พิษวิทยาของสารพิษในกลุ่ม Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) ในอาหาร

พิษวิทยาของสารในกลุ่ม Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) ในอาหาร วริ ัลพชั ร ฉัตรเจรญิ ชัยกลุ

คานา Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) น้นั เปน็ กล่มุ ของสารอินทรยี ์พวกหน่ึง ท่ีพบได้โดยปกติ ในสภาพแวดลอ้ มตามธรรมชาติ เชน่ ตามแหลง่ ของเชื้อเพลิงฟอสซลิ และการเผาไหมข้ องชีวมวลต่างๆ ซง่ึ แม้วา่ PAH นนั้ จะพบไดโ้ ดยง่ายทว่ั ไปในธรรมชาติ แต่ PAH กม็ ีคุณสมบัตทิ ี่มีความเป็นพิษต่อส่ิงมีชวี ิตต่างๆรวมทง้ั มนษุ ยด์ ว้ ย โดยเฉพาะความสามารถในการเป็นสารก่อมะเร็ง (Carcinogen) ท่ีมีประสทิ ธิภาพ ซึ่งทาให้เกดิ โรคมะเรง็ (Cancer) และเนื้องอก (Tumor) ในสิ่งมีชีวิต โดยนอกจากนน้ี ้ัน PAH ยงั สามารถเกดิ การปนเปื้อน เขา้ สู่อาหารท่ีใช้ในการบรโิ ภคได้ด้วยโดยผ่านทางกระบวนการการประกอบอาหารและส่งิ แวดล้อมต่างๆ ซ่ึง กอ่ ให้เกิดปัญหาในด้านสุขอนามยั ของอาหาร ดงั นนั้ แลว้ เพือ่ ให้เกิดความเขา้ ใจมากขนึ้ เก่ยี วกบั ขอ้ มูลของ PAH ทางผจู้ ดั ทาได้จัดทาบทเรียนฉบบั น้ี ขึ้นเพ่ือนาเสนอขอ้ มูลเกี่ยวสารในกลุ่ม PAH ในเชงิ พษิ วทิ ยาทางอาหาร ซงึ่ ผู้จดั ทานัน้ ได้ไปทาการค้นคว้ามา จากแหลง่ ข้อมูลตา่ งๆรวมไปถึงงานวิจัยตา่ งๆท้ังในและต่างประเทศ โดยมจี ุดมุ่งหมายเพ่ือทาใหเ้ กิดความรู้และ ความเขา้ ใจในสารชนดิ นี้มากขน้ึ และสามารถนาไปใชใ้ นการจดั การด้านสุขาภิบาลอาหารได้ต่อไปในอนาคต โดยทง้ั น้แี ล้วหากมีความผิดพลาดหรอื บกพร่องในข้อมลู ต่างๆประการใด ผ้จู ัดทากต็ อ้ งกราบขออภยั มา ณ.ที่น้ดี ว้ ย วริ ลั พัชร ฉตั รเจริญชัยกลุ ผู้จัดทา

สารบญั 1 เบ้อื งตน้ เก่ียวกับพิษวิทยา 2 3 ปัจจัยสาคัญท่ที าใหเ้ กิดอันตรายจากสารพษิ 5 กลไกการเกิดพษิ แบบต่างๆของสารพษิ การวดั ระดบั ความรุนแรงของสารพิษ 6 Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) 7 9 แหล่งท่มี าและกลไกการเกดิ การปนเปื้อนของ PAH 11 กลไกการ Metabolism และผลของการได้รับ PAH ในอาหาร PAH ในฐานะสารก่อมะเรง็ (Carcinogen) 15 17 บรรณานกุ รม แบบทดสอบหลังบทเรยี น

เบอื้ งต้นเกี่ยวกบั พิษวทิ ยา (Introductory to Toxicology) ต้งั แตใ่ นอดีตน้นั มนษุ ยร์ ูจ้ ักกับสง่ิ ทเ่ี รียกว่า สารพษิ (Toxic) ในฐานะสง่ิ ที่ก่อใหเ้ กิดโทษหรอื อันตราย ต่อร่างกายของส่ิงมีชวี ติ โดยคาว่า Toxic นั้นมักจะใช้กับสารท่ีมลี กั ษณะเปน็ สารอนนิ ทรีย์ (Inorganic Compound) หรือสารอนิ ทรีย์ (Organic Compound) ท่ีมาจากสิ่งไม่มีชีวิต ส่วน Toxin น้นั มักจะหมายถงึ สารพษิ ที่มีลกั ษณะเป็นสารอินทรยี ์ ซง่ึ มแี หลง่ ท่ีมาจากสิ่งมีชีวติ การศึกษาเกย่ี วกบั พิษวิทยาอยา่ งเปน็ ระบบนนั้ ได้เร่มิ มาต้งั แต่เมอ่ื 500 ปที ่ีแลว้ ในสมัย Renaissance โดย Phillipus Aureolus ชาวสวสิ ท่ไี ด้ทาการศึกษาเกย่ี วกับเรอ่ื งพิษของสารตา่ งๆและได้ใหค้ าจากดั ความ ของความสัมพันธ์ระหว่างสารพิษและปริมาณ (Toxic and Doses) ไว้วา่ “All substances are poisons; there is none, which is not a poison. The right dose differentiates a poison from a remedy.”1 ซง่ึ อาจจะสรุปได้ว่าโดยจริงๆแล้วสารทกุ ชนิดนน้ั ล้วนเป็นพษิ ทง้ั สิ้น แตท่ ั้งนมี้ ันขน้ึ อยู่กบั ปริมาณของ สารท่ีได้รบั เขา้ ไป ซึ่งอาจจะกล่าวไดว้ ่าแมแ้ ต่นา้ บรสิ ทุ ธ์ิกย็ งั อาจจะกใ็ หเ้ กิดความเปน็ พิษแกร่ า่ งกายไดห้ ากได้รับ มากเกินไป แต่อยา่ งไรก็ตามยังคงมีปจั จัยหลายอยา่ งทีม่ ีความเก่ียวขอ้ งกับกบั ผลกระทบท่ีอาจจะเกดิ ขึ้นจากพิษท่ี ไดร้ บั จากสาร เชน่ ชอ่ งทางการรับสาร (Route of Exposure) อายุ (Age) ชนดิ ของส่ิงมชี ีวติ (Species) เพศ (Sex) สขุ ภาพ (Health) สภาพแวดลอ้ ม (Environment) เป็นตน้ 2 ซงึ่ ปัจจยั เหลา่ นน้ี ั้นจะทาให้ลกั ษณะของ การเกดิ พิษและความรนุ แรงจากการได้รับพิษชนดิ เดยี วกันในปริมาณท่ีเทา่ กนั แตกตา่ งกันไปตามปัจจัยเหล่าน้ี ยกตัวอย่างเชน่ การไดร้ บั สารพษิ ชนิดเดยี วกัน ในปริมาณท่ีเท่ากนั ในเด็กและผู้ใหญน่ น้ั ย่อมมีความแตกต่าง กนั เนอื่ งมากจากวา่ ในเด็กและผู้ใหญ่นน้ั สภาพร่างกายมคี วามแตกตา่ งกันในทง้ั ด้านรูปร่างและนา้ หนัก ซ่งึ ทา ให้ความทนต่อการรับสารพษิ แตกต่างกัน อีกท้ังระบบการกาจัดสารพษิ (Detoxification) ของผู้ใหญ่ท่โี ตเต็มท่ี ย่อมทางานได้สมบรู ณก์ วา่ ของเด็ก ด้วยความแตกต่างกันของปัจจยั เหล่าน้ีน้นั จงึ ได้มีการคิดค้นเทคนคิ ในการกาหนดมาตรฐานในการวดั ระดับของความเปน็ พิษตา่ งๆของสารตา่ งๆขึน้ มา เพื่อทาให้สามารถวดั ระดบั ของสารพิษต่างๆได้อยา่ งง่ายข้ึน เชน่ Median Lethal Dose (LD50) หรอื LCt50 เป็นตน้ ซงึ่ จะกล่าวในหัวขอ้ ต่อๆไปในเรื่องของการวัดระดับ สารพษิ 1 Steven G. Gilbert; A Small Dose of Toxicology, The Health Effects of Common Chemicals; p.21; Seattle; Institute of Neurotoxicology and Neurological Disorders; 2012 2 Wikipedia; Toxicology; [Online] (2013); http://en.wikipedia.org/wiki/Toxicology 1

