admin 
นักวิจัยสหรัฐฯ พัฒนา “µBites” คุกกี้โปรตีนสูง ใช้ยีสต์ที่ผ่านการตั้งโปรแกรมเปลี่ยนคาร์บอนจากของเสียเป็นโปรตีน วิตามิน ไขมัน กรด และสารแต่งกลิ่นรส แปลงต้นทางจากขวดพลาสติก PET และขยะการเกษตร ขึ้นรูปอาหารด้วย 3D Printer ต่อยอดจาก Waste สู่ Food รับความต้องการอาหารโลกที่คาดเพิ่ม 35–56% ภายในปี 2050 พร้อมปูทางอาหารแห่งอนาคต สำหรับพื้นที่ภัยพิบัติ
ใครจะคิดว่า “ขวดพลาสติก” ที่เคยบรรจุน้ำหรือน้ำอัดลม วันหนึ่งปลายทางใหม่ ถูก Upcycling จนกลายเป็นหนึ่งในต้นทางของ “คุกกี้โปรตีนสูง”
นี่ไม่ใช่เพียงแนวคิดทดลองเพื่อสร้างความหวือหวาให้กับวงการอาหาร แต่กำลังสะท้อนทิศทางใหม่ของเทคโนโลยีชีวภาพและ Food Tech ที่พยายามนำ 2 ปัญหาใหญ่ของโลกอย่าง “ขยะพลาสติก” และ “ความมั่นคงทางอาหาร” มาหาคำตอบร่วมกัน
ทีมนักวิจัยจาก Southern Illinois University (SIU) Carbondale สหรัฐอเมริกา กำลังพัฒนาเทคโนโลยีใช้จุลินทรีย์ โดยเฉพาะ “ยีสต์” ที่ผ่านการตั้งโปรแกรม ให้สามารถเปลี่ยนสารประกอบจากพลาสติกและวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ไปเป็นโปรตีนที่รับประทานได้ วิตามิน และสารแต่งกลิ่นรส ก่อนนำมาพัฒนาเป็นคุกกี้โปรตีนสูงชื่อ “µBites” หรือ “Microbites”
งานวิจัยดังกล่าวดำเนินการภายใต้โครงการที่นำโดย NASA ซึ่งมุ่งพัฒนาอาหารสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีทรัพยากรจำกัดในการสำรวจอวกาศห้วงลึก โดยเทคโนโลยีนี้อาจไม่ได้หยุดอยู่แค่บนอวกาศ แต่ยังมีศักยภาพสำหรับพื้นที่ประสบภัยและพื้นที่ที่มีข้อจำกัดด้านทรัพยากรบนโลกด้วย
เมื่อ “พลาสติกคือคาร์บอน–อาหารก็คือคาร์บอน” จุดเริ่มต้นเปลี่ยน Waste เป็น Food
Associate Professor Lahiru Jayakody หนึ่งในนักวิจัย อธิบายแนวคิดเบื้องหลังโครงการว่า เดิมทีมวิจัยต้องการพัฒนาเทคโนโลยี Plastic Upcycling เพื่อเปลี่ยนพลาสติกให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงขึ้น ก่อนตั้งคำถามว่า ทำไมจึงไม่มุ่งไปที่การผลิต “อาหาร”
เหตุผลสำคัญคือ “พลาสติกมีคาร์บอน และอาหารก็มีคาร์บอน”
พลาสติกที่ทีมวิจัยให้ความสนใจคือ Polyethylene Terephthalate หรือ PET ซึ่งเป็นพลาสติกที่พบได้ทั่วไปและมักถูกนำไปผลิตขวดน้ำและขวดน้ำอัดลม PET ซึ่งมีโมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอนจำนวนมาก สามารถนำมาประกอบสร้างใหม่ได้ในทางหลักการ ให้กลายเป็นสารประเภทอื่น เช่น โปรตีน
แม้การเปลี่ยนโครงสร้างดังกล่าวสามารถทำผ่านปฏิกิริยาเคมีและการใช้ตัวทำละลายในห้องปฏิบัติการ แต่ทีมวิจัยมองหาทางเลือกที่เรียบง่ายและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า นั่นคือการให้ “จุลินทรีย์” รับหน้าที่เป็นโรงงานชีวภาพขนาดจิ๋ว
