กลไกการทำงานนี้มีประโยชน์ในการทำงานของสบู่และสารซักฟอก (detergents) โดยประจุลบของกรดไขมันสามารถรวมตัวกับโซเดียมไอออนหรือโพแทสเซียมไอออนในสารละลาย NaOH หรือ KOH ได้เป็นเกลือของกรดไขมัน หรือเรียกว่าสบู่โดยที่กรดไขมันสามารถทำปฏิกิริยากับเบส เช่น โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เรียกปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นนี้ว่า ปฏิกิริยาแซฟอนิเคชัน(saponification) ได้เกลือโพแทสเซียมของกรดไขมัน หรือเรียกว่าเกลือของกรดไขมันซึ่งเกลือของกรดไขมันเหล่านี้จะหันปลายทางด้านไม่มีขั้วไปจับกับสิ่งสกปรกหรือสารที่ไม่ละลายน้ำออกมาในรูปไมเซลล์และถูกชะล้างออกไปกับน้ำ
ภาพที่ 2 สบู่ชำระล้างสิ่งสกปรกโดยจะไปจับกับสิ่งสกปรกบนพื้นผิวหน้าในรูปไมเซลล์ จากนั้นไมเซลล์จะถูกชำระออกด้วยน้ำ
การใช้ประโยชน์จากหลักการของไมเซลล์สามารถนำไปพัฒนาใช้ในทางเภสัชกรรมและเครื่องสำอางได้
เอกสารอ้างอิง
ธิดา อมร. เอกสารประกอบการสอนวิชาชีวเคมีทั่วไป. มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมด็จเจ้าพระยา
ศุภศิษฐ์ อรุณรุ่งสวัสดิ์. ชีวเคมีพื้นฐาน.บริษัทสำนักพิมพ์ท้อปจำกัด.2552.
พรเพ็ญ วีระวัฒกานนท์.2548.การเกิดปฏิกิริยาในสารละลายไมเซลล์. วารสารวิจัยวิทยาศาสตร์การแพทย์ 19(2), 165–181.
ไม่พลาดทุกเรื่องราวอย่าลืมกดแชร์กดไลค์
https://bsru.net/profile/tida-am/
คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา http://sci.bsru.ac.th/scitechbsru/
มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา
Facebook fanpage :https://www.facebook.com/groups/525278350884238