ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แนวโน้มการใช้ตัวทำละลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม หรือ "ตัวทำละลายสีเขียว" ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอาง และเภสัชกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตัวทำละลายดีปยูเทคติกจากธรรมชาติ (Natural Deep Eutectic Solvents : NaDES) ซึ่งสังเคราะห์จากสารชีวภาพที่ปลอดภัยและย่อยสลายได้ NaDES ถือเป็นทางเลือกใหม่ที่ยั่งยืน แทนที่ตัวทำละลายแบบดั้งเดิม เนื่องจากมีความปลอดภัยต่อผู้บริโภค ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และมีต้นทุนการผลิตต่ำ

สารประกอบฟีนอล (phenolic compounds) เป็นสารที่พบตามธรรมชาติในพืชหลายชนิด เช่น ผัก ผลไม้ เครื่องเทศ สมุนไพรถั่วเมล็ดแห้ง เมล็ดธัญพืช ซึ่งถูกสร้างขึ้นเพื่อประโยชน์ในการเจริญเติบโต สารประกอบฟีนอลมีโภชนเภสัช ซึ่งสรรพคุณที่ดีต่อสุขภาพคือ มีสมบัติเป็นสารต้านอนุมูลิสระ (Antioxidant) สามารถละลายได้ในน้ำ

โครงสร้างโมเลกุลของสารประกอบฟีนอล

สารประกอบฟีนอล มีสูตรโครงสร้างทางเคมีเป็นวงแหวน ที่เป็นอนุพันธ์ของวงแหวนเบนซิน มีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH group) อย่างน้อยหนึ่งหมู่ต่ออยู่ สารประกอบฟีนอลพื้นฐาน คือ สารฟีนอล (phenol) ในโมเลกุลประกอบด้วยวงแหวนเบนซิน 1 วงและหมู่ไฮดรอกซิล 1 หมู่

รูปจาก : https://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/2585/phenolic-compounds

สารประกอบฟีนอลที่พบในธรรมชาติมีมากมายหลายชนิด และมีลักษณะสูตรโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกัน ตั้งแต่กลุ่มที่มีโครงสร้างอย่างง่าย เช่น กรดฟีนอลิก (phenolic acids) ไปจนถึงกลุ่มที่มีโครงสร้างเป็นพอลิเมอร์ เช่น ลิกนิน (lignin) กลุ่มใหญ่ที่สุดที่พบคือ สารประกอบพวกฟลาโวนอยด์ (flavonoid)

สารประกอบฟีนอลที่พบในพืชมักจะรวมอยู่ในโมเลกุลของน้ำตาลในรูปของสารประกอบไกลโคไซด์ (glycoside) น้ำตาลชนิดที่พบมากที่สุดในโมเลกุลของสารประกอบฟีนอล คือ น้ำตาลกลูโคส (glucose) และพบว่าอาจมีการรวมตัวกันระหว่างสารประกอบฟีนอลด้วยกันเอง หรือสารประกอบฟีนอลกับสารประกอบอื่นๆ เช่น กรดอินทรีย์ (organic acid) รวมอยู่ในโมเลกุลของโปรตีน แอลคาลอยด์ (alkaloid) และเทอร์พีนอยด์ (terpenoid) เป็นต้น

แหล่งที่พบสารประกอบฟีนอล พบอยู่ในส่วนของช่องว่างภายในเซลล์ (cell vacuole) ในส่วนต่างๆ ของพืช เป็นสารที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อประโยชน์ในกระบวนการเจริญเติบโตและการขยายพันธุ์ของพืชแต่ละชนิด

• ถั่วเมล็ดแห้ง ได้แก่ ถั่วเหลือง ถั่วลิสง 
• เมล็ดธัญพืช เช่น ข้าว และ งา
• ผลไม้ ได้แก่ องุ่น ส้ม กระท้อน
• เครื่องเทศ เช่น พริกไทย พริก ขิง กระเทียม หอมแดง หอมหัวใหญ่ 
• พืชเครื่องดื่ม ได้แก่ ชา โกโก้
• พืชหัว ได้แก่ มันเทศ

