“พลาสติกที่ย่อยสลายได้ ยังคงเป็นแหล่งกำเนิดไมโครพลาสติก

วิธีที่เคยคิดกันว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า

ก็ยังอาจสามารถก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพที่คาดไม่ถึง”

ในปี 1907 ลีโอ เฮนดริกค์ เบเคอร์แลนด์ (Leo Hendrik Baekeland) นักเคมีชาวเบลเยียม-อเมริกันคนนี้ประสบความสำเร็จในการสร้างพลาสติกสังเคราะห์ขึ้นมาชิ้นแรกของโลก ด้วยความหวังที่ว่ามันจะมาแทนที่ ‘ถุงกระดาษ’ เพื่อลดการตัดต้นไม้ในสมัยนั้น และเชื่อว่าผู้คนจะใช้ถุงพลาสติกนี้ซ้ำหลายครั้งเพื่อช่วยโลก

อย่างไรก็ตามการใช้งานพลาสติกของเราในทุกวันนี้อาจเรียกได้ว่า ‘น่าผิดหวัง’ จากจุดประสงค์แรกสุดของผู้สร้างพลาสติกมาก เพราะเราใช้มันครั้งเดียวและทิ้งไป ไม่เพียงเท่านั้นยังทิ้งอย่างไม่เหมาะสมจนทำให้พลาสติกเข้าสู่ระบบนิเวศและสิ่งแวดล้อมจำนวนมากตั้งแต่ยอดภูเขาสูงไปจนถึงใต้มหาสมุทรลึก

พลาสติกเหล่านั้นกลายเป็นปัญหาอย่างไม่ต้องสงสัย มันสร้างมลพิษให้กับน้ำ แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยและเข้าสู่ร่างกายของสิ่งมีชีวิต พร้อมกับเพิ่มความเสี่ยงในการเป็นโรคต่าง ๆ มากขึ้น ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงพยายามแก้ไขปัญหาด้วยวิธีต่าง ๆ และหนึ่งในนั้นคือไบโอพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

มันเป็นพลาสติกที่ได้ชื่อว่าสร้างจากวัสดุธรรมชาติแทนที่จะเป็นพลาสติกจากเชื้อเพลิงฟอสซิล อีกทั้งยังสลายตามธรรมชาติ จึงได้เชื่อกันว่าพลาสติกชนิดนี้เป็นมิตรต่อธรรมชาติ อย่างไรก็ตามงานวิจัยใหม่ที่เผยแพร่ไว้บนวารสาร Advance Science แม้จะดีกับสิ่งแวดล้อม แต่ก็อาจสร้างความเสี่ยงต่อสุขภาพอย่างคาดไม่ถึง

“ผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์จากไมโครพลาสติกและนาโนพลาสติกยังคงเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ยาก และการตอบสนองก็มีแนวโน้มที่จะแตกต่างกันไปในแต่ละเนื้อเยื่อกับอวัยวะ” ทีน่า เบอร์กี้ (Tina Bürki) หัวหน้ากลุ่มสมาพันธ์ห้องปฏิบัติการณ์วัสดุศาสตร์และเทคโนโลยี สวิส ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้กล่าว

“การทำความเข้าใจถึงที่มาของการตอบสนองที่ไม่พึงประสงค์และกลไกความเป็นพิษที่เป็นพื้นฐานได้ดีขึ้น อาจช่วยให้เข้าใจผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์หรือศักยภาพในการเกิดโรคจากการสัมผัสกับไมโครพลาสติกได้ดีขึ้น” เธอกล่าวเสริม

ย่อยสลายได้แต่ก็สร้างไมโครพลาสติก

หวงและทีมวิจัยระบุไว้ในรายงานว่า พลาสติกประเภทย่อยสลายทางชีวภาพได้นั้นจะสามารถย่อยสลายกลับไปเป็น ‘โมเลกุล’ ของส่วนประกอบได้อย่างสมบูรณ์ก็ต่อเมื่ออยู่ภายใต้เงื่อนไขเฉพาะเจาะจงเท่านั้น ซึ่งต้องมีทั้งความร้อนและจุลินทรีย์บางชนิดเพื่อให้กระบวนการนี้สมบูรณ์แบบ

นอกเหนือไปจากนั้นแล้ว พลาสติกชนิดังกล่าวก็จะยังคงสร้างไมโครพลาสติกอยู่ดี โดยทีมวิจัยได้ศึกษาเจาะจงลงไปในประเภทพลาสติกที่ชื่อว่า ‘กรดโพลีแลกติก’ (PLA) ซึ่งพลาสติกหมุนเวียนชนิดแรก ๆ ที่สามารถแข่งขันกับพลาสติกทั่วไปได้

เมื่อ PLA ย่อยสลายถูกต้องตามทฤษฏี มันจะสลายตัวเป็นกรดแลกติกซึ่งเป็นโมเลกุลที่โดยทั่วไปถือว่าปลอดภัย อย่างไรก็ตามในสถานการณ์ทั่วไปที่มักย่อยสลายไม่สมบูรณ์ มันจะส่งผลให้เกิดเป็นโอลิโกเมอร์ (oligomers) โมเลกุลที่มีลำดับที่สั้นกว่าหน่วยโมโนเมอร์ 

