ขยะอินทรีย์ ได้กลายเป็นปัญหาใหญ่ของหลายประเทศ เนื่องจากเศษอาหารเหล่านี้มักถูก ‘ทิ้งรวม’ ไปกับภาชนะของมันโดยไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม ซึ่งทำให้เกิดก๊าซมีเทนในเวลาต่อมา ก๊าซดังกล่าวนั้นสามารถทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 80 เท่าตลอดช่วงอายุ 20 ปีของมัน
น่าเศร้าที่มนุษย์จำนวนมากยังไม่ตระหนักถึงเรื่องนี้ หลายคนทิ้งเศษอาหารลงไปในถังขยะด้วยความสะดวก เมื่อขยะเหล่านั้นรวมกันก็สร้างกลิ่นเหม็นที่ดึงดูดสัตว์นานาชนิดโดยเฉพาะกับแมลงกำจัดซากอินทรีย์ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือแมลงวันลาย (Black soldier flies: Hermetia illucens) หรือที่เรียกกันอีกชื่อหนึ่งว่า “หนอนแมลงวันโปรตีน” ซึ่งเป็นแมลงที่ไม่เป็นพาหะนำโรค ไม่เป็นศัตรูพืชและไม่ก่อให้เกิดความรำคาญต่อชุมชน พบได้บริเวณพุ่มไม้ทั่วไปในธรรมชาติ กินน้ำและน้ำหวานเป็นอาหาร และหากนำมาเป็นอาหารก็ยังให้โปรตีน
“เรากำลังมุ่งหน้าไปสู่หายนะด้านสภาพอากาศ และขยะจากหลุมฝังกลบที่ปล่อยมีเทนออกมา เราต้องการทำให้มันเหลือศูนย์ให้ได้” ดร. เคท เทปเปอร์ (Kate Tepper) หัวหน้าทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมกควารีในซิดนีย์ กล่าวและ “การฝังกลบขยะอินทรีย์ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกประมาณ 5% ของการปล่อยทั่วโลก และเราต้องทำให้เป็น 0%”
ในประเทศกำลังพัฒนา ขยะอินทรีย์เหล่านี้มักถูกทิ้งในพื้นที่เปิดโล่งซึ่งอาจนำไปสู่การปนเปื้อนในน้ำ พร้อมทั้งกลายเป็นแหล่งแพร่กระจายเชื้อโรค ก่อนหน้านี้มีนักวิทยาศาสตร์หลายทีมที่ได้นำแมลงวันลายมากำจัดขยะอินทรีย์ในเชิงพาณิชย์อยู่บ้าง
แต่ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมกควารีมองว่า ขอบเขตการกินขยะของมันยังมีอยู่อย่างจำกัด พวกเขาจึงพยายามขยายสิ่งที่ตัวอ่อนของแมลงวันลายนี้กินได้ออกไปให้กว้างขึ้น เพื่อจะที่จะลดปริมาณก๊าซมีเทนได้อย่างมีประสิทธิภาพกว่าเดิม นักวิทยาศาสตร์จึงนำพวกมันมาดัดแปลงพันธุกรรมเพิ่มเติม ด้วยการปรับเปลี่ยนพันธุกรรมของเอนไซม์ที่แมลงวันใช้ย่อยสลาย ทีมงานระบุว่า พวกมันสามารถย่อยขยะอินทรีย์ที่ปนเปื้อน ตะกอนน้ำเสีย และขยะอินทรีย์ที่ซับซ้อนอื่น ๆ ได้ พร้อมกับผลิตภัณฑ์ของเสียที่พวกมันปล่อยออกมา (อุจจาระ) ก็สามารถนำไปใช้ประโยชน์ด้านการเกษตรได้เพิ่มเติม
“เราสามารถเลี้ยงแมลงวันลายด้วยขยะที่สกปรกได้โดยตรง แทนที่จะต้องผ่านการฆ่าเชื้อหรือแปรรูปอย่างละเอียดก่อน” ดร. มาเชย์ มาเซลโก (Maciej Maselko) หัวหน้าห้องปฏิบัติการชีววิทยาสังเคราะห์ของมหาวิทยาลัยแมกควารี กล่าว “แค่ขยะที่ถูกหันเป็นชิ้นเล็ก ๆ ก็ทำให้แมลงวันลายกินขยะปริมาณมากได้เร็วกว่าจุลินทรีย์มาก”
ขณะที่ ดร. เทปเปอร์ เสริมว่า “แม้แต่มูลแมลงวันลายก็สามารถนำมาปรับปรุงคุณภาพปุ๋ยได้ ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นปุ๋ยที่ปราศจากมลพิษเพื่อปลูกพืชผล กับป้องกันไม่ให้สารปนเปื้อนเข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานอาหารของเรา”
โดยรวมแล้ว แมลงวันลายที่ถูกดัดแปลงพันธุกรรมจะกำจัดของเสียหลายชนิดมากขึ้น พร้อมกับสร้างสิ่งที่เป็นประโยชน์ให้มนุษย์นำไปใช้ต่อไป โดยงานกินขยะเหล่านี้จะเกิดขึ้นในช่วงที่อยู่ในระยะหนอนแมลงวัน และเมื่อพวกมันกลายเป็นดักแด้ก็จะถูกเก็บเกี่ยวออกไป
ขณะเดียวกันทีมวิจัยก็ระบุเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ เช่นแมลงวันลายที่ถูกดัดแปลงจะแพร่กระจายในสิ่งแวดล้อม และส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศว่า มีการป้องกันหลายชั้นในการดังแปลงนั้น
“การกักกันทางกายภาพเป็นส่วนหนึ่งของระบบการป้องกัน โดยเราได้พํฒนาชั้นการกักกันทางพันธุกรรมเพิ่มเติมเพื่อให้สัตว์ที่อาจหลุดรอดไป ไม่สามารถสืบพันธุ์หรือมีชีวิตรอดในธรรมชาติได้” ดร. มาเซลโก กล่าวเพิ่มเติม
ทีมงานได้เน้นย้ำว่ากระบวนการดังกล่าวสามารถพัฒนาเพิ่มเติมได้จากกรอบการดัดแปลงพันธุกรรมเดิมที่ใช้อยู่ได้เลย พร้อมกับเสริมว่า หากสิ่งนี้ถูกนำมาใช้อย่างมีศักยภาพ ก็จะสร้างประโยชน์ในตลาดการจัดการขยะที่มีมูลค่าหลายหมื่นล้านบาท ไม่เพียงเท่านั้นยังช่วยผลิตปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมการเกษตรด้วยเช่นกัน
“เมื่อมีแรงจูงใจทางเศรษฐกิจในการนำเทคโนโลยียั่งยืนมาใช้ เช่น การดัดแปลงแมลงเพื่อให้ได้มูลค่าเพิ่มจากผลิตภัณฑ์ขยะ ก็จะช่วยขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงนี้ให้เร็วขึ้น” ดร. เทปเปอร์ กล่าว
สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ภาพ PHOTOGRAPH COURTESY NATIONAL GEOGRAPHIC STUDIO
ที่มา
https://phys.org/news/2024-07-reuse-reflycle-genetically-flies-landfills.html