ปจั จยั ท่ีสาคญั ในเกิดอนั ตรายจากสารพษิ เน่อื งจากว่าปัจจยั ท่เี กี่ยวข้องกบั การเกดิ ผลของการไดร้ ับพิษน้ันมอี ยู่เปน็ จานวนมาก ในบทเรียนน้ีจึง ยกมาเฉพาะปจั จัยหลกั ๆท่สี าคญั ซึง่ สง่ ผลกระทบอย่างมากในการเกดิ อนั ตรายจากสารพิษ ซง่ึ ได้แก่ปจั จัยต่างๆ ดงั นี้ • ช่องทางการได้รบั สารพษิ และบรเิ วณท่สี ารพิษออกฤทธ์ิ (Route and Site of Action) ปจั จัยนี้น้ันเป็นปัจจยั ทส่ี าคัญเป็นอยา่ งมากทจ่ี ะสง่ ผลกระทบตอ่ ความรนุ แรงของ สารพิษชนิดน้ันๆ โดยช่องทางในการไดร้ ับสารพษิ นั้นจะด้วยกนั 4 ช่องทางได้แก่ ระบบ ทางเดินอาหาร ระบบทางเดนิ หายใจ ระบบไหลเวยี นโลหิต และผวิ หนงั โดยในการศึกษาใน เรือ่ งของพษิ วิทยาทางอาหารน้นั ระบบทางเดนิ อาหารจะเป็นชอ่ งทางทส่ี าคญั ทีส่ ดุ ซ่ึงสารพิษ บางชนดิ นนั้ ชอ่ งทางการรบั สารจะสง่ ผลกระทบเปน็ อย่างมากตอ่ ผลทีเ่ กิดขนึ้ ตอ่ รา่ งกายจาก การได้รับพษิ เช่น สารพษิ ทส่ี ่งผลตอ่ การเกดิ พิษจาก Enzyme ของตบั กอ่ น หากได้รบั สาร ผ่านทางผวิ หนงั กอ็ าจจะไม่ก่อให้เกดิ ความเป็นพิษ แตห่ ากรับเขา้ ผา่ นทางเดินอาหารกอ็ าจจะ ก่อใหเ้ กิดความเป็นพิษตอ่ ร่างกายได้ • ขนาด ระยะเวลา และความถี่ (Dose, Duration and Frequency of Exposure) สารพิษบางชนดิ นน้ั เช่น ยาเบื่อหนทู ีช่ อ่ื Warfarin น้นั มีคุณสมบตั ิในการยับยั้งการ ทางานของเกลด็ เลือดฝอยในกระเพาะอาหาร ซึ่งผลจากการทดลอง3 แสดงใหเ้ หน็ วา่ การ ได้รับสารนีท้ างปากในหนูทดลอง ในปรมิ าณทเ่ี ท่ากันระหว่างการให้เพียงหน่ึงครง้ั และการให้ แบง่ ให้เปน็ 3 คร้งั ส่งผลตอ่ หนทู ดลองแตกตา่ งกนั โดยในการให้ปริมาณเต็มเพียงคร้งั เดียว นน้ั พบว่าหนทู ดลองไม่ตายเลย แต่พอแบ่งให้ 3 ครั้งในเวลาเทา่ ๆกนั นนั้ ปรากฏว่าหนทู ดลอง ตายท้ังหมด ซงึ่ มสี าเหตุเกิดจากร่างกายไม่สามารถฟนื้ สภาพได้ทัน หลงั จากไดร้ ับสารพิษคร้งั แรกและคร้ังท่สี องมาแล้ว ซงึ่ มีลกั ษณะคลา้ ยกับยาบางชนิด ซงึ่ เป็นในทางตรงข้ามเชน่ หาก ให้ตามปรมิ าณท่ีต้องการแกผ่ ู้ป่วยเพียงครัง้ เดยี ว อาจจะก่อให้เกิดความเป็นพิษได้ จงึ จาเป็นตอ้ งแบ่งให้หลายๆคร้ังจนไดป้ รมิ าณตามที่ตอ้ งการ 3 รศ.ดร.แก้ว กงั สดาลอาไพ; พิษวิทยาทางอาหารและโภชนาการ; p.13-14; กรุงเทพมหานคร; สถาบนั วิจยั โภชนาการ ม.มหิดล; 2546 2