“จุลินทรีย์ฉลาดมาก ดังนั้นเราจึงใช้คุณสมบัติของพวกมันมาแก้ปัญหาที่พวกเราสร้างขึ้น” Jayakody กล่าว
ตั้งโปรแกรม “ยีสต์” ให้เปลี่ยนพลาสติกและขยะเกษตรเป็นโปรตีน–วิตามิน
แนวคิดการใช้จุลินทรีย์เป็นโรงงานผลิตสารต่าง ๆ ไม่ใช่เรื่องใหม่ในวงการวิทยาศาสตร์ เพราะมนุษย์ใช้จุลินทรีย์ รวมถึงยีสต์ ผลิตโมเลกุลหลากหลายชนิดมาเป็นเวลานาน
หนึ่งในตัวอย่างสำคัญคือ “อินซูลิน” ซึ่งในอดีตมีการสกัดจากตับอ่อนของสัตว์ ขณะที่เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่สามารถใช้จุลินทรีย์ที่ได้รับการดัดแปลงให้ผลิตอินซูลินได้
ด้วยหลักการเดียวกัน Jayakody และ Sandhya Jayasekara นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา จึงตั้งโปรแกรมยีสต์หลายชนิด รวมถึง Baker’s Yeast หรือยีสต์ทำขนมปัง ให้สามารถเปลี่ยนโมเลกุลที่มีอยู่ในพลาสติกและขยะทางการเกษตร ไปเป็น โปรตีน วิตามิน และสารแต่งกลิ่นรส
เปิดกระบวนการ “ขวด PET → ยีสต์ → 3D Printer → คุกกี้ µBites”
หัวใจของการเปลี่ยนขยะให้กลายเป็นส่วนประกอบอาหาร เริ่มจากการนำ พลาสติก PET ต้นและใบข้าวโพดเหลือทิ้ง รวมถึงชีวมวลประเภทอื่น มาผ่านกระบวนการเฉพาะที่เรียกว่า Oxidative Hydrothermal Dissolution
กระบวนการดังกล่าวพัฒนาโดย Ken Anderson ศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาแห่ง SIU Carbondale โดยใช้น้ำและออกซิเจนภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง เพื่อสลายวัสดุที่มีโครงสร้างแข็งให้กลายเป็นองค์ประกอบขนาดเล็กที่จุลินทรีย์สามารถนำไปใช้ได้
จากนั้นจึงนำองค์ประกอบที่ได้ไป “ป้อน” ให้ยีสต์ ที่ผ่านการตั้งโปรแกรมไว้ เพื่อให้ยีสต์ประกอบองค์ประกอบเหล่านั้นขึ้นใหม่เป็นวัตถุดิบอาหารหลายประเภท ทั้ง โปรตีน ไขมัน และกรด
แต่กระบวนการยังไม่จบเพียงเท่านั้น
นักวิจัยนำส่วนผสมที่ได้มาเติม ใยอาหาร แป้ง และสารให้ความหวาน ก่อนส่งส่วนผสมผ่านเครื่องพิมพ์สามมิติ หรือ 3D Printer เพื่อขึ้นรูปเป็นคุกกี้โปรตีนสูงที่มีชื่อว่า µBites อ่านว่า “Microbites”
จากของเสียที่เคยไม่มีใครคิดว่าจะรับประทานได้ จึงถูกนำเข้าสู่กระบวนการทางชีวภาพและเทคโนโลยีการผลิตอาหาร จนเกิดเป็นต้นแบบคุกกี้ที่ในอนาคตอาจใช้เลี้ยงมนุษย์ได้ตั้งแต่บนโลก เรือดำน้ำ ไปจนถึงยานอวกาศ
“กินได้หรือไม่?” ข้อมูลชี้ µBites ปลอดภัย แต่ยังรอไฟเขียว Taste Test
คำถามสำคัญที่สุดคงหนีไม่พ้นว่า “คุกกี้จากขยะพลาสติกกินได้จริงหรือ?”
