การอ้างอิง: ดวงตา กิจแก้ว, ศิริรัตน์ สังขรักษ์, ณัฑฐา ภัทรวิสิฐเศรษฐ์, สุทธิรัตน์ กิตติพงษ์วิเศษ, อาทิตย์ เพ็ชร์รักษ์. (2565). ฟลูออไรด์ – เป็นสิ่งที่ซ่อนอยู่ในน้ำชา. วารสารสิ่งแวดล้อม, ปีที่ 26 (ฉบับที่ 1).
บทความ: ฟลูออไรด์ – เป็นสิ่งที่ซ่อนอยู่ในน้ำชา
1 ภาควิชาวิศวกรรมสุขาภิบาล คณะสาธารณสุขศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
2 ภาควิชาเวชศาสตร์สังคมและสิ่งแวดล้อม คณะเวชศาสตร์เขตร้อน มหาวิทยาลัยมหิดล
3 หน่วยบริการสถานที่และเครื่องมือวิจัย งานบริการเพื่อการวิจัย สำนักงานการวิจัย คณะทันตแพทย์ศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
4 สถาบันวิจัยสภาวะแวดล้อม จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
* Email: athit.phetrak@gmail.com; athit.phe@mahidol.ac.th
ในปัจจุบัน ท่ามกลางกระแสความใส่ใจสุขภาพของคนไทย ประกอบกับความเจริญทางด้านนวัตกรรมการพัฒนางานวิจัยและผลงานทางวิชาการที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับชาและผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มจากชา ส่งผลให้มีผู้บริโภคจำนวนมากหันมาเลือกดื่มชาเพิ่มมากขึ้น หากพิจารณาแล้วจะพบว่าในอดีตที่ผ่านมาการดื่มชานั้นได้รับความนิยมในกลุ่มผู้สูงอายุเท่านั้น ขณะที่ในสังคมปัจจุบันมีกลุ่มผู้บริโภคที่มีอายุน้อยและกลุ่มวัยกลางคน เช่น กลุ่มวัยรุ่นและวัยทำงาน หันมาบริโภคผลิตภัณฑ์ชาที่หลากหลาย อาทิเช่น ชาดำ ชาเขียว ชาสมุนไพร เป็นต้น อีกทั้ง ความนิยมทางการตลาดและค่านิยมการดื่มชาของคนไทยยังส่งผลให้จำนวนร้านชากาแฟมีสัดส่วนเพิ่มขึ้นในหลาย ๆ พื้นที่ เช่น สถานีบริการน้ำมัน ห้างสรรพสินค้า และสถาบันการศึกษา ซึ่งสิ่งดังกล่าวนี้อาจเป็นปัจจัยที่สนับสนุนการเพิ่มอัตราการขยายตัวของตลาดชาในประเทศไทยอย่างต่อเนื่อง
รูปที่ 1. อัตราการบริโภคชาเฉลี่ยของประชากรในประเทศไทย ตุรกี อังกฤษ และฮ่องกง
ชาเขียว (Green tea): คือชาที่ไม่ผ่านกระบวนการหมัก (Non-fermented tea) โดยใช้กรรมวิธีการหยุดการทำงานของเอนไซม์ที่อยู่ในใบชาสด ซึ่งมีชื่อว่า Polyphenol oxidase ด้วยการใช้กระบวนการอบด้วยไอน้ำ (Steaming) หรือการคั่วบนกระทะร้อน (Pan firing) กระบวนการดังกล่าวนี้จะทำให้เอนไซม์ Polyphenol oxidase ไม่สามารถเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (Oxidation) และปฏิกิริยาโพลิเมอร์ไรเซชั่น (Polymerization) ของ Polyphenols ที่อยู่ในใบชาได้ หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการดังกล่าวนี้แล้ว จะนำชาที่ได้ไปนวด (Rolling) เพื่อทำให้เซลล์แตกและนวดเพื่อให้ใบชาเกิดการม้วนตัว จากนั้นนำไปอบแห้ง จะสังเกตได้ว่า สีของน้ำชาประเภทนี้จะมีลักษณะเป็นสีเขียวถึงเขียวอมเหลือง
