คุกกี้ชิ้นนี้เริ่มต้นชีวิตจากการเป็นขวดพลาสติก

พลาสติกอาจเป็นส่วนผสมสุดท้ายที่คุณจะใส่ลงในสูตรคุกกี้ แต่นักวิจัยกลุ่มหนึ่งกำลังพยายามที่จะเปลี่ยนแปลงเรื่องนั้น พวกเขาได้โปรแกรมสั่งงานยีสต์ให้เปลี่ยนขวดพลาสติกและขยะทางการเกษตรให้กลายเป็นโปรตีนและโมเลกุลปรุงแต่งกลิ่นรสที่รับประทานได้ ซึ่งเป็นการสร้างขนมเลิศรสขึ้นมาจากขยะ เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่เป็นวิธีการอัปไซเคิล (upcycling) รูปแบบใหม่เท่านั้น แต่ยังสามารถช่วยประทังชีวิตในพื้นที่ประสบภัยพิบัติ หรือแม้กระทั่งในภารกิจสำรวจอวกาศห้วงลึกที่มีมนุษย์เดินทางไปด้วย ทีมนักวิจัยจะนำเสนอผลงานนี้ในการประชุมสมาคมเคมีอเมริกัน (American Chemical Society หรือ ACS) ประจำฤดูใบไม้ร่วง ณ ศูนย์การประชุม McCormick Place ที่จัดขึ้นระหว่างวันที่ 23–27 สิงหาคม

ในขณะที่โลกกำลังต่อสู้กับปัญหามลพิษจากพลาสติกที่เพิ่มขึ้นและความกังวลเรื่องความมั่นคงทางอาหารที่สูงขึ้น นักวิจัยจึงมองหาวิธีที่จะนำปัญหาหนึ่งมาใช้แก้ปัญหาอีกอย่างหนึ่ง ดังนั้น ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Southern Illinois University (SIU) Carbondale จึงได้นำจุลินทรีย์มาทดสอบเพื่อเปลี่ยนขยะพลาสติกให้กลายเป็นอาหารสำหรับมนุษย์ งานวิจัยนี้ดำเนินงานภายใต้โครงการที่นำโดยองค์การ NASA ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อสร้างอาหารสำหรับสภาวะที่มีทรัพยากรจำกัดในการสำรวจอวกาศห้วงลึก

หนึ่งในรูปแบบพลาสติกที่พบได้บ่อยที่สุดคือ polyethylene terephthalate (PET) ซึ่งเป็นวัสดุที่มักใช้ทำขวดน้ำและขวดน้ำอัดลม PET มีโมเลกุลที่มีคาร์บอนอยู่มาก ซึ่งสามารถนำมาประกอบขึ้นใหม่ให้กลายเป็นสิ่งต่างๆ เช่น โปรตีน ได้ และแม้ว่าการประกอบขึ้นใหม่นั้นจะทำได้โดยใช้ปฏิกิริยาเคมีและสารละลายในห้องปฏิบัติการ แต่วิธีที่ง่ายกว่าและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าคือการยกหน้าที่นี้ให้จุลินทรีย์ นักวิทยาศาสตร์ใช้จุลินทรีย์รวมถึงยีสต์ เป็นเหมือนโรงงานขนาดจิ๋วในการผลิตโมเลกุลต่างๆ มานานแล้ว ตัวอย่างเช่น อินซูลินไม่ได้ถูกสกัดมาจากตับอ่อนของสัตว์อีกต่อไปแล้ว แต่ในปัจจุบันสามารถใช้ยีสต์ให้ผลิตขึ้นมาแทนได้ ในทำนองเดียวกัน Jayakody และ Sandhya Jayasekara นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาซึ่งทำวิจัยนี้ ได้ใช้ยีสต์หลากหลายสายพันธุ์ ซึ่งรวมถึงยีสต์ทำขนมปัง ให้เปลี่ยนโมเลกุลที่อยู่ในพลาสติกและขยะทางการเกษตรให้กลายเป็นโปรตีน วิตามินและสารให้กลิ่นรส

https://www.youtube.com/watch?v=YQywN1VuMKU&t=4s

นักวิจัยนำพลาสติก PET ลำต้นและใบของข้าวโพดและชีวมวลอื่นๆ นำไปผ่านกระบวนการเฉพาะที่เรียกว่า Oxidative Hydrothermal Dissolution ซึ่งคิดค้นโดย Ken Anderson ศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาแห่ง SIU Carbondale กระบวนการนี้ใช้น้ำและออกซิเจนภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงเพื่อย่อยสลายวัสดุที่เหนียวให้กลายเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กที่จุลินทรีย์สามารถย่อยต่อได้ จากนั้น ชิ้นส่วนเหล่านั้นจะถูกนำไปเลี้ยงยีสต์ ซึ่งจะประกอบชิ้นส่วนเหล่านั้นขึ้นมาใหม่ให้กลายเป็นส่วนผสมอาหารชนิดต่างๆ รวมถึงโปรตีน ไขมันและกรด ท้ายที่สุดนักวิจัยได้เพิ่มไฟเบอร์ แป้งและสารให้ความหวานลงในส่วนผสม แล้วขึ้นรูปผ่านเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ออกมาเป็นคุกกี้ที่อุดมไปด้วยโปรตีน ซึ่งมีชื่อเรียกว่า “µBites” (อ่านว่า ไมโครไบต์) แม้ว่าข้อมูลจะแสดงให้เห็นว่า µBites ปลอดภัยต่อการรับประทาน แต่ทีมวิจัยกำลังรอการอนุมัติจากสถาบันเพื่อทำการทดสอบรสชาติ ในขณะนี้ คุกกี้ดังกล่าวได้รับคะแนนสูงในเรื่องของกลิ่น โดยผู้เข้าร่วมส่วนใหญ่เห็นพ้องกันว่าพวกเขายินดีที่จะรับประทานคุกกี้นี้ในสภาวะที่มีทรัพยากรจำกัด

เพื่อให้ µBites กลายเป็นสิ่งที่ผู้บริโภคอาจเลือกรับประทานในสถานการณ์ปกติทั่วไป Jayasekara ได้สร้างยีสต์ที่สามารถผลิตวัตถุเจือปนอาหารได้มากขึ้น ปัจจุบัน ยีสต์ทำขนมปังสามารถผลิตกลิ่นวานิลลาจากชีวมวลพืชได้ ในขณะที่ยีสต์อีกสายพันธุ์หนึ่งสามารถเปลี่ยนเอทิลีนไกลคอลจาก PET ให้กลายเป็นเบต้าแคโรทีน ซึ่งร่างกายสามารถเปลี่ยนเป็นวิตามินเอได้ ในอนาคต Jayakody และทีมวิจัยหวังว่าจะผลิตส่วนผสมหลักใน µBites โดยใช้จุลินทรีย์ทั้งหมด รวมถึงแป้ง ไฟเบอร์และสารให้ความหวานที่เติมลงไป เขายังหวังว่า µBites จะพร้อมสำหรับการบริโภคภายในไม่กี่ปีข้างหน้า และสามารถนำไปใช้ได้ทั้งบนโลกและในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว เช่น ในเรือดำน้ำ หรือแม้กระทั่งบนดวงจันทร์หรือดาวอังคาร

ที่มา: This cookie started its life as a plastic bottle, https://www.acs.org/pressroom/presspacs/2026/august/this-cookie-started-its-life-as-a-plastic-bottle.html