นักวิจัยในเยอรมนีได้พัฒนาวิธีการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นโปรตีนและวิตามินบี 9 โดยใช้จุลินทรีย์ ไฮโดรเจน ออกซิเจน และพลังงานหมุนเวียน
เทคนิคดังกล่าว ซึ่งรายงานในวารสารแนวโน้มเทคโนโลยีชีวภาพ (Trends in Biotechnology) เมื่อเร็ว ๆ นี้ มุ่งหวังที่จะนำเสนอทางเลือกใหม่ให้กับการทำฟาร์มแบบดั้งเดิม ซึ่งตกอยู่ภายใต้แรงกดดันจากจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้นและสภาพอากาศที่เลวร้าย
การใช้คาร์บอนฯเพื่อผลิตโปรตีนและวิตามิน
ลาร์กัส แองเจเนนท์ (Largus Angenent) จากมหาวิทยาลัยทูบิงเจน (Tübingen) กล่าวว่า นี่คือกระบวนการหมักที่คล้ายกับการต้มเบียร์ แต่แทนที่จะให้น้ำตาลแก่จุลินทรีย์ กลับให้ก๊าซและอะซิเตทแก่จุลินทรีย์
“เรารู้ว่ายีสต์สามารถผลิตวิตามินบี 9 ได้ด้วยตัวเองโดยใช้น้ำตาล แต่เราไม่ทราบว่ายีสต์สามารถทำสิ่งเดียวกันนี้กับอะซิเตทได้หรือไม่”
กระบวนการนี้อาศัยจุลินทรีย์สองชนิดที่ทำงานร่วมกันในระบบเพื่อผลิตโปรตีนและโฟเลตหรือวิตามินบี 9 ซึ่งเป็นสารอาหารจำเป็นต่อการเจริญเติบโตและการเผาผลาญของเซลล์
ในระยะแรกแบคทีเรียที่เรียกว่าเทอร์โมแอนาโรแบคเตอร์ คิวุย (Thermoanaerobacter kivui) จะเปลี่ยน CO2 และไฮโดรเจนให้เป็นอะซิเตต ซึ่งเป็นสารที่พบในน้ำส้มสายชู
ในระยะที่สอง ยีสต์ ซัคคาโรไมซีส เซเรวิเซีย (Saccharomyces cerevisiae) หรือที่เรียกอีกอย่างว่ายีสต์ขนมปัง จะได้รับอาหารเป็นอะซิเตทและออกซิเจน ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของกระบวนการนี้คือยีสต์ที่รับประทานได้และอุดมไปด้วยโปรตีนและวิตามินบี 9
ยีสต์ที่เลี้ยงด้วยอะซิเตทสามารถผลิตวิตามินบี 9 ได้เท่ากับยีสต์ที่เลี้ยงด้วยน้ำตาล นักวิจัยกล่าวว่ายีสต์เพียง 6 กรัมสามารถตอบสนองความต้องการวิตามินบี 9 ในแต่ละวันได้
ไฮโดรเจนและออกซิเจนที่ต้องการมาจากการแยกน้ำโดยใช้พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลม
กระบวนการผลิตแหล่งอาหารยั่งยืน
นายแองเจเนนท์ กล่าวว่า วิธีการนี้อาจนำการผลิตอาหารออกจากการเกษตรกรรมและเป็นวิธีที่ยั่งยืนในการผลิตโปรตีน
เนื่องจากกระบวนการนี้ใช้พลังงานหมุนเวียนและ CO2 จึงช่วยลดความจำเป็นในการใช้พื้นที่เกษตรกรรม ซึ่งเป็นแนวทางแก้ปัญหาด้านความมั่นคงทางอาหารที่มีอนาคตโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมเพิ่มเติม
ยีสต์ที่ผลิตในระบบนี้มีโปรตีนสูง ในความเป็นจริง ยีสต์ 85 กรัมสามารถตอบสนองความต้องการโปรตีนรายวันของคน ๆ หนึ่งได้ 61 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมากกว่าเนื้อวัว เนื้อหมู หรือถั่วเลนทิลในปริมาณที่เท่ากันมาก
