น้ำลายหนอนผีเสื้อกลางคืน ความหวังใหม่กับการลดมลพิษพลาสติก

นักวิจัยกลุ่มหนึ่งเปิดเผยว่า สารสองชนิดที่พบในน้ำลายของหนอนผีเสื้อกลางคืน ซึ่งเป็นตัวอ่อนของผีเสื้อที่กินขี้ผึ้งที่ใช้ในการสร้างรังผึ้ง สามารถทำลายพลาสติกประเภททั่วไปได้ ซึ่งอาจเป็นความก้าวหน้าในการต่อสู้กับมลพิษจากพลาสติกที่มีอยู่ทั่วโลก

นักวิจัยพบว่า เอ็นไซม์สองชนิดในน้ำลายของหนอนผีเสื้อสามารถย่อยสลายโพลีเอทิลีนได้อย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิห้อง ทั้งนี้ โพลีเอทิลีนเป็นพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลก และเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดวิกฤตการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมตั้งแต่จากร่องลึกในมหาสมุทรไปจนถึงยอดภูเขา

การศึกษานี้เกิดขึ้นจากการค้นพบของนักวิจัยในปี 2017 ที่ว่า หนอนผีเสื้อกลางคืนสามารถย่อยสลายโพลิเอทิลีนได้ แม้ว่าในขณะนั้นจะยังไม่ชัดเจนว่า แมลงตัวเล็ก ๆ เหล่านี้สามารถทำเช่นนั้นได้อย่างไร และคำตอบของเรื่องนี้ก็คือ เอนไซม์ ซึ่งเป็นสารที่ผลิตขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตที่กระตุ้นปฏิกิริยาทางชีวเคมี

ในการย่อยสลายพลาสติกนั้น ออกซิเจนจะต้องซึมผ่านเข้าไปในโพลิเมอร์หรือโมเลกุลของพลาสติก ในขั้นตอนเริ่มต้นที่สำคัญที่เรียกว่า ออกซิเดชัน หรือ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากการวมตัวกันของออกซิเจนกับสารอื่น โดยนักวิจัยพบว่า เอนไซม์สามารถทำให้เกิดขั้นตอนนี้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงโดยไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมการล่วงหน้า เช่น การใช้ความร้อนหรือการฉายรังสี

เฟเดริกา เบอร์ทอคคินี (Federica Bertocchini) นักชีววิทยาระดับโมเลกุล จากสภาวิจัยแห่งชาติ Spanish National Research Council หรือ (CSIC) ซึ่งเป็นหัวหน้าการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications กล่าวว่า เรื่องดังกล่าวคือ "การเปลี่ยนกระบวนทัศน์ของการย่อยสลายทางชีวภาพของพลาสติก"

ทั้งนี้ พลาสติกทำจากโพลีเมอร์ที่ออกแบบมาให้แตกหักยากและมีสารเติมแต่งที่เพิ่มความทนทาน ซึ่งหมายความว่า พลาสติกจะคงสภาพเดิมได้นานหลายปี หลายสิบปีหรือหลายศตวรรษเลยทีเดียว

เบอร์ทอคคินีกล่าวว่า "คุณลักษณะดังกล่าวที่ทำให้พลาสติกเป็นวัสดุที่มีประโยชน์และมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวเช่นนั้น กำลังสร้างปัญหาที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของศตวรรษนี้"

เธอกล่าวต่อไปอีกว่า "พลาสติกจะคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมเป็นเวลานาน ในที่สุดก็แตกตัวเป็นอนุภาคเล็ก ๆ ซึ่งกลายเป็นที่มาของอนุภาคพลาสติกขนาดเล็กและนาโน ... อนุภาคพลาสติกเหล่านี้ถูกพบอยู่ทุกหนทุกแห่ง ตั้งแต่ในทวีปแอนตาร์กติกาไปจนถึงในน้ำฝนและน้ำประปา ซึ่งไม่เพียงแต่จะทำให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่ชัดเจน แต่ยังทำให้เกิดปัญหาด้านสุขภาพของมนุษย์ที่เพิ่มขึ้น” อีกด้วย

อย่างไรก็ดี โพลิเอทิลีนซึ่งผลิตขึ้นครั้งแรกในปีค.ศ. 1933 นั้นมีราคาไม่แพง ทนทาน และไม่มีผลกระทบต่ออาหาร ทำให้สามารถใช้เป็นบรรจุภัณฑ์อาหารและถุงใส่ของชำ รวมถึง การใช้งานอื่น ๆ

หนอนผีเสื้อกลางคืนเป็นตัวอ่อนของผีเสื้อขี้ผึ้งชนิดที่เรียกว่า Galleria mellonella หนอนผีเสื้อที่กินขี้ผึ้ง เกสรดอกไม้และน้ำผึ้งนี้ บางครั้งก็กินตัวอ่อนของผึ้งไปด้วย ถือว่าเป็นศัตรูสำหรับบรรดาคนเลี้ยงผึ้ง

การค้นพบนี้นำมาซึ่งแนวคิดที่จะผลิตเอนไซม์น้ำลายสังเคราะห์ของหนอน ซึ่งนักวิจัยประสบความสำเร็จในเรื่องนี้แล้ว เพื่อย่อยสลายขยะพลาสติก แต่เบอร์ทอคคินีกล่าวว่า การใช้หนอนผีเสื้อกลางคืนหลายพันล้านตัวในการทำงานมีข้อเสียมากมายรวมถึงการสร้างคาร์บอนไดออกไซด์ในขณะที่เผาผลาญโพลิเอทิลีน

เคลอเมนเต เฟอร์นันเดซ อาเรียส (Clemente Fernandez Arias) นักนิเวศวิทยาและนักคณิตศาสตร์ที่ CSIC ซึ่งเป็นผู้ร่วมเขียนการศึกษานี้กล่าวว่า "ในกรณีนี้ เอ็นไซม์จะทำให้พลาสติกแตกตัวเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก ซึ่งแสดงให้เห็นทางเลือกในการจัดการกับขยะพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ในสภาวะที่มีการควบคุม จำกัด หรือกำจัดการปล่อยไมโครพลาสติกออกมาในที่สุด"

อย่างไรก็ตาม การใช้พลาสติกได้เพิ่มสูงขึ้นทั่วโลกในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา โดยพลาสติกปีละหลายร้อยล้านตันจบลงด้วยการเป็นขยะ และมีพลาสติกน้อยกว่า 10% ที่ถูกนำไปรีไซเคิล

เมื่อเดือนมีนาคม องค์การสหประชาชาติได้อนุมัติข้อตกลงครั้งสำคัญในการสร้างสนธิสัญญามลพิษพลาสติกระดับโลกฉบับแรกของโลกหลังการเจรจาที่กรุงไนโรบี โดยมีเป้าหมายที่จะบรรลุข้อตกลงที่มีผลผูกพันทางกฎหมายให้เสร็จสิ้นภายในปี 2024

• ที่มา: รอยเตอร์