การเปลี่ยนแปลงทางเคมีในไม้สักกาน

การเปลี่ยนแปลงทางเคมีในไม้สักกาน

โดย  พงศ์  โสโน  ทัศนีย์  รัติวานิช

บทคัดย่อ

            จากผลการทดลองหาส่วนประกอบทางเคมีของไม้สักที่โค่นดิบและไม้สักกาน โดยใช้ตัวอย่างประเภทละ 1 ต้น พบว่า ในไม้กานนั้น นอกจากจะมีความชื้นต่ำทำให้ไม้ลอยตัวในน้ำได้แล้ว ยังมีส่วนประกอบทางเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกสารแขกซึ่งมีส่วนทำให้ไม้มีความทนทานหรือล่อแหลมต่อการทำอันตรายของแมลงและราเปลี่ยนแปลงไปในส่วนที่เป็นกระพี้ของไม้กาน ปรากฏว่าสารพวกแป้งและน้ำตาล ไม่มี เพราะไม้ใช้หมดไปก่อนตาย แต่กลับมีสารลาพาดอลเกิดขึ้นแทน ซึ่งสารชนิดนี้ไม่มีในกระพี้ไม้ดิบ

              อนึ่ง สารพวกแทนนิน ยาง ไขมัน และอื่น ๆ ซึ่งละลายในแอลกอฮอลและมีอยู่ทั้งในกระพี้และแก่น มีปริมาณลดลงอย่างมีนัยสำคัญในไม้สักกาน

คำนำ

            ในอุตสาหกรรมการทำไม้ขอนสัก ที่ให้ไม้ตายและแห้งเป็นเวลาประมาณ 2 ปี เป็นต้นมาแต่ต้น มีการกานไม้ คือสับ เสียก่อน จึงจะทำการตัดฟันชักลาก ทั้งนี้กระพี้ให้ขาดโดยรอบลำต้นตอนโคน ๆ ทำ โดยมีวัตถุประสงค์สำคัญเพื่อลดน้ำหนักของไม้ ทำให้ไม้ลอยน้ำได้ สามารถล่องลงมายังตลาดตามลำน้ำซึ่งทำให้ค่าใช้จ่ายถูกลง และจำเป็นต้องทำในเวลานั้น เพราะไม่มีทางคมนาคมอย่างอื่น

            ในการสับการไม้นั้น  นอกจากทำให้ไม้เบาสะดวกแก่การขนส่งทางน้ำแล้ว ยังเชื่อว่าทำให้คุณสมบัติในด้านอื่น ๆ รวมทั้งคุณสมบัติทางเคมีเปลี่ยนไปได้หลายอย่าง

            วัตถุประสงค์ของการทดลองครั้งนี้ ก็เพื่อให้ทราบถึงการเปลี่ยนแปลง ทางเคมีจากปริมาณของสารอินทรีย์ ที่มีความสำคัญบางชนิดในไม้ดิบและไม้สักกาน

การทดลองและผลที่ได้

            ไม้ที่ใช้ในการทดลอง ตัดจากป่าในท้องที่จังหวัดกำแพงเพชร จากไม้กานที่ผู้ได้รับสัมปทานทำออก และจากไม้โค่นดิบที่ราษฎรตัดทิ้งไว้และยังสดอยู่ มีระดับสูงจากพื้นดินประมาณ 100 ซม.

            ไม้กาน มีขนาดวัดรอบแว่นที่ตัดเป็นตัวอย่างมา 114 ซม. นับวงปีได้ 100 ปีเศษ (ตอนที่เป็นกระพี้ไม้โตช้ามาก นับไม่ได้ชัด)จำนวน 1 แว่น

            ไม้ดิบ มีขนาดวัดรอบแว่นตัวอย่าง 134 ซม. นับวงปีได้ 134 ปี จำนวน 12 แว่น

            แต่ละแว่นแยกตัวอย่างออกเป็นส่วน ๆ คือที่มีอายุ 1-10, 11-20, 21-30,...และส่วนที่เป็นกระพี้ รวม 9 ส่วน ดังภาพที่ 1 ตัวอย่างหมายเลข 1-8 เป็นส่วนที่เป็นแก่น ส่วนตัวอย่างหมายเลข 9 เป็นกระพี้

ภาพที่ 1  การเลือกตัวอย่างจากแว่นไม้สัก

            ในการศึกษา ได้หาปริมาณของสารต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

1. เทคโตควีโนน (Tectoquinone)
2. ลาพาคอล (Lapachol)
3. ดีโซซีลาพาคอล (Desoxylapachol)
4. สารละลายแอลกอฮอล (Alcohol extract)
5. น้ำตาล (Free sugar)
6.  โซโลส (Xylose)
7. กลูโคส (Glucose)