กลไกการเกดิ พษิ แบบตา่ งๆของสารพษิ 4 ในการเกดิ พิษในรา่ งกายของสารพษิ ตา่ งๆนัน้ มักจะเกิดจากการเขา้ ไปเปล่ยี นแปลงสมดุลการทางาน ของระบบเซลล์ตา่ งๆในรา่ งกาย ทาให้เกดิ การทางานทผ่ี ดิ ปกติของเซลล์ ทาใหเ้ ซลล์ตายซึ่งจะส่งผลกระทบ ตอ่ เนือ่ งไปถึงระบบเน้ือเยื่อและอวัยวะตา่ งๆในร่างกาย ซงึ่ รา่ งกายนัน้ ในบางครัง้ อาจจะมีความทนทานต่อ สภาวะความเปน็ พิษท่ีเกิดขน้ึ ในร่างกายไดใ้ นระดับหนึ่ง โดยอาศยั กระบวนการการกาจัดพิษ และการสรา้ ง เซลล์ข้ึนมาใหม่ทดแทนเพื่อทาใหร้ ่างกายสามรถทางานตอ่ ไปได้ ในสว่ นนข้ี องบทเรยี นจะเป็นการกล่าวถึงกลไกการเกดิ พษิ แบบต่างๆ หลงั จากไดร้ บั สารพิษเข้าสู่ ร่างกายผา่ นทางช่องทางตา่ งๆดังท่ีได้กลา่ วไปแลว้ ในเรื่องปจั จัยที่สาคัญในการเกิดอนั ตรายจากสารพิษ • การรบกวนการจบั ตวั กันระหวา่ ง Ligand และ Receptor ต่างๆของร่างกาย ในการทางานของระบบต่างๆของรา่ งกายในระดับโมเลกุลของสารชวี เคมนี น้ั จะมี การทาปฏิกิริยากันระหว่างสารชีวะเคมตี ่างๆในร่างกาย (Ligand) และสว่ นรับสาร (Receptor) ของเซลล์เปา้ หมาย ซง่ึ กระบวนการในการทางานทางชวี เคมเี หล่านน้ี ั้น จาเป็น อย่างมากทีจ่ ะต้องมีความเขา้ กันไดร้ ะหวา่ ง Ligand และ Receptor เป้าหมายในคุณสมบตั ิ ของ Stereo โครงสร้างทางเคมี ซ่งึ สารพษิ ในบางกลมุ่ นนั้ มีคุณสมบัติในการเปล่ียนแปลง โครงสร้างของ Ligand และ Receptor หรือขัดขวางการจับตัวกันระหว่าง Ligand และ Receptor ตา่ งๆ ซงึ่ จะส่งผลให้การทางานของเซลลท์ ถ่ี ูกรบกวนการทางานเหล่าน้ลี ม้ เหลว โดยเฉพาะระบบที่พึง่ พาการทางานทางชีวเคมเี หลา่ นี้มากๆเช่น ระบบประสาทและระบบ ตอ่ มไร้ทอ่ • ขดั ขวางการทางานของเย่อื ห้มุ เซลล์ ลกั ษณะของความเปน็ พิษในรูปแบบน้ีน้ันจะเข้าไปยับยั้งการทางานของผนงั เซลล์ ซ่ึง ควบคมุ การเข้าออกของสาร และการส่งต่อของสัญญาณไฟฟา้ ต่างในกรณีท่เี ป็นเซลลป์ ระสาท ซึง่ จะทาให้เซลลต์ ายไดจ้ ากการขาดสมดลุ ทางเคมี และจะทาให้การสง่ ต่อสัญญาณประสาท ผิดพลาดในกรณีท่ีเปน็ เซลล์ประสาทซึ่งจะทาให้เกดิ ภาวะอัมพาตได้ นอกจากนี้นน้ั สารพิษ บางชนดิ ยงั อาจทาลายเยือ่ หุ้มเซลล์หรือเยอื่ หุ้ม Organelle ต่างๆ ได้ 4 รศ.ดร.แก้ว กงั สดาลอาไพ; พษิ วิทยาทางอาหารและโภชนาการ; p.17-20; กรุงเทพมหานคร; สถาบนั วิจยั โภชนาการ ม.มหิดล; 2546 3

• รบกวนการสร้างพลังงาน สารพิษหลายชนดิ นั้นมคี ุณสมบัติในการขัดขวางกระบวนการสร้างกลมุ่ ของ สารอินทรยี ท์ ใ่ี ห้พลังงานสงู เช่น Adenosine Triphosphate (ATP) ซึ่งเป็นแหล่งพลังงาน ศกั ย์เคมที ส่ี าคัญของเซลล์ โดยสารพิษเหล่าน้สี ามารถไปยบั ยง้ั Oxygen ซึ่งเปน็ ตัวรบั อิเล็กตรอน (Electron Acceptor) ในกระบวนการของการขนส่งอเิ ล็กตรอน (Electron Transport System) ซึง่ เปน็ กระบวนการสดุ ทา้ ยของการหายใจระดับเซลลแ์ บบใช้ออกซิเจน (Aerobic Cellular Respiration) เมอ่ื เซลล์ไม่สามารถทจี่ ะสงั เคราะห์ ATP ได้ระบบการ ทางานของเซลลก์ จ็ ะล้มเหลว และทาใหเ้ ซลลต์ ายในทีส่ ดุ • จบั ตวั กับโมเลกลุ ขนาดใหญ่ในเซลล์ สารพิษหลายชนดิ นั้นมีกลไกการเกิดพิษได้ดว้ ยการไปจบั ตัวกับสารชวี โมเลกลุ ขนาด ใหญใ่ นเซลล์ เชน่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมนั และพวก Nucleic Acid (เชน่ DNA และ RNA) ซ่ึงการจับตัวกับสารชวี โมเลกุลเหล่านจ้ี ะส่งผลใหเ้ กิดการเปลยี่ นแปลงของกระบวนการ ทางชวี เคมภี ายในเซลล์ ตวั อย่างของการเกิดพษิ ซึ่งเป็นผลจากการท่สี ารพิษเข้าไปจับกบั โมเลกุลขนาดใหญ่ ภายในเซลลน์ ัน้ ได้แก่ การเกิดโรคการเกดิ โรคมะเร็ง (Cancer) ซึง่ เป็นผลท่เี กดิ จากสารพิษใน กลุ่มสารก่อมะเรง็ (Carcinogen) ซง่ึ สารเหล่านี้น้นั มคี ณุ สมบัติในการจับตัวเขา้ กบั โมเลกุล สารจาพวกกรด Nucleic ซง่ึ ส่งผลให้การเกดิ การเปล่ียนแปลงโครงสรา้ งของลาดบั คู่เบส (Codons) ในโมเลกุลซึ่งก่อให้เกิดความผิดปกตใิ นกระบวนการสงั เคราะห์ Peptide และ โปรตนี ซ่งึ ในบางครงั้ อาจจะก่อให้เกดิ การแบ่งเซลล์ (Mitosis) ทีผ่ ดิ ปกตไิ ปและก็ให้เกิด โรคมะเรง็ 5 • การรบกวนสมดุลของแคลเซ่ียมในร่างกาย สารพษิ บางชนิดเช่น กลมุ่ Nitrophenol, Quinone, Peroxide, Dioxin และ Alkene ซึง่ รวมไปถึง Ion โลหะหนักบางชนิดนัน้ มีคุณสมบัติในการรบกวนการทางานของ สมดลุ Calcium ในรา่ งกาย ซึ่งส่งผลก่อใหค้ วามผิดปกติของการทางานของระบบกล้ามเน้ือ ซง่ึ Calcium น้นั เป็นตวั ควบคุมปฏกิ ริ ิยาการยดื หดตัวของกล้ามเน้ือ (Contractile Reaction) นอกจากนี้สารพษิ เหลา่ นย้ี ังอาจก่อใหเ้ กิดการปล่อย Calcium จากออกมาจาก แหลง่ กกั เก็บในเซลลม์ ากผดิ ปกติ ซ่ึงอาจก่อใหเ้ กดิ อาการขาดเลอื ดได้ 5 Wikipedia; Carcinogen; [Online] (2013); http://en.wikipedia.org/wiki/Carcinogen 4

