พบหนอนตัวอ่อนของ “ด้วงดำ” กินโฟมเป็นอาหาร หวังใช้ย่อยสลายขยะพลาสติกได้

Article files

• Author, เบอรีล มูโนโก
• Position, บีบีซี แอฟริกา
• 31 ธันวาคม 2024, 17:25 +07

มลภาวะจากขยะพลาสติกปริมาณมหาศาลนั้น สามารถจะทำลายระบบนิเวศ ปนเปื้อนในห่วงโซ่อาหาร และล่าสุดการค้นพบอนุภาคไมโครพลาสติกในร่างกายมนุษย์ยังบ่งชี้ว่า มันอาจเป็นภัยต่อสุขภาพของคนเราได้อีกด้วย แต่ถึงกระนั้นก็ตาม การค้นพบตัวอ่อนแมลงชนิดใหม่ในทวีปแอฟริกาที่ช่วยย่อยสลายขยะพลาสติก ได้กลายมาเป็นอีกความหวังหนึ่งในการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมโลก แม้จะยังมีอุปสรรคขัดขวางอยู่บ้างก็ตาม

ที่ห้องทดลองของศูนย์วิจัยแห่งหนึ่งในกรุงไนโรบีของเคนยา ดร.ฟาธียา คามิส และคณะ ต่างรู้สึกตื่นเต้นดีใจอย่างยิ่ง เมื่อพวกเขาได้เห็นว่าหนอนนกชนิดหนึ่ง (dark lesser mealworm) ซึ่งเป็นหนอนตัวอ่อนของด้วงดำ (darkling beetle) สามารถจะกัดกินก้อนสไตโรโฟมสีขาวเป็นอาหารได้ แม้โฟมชนิดนี้จะผลิตจากวัสดุพลาสติกจำพวกโพลีสไตรีน (polystyrene) ก็ตาม

พฤติกรรมของตัวอ่อนแมลงที่น่าอัศจรรย์ดังกล่าว เกิดขึ้นได้เพราะลำไส้ของมันสามารถหลั่งเอนไซม์ชนิดพิเศษออกมาย่อยสลายพลาสติกที่กินเข้าไป จนกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมูลที่คล้ายผงขุยไม้ (frass)

ดร.คามิส ซึ่งเป็นนักชีววิทยาโมเลกุลบอกว่า “เราให้สไตโรโฟม 3.6 กรัม เป็นอาหารของหนอนตัวอ่อนด้วงดำ 100-150 ตัว จากนั้นได้ทำการวิเคราะห์สารต่าง ๆ ภายในลำไส้ของพวกมัน ก่อนจะพบว่ามีจำนวนแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายพลาสติกเพิ่มสูงขึ้น”

ดร.คามิสและคณะ ซึ่งทำงานที่ศูนย์วิจัยนานาชาติเพื่อการศึกษาสรีรวิทยาและนิเวศวิทยาของแมลง (ICIPE) เริ่มต้นการวิจัยเกี่ยวกับหนอนตัวอ่อนของด้วงดำมาตั้งแต่ปี 2020 หลังทำการระบุชนิดพันธุ์หรือสปีชีส์ของมันได้สำเร็จ แต่ก่อนหน้านั้นมีทีมวิจัยอีกคณะหนึ่งจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดของสหรัฐฯ ได้ค้นพบตัวอ่อนของแมลงซึ่งมีคุณสมบัติในการกินและย่อยสลายพลาสติกได้มาก่อนแล้ว

Skip เรื่องแนะนำ and proceed finding outเรื่องแนะนำ

Extinguish of เรื่องแนะนำ

ดร.อันจา แบรนดอน จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดของสหรัฐฯ ซึ่งปัจจุบันเป็นผู้อำนวยการฝ่ายนโยบายเกี่ยวกับพลาสติกขององค์กรอนุรักษ์ท้องทะเลที่ไม่แสวงผลกำไร Ocean Conservancy บอกว่าทีมวิจัยของตนค้นพบว่าหนอนนกสีเหลือง (yellow mealworm) สามารถกินและย่อยสลายพลาสติกได้ถึงสองชนิด ด้วยแบคทีเรียในลำไส้ของพวกมัน

