Chirality Isomer งานวิจัยชิ้นแรกๆของหลุยส์ ปาสเตอร์ที่หลายคนไม่รู้จัก
หากพูดถึงนักวิทยาศาสตร์อัจฉริยะ หลายคนอาจจะนึกถึง เซอร์ ไอแซก นิวตัน หรือ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ แต่น้อยคนจะนึกถึงสุดยอดนักวิทยาศาสตร์อย่างหลุยส์ ปาสเตอร์ ทั้งที่ผลงานด้านการแพทย์ของเขาส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพชีวิตมนุษย์ในหลายแง่ทีเดียว
ที่ชัดเจนจนต้องรีบกล่าวถึงคือ กระบวนการถนอมอาหารที่เรียกว่า พาสเจอร์ไรซ์ (Pasteurization) เป็นการกำจัดเชื้อจุลินทรีย์ในอาหารเพื่อการยืดอายุของอาหารให้ถูกเก็บรักษาได้นาน อาหารยอดนิยมที่ใช้วิธีนี้คือ นมพาสเจอร์ไรซ์ แต่นอกจากนี้ยังใช้กับน้ำผลไม้ ไข่(แบบเหลว) เบียร์ และอาหารกระป๋องอีกมากมายหลายชนิด ซึ่งวิธีการดังกล่าวถูกตั้งตามชื่อของ หลุยส์ ปาสเตอร์ ผู้ค้นพบนั่นเอง
หลุยส์ ปาสเตอร์
หลุยส์ ปาสเตอร์ นั้นเป็นชาวฝรั่งเศส แม้โลกจะรู้จักผลงานด้านการแพทย์และชีววิทยา แต่จริงๆแล้วร่ำเรียนมาด้านฟิสิกส์และเคมี ผลงานชิ้นแรกๆของเขาก็เกี่ยวกับเคมีของผลึก จึงกล่าวได้เหมือนกันว่าเขาเป็นนักเคมี นอกจากนี้ นักประวัติศาสตร์จำนวนหนึ่งมองว่าผลงานด้านเคมีของเขาก็นับว่าสำคัญต่อโลกเคมีอย่างมาก
องุ่นเป็นผลไม้ที่มีกรดทาร์ทาริก
กรดทาร์ทาริก (tartaric acid) นั้นเป็นกรดที่พบได้ในผลไม้บางชนิด เช่น องุ่น หรือ มะขาม หลุยส์ปาสเตอร์ศึกษาเกลือของกรดชนิดนี้แล้วพบสิ่งที่น่าประหลาด นั่นคือ เมื่อฉายแสงใส่เกลือของกรดชนิดนี้ จะเกิดผลลัพธ์บางอย่าง เกลือที่มาจากแหล่งธรรมชาตินั้นจะทำให้ระนาบคลื่นแสง(โพลาไรเซชัน)เกิดการเบนไปทางหนึ่ง แต่เหลือที่สังเคราะห์ขึ้นจากห้องทดลองนั้นไม่ได้ทำให้ระนาบคลื่นแสงเกิดการเบน
ระนาบแสงเกิดการเบนได้ เมื่อผ่านสารเคมีบางชนิด
สารเคมีที่เบนระนาบคลื่นแสงได้นั้น เป็นคุณสมบัติที่เรียกว่า optical activity ที่ถูกค้นพบมาก่อนหน้านั้นแล้ว แต่หลุยส์ ปาสเตอร์ศึกษาลงลึกไปอีกว่า อะไรทำให้เกลือจากสองแหล่งมีความแตกต่างกัน ทั้งๆที่เกลือทั้งสองล้วนแล้วแต่ทำปฏิกิริยาเคมีเหมือนกันและเมื่อวิเคราะห์แล้วพบว่าทั้งสองประกอบด้วยอะตอมจำนวนเท่ากัน
การทดลองอย่างละเอียดรัดกุมของเขานำมาซึ่งข้อสรุปที่ถูกต้องว่า โมเลกุลของเกลือดังกล่าวแม้จะประกอบด้วยอะตอมจำนวนเท่ากัน แต่การจัดเรียงอะตอมนั้นเป็นเหมือนภาพกระจกสะท้อนของกันและกัน ทำให้ทำปฏิกิริยาเคมีได้ไม่ต่างกัน แต่มีสมบัติเชิงแสงแตกต่างกัน
เกลือในธรรมชาตินั้นเรียงตัวไปตามกฎมือขวา จึงทำให้ระนาบของแสงเกิดการเบน แต่เกลือที่สังเคราะห์ได้จากห้องทดลองนั้นมีทั้งเรียงตัวไปตามกฎมือขวาและกฎมือซ้ายเท่าๆกัน การเบนจึงหักล้างกันไปจนระนาบแสงที่ส่องผ่านไม่ถูกเบนนั่นเอง ผลงานด้านนี้ถือเป็นการบุกเบิกโลกเคมีเรื่องโมเลกุลที่หน้าตาเป็นภาพสะท้อนกระจกของกันและกันเรียกว่า Chirality ซึ่งเป็นสิ่งที่ใหม่มากๆในยุคนั้น การศึกษาต่อยอดด้านนี้สำคัญต่อการออกแบบโมเลกุลให้มีความจำเพาะเจาะจงมาจนถึงยุคปัจจจุบัน*
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงทักษะและความสามารถด้านการทดลองอันยอดเยี่ยมของหลุยส์ปาสเตอร์ ซึ่งส่งผลต่องานวิจัยในอนาคตของเขา
ต่อมา โรงงานหมักไวน์แห่งหนึ่งในฝรั่งเศสประสบปัญหาไวน์มีรสเปรี้ยว จึงมาปรึกษาปาสเตอร์ นี่เป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้ปาสเตอร์หันมาศึกษาการหมักอย่างจริงจังจนค้นพบความจริงอันน่าทึ่งเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตเล็กจิ๋ว ซึ่งผมจะเล่าให้ฟังในครั้งถัดๆไปนะครับ
*การศึกษา Chirality เพื่อการออกแบบโมเลกุลเป็นผลงานรางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 2001
- 4
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