การวัดระดับความรุนแรงของสารพิษ จากทไ่ี ดก้ ลา่ วไว้แลว้ ในส่วนก่อนหนา้ นีข้ องบทเรียนฉบับน้ี วา่ ในความเป็นจรงิ แล้วสารทุก ชนิดน้นั ล้วนมคี วามเปน็ พษิ ในตวั ทั้งสิ้น โดยทง้ั น้นี น้ั ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารท่ีไดร้ บั ว่ามีปรมิ าณมากเท่าไหร่ และระดับการตอบสนองของร่างกายต่อปริมาณของสารเหลา่ นน้ี ั้นล้วนไม่เท่ากัน ตามชนดิ ของสารแตล่ ะชนิด ซง่ึ เมอื่ เปน็ เชน่ นแ้ี ล้วจึงจาเปน็ ท่ีจะต้องมีค่าดัชนชี ้ีวัดถึงระดับความเปน็ พิษ (Toxicity) ของสารแตล่ ะชนดิ ซง่ึ ดชั นชี ีว้ ัดที่เปน็ ทีนยิ มใช้กันมากนนั้ กค็ ือค่า Lethal Dose 50 (LD50) Lethal Dose 50 (LD50)6 Lethal Dose 50 หรือ LD50 น้ันเปน็ หน่วยทใ่ี ชว้ ดั ระดบั ความเป็นพิษของสารเคมี หรือเชื้อโรคต่างๆ โดยมีหน่วยเปน็ หนว่ ยมวลของสาร/ 1 หนว่ ยมวลของสตั วท์ ดลอง เช่น mg./Kg. เปน็ ต้น ซึ่งเป็นปริมาณของ สารท่ีทาให้สตั วท์ ดลองจานวน 50% ของกลมุ่ ตัวอย่างถึงแก่ความตาย โดยหากยกตวั อย่างเช่น ใหส้ ารเคมชี นดิ หนึง่ จานวน 100 mg. แกห่ นูกล่มุ หนึ่งซงึ่ มนี ้าหนกั ตวั เทา่ กันคอื 100g แลว้ ทาใหห้ นจู านวน 50% ถึงแก่ความ ตายนัน้ กจ็ ะไดค้ ่า LD50 = 1 g./Kg. เปน็ ต้น ซ่ึงยิง่ ค่า LD50 ย่งิ มคี า่ น้อยเทา่ ไหร่ยิ่งหมายความวา่ สารชนดิ น้นั ๆ ยงิ่ มีคา่ ความเป็นพิษสงู เท่าน้นั แต่อยา่ งไรก็ตามค่า LD50 ของสารชนิดเดยี วกันน้นั อาจจะมีความแตกตา่ งกัน โดยข้นึ อยกู่ ับช่องทางการได้รับสารพษิ ว่าเปน็ ในทางใด เช่นหากเปน็ สารพิษทส่ี ง่ ผลต่อระบบทางเดินอาหาร แต่ ได้รบั สารพิษทางผวิ หนัง คา่ LD50 ท่วี ัดได้อาจจะมีคา่ สงู มากกว่าการไดร้ ับทางปาก ในบางคร้ังนัน้ คา่ LD50 น้ันอาจจะใช้แทนด้วยค่า LCt50 (Lethal Concentration and Time) โดยคา่ LCt50 น้ันมหี น่วยเปน็ mg.-min/m3 ซง่ึ หมายความวา่ คา่ ความเขม้ ขน้ ของสาร (มวล/ปรมิ าตร) ที่ทาให้ สตั วท์ ดลองจานวน 50% ถึงแก่ความตายในเวลา 1 นาที ซ่งึ หน่วย LCt50 นน้ั มักจะใชใ้ นทางการทหารเพอ่ื วัด ระดับความเป็นพษิ ของอาวธุ เคมีมากกว่าท่จี ะมาใชท้ ว่ั ๆไป7 6 Wikipedia; Mean Lethal Dose; [Online] (2014); http://en.wikipedia.org/wiki/Median_lethal_dose 7 Wikipedia; Haber’s Law [Online] (2013); http://en.wikipedia.org/wiki/Haber%27s_Law 5

Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) Polycyclic Aromatic Hydrocarbon/ Polynuclear Aromatic Hydrocarbon (PAH) นั้นเปน็ กล่มุ ของสารอนิ ทรีย์โมเลกลุ ใหญ่ ทมี่ ีลักษณะเป็นการรวมตัวกันของโมเลกลุ วงแหวน Aromatic ซง่ึ ประกอบดว้ ยธาตุเพียงสองชนิดคอื Carbon และ Hydrogen เท่านั้น โดยสารในกลมุ่ นีน้ ั้นมลี กั ษณะทาง กายภาพ8โดยทั่วไปคือ ไมม่ ีสหี รอื มสี ตี ัง้ แตส่ ีขาวไปจนถึงสีเหลืองอมเขยี วซีด และมกี ลิ่นคอ่ นข้างฉนุ และมี คณุ สมบตั ิเป็นสารอนิ ทรยี ท์ ี่มีความเสถยี รค่อนข้างต่า (Volatile Organic Compound: VOC) ซง่ึ จะระเหย และทาปฏิกริ ิยาไดง้ า่ ย โดยแหลง่ ที่พบ PAH โดยทว่ั ไปในธรรมชาติกค็ ือ พวกกลุม่ เชอื้ เพลงิ ฟอสซลิ (Fossil Fuel) ตา่ งๆเชน่ ปโิ ตเลยี ม และถ่านหิน เปน็ ตน้ และยังสามารถพบไดจ้ ากการเผาไหมส้ ารชีวมวล (Biomass) ตา่ งๆ ซ่งึ รวมไปถงึ อาหารทท่ี าผ่านการป้ิงย่างหรือรมควันอีกด้วย9 ภาพแสดงลกั ษณะโครงสรา้ งของ Aromatic Ring (ซา้ ย) ซ่งึ เมือ่ เกิดการประสานตัวกนั จะกอ่ ใหเ้ กิดโครงสรา้ งโมเลกุล PAH (ขวา) คณะกรรมวิทยาศาสตร์สาหรบั อาหารแห่งสหภาพยุโรป (EU Scientific Committee for Food: EU SCF) ได้ขึ้นทะเบยี นเฝา้ ระวังการปนเป้อื นของสารในกลมุ่ PAH ในอาหารท้งั หมด 16 ชนิดดงั น้ี10 • Benzo[a]pyrene • Benzo[a]anthracene • Benzo[b]fluorathene • Benzo[j]fluorathene 8 US Department of Health and Human Services; Toxicological Profile for PAH; p.3; Atlanta, Georgia; 1995 9 Wikipedia; Polycyclic Aromatic Hydrocarbon [Online] (2014); http://en.wikipedia.org/wiki/Polycyclic_aromatic_hydrocarbon 10 Donata Lerda; Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) Factsheet; 3rd Edition; pp.1-2; European Commission Joint Research Centre; Geel, Belgium; 2010 6