พลาสติกสองชนิดดังกล่าวคือโพลีสไตรีน ซึ่งพบได้ทั่วไปในรูปแบบของสไตโรโฟม กับโพลีเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูง (excessive-density polyethylene – HDPE) ซึ่งดร. แบรนดอนกล่าวว่า “เราหวังว่าจะพบทางออกในการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม ผ่านการขยายขีดความสามารถของตัวอ่อนแมลงเหล่านี้ เพื่อให้ย่อยสลายขยะพลาสติกได้ในปริมาณมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งพลาสติกชนิดที่นำไปรีไซเคิลได้ยากและมีการปนเปื้อนสูงในสิ่งแวดล้อม”

ศักยภาพในการย่อยสลายที่น่าตื่นเต้น

เว็บไซต์วิทยาศาสตร์ Our World in Recordsdata ระบุว่าปัจจุบันทั่วโลกผลิตพลาสติกรวมกันกว่า 450 ล้านตันต่อปี ซึ่งในจำนวนนี้ถูกทิ้งเป็นขยะถึง 350 ล้านตัน ครึ่งหนึ่งของขยะพลาสติกเหล่านี้ถูกฝังถมดิน ราว 20% ถูกนำไปเผาทิ้ง และไม่ถึง 10% ถูกนำกลับมาใช้ใหม่หรือรีไซเคิล แต่ขยะจำพวกสไตโรโฟมที่ถูกนำไปผ่านกระบวนการรีไซเคิลนั้น กลับมีไม่ถึง 2% ของพลาสติกที่ถูกรีไซเคิลทั้งหมด

แม้ทวีปแอฟริกาจะผลิตพลาสติกมาใช้เองเพียง 5% ของทั้งโลก แต่กลับเป็นทวีปที่เผชิญมลภาวะจากขยะพลาสติกในระดับที่รุนแรงเป็นอันดับสองของโลก เนื่องจากนิยมใช้งานพลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวแล้วทิ้ง รวมทั้งมีระบบจัดการและรีไซเคิลขยะที่ย่ำแย่ ทำให้ภูมิภาคตอนใต้ของทะเลทรายซาฮารา (Sub – Saharan Africa) มีภูเขากองขยะพลาสติกถึง 19 แห่ง ที่ติดอันดับสถานที่ทิ้งขยะพลาสติกใหญ่ที่สุดของโลก 50 อันดับแรก

สไตโรโฟมนั้นเป็นหนึ่งในวัสดุพลาสติกที่ย่อยสลายและนำไปรีไซเคิลได้ยากที่สุด ทั่วโลกนิยมใช้สไตโรโฟมในการเก็บรักษาและบรรจุอาหาร รวมทั้งทำเป็นหีบห่อบรรจุภัณฑ์และอุปกรณ์ต่าง ๆ อย่างเช่นจานชามและถ้วยโฟมพลาสติก จนทำให้มันกลายเป็นหนึ่งในสามของปริมาณขยะที่ถูกนำไปฝังกลบถมดินทั่วโลก

หนอนน้อยช่วยแก้ปัญหาได้จริงหรือ ?

แม้ความสามารถในการย่อยสลายขยะพลาสติกของหนอนตัวอ่อนด้วงดำ จะฟังดูน่าสนใจอย่างยิ่งจากผลการวิจัยเบื้องต้นของเคนยา แต่การจะนำมันไปใช้เพื่อแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมในโลกของความเป็นจริงนั้น ถือเป็นอีกเรื่องหนึ่งที่ต้องขบคิดให้รอบคอบถี่ถ้วน

ปัญหาใหญ่ที่นักวิทยาศาสตร์กังวล คือผลกระทบของการปล่อยหนอนตัวอ่อนแมลงจำนวนมหาศาลในสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งหนอนตัวอ่อนของด้วงดำ ซึ่งมีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าหนอนขี้ไก่นั้น จัดว่าเป็นแมลงพาหะนำโรคชนิดสำคัญที่ก่อปัญหาให้ฟาร์มสัตว์ปีกมากพออยู่แล้ว

ดร.แบรนดอนอธิบายว่า “เราต้องใช้หนอนนกมากถึง 1,000 ล้านล้านตัว เพื่อที่จะกินและย่อยสลายขยะพลาสติกที่ทั่วโลกผลิตขึ้นในหนึ่งวันให้หมด” นอกจากนี้หนอนตัวอ่อนแมลงดังกล่าว ยังสามารถย่อยสลายพลาสติกได้เพียงครึ่งเดียวของที่กินเข้าไปอีกด้วย ทำให้มีความเสี่ยงที่จะเกิดการปนเปื้อนของอนุภาคไมโครพลาสติกหรือนาโนพลาสติกในสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะยิ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์และสัตว์มากขึ้นไปอีก

