วันศุกร์ที่ 18 มกราคม พ.ศ. 2562

ในอนาคต : จุลสาหร่ายมีความสำคัญต่อมนุษย์?


กลางทะเลทรายแดง Arava ทางตะวันออกเฉียงใต้ของอิสราเอล จะเห็นท่อแก้วของบริษัท Algatech เป็นสีเขียวยาวนับกิโลเมตรผ่านทะเลทราย สิ่งที่ลอยในน้ำคือส่วนผสมที่มีค่าของเซลล์สาหร่ายจำนวนมหาศาลนับล้านล้านเซลส์ เป็นสาหร่ายสายพันธุ์ Haematococcus pluvialis เจริญเติบโตกำลังสังเคราะห์แสงอย่างขมีขมัน
บริษัทอัลกาเทค นำสาหร่ายที่เลี้ยงนี้มาสกัดสารแอสตาแซนธิน(Astaxanthin) ซึ่งเป็นสีที่มีคุณประโยชน์ต่อระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ ยารักษาโรคหัวใจ และเครื่องสำอางลบรอยริ้วรอยผิวหนัง และเป็นสินค้าส่งออกอันดับ 1 ของโลก ไปยังกว่า 30 ประเทศ “แหล่งผลิตที่ดีที่สุดนั้นคือทะเลทราย” Efrat Kat โฆษกหญิงของ Algatech กล่าว “เนื่องจากสาหร่ายต้องการเพียงแสงแดดมาก ๆ และที่เหลือจะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ"

ศักยภาพที่ยอดเยี่ยม
ไม่มีสิ่งมีชีวิตอื่นใดที่มีความสามารถสังเคราะห์แสงได้เท่าเทียมพืชสาหร่าย ทุกวินาทีที่เราต้องหายใจด้วยออกซิเจน มาจากการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายสีเขียว ไม่เพียงแต่จะเจริญเติบโตได้ดีในน้ำเท่านั้น แต่ยังพบสาหร่ายเจริญได้ดีบนพื้นดินด้วย พืชสาหร่ายรับผิดชอบเป็นผู้ผลิตออกซิเจนเป็นหลักให้บรรยากาศโลก และที่สำคัญคือ สามารถเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วมาก สาหร่ายปรับตัวเข้ากับปริมาณสารอาหารที่มีอยู่อย่างรวดเร็ว และยังเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์(CO)ให้เป็นออกซิเจน ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้
ในปัจจุบัน ความรู้ศักยภาพของสาหร่ายที่มีในเรื่องคุณประโยชน์ก็เป็นเพียงเล็กน้อยแค่ส่วนหนึ่งเท่านั้น แต่สาหร่ายเหล่านี้จะกลายเป็นพืชสำคัญต่อมนุษยชาติในอนาคตอันใกล้นี้ สาหร่ายจะเป็นพืชสำคัญที่เปลี่ยนเป็นไบโอดีเซล สาหร่ายสามารถฟอกน้ำเสียให้เป็นน้ำสะอาด ใช้เป็นส่วนผสมในเครื่องสำอาง เป็นอาหารรสชาติดี กินเป็นสลัด ใช้เป็นยาช่วยรักษาป้องกันอาการหัวใจวาย และโรคมะเร็ง ในห้องทดลองมีการเลี้ยงสาหร่ายเพื่อผลิตก๊าซไฮโดรเจนเพื่อใช้ในรถยนต์ที่สามารถขับด้วยพลังไฮโดรเจนในอนาคต

วิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมตั้งความหวังไว้มากมาย
สาหร่ายบางชนิดเป็นแหล่งผลิตวิตามินบี 12  ที่มีคุณค่ามาก  นั่นอาจทำให้สาหร่ายกลายเป็นเนื้อทดแทนได้ในอนาคต เพราะเมื่อจำนวนประชากรมากขึ้นพื้นที่ของที่ดินที่สามารถใช้เพื่อการเกษตรบนโลกจะลดลงเรื่อย ๆ แต่พื้นผิวโลกที่เป็นพื้นที่แหล่งน้ำและมหาสมุทรมีถึง 71 เปอร์เซ็นต์ การเพาะปลูกสาหร่ายไม่กินพื้นที่เพิ่มเติม และการเก็บเกี่ยวผลผลิตในทะเลหรือฟาร์มผลิตสามารถทำได้ตลอดทั้งปี
ไม่น่าแปลกใจที่ทั้งวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมตั้งความหวังไว้สูงในระดับโรงงาน บางครั้งก็ไม่เป็นไปตามคาดหมาย Dan Kramer กรรมการผู้จัดการ Cyano Biotech ในกรุงเบอร์ลินกล่าว เมื่อหลายปีก่อน บริษัทของเขาก็เคยพยายามผลิตเอทานอลจากสาหร่าย
อย่างไรก็ตามในเวลานั้นเทคโนโลยียังไม่พร้อมที่จะผลิตเอทานอลจากสาหร่ายในราคาไม่แพงและในฟาร์มขนาดใหญ่ Kramer กล่าวว่า จะต้องรอต่อไปอีกไม่นาน จนกว่าการทำฟาร์มสาหร่ายจะคุ้มทุนสำหรับปั๊มน้ำมันก่อน แล้วจึงจะทำผลผลิตด้านสารเคมีกำจัดศัตรูพืช และเพื่ออุตสาหกรรมผลิตยาใหม่ๆ

