7 ชั่วโมงที่แล้ว • สิ่งแวดล้อม

‘จีน’ พัฒนา ‘พลาสติกที่มีชีวิต’ สลายตัวได้ใน 6 วัน ไม่ทิ้ง ‘ไมโครพลาสติก’ ในสิ่งแวดล้อม แก้ปัญหาขยะพลาสติกตกค้างอย่างยั่งยืน

“ขยะพลาสติก” ใช้เวลาหลายร้อยปีในการย่อยสลาย กลายเป็นหนึ่งในปัญหาสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงในยุคปัจจุบัน และนักวิทยาศาสตร์ต่างหาทางแก้ปัญหานี้อยู่เสมอ ล่าสุดนักวิจัยจากจีนพัฒนา “พลาสติกที่มีชีวิต” (Living Plastic) วัสดุรูปแบบใหม่ที่สามารถสั่งการให้ย่อยสลายตัวเองจนหมดสิ้นได้ภายในเวลาเพียง 6 วัน โดยไม่ทิ้งสารตกค้างที่เป็นอันตรายต่อระบบนิเวศ
นวัตกรรมใหม่นี้ เป็นผลงานจากทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันชีววิทยาสังเคราะห์เซินเจิ้น โดยฝังแบคทีเรียในสภาวะพักตัวผสมลงไปในเนื้อพลาสติก ซึ่งจะทำให้วัสดุมีคุณสมบัติเหมือนพลาสติกปกติในยามใช้งาน แต่แบคทีเรียจะฟื้นขึ้นมาเพื่อทำหน้าที่ทำลายโครงสร้างของตัวเองได้เมื่อได้รับคำสั่งที่เหมาะสม
นักวิจัยเลือกใช้แบคทีเรียสายพันธุ์บาซิลลัส ซับทิลิส (Bacillus subtilis) ซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่พบได้ทั่วไปและมีความทนทานสูง โดยทีมวิจัยได้ทำการดัดแปลงทางพันธุกรรมให้แบคทีเรียเหล่านี้ทำงานร่วมกันเป็นคู่ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการย่อยสลายให้สูงกว่าการใช้เอนไซม์เพียงชนิดเดียวเหมือนในอดีต
กระบวนการย่อยสลายเกิดขึ้นผ่านการทำงานของเอนไซม์สองชนิด ได้แก่ Candida antarctica lipase ทำหน้าที่เป็นตัวตัดสายโซ่โพลิเมอร์แบบสุ่มให้กลายเป็นชิ้นเล็ก ๆ และ Burkholderia cepacia lipase ทำหน้าที่กัดกินส่วนปลายของสายโซ่เหล่านั้นจนกลายเป็นหน่วยย่อยที่เล็กที่สุด
สำหรับการเปิดใช้งานระบบทำลายตัวเอง นักวิจัยจะนำพลาสติกไปวางในสารละลายน้ำเลี้ยงเชื้อที่มีการควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ที่ประมาณ 50 องศาเซลเซียส ซึ่งความร้อนและสารอาหารจะเป็นตัวกระตุ้นให้แบคทีเรียที่ฝังอยู่ฟื้นคืนชีพ มาผลิตเอนไซม์กัดกินพลาสติกจากภายในสู่ภายนอก
ภายในเวลาเพียง 6 วัน พลาสติกจะถูกย่อยสลายไปจนเกือบสมบูรณ์ จนเหลือเพียงหน่วยสร้างพื้นฐาน และไม่ทำให้เกิด “ไมโครพลาสติก” ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่ที่มักพบในพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพประเภทอื่น ๆ ในปัจจุบัน
อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันงานวิจัยนี้ยังจำกัดอยู่ในวงของพลาสติกประเภท “โพลีแคโปรแลคโตน” หรือ “พีซีแอล” ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ที่ใช้บ่อยในงานพิมพ์สามมิติและวัสดุทางการแพทย์ และการกระตุ้นยังต้องทำในห้องปฏิบัติการที่มีสภาพแวดล้อมเฉพาะเจาะจงเท่านั้น
โฆษณา