ตัวอย่างของสารประกอบฟินอลที่พบตามธรรมชาติในพืช

• จินเจอรอล (Gingeral) พบในขิง
• ยูจินอล (Eugenol) ใน กานพลู ตะไคร้ ใบกระเพรา
• แคปไซซิน (Capsaicin) ในพริก
• เคอคิวมิน (Curcumin) ในขมิ้น
• แคทีชิน (Catechin) ในชา

รูปจาก : http://isnff.org/files/ISNFF_Newsletter_March_2011-1.pdf

สรรพคุณของสารประกอบฟีนอล

1. ประโยชน์ต่อสุขภาพ สารประกอบฟีนอลหลายชนิดมีฤทธิ์เป็นสารต้านออกซิเดชัน (Antioxidant) ยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันและเป็นสารต้านการกลายพันธุ์ (antimutagrns) มีสรรพคุณที่ดีต่อสุขภาพ สามารถการป้องกันโรคต่างๆ โดยเฉพาะโรคหัวใจ ขาดเลือด และมะเร็ง โดยสารประกอบฟีนอล จะทำหน้าที่กำจัดอนุมูลอิสระ (Free Radical) และไอออนของโลหะที่สามารถเร่งการ เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของไขมันและโมเลกุลอื่นๆ โดยใช้ตัวเองเป็นตัวรับอนุมูลอิสระ (Free Radical) ทำให้ยับยั้งปฏิกิริยาลูกโซ่ ที่มีอนุมูลอิสระเป็นสาเหตุ แต่สารต้านอนุมูลอิสระจะถูกทำลายไปด้วย

2. ใช้เพื่อการถนอมอาหาร โดยใช้เป็นสารกันหืน ป้องกันปฏิกิริยาการออกซิเดชันของลิพิด (Lipid Oxidation)

บทความงานวิจัยเรื่อง “Designing Natural Deep Eutectic Solvents for Extraction of Phenolic Compounds and Antioxidant Application: A Case Study with Diverse Thai Rice Bran Varieties” ของ ดร.พิราพร สมบัติสุวรรณ, รศ.ดร.กรณ์กนก อายุสุข ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีไขมัน - สรบ.-LIPID กลุ่มสาขาการวิจัยเชิงกลยุทธ์ : เศรษฐกิจฐานชีวภาพ (รูปแบบการวิจัยเชิงกลยุทธ์), อาหารเพื่อสุขภาพ (อาหารสำหรับอนาคต), อาหารสำหรับอนาคต (เศรษฐกิจฐานชีวภาพ) สถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ (สรบ.)  มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี หัวข้องานวิจัยนี้มุ่งเน้นการออกแบบและพัฒนาตัวทำละลาย NaDES (Natural Deep Eutectic Solvents) ที่ผลิตจากสารชีวภาพเกรดอาหาร เพื่อนำมาใช้ในการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะสารประกอบฟีนอลจากรำข้าวสายพันธุ์ไทยที่มีความหลากหลาย พร้อมทั้งศึกษาศักยภาพของสารสกัดในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ เพื่อใช้ประโยชน์ในผลิตภัณฑ์อาหารหรือสุขภาพที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและปลอดภัยต่อผู้บริโภค

ผลการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่า NaDES เป็นทางเลือกที่มีศักยภาพในการสกัดสารออกฤทธิ์จากวัตถุดิบธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการพัฒนาแนวทางที่ยั่งยืนและปลอดภัยสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและสุขภาพในอนาคต

เอกสารอ้างอิง

Siripattanakulkajorn, C., Sombutsuwan, P., Villeneuve, P., Baréa, B., Aryusuk, K. & Durand, E. (2024). Designing Natural Deep Eutectic Solvents for Extraction of Phenolic Compounds and Antioxidant Application: A Case Study with Diverse Thai Rice Bran Varieties. ACS Food Science & Technology, 4(10), 2462-2473. https://doi.org/10.1021/acsfoodscitech.4c00584

นิธิยา รัตนาปนนท์ และ พิมพ์เพ็ญ พรเฉลิมพงศ์. (ม.ป.ป.). Phenolic compounds / สารประกอบฟีนอล. https://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/2585/phenolic-compounds