ข้อมูลของทีมวิจัยระบุว่า µBites มีความปลอดภัยสำหรับการรับประทาน อย่างไรก็ตาม ทีมยังอยู่ระหว่างรอการอนุมัติจากสถาบันเพื่อดำเนินการทดสอบรสชาติ หรือ Taste Test
ในระหว่างนี้ ผลตอบรับด้าน “กลิ่น” ของคุกกี้อยู่ในระดับสูง โดยผู้เข้าร่วมส่วนใหญ่เห็นตรงกันว่า พวกเขายินดีรับประทานคุกกี้ดังกล่าว หากอยู่ในสถานการณ์ที่มีทรัพยากรจำกัด
แต่เป้าหมายของทีมวิจัยไม่ได้ต้องการให้ µBites เป็นเพียง “อาหารฉุกเฉิน”
โจทย์ต่อไปคือ ทำอย่างไรให้คุกกี้ดังกล่าวกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผู้บริโภคอาจเต็มใจเลือกซื้อหรือเลือกรับประทาน แม้ไม่ได้ตกอยู่ในภาวะวิกฤต
ไปอีกขั้น! ใช้ยีสต์สร้าง “กลิ่นวานิลลา” และเปลี่ยนสารจาก PET เป็น “เบตาแคโรทีน”
Jayasekara พัฒนายีสต์ให้สามารถผลิตสารเติมแต่งอาหารได้มากขึ้น โดยปัจจุบัน Baker’s Yeast สามารถผลิตสารแต่งกลิ่นวานิลลาจากชีวมวลพืช ขณะที่ยีสต์อีกสายพันธุ์สามารถเปลี่ยน Ethylene Glycol ที่ได้จาก PET ไปเป็น Beta-Carotene หรือเบตาแคโรทีน ซึ่งร่างกายมนุษย์สามารถเปลี่ยนเป็นวิตามินเอได้
“เรากำลังใช้จุลินทรีย์เพื่อพัฒนาคุกกี้ ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่น่าดึงดูดและเป็นมิตรกับผู้บริโภคมากขึ้น” Jayasekara กล่าว
ขั้นต่อไป Jayakody และทีมงานต้องการขยายขีดความสามารถของจุลินทรีย์ให้สามารถผลิตส่วนประกอบหลักของ µBites ได้มากขึ้น โดยครอบคลุมไปถึงวัตถุดิบที่ปัจจุบันยังต้องเติมภายหลัง ได้แก่ แป้ง ใยอาหาร และสารให้ความหวาน
จากคุกกี้ขยะ สู่โจทย์ “Food Security”
เมื่อปี 2050 ความต้องการอาหารโลกอาจพุ่ง 35–56%
หากมองให้ไกลกว่าเรื่องความแปลกใหม่ของ “คุกกี้จากพลาสติก” เทคโนโลยีนี้กำลังแตะโจทย์ทางเศรษฐกิจที่ใหญ่กว่านั้นมาก นั่นคือ Food Security หรือความมั่นคงทางอาหาร
Jayakody ระบุว่า ความต้องการอาหารทั่วโลกคาดว่าจะเพิ่มขึ้น 35–56% ภายในปี 2050 ขณะที่ประชากรโลกราว 30% อาจเผชิญความเสี่ยงจากความหิวโหยในอนาคต
เขามองว่าหนึ่งในแนวทางรับมือกับความท้าทายดังกล่าว คือการนำศักยภาพของ “จุลินทรีย์” มาใช้
หากเทคโนโลยีสามารถพัฒนาไปสู่ระดับการใช้งานจริงได้ แนวคิดนี้จึงมีความหมายมากกว่าการเปลี่ยน “ขวดพลาสติกเป็นคุกกี้” เพราะกำลังเปิดความเป็นไปได้ในการนำ Waste Carbon กลับมาเป็นวัตถุดิบสำหรับระบบอาหาร พร้อมสร้างมูลค่าเพิ่มจากของเสียตามแนวคิด Circular Economy
NASA มอง Food Tech ไกลถึงภารกิจอวกาศระยะยาว
งานวิจัยนี้ได้รับเงินสนับสนุนจาก NASA Deep Space Food Challenge และทุน Faculty Early Career Development Program (CAREER) ของ National Science Foundation หรือ NSF
Deep Space Food Challenge มีเป้าหมายผลักดันเทคโนโลยีและระบบผลิตอาหารรูปแบบใหม่ ที่ใช้ทรัพยากรน้อย แต่สามารถผลิตอาหารที่ปลอดภัย มีคุณค่าทางโภชนาการ และมีรสชาติที่เหมาะสมสำหรับภารกิจอวกาศระยะยาว