สาหร่ายสีน้ำเงินสามารถใช้รักษาผู้ป่วยมะเร็งได้
ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา Cyano Biotech ให้ความสำคัญกับการเลี้ยงไซยาโนแบคทีเรีย – สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว เพื่อใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง ไซยาโนแบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่ผลิตออกซิเจนเป็นครั้งแรกของโลกเมื่อประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อน และเป็นต้นตระกูลก่อนวิวัฒนาการเป็นสาหร่าย
พืชสาหร่ายเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความหลากหลายกว้างใหญ่ เหมือนกับการพูดถึง”ต้นไม้” เป็นคำกว้างใหญ่มาก  สิ่งมีชีวิตหนึ่งหรือหลายเซลล์อาศัยอยู่ในน้ำทะเล น้ำจืด บนพื้นดิน อยู่อาศัยร่วมกับเชื้อราหรือไลเคน ความแตกต่างระหว่างจุลสาหร่าย(Micro algae)  และสาหร่ายขนาดใหญ่ (Macro algae) ที่พบอาจมีความยาวสูงถึง 60 เมตร และใช้เป็นอาหาร เช่น ทำสลัดสาหร่าย เป็นส่วนผสมน้ำซุป ผงแห้งหรือนึ่ง
สาหร่ายขนาดเล็กไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ตัวอย่างเช่น สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ที่ผลิตสารพิษที่อาจทำให้ต้องปิดห้ามลงว่ายน้ำในทะเลสาบช่วงฤดูร้อน Dan Kramer กล่าว สาหร่ายน้ำเงินสามารถใช้เป็นยาใหม่ต้านมะเร็ง ตัวอย่างเช่น สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินผลิตพิษ microcystin ซึ่งความหวังในอนาคตจะมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาโรคมะเร็ง

"สาหร่ายดูดซับทุกสิ่งจากสิ่งแวดล้อม"
การเพาะเลี้ยงสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ค่อนข้างถูกและประหยัดพื้นที่ "แม้ในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กเช่นเดียวกับเรา คุณสามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ" เครเมอร์กล่าว ตรงนี้คือความแตกต่างของการเพาะปลูกพืชอื่นๆสำหรับทำไบโอดีเซล ที่เปลืองพื้นที่มากมาย ใช้ความพยายามอย่างมาก และในผลิตภัณฑ์ราคาถูกที่ยังไม่ได้คิดค่าใช้จ่ายสิ่งที่แอบแฝง นอกจากนี้สาหร่ายยังเจริญเติบโต ทนทาน แต่ที่ปนเปื้อนอย่างรวดเร็ว ได้แก่
สาหร่ายดูดซับทุกอย่างจากสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงโลหะหรือมลพิษ ในหนึ่งกิโลกรัมของสาหร่าย มีแร่ธาตุต่างๆที่เป็นส่วนผสมสำคัญจากน้ำทะเลประมาณ 100,000 ลิตร สิ่งนี้ทำให้ยากต่อการคิดปริมาณสารอาหารที่แน่นอน
สถาบันแห่งชาติเพื่อการประเมินความเสี่ยง (BfR) ได้ทำการตรวจสอบโลหะหนักในสาหร่ายแห้งในปี 2556 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจสอบอาหารและพบสารตะกั่วในตัวอย่างทั้งหมด ปรอท แคดเมียม สารหนู(Arsenic) ยังสามารถสะสมในพืชน้ำ
จึงเป็นเหตุผลที่เราผลิตสาหร่ายในระบบปิดและในสภาพแวดล้อมที่แห้ง และไม่ใช่เขตอุตสาหกรรม Kat กล่าวว่า แม้ว่าจะมีวิธีป้องกันพืชสาหร่ายโดยการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อไม่ให้ดึงสิ่งสกปรกบางอย่าง – ในภาคอุตสาหกรรมอาหารยังป้องกันไว้ก่อน คือยังไม่สนใจนำมาเป็นอาหาร

สาหร่ายที่มีรสชาติเหมือนเบคอน
อย่างไรก็ตามนั่นแตกต่างกันในภาคพลังงาน ในช่วงสองปีที่ผ่านมามีการเปิดตัวโครงการนำร่องทั่วโลก ตามมหาวิทยาลัย เช่น ที่ลอสแองเจลิส เทลอาวีฟ และในกรุงเทพ เพื่อกระตุ้นให้สาหร่ายผลิตไฮโดรเจนผ่านการตัดแต่งยีนส์ ในอนาคตเลิกใช้น้ำมันเบนซิน  “มีการตัดแต่งยีนส์สาหร่ายเพื่อให้สาหร่ายทำสิ่งที่ปกติไม่ได้ทำ” Ido Weiner จากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟกล่าว
วิทยาศาสตร์ไม่ได้หยุดอยู่กับไฮโดรเจนเป็นเวลานาน ผู้สมัครระดับปริญญาเอกกล่าว สาหร่ายที่ผ่านการดัดแปลงทางพันธุกรรมนั้นมีการปลูกไว้แล้วเพื่อจุดประสงค์ทั้งหมด: เพื่อปกป้องปะการังจากการฟอกขาว  ใช้เป็นส่วนผสมของผงซักฟอก นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาสาหร่ายเป็นอาหารโปรตีนที่มีรสชาติของเบคอน
อย่างไรก็ตาม Efrat Kat พบการแทรกแซงดังกล่าวในธรรมชาติเร็วเกินไป: "ทำไมต้องทำวิจัยวิศวะ-พันธุกรรม" “ มีสาหร่ายมากกว่า 70,000 ชนิด และจนถึงตอนนี้เรารู้จักเพียงไม่กี่ชนิด ยังมีสาหร่ายจำนวนมากที่ยังมีศักยภาพ ซึ่งเรายังไม่รู้จักด้วยซ้ำ!

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น