สารในลำดับที่ 1-3 วิเคราะห์โดยวิธีเพเปอร์โครมาโตคราฟี ใช้อุปกรณ์คือ

Paper     :  S&S No.2043b.Mgl

Solvent  : Methyl alcohol:Petroleum ether (80-100°C) :: 1:1

สารที่ 4 ใช้วิธี  TAPPI Standard 6m-59

สารที่ 5 ใช้วิธีธินเลเยอร์โครมาโตกราฟี ใช้อุปกรณ์คือ

Layer     : Kieselguhr G

Solvent  : Ethylacetate : Isopropanol+Water (2:1) ::65:35

Colour reagent  : 2,4 dinitrophenylhydrazine

สารที่ 5 และ 6 ใช้วิธีย่อยไม้ด้วยกรดกำมะถันเข้มข้น 72% แล้ววิเคราะห์หาปริมาณไซโลสกับเซลลูโลสด้วยวิธีที่ใช้กับสารที่ 5

      ผลการทดลองที่ได้ สำหรับเทคโตควีโนน ดีโซซิลาพาคอล สารละลายแอลกอฮอล ไซโลส และกลูโคส รวมแสดงไว้ในตารางที่ 1

      สารลาพาคอล พบแต่เฉพาะในไม้ส่วนที่เป็นกระพี้ของไม้สักกาน มีปริมาณ 0.536% ของไม้อบแห้ง ตัวอย่างอื่น ๆ ทั้งในไม้ดิบและไม้กานรวมทั้งส่วนที่เป็นกระพี้ของไม้ดิบ ตรวจไม่พบสารชนิดนี้

      น้ำตาล ตรวจพบแต่ในส่วนที่เป็นกระพี้ของไม้ดิบ มีปริมาณแยกเป็นน้ำตาลชนิดต่าง ๆ ดังนี้

ตารางที่ 1 สารประกอบอินทรีย์ที่แยกได้จากไม้สักดิบและไม้สักกาน

หมายเหตุ   ตัวเลขที่ให้เป็นเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของไม้อบแห้ง

          ฟรุคโตส (Fructose) 0.416%      ตรวจไม่พบน้ำตาลในกระพี้ของไม้

            กลูโคส (Glucose)    0.277%      กาน หรือจากตัวอย่างอื่น ๆ ที่เป็นแก่น

            ซูโครส (Sucrose)      0.277%       

1. 3.  วิจารณ์ผลการทดลอง

            จากผลการทดลองที่ได้ ทำให้เราได้ข้อมูลซึ่งอาจนำมาพิจารณาแยกเป็นเรื่อง ๆ ไปได้ ดังต่อไปนี้

            3.1  ไซโลสและกลูโคส  เป็นสารที่ได้จากการย่อยเซลลูโลส ซึ่งประกอบเป็นส่วนสำคัญของเนื้อไม้แท้ ๆ ตามตัวเลขที่ปรากฏจะเห็นได้ว่าในไม้ ไม่ว่าแก่นหรือกระพี้ ไม้ดิบหรือไม้กานปริมาณของไซโลสและกลูโคสมีไร่เรี่ยกันโดยตลอด ซึ่งแสดงว่าการสับ กานไม้สัก ไม่มีส่วนกระทบกระเทือนต่อองค์ประกอบส่วนที่เป็นเนื้อไม้แท้ ๆ

            3.2  น้ำตาล  เป็นอาหารสำหรับหล่อเลี้ยงชีวิตเซลล์เพื่อให้มีชีวิตอยู่และเจริญเติบโตต่อไปได้ มีอยู่ในเนื้อไม้ในฐานะที่เป็นสารแซกอย่างหนึ่ง ในไม้ที่ตัดสดนั้นเห็นได้ว่ายังมีน้ำตาลตกค้างอยู่ในส่วนที่เป็นกระพี้ แต่ตรวจไม่พบในไม้กาน

            จากข้อมูลนี้ ชี้ให้เห็นว่าในไม้กานนั้นเซลล์ของไม้ตายไปในลักษณะตายอด ตายหยาก เมื่อใช้อาหารเช่นน้ำตาลเป็นต้นที่สะสมไว้หมดแล้วจึงตาย การที่ไม่มีน้ำตาลในตัว ให้ให้กระพี้ไม้ปลอดจากการทำอันตรายของมอดไม้แห้งและราสีได้ ซึ่งจัดเป็นความรู้ที่น่าสนใจในกรณีที่จะต้องตัดไม้เล็กยังมีส่วนที่เป็นกระพี้หนามาใช้ประโยชน์ในโอกาสต่อไป

            3.3  ลาพาคอล ก็เป็นสิ่งที่ช่วยยืนยันว่าการกานไม้ เป็นการปรับปรุงคุณภาพไม้ส่วนที่เป็นกระพี้ให้ดีขึ้นในด้านความทนทานอีกอย่างหนึ่ง เพราะในไม้กานเท่านั้น ที่สารชนิดนี้ในกระพี้ และมีอยู่แต่เฉพาะในส่วนที่เป็นกระพี้เท่านั้น

            สารลาพาคอล มีคุณสมบัติเป็นพิษต่อมอดปลวก และเป็นพิษต่อผิวหนังได้ด้วย แต่ทั้งนี้ ก็ยังมีพิษน้อยกว่าดีโซซิลาพาคอล

