เหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์ใช้แอลกอฮอล์เพื่อเก็บรักษาตัวอย่าง

เวลาไปที่ห้องทดลองทางวิทยาศาสตร์หรือพิพิธภัณฑ์และชื่นชมสัตว์หรืออวัยวะ ที่แช่อยู่ในขวดแก้ว คุณเคยเห็นพลังการถนอมของแอลกอฮอล์ ชื่อทางการของเทคนิคนี้คือการเก็บรักษาในของเหลว (Fluid preservation) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้พึ่งพามันมาตั้งแต่ปี 1600 เพื่อเก็บรักษาตัวอย่างที่พวกเขาต้องการศึกษา และหากทำอย่างถูกต้อง จะสามารถเก็บตัวอย่างได้นานหลายร้อยปีตามที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติ

แต่มันทำงานอย่างไร?

Bill Carroll ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านเคมีแห่งมหาวิทยาลัยอินเดียนน่า บอกกับทาง WordsSideKick.com ว่า “มันเป็นพิษต่อจุลินทรีย์หลายชนิดที่จะทำให้เกิดการเน่าเปื่อย” เขาใช้ไวน์เป็นตัวอย่าง ซึ่งทำมาจากยีสต์กินน้ำตาลจากองุ่นแล้วขับแอลกอฮอล์ออกมา แต่ยีสต์ก็ขับแอลกอฮอล์ออกมากจนความเข้มข้นกลายเป็นพิษและฆ่ายีสต์ได้

เขากล่าวและปริมาณแอลกอฮอล์นั้น ประมาณ 14% ซึ่งช่วยชะลอการเจริญเติบโตของแบคทีเรียเป็นเวลาหลายปี (ไวน์หลายชนิดยังมีสารกันบูดเพิ่มเติมเช่นกำมะถัน) ตามข้อมูลของ California Wine Advisor

Katherine Maslenikov ผู้จัดการฝ่ายรวบรวมปลาที่พิพิธภัณฑ์ Burke ในซีแอตเทิล รัฐวอชิงตัน กล่าวว่า การอนุรักษ์สารอินทรีย์อื่นๆ เช่น ดีเอ็นเอ เนื้อเยื่อ หรือแม้แต่สัตว์ทั้งตัว ต้องใช้ความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ที่สูงขึ้น มักใช้แอลกอฮอล์ โดยเฉพาะเอทานอล เพื่อการจัดเก็บในระยะยาว

ตัวอย่างเช่น Maslenikov เธออาจเก็บตัวอย่างปลา นำตัวอย่างเนื้อเยื่อบางส่วนออกเพื่อวิเคราะห์ DNA และฉีดฟอร์มาลินในปลา (สารละลายของก๊าซฟอร์มัลดีไฮด์ที่ละลายในน้ำ) เพื่อหยุดกระบวนการทางชีววิทยาภายใน เช่น ปฏิกิริยาของเอนไซม์และการเสื่อมสภาพของเนื้อเยื่อ

จากนั้นเธออาจแช่ตัวอย่างปลาในขวดที่มีแอลกอฮอล์ 70% และน้ำ 30% สำหรับการจัดเก็บระยะยาว “70% ดูเหมือนจะเป็นตัวเลขมหัศจรรย์” Maslenikov กล่าว มีน้ำเพียงพอในสารละลายที่เนื้อเยื่อจะคงความชุ่มชื้นไว้ ซึ่งช่วยให้สัตว์หรือตัวอย่างมีรูปร่าง และมีแอลกอฮอล์เพียงพอที่จะป้องกันเชื้อราและการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย เธอกล่าวเสริม

แอลกอฮอล์ที่ความเข้มข้นที่สูงขึ้นไปอีก เช่น เอทานอล 95% ทำหน้าที่เป็นสารขจัดน้ำ ซึ่งหมายความว่าแอลกอฮอล์จะขจัดและแทนที่น้ำในเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือตัวอย่างทั่วร่างกายด้วยแอลกอฮอล์ การขาดน้ำทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโปรตีนที่ไวต่อน้ำ พวกมันจะแข็งตัวในตำแหน่งที่อยู่ติดกัน เทคนิคนี้เป็นวิธีการทั่วไปในการรักษา DNA และตัวอย่างอื่นๆ จากการศึกษาในปี 2013

อาจเป็นเรื่องยากที่จะตัดสินใจว่าจะใช้แอลกอฮอล์กี่เปอร์เซ็นต์ การใช้มากหรือน้อยเกินไป อาจส่งผลต่อรูปร่างและความยืดหยุ่นของตัวอย่าง หรือแม้แต่ทำให้ความสามารถในการรักษาตัวอย่างในสารละลายลดลง ความเข้มข้นสูงของแอลกอฮอล์ที่ใช้ในการทำให้ตัวอย่างแห้งจะช่วยรักษาไว้ได้

แต่ Maslenikov กล่าวว่ากระบวนการนี้ยังสามารถปล่อยให้ตัวอย่างแห้ง (จากการสูญเสียน้ำ) และเปราะ (จากโปรตีนที่ชุบแข็ง) บางครั้งก็ไม่เป็นไร ทุกอย่างขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณพยายามจะรักษาไว้ ..แต่ทว่า ชิ้นส่วนตัวอย่างอาจจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วหากเก็บกักน้ำไว้มากเกินไป

“ถ้าสิ่งมีชีวิตมีน้ำเพียงพอในเนื้อเยื่อ มันสามารถเจือจางแอลกอฮอล์ได้” Christopher Rogers รองศาสตราจารย์วิจัยจากมหาวิทยาลัยรัฐเคนซัส กล่าวว่า หากเป็นเช่นนี้ ความเข้มข้นของแอลกอฮอล์อาจไม่เพียงพอที่จะฆ่าจุลินทรีย์ที่แฝงตัวอยู่ ซึ่งอาจฝังลึกอยู่ในตัวอย่างที่ไหนสักแห่ง เช่นลำไส้ของตัวอย่างสัตว์ทั้งตัว แบคทีเรียที่หายไปเหล่านั้น สามารถย่อยสลายตัวอย่างได้

“นี่คือเหตุผลสำคัญที่ต้องเปลี่ยนแอลกอฮอล์ 24 ชั่วโมงหลังจากการดองสัตว์” เพราะมันช่วยเพิ่มความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ในสารละลาย Rogers กล่าวเสริม

เมื่อพูดถึงการใช้แอลกอฮอล์เป็นสารกันบูด Carrol กล่าวว่าคุณกำลังมองหาจุดที่มีความเข้มข้นของสาร “ความเข้มข้นที่ใช้ยับยั้งจุลินทรีย์ แต่ไม่ทำลายโครงสร้างเซลล์ของตัวอย่าง”

อ่านเรื่องอื่น