ชาอู่หลง (Oolong tea): คือชาที่ผ่านกระบวนการหมักเพียงบางส่วน (Semi-fermented tea) ก่อนหยุดปฏิกิริยาของเอนไซม์ด้วยการใช้ความร้อน ซึ่งกรรมวิธีการผลิตของชาอู่หลงจะประกอบด้วย การผึ่งแดด (Withering) เป็นระยะเวลาประมาณ 30 นาที หลังจากนั้นนำใบชาที่ได้มาผึ่งในร่มอีกครั้งพร้อมทำการเขย่ากระตุ้นเพื่อให้ชาตื่นตัว ซึ่งสามารถบอกได้ว่ากระบวนการผึ่งชานี้เป็นกระบวนการหมักอย่างหนึ่งซึ่งทำให้เอนไซม์ Polyphenol oxidase เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและโพลิเมอร์ไรเซชั่น ทำให้เกิดไดเมอร์ (Dimers) และสารประกอบเชิงซ้อนของ Polyphenols สารประกอบที่เกิดขึ้นนี้จะเป็นสิ่งที่สำคัญที่ทำให้ชาอู่หลงมีกลิ่นและสีที่แตกต่างไปจากชาเขียว และส่งผลให้น้ำชาอู่หลงจะมีลักษณะเป็นสีเหลืองอมเขียวหรือ/และสีน้ำตาลอมเขียว
ชาดำ (Black tea): เป็นชาที่ผ่านกระบวนการหมักอย่างสมบูรณ์ (Completely-fermented tea) ซึ่งจะมีขั้นตอนการดำเนินการผลิตแตกต่างจากการผลิตชาเขียวและชาอู่หลง ใบชาที่เก็บมานั้นจะถูกผึ่งให้เอนไซม์ Polyphenol oxidase เร่งปฏิกิริยาอย่างเต็มที่ ซึ่ง Polyphenols จะถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดเป็นสารประกอบกลุ่ม Theaflavins และ Thearubigins ซึ่งสารประกอบดังกล่าวจะเป็นตัวการที่สำคัญทำให้น้ำชามีลักษณะเป็นน้ำสีดำหรือสีน้ำตาลแดงเข้ม
เป็นที่ทราบกันดีแล้วว่า ชามีการกักเก็บฟลูออไรด์ในปริมาณที่มากกว่าพืชประเภทอื่น ๆ ซึ่งส่วนใหญ่ฟลูออไรด์จะถูกกักเก็บในใบชา โดยเฉพาะใบแก่ (เกือบร้อยละ 98) (Cai et al.,2016) สารฟลูออไรด์ดังกล่าวนี้สามารถละลายออกได้ง่ายในระหว่างขั้นตอนการชงชา (Malde et al., 2006; Pattaravisitsate et al., 2021) ดังนั้น การดื่มชาที่มากเกินไปอาจจะส่งผลทำให้ร่างกายได้รับฟลูออไรด์มากเกินไปได้ด้วย อย่างไรก็ดี การใช้ฟลูออไรด์ในปริมาณที่เหมาะสมนั้นสามารถป้องกันการเกิดฟันผุได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยฟลูออไรด์จะเข้าไปสะสมอยู่บนตัวฟันและทำให้ผลึกเคลือบฟันแข็งแรงมากขึ้น ทนต่อกรดที่ทำให้เกิดฟันผุได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม จากผลงานวิจัยระบุว่าการบริโภคฟลูออไรด์มากเกินไปเป็นระยะเวลานานอาจจะส่งผลให้เกิดโรคฟันผุและโครงกระดูกผิดรูปอย่างรุนแรง มากกว่านั้นอาจจะส่งผลต่อภาวะความดันโลหิตสูง ความเสียหายต่อระบบประสาท ความฉลาดทางสติปัญญาที่ถดถอยและส่งผลเสียต่อระบบสืบพันธุ์เพศชาย (Valdez-Jiménez et al., 2011; Razdan et al., 2017; Zhang et al., 2016) ซึ่งจากผลการศึกษาที่ผ่านมาพบว่า มีหลายปัจจัยที่อาจส่งผลต่อปริมาณฟลูออไรด์ที่ปล่อยออกมาจากขั้นตอนการชงชา อย่างไรก็ตาม งานวิจัยและฐานข้อมูลวิชาการที่เกี่ยวข้องกับการประเมินปัจจัยดังกล่าวข้างต้นยังมีอยู่อย่างจำกัด ดังนั้น บทความทางวิชาการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อบ่งบอกปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อปริมาณฟลูออไรด์ที่ปล่อยออกมาจากขั้นตอนการชงชา โดยใช้ข้อมูลจากผลงานวิจัยที่ผ่านมา ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อผู้อ่านในการลดการบริโภคฟลูออไรด์จากชา อาศัยการเลือกประเภทชา ขนาดของใบชาที่จะนำมาใช้ชงชา เลือกระยะเวลาในการชงชา ประเภทของน้ำสำหรับการชงชา เป็นต้น