“ความแตกต่างหลักระหว่างกระบวนการย่อยสลายของโพลิเมอร์ PLA และไมโครพลาสติกโอลิโกเมอร์ในระบบทางเดินอาหารคือระดับการย่อยสลายและการดูดซึมทางชีวภาพที่เกิดขึ้น” หวง อธิบาย “ไมโครพลาสติกโพลิเมอร์ PLA ย่อยสลายไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้เกิดอนุภาคนานโนโอลิโกเมอร์ ที่ทำให้มีปริมาณการดูดซึมทางชีวภาพเพิ่มขึ้น และทำให้เกิดพิษมากขึ้น(เนื่องจากมีขนาดเล็กลง)” 

“การทดลองของเราแสดงให้เห็นว่า ไมโครพลาสติกโอลิโกเมอร์มีความเป็นพิษต่อเซลล์ มากกว่าไมโครพลาสติกโพลีเมอร์ที่มีขนาดเท่ากัน ซึ่งบ่งชี้ว่าการเปลี่ยนเป็นโอลิโกเมอร์ (ในสถานการณ์ที่ย่อยสลายไม่สมบูรณ์) จะทำให้ PLA มีความเป็นพิษมากขึ้น” 

อาการแบบเดียวกับพาร์กินสัน

ในการทดลองกับหนู ไมโครพลาสติกจาก PLA ที่ไม่สมบูรณ์เหล่านี้เหล่านี้ทำให้เกิดอาการคล้ายโรคพาร์กินสัน ซึ่งเกิดขึ้นจากการที่สมองส่วนกลางได้เพิ่มจำนวนโปรตีนที่เรียกว่า MICU3 แล้วทำให้มีแคลเซียมสะสมในเซลล์ประสาทมากขึ้นซึ่งเป็นเรื่องอันตรายอย่างยิ่ง

“การสะสมมาเกินไปอาจส่งผลให้เกิดการทำงานที่ผิดปกติและเป็นพิษต่อระบบประสาทเพิ่มขึ้น เนื่องจากท้ายที่สุด กระบวนการจะกระตุ้นการทำงานของเซลล์ซึ่งสร้างอันตรายในเซลล์ประสาท” หวง กล่าว 

อย่างไรก็ตามงานวิจัยได้ให้เบาะแสว่า หาก PLA สามารถย่อยสลายได้สมบูรณ์แบบจริง ๆ หรือก็คือกลายเป็นกรดแลกติกในทางเดินอาหาร แล้วถูกดูดซึมทางชีวภาพเข้าไป ผลกระทบจากไมโครพลาสติก PLA ก็จะลดลงได้ ซึ่งหมายความว่าช่วยลดความเสี่ยงที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพมนุษย์ได้ อย่างไรก็ตาม เบอร์กี้ ให้ความเห็นว่าจำเป็นต้องมีการทดลองซ้ำในมุนษย์ก่อนที่จะระบุชัดเจนถึงประสิทธิภาพนี้ได้

“เนื่องจากความแตกต่างทางสรีรวิทยาของแต่ละสายพันธุ์ จึงจำเป็นต้องได้รับการยืนยันว่าผลกระทบต่อระบบประสาทที่คล้ายคลึงกัน และลักษณะเด่นของการพัฒนาเป็นโรคพาร์กินสันจากการสัมผัสกับไมโครพลาสติก PLA ในมนุษย์ที่อาจเกิดขึ้นได้เช่นกัน” 

นอกจากนี้การวิจัยในอนาคตหวังว่าจะได้พิจารณาถึงช่องทางการสัมผัสอื่น ๆ เช่นการหายใจเข้าไป และผลกระทบต่ออวัยวะอื่น ๆ ที่ไม่ใช่ระบบประสาท ทั้งหมดนี้ต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม

“ผลกระทบจากการกระจายตัวทางชีวภาพของเราแสดงให้เห็นว่านาโนพลาสติกโอลิโกเมอร์ ซึ่งเกิดจากการย่อยสลายไมโครพลาสติกโพลีเมอร์ PLA อย่างไม่สมบูรณ์นั้นพบได้ในอวัยวะสำคัญเกือบทั้งหมดของหนู” หวง กล่าว

“สิ่งนี้บ่งชี้ว่านาโนพลาสติกโอลิโกเมอร์ (จากพลาสติกที่ย่อยสลายทางชึวภาพได้) อาจส่งผลกระทบต่อวัยวะต่าง ๆ ของมนุษย์ได้ ซึ่งเน้นย้ำถึงความสำคัญของการควบคุมการมีอยู่ของพลาสติกที่ย่อยสลายทางชึวภาพได้ ซึ่งมักถูกทิ้งในสิ่งแวดล้อม” หวง สรุป

สืบค้นและเรียบเรียง

วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

ที่มา

https://onlinelibrary.wiley.com

https://www.advancedsciencenews.com

อ่านเพิ่มเติม : นักวิทยาศาตร์คิดค้นวิธีเอาชนะไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำ

ด้วยฟองน้ำที่ผลิตจากกระดูกปลาหมึกและฝ้าย