ที่แท้ "แอปเปิล" ปอดใหญ่ถึงได้เน่ายากกว่า "ลูกแพร์"

"แอปเปิล" ผลไม้คู่ใจฝรั่งนักเดินทาง สร้างความสงสัยให้นักวิทยาศาสตร์มายาวนานว่าไฉนผลไม้ชนิดนี้จึงเน่าเสียยากกว่าชนิดอื่นๆ หลายเท่านัก จึงนำไปเปรียบเทียบกับ "ลูกแพร์" เพื่อหาทางให้อยู่ได้นานเหมือนแอปเปิล พบโครงสร้างภายในแอปเปิลมีโพรงใหญ่กว่าลูกแพร์ อากาศถ่ายเทสะดวก เซลล์ได้รับออกซิเจนเต็มที่ ทำให้คงความสดหลังการเก็บเกี่ยวได้นานกว่า

ทีมนักวิทยาศาสตร์ของคาทอลิกยูนิเวอร์ซิตีออฟลูเวน (Catholic University of Leuven) เมืองลูเวน ประเทศเบลเยียม ใช้เครื่องเอ็กซ์เรย์ประสิทธิภาพสูง ในการศึกษาโครงสร้างภายในของแอปเปิลและแพร์ เพื่อไขข้อข้องใจว่าทำไมผลแพร์ถึงเน่าเสียได้ง่ายมากกว่าแอปเปิล แล้วนำผลการทดลองไปพัฒนาวิธีเก็บรักษาเพื่อยืดอายุผลไม้ โดยได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสาร แพลนท์ ฟิซิโอโลจี (Plant Physiology)

นักวิจัยนำลูกแพร์และแอปเปิล ไปทดลองที่ศูนย์ซินโครตรอนแห่งยุโรป (European Synchrotron Radiation Facility: ESRF) เมืองเกรโนเบิล ประเทศฝรั่งเศส เครื่องฉายรังสีเอ็กซ์ประสิทธิภาพสูง ทำให้นักวิจัยสามารถเห็นภาพ 3 มิติ ภายในผลแอปเปิลและแพร์ พบว่าโครงสร้างภายในของลูกแพร์ เป็นช่องขนาดเล็กๆ ที่เชื่อมถึงกัน (micro-channel) โดยที่อากาศไม่สามารถไหลผ่านได้อย่างสะดวก ขณะที่โครงสร้างภายในผลแอปเปิลมีลักษณะเป็นโพรง (cavity) ที่ให้อากาศผ่านได้ง่ายกว่าลูกแพร์

โดยปกติแล้วภายหลังการเก็บเกี่ยว ผลไม้ทุกชนิดจะต้องการออกซิเจนมาใช้ในกระบวนการหายใจของเซลล์ เพื่อสร้างน้ำตาลและพลังงานเลี้ยงเซลล์ ให้เซลล์สามารถคงความสดไว้ได้อยู่ แต่ถ้าหากว่าออกซิเจนไม่สามารถผ่านเข้าไปถึงใจกลางผลไม้ได้ ผลไม้ก็จะเริ่มเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลคล้ำ ช้ำ และเน่าเสียในที่สุด

"พวกเราเคยรู้มาก่อนแล้วว่า แอปเปิลแต่ละชนิดมีความหนาแน่นต่างกัน ซึ่งก็แสดงว่าภายในผลแอปเปิลมีปริมาณโพรงอากาศไม่เท่ากันด้วย ขณะเดียวกันนักวิจัยก็รู้ด้วยว่า ภายในผลลูกแพร์มีช่องว่าง ให้อากาศผ่านเข้าไปน้อยกว่าแอปเปิลหลายเท่า" เพียเทอร์ แวร์โบเวน (Pieter Verboven) หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว

ทั้งนี้เขาได้ข้อสังเกตจากการที่ลูกแพร์จมน้ำ ขณะที่แอปเปิลลอยน้ำ แต่ว่าก็ยังไม่มีใครรู้ว่าทั้งผลแอปเปิลและลูกแพร์มีโครงสร้างที่แท้จริงเป็นอย่างไร

ทว่า ตอนนี้นักวิจัยรู้แล้วว่า เนื้อเยื่อของผลแอปเปิล มีลักษณะเป็นโพรงที่ไม่เป็นระเบียบ ส่วนเนื้อเยื่อของลูกแพร์มีลักษณะเป็นช่องเล็กๆ พร้อมทั้งสามารถอธิบายกลไกการแลกเปลี่ยนก๊าซ การหายใจ และกระบวนการหมักที่เกิดขึ้นภายในผลไม้ดังกล่าวได้

ภายในผลแอปเปิลที่มีน้ำอยู่ไม่มาก ช่วยให้ก๊าซไหลผ่านได้อย่างช้าๆ แต่ช่องขนาดเล็กมากๆ ของลูกแพร์ ทำให้เกิดกระบวนการต่างๆ ดังกล่าวได้ไม่ดีเท่ากับโพรงที่ใหญ่กว่าของแอปเปิล ออกซิเจนไม่สามารถเข้าไปถึงใจกลางผลได้ และยังทำให้เซลล์ลูกแพร์เกิดกระบวนการหายใจในอัตราที่เร็วกว่าของแอปเปิลด้วย

ทั้งนี้ งานวิจัยดังกล่าวมีจุดประสงค์เพื่อทำความเข้าใจกับลักษณะทางกายภาพ และกลไกทางชีวเคมีของผลไม้ เพื่อปรับปรุงวิธีการและสภาวะในการเก็บรักษาผลไม้ให้อยู่ได้นานมากยิ่งขึ้น เช่น อาจเพิ่มความเข้มข้นของออกซิเจนในบริเวณที่เก็บรักษาลูกแพร์ เป็นต้น

อย่างไรก็ดี นักวิจัยยังไม่กระจ่างชัดในเรื่องของกระบวนการพัฒนาของผลไม้ เพื่อให้เกิดเป็นช่องที่อากาศไหลผ่านได้ และทำไมแอปเปิลจึงเป็นโพรง แต่ลูกแพร์เป็นช่องเล็กๆ ซึ่งเล็กเกินกว่า ที่จะยอมให้ออกซิเจนผ่านเข้าไปถึงใจกลางผลได้โดยง่าย.




ชมคลิปอธิบายและกราฟิก "ปอด" ของแอปเปิลและลูกแพร์ ว่าเหตุใดแอปเปิลถึงได้เน่าเสียช้ากว่า โดยนิวไซแอนติสท์ ผ่านยูทูบ