• Benzo[k]fluorathene • Benzo[b]fluorathene • Benzo[ghi]perylene • Chrysene • Cyclopenta[cd]pyrene • Dibenzo[a,h]anthracene • Dibenzo[a,e]pyrene • Dibenzo[a,h]pyrene • Dibenzo[a,i]pyrene • Dibenzo[a,l]pyrene • Indeno[1,2,3,cd]pyrene • 5-Methylchrysene โดยสารในกล่มุ PAH เหลา่ นน้ี ั้นเปน็ สารท่ีมักจะพบปนเปื้อนในอาหาร จงึ ได้รับการขนึ้ ทะเบยี นเฝา้ ระวังโดย EUSCF แหล่งทีม่ าและกลไกการเกิดการปนเปอ้ื นของ PAH ในอาหาร อย่างที่ได้กลา่ วไปในข้างตน้ ถงึ เรือ่ งขององค์ประกอบทางเคมขี อง PAH ว่าเป็นสารทปี่ ระกอบดว้ ย อะตอมของ Hydrogen และ Carbon ในลกั ษณะของวงแหวน Aromatic ประสานกนั (Fused) ดังน้นั แลว้ สารอนิ ทรีย์ทุกชนิดนั้น ซ่ึงเป็นสารประกอบท่ีประกอบดว้ ยอะตอมของ Carbon และ Hydrogen เป็นหลกั ล้วนมคี วามเป็นไปได้ทจี่ ะเกิดการเปลยี่ นแปลงโครงสรา้ งเป็น Aromatic Ring เมื่อไดร้ บั ความรอ้ นจากการเผา ไหม้ ซง่ึ Aromatic Ring นั้นเมือ่ ได้รับความร้อนอยา่ งตอ่ เนื่อง กจ็ ะก่อให้เกิดการประสานตวั กนั กลายเป็นPAH ซง่ึ จะออกมาในรปู แบบของไอระเหยและควนั หรือเขม่าได้11 11 V. Kisrov, et al.; Formation Mechanism of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon beyond the Second Aromatic Ring; Journal of Physical Chemistry; 117(23); pp. 4794-4816; 2013 7

สาหรบั ในอาหารนน้ั มีความเป็นไปได้ 2 ทางท่จี ะเกิดการปนเปื้อนของ PAH ลงสู่อาหารได้ กค็ อื จาก PAH ท่เี กิดจากการเผาไหม้ของเชอ้ื เพลิงท่ใี ชใ้ นการประกอบอาหารซง่ึ กรณีน้มี ักเกดิ กับอาหารรมควัน และ อาหารทปี่ ง้ิ ย่างโดยอาหารสมั ผสั กบั ควันและเขมา่ จากการเผาไหม้เชื้อเพลงิ โดยตรง ซ่งึ จากผลการศึกษา12 พบว่าปรมิ าณการปนเป้ือนของ PAH ในเน้อื ยา่ ง (Charred Meat) นน้ั อาจจะสูงถึง 10-20 µg/Kg. เลยทีเดียว อาหารประเภทรมควันน้นั ตวั อาหารจะเกิดการสมั ผสั กบั เขมา่ และควนั จากการเผาไหมเ้ ชอ้ื เพลิงโดยตรงซึง่ ควนั และเขม่าเหล่านจี้ ะ โมเลกุลของ PAH หลายๆชนดิ ทเ่ี กิดจากการเผาไหม้เช้ือเพลงิ ปนออกมาดว้ ย สว่ นในอีกกรณีหนึ่งน้นั เกดิ จากการเผาไหมข้ องตวั อาหารเอง โดยเฉพาะในสว่ นทเี่ ป็นไขมัน (ส่วนที่ เปน็ Triglyceride ซ่งึ เปน็ ไขมันทีม่ มี ากทสี่ ดุ ในอาหาร) ซ่งึ มีลักษณะโครงสร้างโมเลกุลเป็น Carbon สายยาว ของกรดไขมนั (Fatty Acid) ตอ่ กบั โมเลกลุ ของ Glycerol13 ซึ่งเมือ่ โดนความร้อนแลว้ จะเกิดการสลายตัวของ พันธะระหวา่ งอะตอมของ Carbon โดยในเฉพาะกรดไขมันชนิดทีไ่ ม่อ่มิ ตัว (Unsaturated Fatty Acid) ซง่ึ จะ มพี นั ธะระหว่างอะตอม Carbon บางจุดที่เปน็ พันธะคู่ (Double Bond) โดยพันธะคู่นัน้ จะเป็นจุดทเี่ กดิ การ สลายตัวกอ่ นเน่ืองจากแรงยึดเหนย่ี วระหวา่ งโมเลกุลนัน้ ต่ากว่าพันธะเดี่ยว (Single Bond)14 ซ่งึ เม่อื พันธะ ระหวา่ งโมเลกลุ Carbon เกดิ การสลายตัว ก็จะก่อใหเ้ กดิ โมเลกลุ ทเ่ี ปน็ อสิ ระขึ้น ซึง่ โมเลกุลเหลา่ นี้บางสว่ น 12 Phillipe DH.; Polycyclic Aromatic Hydrocarbon in Diets; Journal of Mutation Research; 443(1-2); pp.139- 147; 1999 13 Wikipedia; Triglyceride; [Online] (2014); http://en.wikipedia.org/wiki/Triglyceride 14 Jim Clark; Covalent Bond; [Online] (2012); http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/covalent.html 8

อาจจะเกิดการเปลีย่ นแปลงโครงสรา้ งเป็น Aromatic Ring โดยความร้อน แลว้ เกดิ การประสานตัวกนั เปน็ สารประกอบ PAH ต่อไป อาหารประเภทปิง้ ยา่ งนั้น เมือ่ ในส่วนของสารประกอบ Hydrocarbon ในอาหาร โดยเฉพาะในสว่ นของไขมันโดนความร้อนนั้น บางสว่ นอาจจะเกดิ การเปลีย่ นแปลงโครงสรา้ งกลายเปน็ PAH ได้ กลไกการ Metabolism และผลของการไดร้ บั PAH ในอาหาร โดยสว่ นใหญแ่ ล้วนน้ั PAH จะเขา้ สรู่ า่ งกายได้โดยผา่ นทางระบบทางเดินหายใจมากกว่าระบบทางเดิน อาหาร เน่อื งจากวา่ PAH นนั้ มีคุณสมบตั ิทีเ่ ป็นโมเลกุลไมค่ ่อยเสถยี ร (VOC) และมักจะลอยปะปนมากับควันท่ี เกดิ จากการเผาไหม้เช้อื เพลิงท่เี ป็นสารอนิ ทรยี ์ ดงั น้ันโอกาสทจี่ ะไดร้ บั PAH เขา้ สู่รา่ งกายผ่านทางระบบ ทางเดนิ หายใจน้นั จะมสี งู กว่าการไดร้ บั ผ่านทางระบบทางเดนิ อาหาร ซึง่ PAH ทจ่ี ะเขา้ สู่ร่างกายผา่ นทางระบบ ทางเดินอาหารนน้ั มักจะอยู่ในรปู ของเขมา่ ที่ตดิ อยบู่ นอาหาร ดังที่ได้กล่าวไวใ้ นสว่ นก่อนหน้านข้ี องบทเรยี น เน่ืองจากว่าบทเรียนฉบับนเี้ น้นในเรอ่ื งการปนเปื้อนของ PAH ในอาหาร จึงจะขอยกมาเพียงแคผ่ ลกระทบท่ี ได้รบั จากการรับทางระบบทางเดนิ อาหารเท่านั้น โดยสว่ นใหญ่แล้ว PAH นน้ั จะถกู Metabolize ไดโ้ ดย CYP Enzyme ในตับ และส่วนท่ีเหลืออน่ื ๆนนั้ จะถูก Metabolize ได้ทตี่ อ่ มหมวกไต (Adrenal Gland), ต่อมไทรอยด์ (Thyroid Gland) และลาไสเ้ ลก็ (Small Intestine)15 โดยในช่วงเริม่ ต้นนัน้ จะถกู แปลงสภาพเปน็ สารประกอบ Epoxide ก่อนทจี่ ะแปลงสภาพ เปน็ สารประกอบอนุพนั ธข์ อง Dihydrodiol และ Phenol ซ่ึงจะสามารถจะจบั กับโปรตีนชนิดต่างๆในรา่ งกาย 15 Kiefer F, Cumpelik O, Wiebel FJ.; Metabolism and cytotoxicity of benzo[a]pyrene in the human lung tumour cell line NCI-H322; Xenobiotica 18; pp.747–755.; 1988 9