และถึงแม้หนอนตัวอ่อนของแมลงจะสามารถย่อยสลายขยะพลาสติกได้ทั้งหมดก็ตาม แต่วิธีการนี้ก็ไม่สามารถเข้าถึงสถานที่ซึ่งปนเปื้อนมลภาวะพลาสติกได้ทุกแห่ง “ไม่มีที่ไหนต้องรองรับมลภาวะจากขยะพลาสติกมากเท่ามหาสมุทรอีกแล้ว แต่ตัวอ่อนแมลงและแบคทีเรียเหล่านี้ ไม่สามารถจะอยู่อาศัยและมีชีวิตรอดได้ในท้องทะเล” ดร.แบรนดอนกล่าว

ท้ายที่สุดแล้วยังมีปัญหาด้านจริยธรรมและนิเวศวิทยาเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย เพราะพลาสติกอาจส่งผลกระทบต่อวงจรชีวิตของหนอนตัวอ่อนแมลง รวมทั้งสัตว์ชนิดอื่น ๆ ที่กินมันเป็นอาหารด้วย

“มีสารเคมีกว่า 16,000 ชนิด ที่ใช้ในการผลิตพลาสติกพวกนี้ จึงมีความจำเป็นที่เราจะต้องศึกษาวิจัยว่า สารเคมีจะส่งผลกระทบต่อสุขภาพและการดำรงชีวิตของตัวอ่อนแมลงเหล่านี้อย่างไร” เจอแรนซ์ มุตวาล นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมขององค์กรกรีนพีซประจำภูมิภาคแอฟริกากล่าว

มุตวาลยังแสดงความเห็นว่า แทนที่จะหวังให้หนอนตัวอ่อนแมลงช่วยย่อยสลายขยะพลาสติก เราควรจะหยุดยั้งไม่ให้มีการทิ้งขยะพลาสติกลงในสิ่งแวดล้อมเสียตั้งแรกจะเป็นการดีกว่า “งานวิจัยนี้เหมือนกับเป็นการเบี่ยงเบนความสนใจของผู้คน เพราะมันช่วยให้ภาคอุตสาหกรรมสามารถนำไปอ้างได้ว่า มีทางออกด้วยวิธีการทางชีววิทยาตามธรรมชาติในการย่อยสลายขยะพลาสติก ทั้งที่จริงแล้วมันไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาตามธรรมชาติเลย เพราะคุณบังคับให้ตัวอ่อนแมลงกินสิ่งที่ไม่ใช่อาหารตามธรรมชาติของพวกมัน”

ดร.แบรนดอนยังกล่าวเตือนด้วยว่า ไม่ควรมองการใช้หนอนตัวอ่อนแมลงว่าเป็นตัวช่วยที่จะแก้ปัญหาได้อย่างง่ายดาย “ระบบย่อยสลายเหล่านี้มีความจำเพาะสูงมาก ดังนั้นตัวอ่อนแมลงหรือแบคทีเรียชนิดหนึ่ง ก็สามารถจะย่อยสลายพลาสติกได้เพียงชนิดเดียวเท่านั้น”

“แต่ขยะพลาสติกที่เราต้องจัดการในโลกของความเป็นจริง มักจะผสมหรือหลอมรวมกันมาแล้วหลังผ่านการรีไซเคิล ดังนั้นเราต้องหยุดคิดและทบทวนอย่างเป็นระบบด้วยว่า เราจะทำอะไรได้บ้างเพื่อแก้ปัญหามลภาวะพลาสติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้นตอนก่อนที่มันจะปนเปื้อนสู่สิ่งแวดล้อม”

อย่างไรก็ตาม ในระหว่างนี้ทีมของดร.คามิส จะยังคงเดินหน้าทำการวิจัยต่อไป โดยหลังจากนี้จะผ่าท้องของหนอนตัวอ่อนด้วงดำ เพื่อศึกษาระบบการย่อยอาหารของพวกมัน ซึ่งการทำเช่นนี้อาจนำไปสู่การสกัดสารเคมีที่เป็นประโยชน์ อย่างเช่นเอนไซม์ช่วยย่อยและสารเมตาบอไลต์ (metabolites) ที่ช่วยในการสร้างและสลายสารเคมีของระบบเผาผลาญ เพื่อที่ในอนาคตเราจะสามารถสังเคราะห์สารเลียนแบบขึ้นมาใช้ย่อยสลายขยะพลาสติก แทนที่การปล่อยหนอนตัวอ่อนแมลงจำนวนมหาศาลในระบบนิเวศที่เปราะบาง