โดยส่วนใหญ่แล้วขั้นตอนการชงชาจะดำเนินการเติมน้ำร้อนใส่ลงไปผสมกับใบชาในภาชนะ เพียงระยะเวลาแค่สองสามนาที (ส่วนมากมักจะใช้เวลาชงชาประมาณ 1–2 นาที แต่จะไม่เกิน 5 นาที) ดังนั้น ขั้นตอนการชงชา โดยแช่ใบชากับน้ำร้อนที่ระยะเวลาไม่เกิน 5 นาที จึงถูกเลือกมาเพื่อประเมินความเข้มข้นของฟลูออไรด์ที่ปลดปล่อยออกมาจากขั้นตอนการชงชา (ชาดำ ชาเขียวและชาอู่หลง) โดยทำการเปรียบเทียบกับความเข้มข้นของฟลูออไรด์ที่ตรวจพบจากเครื่องดื่มชาสำเร็จรูปโดยใช้ข้อมูลจากผลงานวิจัยที่เผยแพร่ในอดีต (Chan et al., 2013; Emekli-Alturfan et al., 2009; Malinowska et al., 2008; Pattaravisitsate et al., 2021; Rirattanapong and Rirattanapong, 2017)
รูปที่ 3 (B) แสดงปริมาณความเข้มข้นของฟลูออไรด์ในเครื่องดื่มชาสำเร็จรูปประเภทชาดำ ชาเขียว และชาอู่หลง จากผลการศึกษาที่เผยแพร่มาในอดีต พบว่าความเข้มข้นของฟลูออไรด์ในเครื่องดื่มชาสำเร็จรูป มีค่าอยู่ในระดับที่ไม่แตกต่างกันมาก กล่าวคือ เครื่องดื่มชาสำเร็จรูปประเภทชาดำ ชาเขียวและชาอู่หลง มีระดับความเข้มข้นของฟลูออไรด์เฉลี่ยเท่ากับ 0.98 มิลลิกรัมต่อลิตร 0.77 มิลลิกรัมต่อลิตร และ 1.08 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ ซึ่งพบว่าปริมาณความเข้มข้นเฉลี่ยของฟลูออไรด์ในเครื่องดื่มชาสำเร็จรูปดังกล่าวนี้มีค่าเกินค่าความเข้มข้นที่เหมาะสมสำหรับเครื่องดื่มสำเร็จรูปในประเทศไทย ที่ระดับความเข้มข้น 0.6 มิลลิกรัมต่อลิตร (Rirattanapong and Rirattanapong, 2017) และเกินค่ามาตรฐานน้ำดื่ม 0.7 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งกำหนดโดยกรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข (กรมอนามัย, 2553) ค่าความเข้มข้นเฉลี่ยของฟลูออไรด์ในเครื่องดื่มชาสำเร็จรูปที่เกินมาตรฐานนี้ อาจจะส่งผลให้มีการเพิ่มโอกาสเสี่ยงต่อพัฒนาการฟันของเด็ก รวมถึงการเกิดโรคฟันตกกระในเด็กได้ จากรายงานวิจัยพบว่าความชุกของการเกิดโรคฟันตกกระของเด็กในเขตพื้นที่กรุงเทพมหานครในอดีต ส่วนใหญ่อยู่ในระดับไม่รุนแรงมากนัก ซึ่งอาจจะเกี่ยวข้องกับการบริโภคฟลูออไรด์เสริมที่มากเกินไป (Nakornchai, et al., 2016)
รูปที่ 3. (A) ปริมาณฟลูออไรด์ที่ปลดปล่อยออกมาระหว่างขั้นตอนการชงชาของชาดำ ชาเขียวและชาอู่หลงที่ระยะเวลาการชงชา 2–5 นาที
และ (B) ปริมาณฟลูออไรด์ที่พบในเครื่องดื่มชาสำเร็จรูปของชาดำ ชาเขียวและชาอู่หลง