เชน่ Glutathione แล้วซึง่ จะเกดิ เปน็ สารทส่ี ามารถขับออกจากอจุ จาระและปัสสาวะได้ โดยท้งั นี้น้นั กลไกการ Metabolism อาจจะมีความแตกตา่ งกนั บา้ งใน PAH แตล่ ะชนิด จากผลงานการศึกษาหลายๆช้นิ น้นั พบผลกระทบในเชงิ ลบต่อร่างกายของสตั วท์ ดลองทไี่ ด้รับสารใน กลมุ่ PAH บางชนดิ ผา่ นเข้าทางระบบทางเดนิ อาหาร โดยนกั วจิ ยั นั้นไดใ้ ชว้ ธิ กี ารผสมสารในกลุ่ม PAH ลงไปใน อาหารของสัตว์ทดลองเพ่ือศึกษาถึงผลกระทบท่เี กิดขึน้ ตอ่ สัตว์ทดลอง (ยงั ไม่มีการศึกษาถึงผลกระทบกบั มนุษย์ เน่อื งจากข้อจากดั ด้านจรยิ ธรรม) ซ่ึงอาจจะแบ่งออกเป็นผลกระทบตอ่ ระบบตา่ งๆของร่างกาย ทเ่ี หน็ ลกั ษณะ ของผลกระทบได้อยา่ งชดั เจน (ไมน่ บั รวมทสี่ งสัยวา่ อาจจะเกิดความเสย่ี งได)้ โดยมีได้ดังนี้ • ผลกระทบต่อระบบเลอื ด (Hematological Effect) จากการศกึ ษาของ Legaverend et al. (1983)16 พบวา่ หนทู ดลองที่ได้รบั Benzo[a]pyrene ในปริมาณ 120 mg./Kg./day เปน็ เวลา 180 วัน ผ่านทางอาหาร มีการตาย เกดิ ขึน้ โดยมีการผ่าพสิ ูจน์ซากแลว้ พบวา่ มอี าการของการเลือดออกภายใน (Hemorrhage) และการ ติดเชือ้ (Infection) ซึ่งมสี าเหตมุ าจากการลดลงของปรมิ าณเมด็ เลือดต่างๆ (Pancytopenia) • ผลกระทบต่อระบบสบื พนั ธ์ุ (Reproductive Effect) จากผลการศึกษาของ Mckenzie and Angevine (1981)17 พบว่าหนทู ดลองท่ีได้รบั Benzo[a]pyrene ผ่านทางอาหารนั้น มผี ลทาใหเ้ กิดการแท้งลูกในหนูทดลองเพศเมยี โดย % ของ การเกิดการแท้งลูกเพศเมียน้ันสอดคล้องกบั ปริมาณ และความถีข่ อง Benzo[a]pyrene ทไ่ี ด้รับ และ ยังพบความสอดคล้องกับการเพิม่ ข้นึ ของอัตราการเปน็ หมัน (Sterility) ในหนูทดลองอีกด้วย นอกจากผลกระทบต่อระบบต่างๆของร่างกายแลว้ สารในกลุม่ PAH น้ันยงั เปน็ ท่รี ้จู กั กันดใี นฐานะเปน็ สารกอ่ มะเร็ง (Carcinogen) ท่รี นุ แรง ซึ่งจะได้กล่าวรายละเอยี ดต่อไปในสว่ นถดั ไปของบทเรียน 16 Legraverend C, Harrison DE, Ruscetti W, et al.; Bone marrow toxicity induced by oral benzo( a)pyrene: Protection resides at the level of the intestine and liver.; Toxicol Appl Pharmacol; 70 pp.390-401.; 1983 17 Mackenzie KM, Angevine DM.; Infertility in mice exposed in utero to benzo[a]pyrene.; Biol Reprod; 24 pp.183-191.; 1981 10

PAH ในฐานะสารกอ่ มะเร็ง สารในกลมุ่ PAH นัน้ เป็นทรี่ ู้จักันมานานแลว้ วา่ เป็นสารทม่ี ีคุณสมบัติเป็นสารก่อมะเร็ง (Carcinogen) ทีร่ ้ายแรงชนิดหนงึ่ ซงึ่ สารก่อมะเรง็ น้นั หมายถึงสารที่มศี กั ยภาพทที่ าใหเ้ กดิ โรคมะเร็ง (Cancer) และเนอื้ งอก (Tumor) ในรา่ งกายได้ โดยปกตแิ ล้วสารกอ่ มะเร็งชนิดต่างๆน้นั มักจะมีกลไกในการกอ่ ให้เกดิ โรคมะเรง็ และเนื้องอก เหมือนๆกันคือ การเข้าไปเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของ DNA หรือ RNA ซง่ึ เปน็ สารที่บนั ทึกรหสั ทางพันธุกรรม ของร่างกายเอาไว้ โดยรหัสทางพันธกุ รรมเหลา่ นี้ก็คือรหสั ของลาดับค่เู บส (Codon) ดังในรูปด้านล่าง ซึง่ จะถูก ใช้ในการกาหนดลาดบั ของกรดอะมิโน (Amino Acid) ในกระบวนการสงั เคราะห์ Protein และ Peptide ต่างๆซึ่งใช้ในการควบคุมการทางานของเซลล์ จากรูป เมอื่ มองถงึ โครงสร้างของการเรยี งตัวของ DNA น้นั จะเหน็ ไดว้ า่ จะมกี ารเรียงตัวของคูเ่ บสเปน็ ลาดบั กัน เบส (Nucleic Base)ในสายของ DNA นั้นมีดว้ ยกนั ทงั้ หมด 4 ชนดิ คือ Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C) และ Guanine (G) ซ่ึงจะมีการจับตัวกนั เปน็ ค่ๆู คือ A+T และ C+G ดังในรปู ดา้ นบน ซ่ึงเมื่อ ต้องการจะเริ่มกระบวนการสังเคราะห์ Protein หรอื Peptide นนั้ จาเปน็ ท่ีจะต้องเริ่มจากกระบวนการ RNA Transcription เสียก่อน Ribonucleic Acid หรอื RNA น้นั มีลักษณะคลา้ ยกับ DNA แต่จะไม่จบั กันเป็นสายค่เู หมือน DNA และมีชนดิ ของเบสทตี่ ่างจาก DNA คือ RNA จะไม่มีเบส Thymine (T) แตจ่ ะมีเบส Uracil (U) แทนซึง่ เบส U น้นั จะจับได้กับเบส Adenine (A) แทน Thymine (T) 11