            3.4  เทคโตควีโนนและดีโซซิลาพาคอล  เป็นสารที่เป็นพิษต่อแมลงและช่วยให้ไม้มีความทนทานดี สารสองชนิดนี้มีกระจายทั่วไป ไม่เลือกว่าเป็นแก่น หรือกระพี้ (เว้นแต่ตัวอย่างที่ 1 ของไม้ กาน ซึ่งตรวจไม่พบดีโซซิลาพาคอล)

            จากข้อมูลในตารางที่ 1  ซึ่งนำมาแสดงเป็นแผนภาพให้เห็นความแตกต่างในภาพ 2 ก. สำหรับเทคโตควีโนน และ 2 ข. สำหรับดีโซซิลาพาคอล จะเห็นได้ว่ากระพี้มีสารพวกนี้น้อยกว่าส่วนที่เป็น แก่นบ้างก็เพียงเล็กน้อย ความแตกต่าง ในเรื่องปริมาณระหว่างไม้ดิบและไม้กาน ก็ไม่ชัดแจ้งนัก แม้ส่วนใหญ่จะมีแนวโน้มว่ามีน้อยลงในไม้กานก็ตาม

            สูตรโครงสร้างของเทคโตควีโนนลาพาคอล และดีโซซิลาพาคอล แสดงรวมไว้ในภาพที่ 3

            3.5  สารละลายแอลกอฮอล เหมือนกับเทคโตควีโนนและดีโซซิลาพาคอล ตรงที่มีในไม้ไม่เลือกว่าเป็นกระพี้หรือว่า เป็นแก่น แต่ที่ต่างกันก็อยู่ที่ว่ากระพี้มีสารพวกนี้น้อยกว่าแก่น และไม้กานมีสารพวกนี้น้อยกว่าไม้ตัดสด ซึ่งผลการวิเคราะห์ทางสถิติก็พบว่าความแตกต่างนี้มีนัยสำคัญ (ดูภาพ 2ค)

            สารที่ละลายในแอลกอฮอลนั้นมีหลายชนิด เช่น ยางไม่ละลายน้ำ (Resins)ยางละลายน้ำ (Gums) ไขมัน (Fats) ขี้ผึ้ง (Waxes) น้ำฝาด (Tannin) สารให้สี (Colouring matters) และสารที่ละลายน้ำได้อื่น ๆ อีกบางตัว นี่แสดงว่าก่อนตายนั้น นอกจากน้ำตาลหรืออาหารในสภาพปกติแล้ว แม้แต่อาหารที่เก็บไว้ในสภาพของไขมัน ขี้ผึ้ง ยาง ฯลฯ ก็ยังถูกเซลล์ในไม้นำมาใช้ประทังชีวิตเสียมาก

            เทคโตควีโนน ลาพาคอล และอื่น ๆ ที่กล่าวมาเป็นสารแทรกเช่นเดียวกับน้ำตาล

            3.5  สารละลายแอลลกอฮอล เหมือนกับเทคโตควีโนนและดีโซซิลาพาคอล ตรงที่มีในไม้ไม่เลือกว่าเป็นกระพี้หรือว่า เป็นแก่น แต่ที่ต่างกันก็อยู่ที่ว่ากระพี้มีสารพวกนี้น้อยกว่าแก่น และไม้กานมีสารพวกนี้น้อยกว่าไม้ตัดสด ซึ่งผลการวิเคราะห์ทางสถิติก็พบว่าความแตกต่างนี้มีนัยสำคัญ (ดูภาพ 2 ค.)

            สารที่ละลายในแอลกอฮอลนั้นมีหลาย

1. 4.  สรุป

            โดยสรุป อาจกล่าวได้ว่าในไม้กานมีแต่สารที่เป็นองค์ประกอบของไม้ของไม้แท้ ๆ ได้แก่ เซลลูโลสและกิกนินเท่านั้นที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง สารที่จัดเป็นพวกสารแทรกทั้งหมดล้วนแต่ได้รับความกระทบกระเทือน เห็นได้ชัดที่สุด จากการหายไปของน้ำตาลในกระพี้ไม้กาน และการเกิดมีขึ้นของลาพาคอลในส่วนเดียวกันนี้ สารที่ละลายได้ในแอลกอฮอลลดปริมาณลงอย่างมีนัยสำคัญในสารที่ทำให้ไม้มีความทนทานต่อแมลงสองชนิด คือเทคโตควีโนนและดีโซซิลาพาคอล แม้จะมีปริมาณลดลงไม่มากและไม่เสมอไปก็พอเห็นได้ว่ามีแนวโน้มต่ำลง

1. 5.  คำนิยม

            ไม้ตัวอย่างที่ใช้ในการทดลองนี้ได้รับความเอื้อเฟื้อจากเจ้าหน้าที่ป่าไม้จังหวัดกำแพงเพชรโดยการจัดการของคุณจินดา  จึงประเสริฐ เป็นผู้จัดหาและส่งให้ถึงกรมป่าไม้ คุณศิริ  เจือวิจิตรจันทน์ เป็นผู้ช่วยคำนวณหาค่าทางสถิติในตารางที่ 1 ให้ จึงขอให้ได้รับความขอบคุณจากผู้รายงานไว้ ณ ที่นี้