คุณภาพน้ำที่ใช้ในการชงชา เป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่สำคัญซึ่งอาจจะส่งผลต่อการปลดปล่อยของฟลูออไรด์จากการชงชา จากผลรายงานการวิจัยที่ผ่านมา พบว่าแหล่งน้ำที่ใช้ในการชงชามีความหลากหลาย ซึ่งอาจจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับพื้นที่ การเข้าถึงแหล่งน้ำ เป็นต้น โดยส่วนมากแหล่งน้ำที่นำมาใช้ในการชงชามักจะเป็นน้ำประปา น้ำบรรจุขวด บรรจุถัง หรือน้ำที่ผ่านจากเครื่องกรอง ซึ่งแหล่งน้ำดังกล่าวเหล่านี้จะมีคุณภาพน้ำ หรือองค์ประกอบที่แตกต่างกัน กล่าวคือน้ำที่ผ่านเครื่องกรองหรือระบบปรับปรุงคุณภาพน้ำ เช่น ระบบการกรองแบบรีเวอสออสโมซิสนั้น มักจะมีปริมาณความสกปรกน้อย มีสิ่งปนเปื้อนเจือปนน้อยเมื่อเทียบกับน้ำประปา
ขณะเดียวกัน ขนาดของใบชาและระยะเวลาที่ใช้ในการชงชา นับเป็นปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนการชงชา โดยส่วนมากแล้ว ขนาดของใบชาเล็กหรือใหญ่ มักจะมีความเกี่ยวข้องกับขั้นตอนการผลิต การบรรจุภัณฑ์และการขนส่ง ซึ่งอาจส่งผลให้ใบชามีขนาดเล็กหรือใหญ่แตกต่างกันไป ใบชาที่มีขนาดใหญ่อาจส่งผลให้มีอัตราการปลดปล่อยของฟลูออไรด์ออกมาช้า เนื่องจากพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างใบชาที่มีขนาดใหญ่และน้ำร้อนจะมีน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับใบชาขนาดเล็กหรือผงชา (Pattaravisitsate et al., 2021) เมื่อทำการเปรียบเทียบระยะเวลาที่ใช้ในการชงชาระยะเวลาสั้น (5 นาที) และระยะเวลานาน (ประมาณ 10–20 นาที) ระยะเวลาที่ใช้ในการชงชาที่นานอาจจะเป็นปัจจัยที่ส่งเสริมให้มีการปลดปล่อยของฟลูออไรด์ในน้ำชาเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากมีระยะเวลาการทำปฏิกิริยากันนานระหว่างใบชาและน้ำร้อน ดังนั้น สามารถให้ข้อแนะนำกับประชาชนทั่วไปเกี่ยวกับการเลือกขั้นตอนการชงชาที่เหมาะสม (เลือกแหล่งน้ำที่สะอาด ขนาดของใบชาและระยะเวลาในการชงชา) เพื่อเป็นการลดการสัมผัสฟลูออไรด์จากการดื่มชาได้
แม้ว่าฟลูออไรด์เป็นแร่ธาตุที่จำเป็นสำหรับสุขภาพของมนุษย์ หากแต่การบริโภคฟลูออไรด์ที่มากเกินไป เช่น การดื่มชาปริมาณมากเกินไปอาจส่งผลกระทบต่อร่างกายได้ ดังนั้นเพื่อป้องกันผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยของประชาชนจากการรับสัมผัสฟลูออไรด์ที่มีอยู่ในน้ำชา แนะนำให้เลือกประเภทชาและผลิตภัณฑ์ชาที่มีความเข้มข้นของฟลูออไรด์ไม่มากเกินไป เลือกขั้นตอนการชงชาที่เหมาะสมสำหรับการชงชา (โดยเลือกแหล่งน้ำที่สะอาด ใบชาที่มีขนาดใหญ่ และระยะเวลาการชงชาที่สั้น) มากกว่านั้น การให้ความรู้ควบคู่กับสร้างความตระหนักถึงประโยชน์และโทษของฟลูออไรด์ในชากับประชาชนทั่วไป และสอดแทรกความรู้เกี่ยวกับเรื่องดังกล่าวในการเรียนการสอนเพื่อลดความเสี่ยงจากการรับสัมผัสฟลูออไรด์ในปริมาณที่มากเกินไป
บทความฉบับนี้ได้รับการสนับสนุนเงินทุนจาก โครงการวิจัย เรื่อง “การศึกษาความสัมพันธ์ของสถานะของแหล่งน้ำของชุมชน สุขาภิบาล สุขอนามัย กับ โรคท้องร่วง: กรณีศึกษาพื้นที่ ตำบล ท่าสองยาง จังหวัดตาก ประเทศไทย” คณะเวชศาสตร์เขตร้อน มหาวิทยาลัยมหิดล