โดยในกระบวนการ RNA Transcription นั้นจะเร่มิ จาก DNA จะทาการคลายตวั ออกจากกันช่วั คราว เพื่อให้ Messenger RNA (mRNA) ได้แทรกตัวเขา้ ไปจดั เรียงเบสให้เข้ากับลาดับของเบสท่เี รียงตัวกนั บนสาย ของ DNA โดย A จะคู่กบั U และ C จะคู่กับ G จนกระทั่งหมดสาย18 ดังในรูปต่อไปนี้ รปู แสดงกระบวนการ RNA Transcription นัน้ mRNA จะแทรกตัวเขา้ ไปทาการจัดเรยี งลาดบั เบสให้เข้ากับบนสายของ DNA ต้นแบบ หลังจาก mRNA ไดผ้ า่ นกระบวนการ Transcription แล้ว mRNA จะมีรหสั การจดั เรียงของเบสที่ เปน็ ไปตามความเข้ากันของ DNA ต้นแบบ เชน่ หาก DNA มกี ารจดั เรยี งเป็น ATCGAGCA ลาดับเบสของ mRNA ทีไ่ ด้กจ็ ะเป็น UAGCUCGU ตามลาดบั ความเข้ากนั ได้ของเบส หลังจากทไี่ ด้รหัสลาดับเบสจาก DNA มาแลว้ mRNA จะเริ่มกระบวนการ Translation ซง่ึ จะทาการ นาเอารหัสลาดับเบสจาก mRNA มาทาการจบั คู่กับ Amino Acid ชนดิ ตา่ งๆ โดย Translation RNA (tRNA) จะเบ็นตวั อ่านรหัส และให้ Ribosomal RNA (mRNA) ใน Ribosome เป็นตัวจัดเรียง Amino Acid ซ่ึงทุกๆ ลาดับการจดั เรียงเบส 3 ตวั หรือ Codon นน้ั จะแทนชนิดของ Amino Acid 1 ชนดิ หรอื เปน็ 1 รหัสควบคุมการ เริ่มหรอื หยุดการเรยี ง Amino Acid เพื่อสรา้ ง Peptide หรอื Protein 19 18Wikipedia; Transcription; [Online] (2014); http://en.wikipedia.org/wiki/Transcription_(genetics) 19 Wikipedia; Translation; [Online] (2014); https://en.wikipedia.org/wiki/Translation_(biology) 12

รปู แสดงกระบวนการ RNA Translation tRNA จะอา่ นลาดบั เบสบน mRNA และจัดเรยี ง Amino Acid โดย mRNA ใน Ribosome ตารางแสดงรหัสของ Codon ซง่ึ ก็คือลาดับคู่เบสบน mRNA โดยแตล่ ะ Codon จะเป็นการส่ังเรยี งลาดบั Amino Acid หรือคาส่ังเรม่ิ หรอื หยดุ การจดั เรยี งเชน่ AUG เรยี ง Methionine และเร่ิมกระบวนการจดั เรยี ง สว่ น UAA UAG UGA จะหยดุ การจดั เรยี ง หากลาดบั การเรียงตัวของเบสน้ันเกิดความผดิ ปกติ เช่นเกดิ การขาดหายไปเนื่องจากความเสยี หาย จากกัมมันตรังสี หรือสารเคมีบางชนิด จะทาให้กระบวนการสังเคราะห์ Protein ผดิ ปกติได้ โดยอาจจะมีการ กระโดดข้ามรหัสการเรียงตวั ของเบส ซง่ึ จะทาใหล้ าดับการจัดเรียง Amino Acid ผดิ พลาด ซงึ่ จะทาใหไ้ ด้ Peptide หรือ Protein ผิดชนดิ ซ่ึงนาไปสู่การทางานท่ีผดิ พลาดของเซลล์ หรือหากเสียหายที่ Stop Codon (Codon คาส่ังหยุด) จะทาให้เกดิ การ Translation และการเรยี งตวั ของ Amino Acid ไปเรอื่ ยๆจนหยดุ ไม่ได้ จนกวา่ จะพบกบั Stop Codon อีกครัง้ ซง่ึ อาจจะทาให้เกิด Protein ท่ีผดิ ปกตขิ นาดใหญ่ข้นึ เรื่อยๆ ซึง่ เปน็ สาเหตขุ องการเกดิ มะเรง็ (Cancer) และเนอ้ื งอก (Tumor) ได้20 20 P.M. Cox and C.R. Goding; Transcription and Cancer; British Journal of Cancer; 63(5); pp.651-662; 1991 13

สาหรบั สารจาพวก PAH แล้ว ดงั ทไ่ี ด้กลา่ วไปก่อนหน้าน้ใี นเรื่องของ Metabolism ของ PAH ซง่ึ PAH นัน้ จะเกิดการ Metabolize ไปสู่สารพวก Epoxide ซึง่ สามารถไปทาปฏกิ ริ ิยาจบั กับคู่เบสบนสายของ DNA ได้21 ซงึ่ จะก็ให้เกิดความเสยี หายต่อลาดับคเู่ บสบนสาย DNA และนาไปสคู่ วามผิดปกติในกระบวนการ Transcription และ Translation ซึง่ นาไปสูส่ าเหตุของการเกดิ มะเร็งและเนือ้ งอกดังท่ีได้กล่าวไปแล้วใน ข้างตน้ ก่อนหนา้ น้ี รปู แสดงการ Metabolize ของ Benzo[a]pyrene ซ่ึงเป็นสารในกลุ่ม PAH ชนิดหนง่ึ โดยจะถูก Metabolize ไปสสู่ ารในกลุ่ม Epoxide ซึ่งมีความสามารถในการทาปฏกิ ิรยิ ากบั เบสบนสาย DNA ซง่ึ ในรูปนี้นัน้ เป็นการทาปฏกิ ริ ยิ ากับเบส Guanine 21 Danielle Fagnani; Biological activity and environmental removal of Benzo[a]pyrene, the most carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon; Drexel U. Chem.; 367; 2010 14

