นักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยเซาเทิร์นอิลลินอยส์ ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนขยะขวดน้ำดื่มพลาสติกแบบ PET ให้กลายเป็นคุกกี้ที่รับประทานได้ เพื่อตอบโจทย์ขององค์การนาซาที่ต้องการหาวิธีแก้ไขวิกฤตขยะพลาสติกไปพร้อมกับวิฤตการณ์ขาดแคลนอาหาร

งานวิจัยนี้ ตั้งต้นจากโจทย์การแข่งขัน Deep Space Food Challenge ของ NASA ซึ่งเปิดให้นักวิจัยและนักพัฒนาคิดค้นเทคโนโลยีผลิตอาหารสำหรับภารกิจสำรวจอวกาศระยะยาว เป้าหมายหลักคือ การสนับสนุนการดำรงชีวิตของมนุษย์ในภารกิจสำรวจอวกาศห้วงลึก หรืออาจใช้สำหรับอาณานิคมบนดวงจันทร์ หรืออาณานิคมบนดาวอังคาร รวมถึงอาจใช้รับมือกับภาวะการขาดแคลนอาหารบนโลก

ลาฮิรู จายาโกดี รองศาสตราจารย์จาก มหาวิทยาลัยเซาเทิร์นอิลลินอยส์ หัวหน้าทีมวิจัยคาดว่า ความต้องการอาหารทั่วโลกจะเพิ่มขึ้น 35-56% ภายในปี 2050 และในอนาคตประชากรราว 30% ของโลกอาจเผชิญความเสี่ยงต่อการขาดแคลนอาหาร ซึ่งเขาเชื่อว่าวิธีหนึ่งที่จะรับมือกับปัญหานี้ได้ คือ การใช้จุลินทรีย์

รองศาสตราจารย์ลาฮิรูบอกว่า พลาสติก ก็คือ คาร์บอน ขณะที่อาหาร ก็คือ คาร์บอน ซึ่งโพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต หรือ PET เป็นพลาสติกที่นิยมใช้ในการผลิตขวดน้ำดื่มและขวดน้ำอัดลม ที่ประกอบไปด้วยโมเลกุลที่มีคาร์บอนอยู่เป็นจำนวนมาก

รองศาสตราจารย์ลาฮิรูและทีมวิจัย เลือกที่จะใช้จุลินทรีย์ อย่าง ยีสต์ ในการทำหน้าที่ย่อยสลายพลาสติก ด้วยการปรับแต่งยีสต์ให้สามารถเปลี่ยน PET และขยะทางการเกษตรให้กลายเป็นโปรตีนและโมเลกุลที่ให้กลิ่นรส ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นส่วนประกอบของอาหารได้

ในอดีตจุลินทรีย์อย่าง ยีสต์ มีบทบาทสำคัญในการผลิตโมเลกุลชนิดใหม่มาแล้ว ตัวอย่างที่สำคัญ คือ อินซูลิน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ใช้ยีสต์ที่ถูกปรับแต่งแล้วผลิตขึ้น แทนที่จะสกัดโดยตรงจากสัตว์

ในโครงการนี้ ทีมวิจัยทำปรับแต่งยีสต์ขนมปัง รวมถึงยีสต์ชนิดอื่นๆ จนสามารถเปลี่ยนโมเลกุลจากขวด PET ให้กลายเป็นโปรตีน วิตามิน และสารให้กลิ่นรส นำไปทำเป็น “คุกกี้” และตั้งชื่อว่า ไมโครไบต์ (µBite)

ส่วนขั้นตอนการเปลี่ยนพลาสติกเป็นโปรตีน นักวิจัยนำขวดพลาสติก PET ร่วมกับก้านและใบข้าวโพด และขยะทางการเกษตรอื่นๆ มาผ่านกระบวนการละลายด้วยความร้อนและน้ำภายใต้สภาวะออกซิเดชัน ซึ่งใช้น้ำและออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง เพื่อทำลายโครงสร้างของวัสดุที่ย่อยสลายได้ยากให้กลายเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กที่จุลินทรีย์สามารถนำไปใช้ได้

จากนั้น นำชิ้นส่วนขนาดเล็กเหล่านี้ไปให้ยีสต์ที่ผ่านการปรับแต่ง เปลี่ยนให้กลายเป็นส่วนประกอบอาหารชนิดใหม่ เช่น โปรตีน ไขมัน และกรดต่างๆ และเติมเส้นใย แป้ง และสารให้ความหวาน ก่อนนำส่วนผสมสุดท้ายผ่านเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เพื่อขึ้นรูปให้เป็นคุกกี้

จากการศึกษาขั้นต้น นักวิทยาศาสตร์พบว่า คุกกี้ไมโครไบต์ มีความปลอดภัยในการรับประทาน แต่ก็ยังอยู่ระหว่างรอการทดสอบและอนุมัติเพื่อดำเนินการผลิต ขณะที่ผู้เข้าร่วมการทดลองส่วนใหญ่บอกว่า ยินดีที่รับประทานคุกกี้นี้หากตกอยู่ในสถานการณ์ที่อาหารขาดแคลนรุนแรง

ในอนาคต ทีมนักวิจัยมีแผนที่จะใช้ยีสต์ในการผลิตสารเติมแต่งอาหารได้มากขึ้น เช่น สารแต่งกลิ่นวานิลลา หรือเบตาแคโรทีน ที่ร่างกายสามารถเปลี่ยนให้เป็นวิตามินเอได้

ที่มา
Scientists recycle plastic bottles into protein-rich cookies: 'Would eat in a dire situation'