อย่างไรก็ตาม มีเงื่อนไขอยู่ว่ายีสต์ที่ไม่ได้รับการรักษาจะมีสารประกอบที่สามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคเกาต์ได้หากรับประทานในปริมาณมาก หลังจากได้รับการรักษาแล้ว ยีสต์จะยังคงให้โปรตีนตามความต้องการในแต่ละวันถึง 41% ซึ่งเทียบได้กับแหล่งโปรตีนแบบดั้งเดิม
แก้ไขปัญหาความอดอยากของประชากรโลก
ระบบนี้ช่วยแก้ไขปัญหาเร่งด่วนระดับโลก 2 ประการ ได้แก่ การขาดแคลนอาหารและความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม โดยการเปลี่ยน CO2 ให้เป็นอาหารและใช้พลังงานหมุนเวียน จะช่วยลดการปล่อยคาร์บอนและลดความต้องการพื้นที่เพาะปลูก
ในปีที่ผ่านมา หน่วยงานระหว่างประเทศได้ส่งสัญญาณเตือนอย่างต่อเนื่องถึงปัญหาการขาดแคลนอาหารที่เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งส่งผลให้ผู้คนหลายล้านคนต้องเผชิญความหิวโหยและภาวะทุพโภชนาการอย่างรุนแรง
โครงการอาหารโลกของสหประชาชาติเรียกเหตุการณ์นี้ว่า ‘วิกฤตความหิวโหยในระดับที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน’
ประเทศนามิเบีย ซึ่งคาดการณ์ว่าประชากรเกือบครึ่งหนึ่งจะประสบปัญหาขาดแคลนอาหารในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้านี้ อันเนื่องมาจากภัยแล้ง เพิ่งประกาศแผนที่จะฆ่าช้าง 83 ตัว และสัตว์ป่าอื่น ๆ 640 ตัว เพื่อเป็นอาหารให้กับผู้คน
“ประชากรโลกใกล้จะเพิ่มเป็น 10,000 ล้านคน และการผลิตอาหารให้เพียงพอจะยากขึ้น” นายแองเจเนนต์ กล่าว
นักวิจัยเสนอว่า ยีสต์อาจมีคุณค่าในภูมิภาคต่าง ๆ ที่เผชิญกับภาวะขาดแคลนอาหารหรือในประเทศที่ทรัพยากรดินและน้ำมีจำกัด
จำเป็นต้องวิจัยเพิ่มเติมก่อนใช้งานแพร่หลาย
แม้ว่าโปรตีนทางเลือกที่ยั่งยืนนี้จะมีแนวโน้มที่ดี แต่ Angenent กล่าวว่าจำเป็นต้องมีการทำงานเพิ่มเติมอีกมากก่อนที่ระบบดังกล่าวจะสามารถใช้งานได้อย่างแพร่หลาย ขั้นตอนต่อไปได้แก่ การขยายขนาดกระบวนการ การรับรองว่ายีสต์ปลอดภัยสำหรับการบริโภคอาหาร และการทดสอบว่ามีผู้สนใจจากตลาดหรือไม่
ทีมงานวางแผนที่จะเพิ่มประสิทธิภาพและขยายขนาดการผลิต ประเมินความปลอดภัยของอาหาร และดำเนินการวิเคราะห์เศรษฐกิจ
Angenent กล่าวว่า ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นมังสวิรัติ/วีแกน ปราศจากจีเอ็มโอ และยั่งยืน ซึ่งอาจดึงดูดผู้บริโภคได้ พร้อมเสริมว่า “การนำไปใช้ในตลาดต้องใช้เวลา”
แนวทางเชิงสร้างสรรค์นี้เป็นแนวทางแก้ไขปัญหาการขาดแคลนอาหารในอนาคตได้ พร้อมทั้งยังช่วยสนับสนุนการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอีกด้วย
การแยกการผลิตอาหารออกจากการใช้ที่ดินและการใช้พลังงานหมุนเวียน เทคโนโลยีดังกล่าวเปิดโอกาสใหม่ ๆ ให้กับเกษตรกรรมและความมั่นคงด้านอาหารอย่างยั่งยืน
ที่มา: https://shorturl.at/UqvfF