บรรณานกุ รม [1] Steven G. Gilbert; A Small Dose of Toxicology, The Health Effects of Common Chemicals; p.21; Seattle; Institute of Neurotoxicology and Neurological Disorders; 2012 [2] Wikipedia; Toxicology; [Online] (2013); http://en.wikipedia.org/wiki/Toxicology [3] รศ.ดร.แกว้ กงั สดาลอาไพ; พษิ วทิ ยาทางอาหารและโภชนาการ; กรุงเทพมหานคร; สถาบนั วิจยั โภชนาการ ม.มหดิ ล; 2546 [4] Wikipedia; Carcinogen; [Online] (2013); http://en.wikipedia.org/wiki/Carcinogen [5] Wikipedia; Mean Lethal Dose; [Online] (2014); http://en.wikipedia.org/wiki/Median_lethal_dose [6] Wikipedia; Haber’s Law [Online] (2013); http://en.wikipedia.org/wiki/Haber%27s_Law [7] US Department of Health and Human Services; Toxicological Profile for PAH; Atlanta, Georgia; 1995 [8] Wikipedia; Polycyclic Aromatic Hydrocarbon [Online] (2014); http://en.wikipedia.org/wiki/Polycyclic_aromatic_hydrocarbon [9] Donata Lerda; Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) Factsheet; 3rd Edition; European Commission Joint Research Centre; Geel, Belgium; 2010 [10] V. Kisrov, et al.; Formation Mechanism of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon beyond the Second Aromatic Ring; Journal of Physical Chemistry; 117(23); pp. 4794-4816; 2013 [11] Phillipe DH.; Polycyclic Aromatic Hydrocarbon in Diets; Journal of Mutation Research; 443(1-2); pp.139-147; 1999 [12] Wikipedia; Triglyceride; [Online] (2014); http://en.wikipedia.org/wiki/Triglyceride [13] Jim Clark; Covalent Bond; [Online] (2012); http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/covalent.html [14] Kiefer F, Cumpelik O, Wiebel FJ.; Metabolism and cytotoxicity of benzo[a]pyrene in the human lung tumour cell line NCI-H322; Xenobiotica 18; pp.747–755.; 1988 15

[15] Legraverend C, Harrison DE, Ruscetti W, et al.; Bone marrow toxicity induced by oral benzo( a)pyrene: Protection resides at the level of the intestine and liver.; Toxicol Appl Pharmacol; 70 pp.390-401.; 1983 [16] Mackenzie KM, Angevine DM.; Infertility in mice exposed in utero to benzo[a]pyrene.; Biol Reprod; 24 pp.183-191.; 1981 [17] Wikipedia; Transcription; [Online] (2014); http://en.wikipedia.org/wiki/Transcription_(genetics) [18] Wikipedia; Translation; [Online] (2014); https://en.wikipedia.org/wiki/Translation_(biology) [19] P.M. Cox and C.R. Goding; Transcription and Cancer; British Journal of Cancer; 63(5); pp.651-662; 1991 [20] Danielle Fagnani; Biological activity and environmental removal of Benzo[a]pyrene, the most carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon; Drexel U. Chem.; 367; 2010 16

แบบทดสอบหลงั บทเรยี น 1. Toxic และ Toxin มคี วามแตกต่างกันอยา่ งไร ………………………………………………………………………………………………………………….............................................. ................................................................................................... ........................................................................... ............................................................................................................................. ................................................. 2. สารพษิ จะมคี วามรุนแรงมากน้อยเพียงใดน้ัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยใดบ้าง ………………………………………………………………………………………………………………….............................................. ................................................................................................... ........................................................................... ............................................................................................................................. ................................................. 3. กลไกการเกดิ พิษต่อรา่ งกายนน้ั มีอะไรบา้ ง ………………………………………………………………………………………………………………….............................................. ................................................................................................... ........................................................................... ............................................................................................................................. ................................................. 4. จงอธบิ ายถงึ LD50 ………………………………………………………………………………………………………………….............................................. ................................................................................................... ........................................................................... ............................................................................................................................. ................................................. 5. ลักษณะทีส่ าคญั ของ PAH นั้นได้แกอ่ ะไรบา้ ง ………………………………………………………………………………………………………………….............................................. ................................................................................................... ........................................................................... ............................................................................................................................. ................................................. 17

6. การปนเป้ือนของ PAH ในอาหารน้ันเกิดจากอะไรไดบ้ ้าง ………………………………………………………………………………………………………………….............................................. ................................................................................................... ........................................................................... ............................................................................................................................. ................................................. 7. อนั ตรายของ PAH ท่ปี นเป้อื นในอาหารตอ่ ร่างกายนั้นไดแ้ กอ่ ะไรบ้าง ………………………………………………………………………………………………………………….............................................. ................................................................................................... ........................................................................... ............................................................................................................................. ................................................. 18

เฉลยแบบทดสอบหลังบทเรยี น 1. Toxic น้ันคือสารพิษทม่ี ลี ักษณะเป็นสารอนนิ ทรยี ์ (Inorganic Compound) หรอื สารอินทรีย์ (Organic Compound) ท่ีมาจากสิง่ ไม่มชี ีวติ ส่วน Toxin นนั้ มักจะหมายถงึ สารพิษทมี่ ีลักษณะ เปน็ สารอนิ ทรีย์ ซ่ึงมีแหล่งท่ีมาจากส่ิงมชี วี ิต 2. ช่องทางการได้รบั สารพษิ บรเิ วณทสี่ ารพิษออกฤทธิ์ ขนาดของสารพิษที่ได้รับ ระยะเวลาท่ีได้รับ สารพษิ และความถี่ของการได้รบั สารพษิ 3. รบกวนการจับตัวกนั ระหว่าง Ligands กับ Receptors, รบกวนการทางานของเยื่อหุ้มเซลล,์ รบกวนการสรา้ งพลังงานของเซลล์, จบั ตัวกับการขนาดใหญใ่ นเซลล์ทาให้เซลลท์ างานผดิ ปกติ และรบกวนการทางานของระบบสมดลุ ของแคลเซี่ยมในร่างกาย 4. LD50 นั้นเป็นหน่วยทใี่ ช้วัดระดบั ความเป็นพิษของสารเคมี หรือเชือ้ โรคตา่ งๆ โดยมีหนว่ ยเป็น หนว่ ยมวลของสาร/ 1 หน่วยมวลของสตั ว์ทดลอง เช่น ซ่ึงเป็นปรมิ าณของสารทีท่ าให้สัตว์ทดลอง จานวน 50% ของกลุ่มตัวอย่างถึงแกค่ วามตาย 5. เป็นกลุม่ ของสารอนิ ทรีย์โมเลกุลใหญ่ ทม่ี ีลักษณะเป็นการรวมตัวกันของโมเลกุลวงแหวน Aromatic ซงึ่ ประกอบดว้ ยธาตุเพยี งสองชนดิ คอื Carbon และ Hydrogen เทา่ นน้ั โดยสารใน กลุ่มนีน้ ั้นมีลักษณะทางกายภาพโดยท่วั ไปคอื ไม่มสี ีหรือมสี ีตัง้ แตส่ ีขาวไปจนถงึ สีเหลืองอมเขียว ซดี และมีกลน่ิ คอ่ นขา้ งฉนุ และมคี ณุ สมบตั ิเป็นสารอนิ ทรียท์ ี่มคี วามเสถียรคอ่ นข้างตา่ (Volatile Organic Compound: VOC) ซงึ่ จะระเหยและทาปฏิกริ ิยาไดง้ า่ ย 6. จากการเผาไหมข้ องเช้ือเพลิงท่ีใช้ในการประกอบอาหารโดยอาหารสัมผัสกับควันและเขมา่ จาก การเผาไหม้เช้อื เพลิงโดยตรง และจากการเผาไหม้ของตัวอาหารเอง โดยสารบางชนิดในอาหาร อาจเกดิ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเป็น Aromatic Ring โดยความร้อน แลว้ เกดิ การประสานตัว กนั เปน็ สารประกอบ PAH 7. ผลกระทบต่อระบบเลือด ระบบสืบพนั ธ์ุ และการเป็นสารกอ่ มะเรง็ 19