แนวคิดดังกล่าวมีความสำคัญต่ออนาคตของการสำรวจอวกาศ เพราะการเดินทางระยะยาวทำให้การพึ่งพาอาหารสำเร็จรูปที่บรรทุกจากโลกเพียงอย่างเดียวมีข้อจำกัด ทั้งด้านพื้นที่ น้ำหนัก ทรัพยากร และอายุการเก็บรักษา
ในระยะยาว ทีมของ Jayakody หวังว่า µBites จะพร้อมสำหรับการบริโภคของประชาชนภายในอีกไม่กี่ปี และสามารถนำเทคโนโลยีไปใช้ได้ทั้งบนโลกและในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว ไม่ว่าจะเป็นพื้นที่ขาดแคลนทรัพยากร พื้นที่ประสบภัย เรือดำน้ำ ตลอดจนการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์บน ดวงจันทร์หรือดาวอังคาร
ACS Fall 2026 เปิดเวทีโชว์ “อาหารจากพลาสติก”
ทีมวิจัยนำเสนอผลงานดังกล่าวในการประชุมฤดูใบไม้ร่วงของ American Chemical Society (ACS Fall 2026) ซึ่งจัดขึ้นระหว่างวันที่ 23–27 สิงหาคม 2026 ที่ McCormick Place สหรัฐอเมริกา ภายใน Symposium “Undergraduate and Graduate Research in Biochemistry and Chemical Biology”
ผลงานที่นำเสนอมีชื่อว่า “Engineered yeast consortia for converting plastic and biomass-derived compounds into valuable food additives” โดย Sandhya K. Jayasekara เป็นผู้นำเสนอ และ Lahiru Jayakody, Ph.D. เป็น Principal Investigator
สำหรับ American Chemical Society หรือ ACS ก่อตั้งขึ้นในปี 1876 และเป็นหนึ่งในองค์กรวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ของโลก มีพันธกิจในการส่งเสริมองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เสริมพลังให้กับชุมชนวิทยาศาสตร์ระดับโลก และสนับสนุนความซื่อสัตย์ทางวิทยาศาสตร์
องค์กรทำหน้าที่เชื่อมโยงบุคลากร แนวคิด และทรัพยากรเพื่อผลักดันการค้นพบและนวัตกรรม สนับสนุนการเติบโตทางวิชาชีพของนักวิทยาศาสตร์และนักศึกษา ตลอดจนส่งเสริมการแลกเปลี่ยนองค์ความรู้ผ่านสิ่งพิมพ์ทางวิชาการ การประชุมวิทยาศาสตร์ เครือข่ายชุมชน ทรัพยากรด้านการศึกษาและอาชีพ และบริการข้อมูลทางวิทยาศาสตร์
อย่างไรก็ตาม ACS ระบุไว้อย่างชัดเจนว่า ACS ไม่ได้เป็นผู้ดำเนินงานวิจัยชิ้นนี้เอง แต่ทำหน้าที่เผยแพร่และประชาสัมพันธ์งานศึกษาทางวิทยาศาสตร์และผลงานที่นำเสนอในการประชุม
การเกิดขึ้นของ µBites จึงอาจเป็นภาพตัวอย่างที่น่าสนใจของเศรษฐกิจหมุนเวียนยุคใหม่ เมื่อ “ขยะ” ไม่ได้จบวงจรด้วยการกำจัดหรือรีไซเคิลกลับไปเป็นวัสดุเท่านั้น แต่เทคโนโลยีชีวภาพกำลังพยายามยกระดับคาร์บอนจากของเสียให้กลายเป็นทรัพยากรชนิดใหม่
และหากงานวิจัยเดินหน้าไปถึงจุดที่ผลิตได้อย่างปลอดภัย มีต้นทุนเหมาะสม ขยายกำลังการผลิตได้ และได้รับการยอมรับจากผู้บริโภค “ขวดพลาสติก” ในอนาคตอาจไม่ได้มีเพียงปลายทางที่โรงงานรีไซเคิล แต่อาจกลายเป็นหนึ่งในจุดเริ่มต้นของระบบผลิตอาหารรูปแบบใหม่ ตั้งแต่โลกที่กำลังเผชิญโจทย์ Food Security ไปจนถึงการเดินทางของมนุษย์สู่ดาวอังคาร
About The Author
