ทุกวันนี้เมื่อเราไปซื้อของตามร้านค้า สิ่งที่เราได้มาหลังจากการจ่ายเงินคือสิ่งของที่เราต้องการบวกกับถุงพลาสติก เมื่อกลับถึงบ้านสิ่งที่เราสนใจและตื่นเต้นกับมันคือสิ่งของที่เราซื้อมา แล้วถุงพลาสติกไปไหน คำตอบคือถังขยะ ถ้าตั้งคำถามต่อไปว่าถุงพลาสติกเหล่านี้จะมีการเดินทางอย่างไรบ้างกว่าพวกมันจะหายไปจากโลก

ภาพประกอบจาก http://icare.kapook.com 

ถุงพลาสติกที่ใช้กันในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นถุงหูหิ้วต่างๆ ถุงน้ำแข็ง ถุงข้าวสารและอื่นๆ นั้นส่วนใหญ่ทำมาจาก Polyethylene (PE) ซึ่งมีคุณสมบัติที่ง่ายต่อการนำมาทำเป็นรูปร่างและรูปทรงต่างๆ อีกทั้งมีความคงทนและ รองรับน้ำหนักได้ดี จึงเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายแล้วถุงพลาสติกเหล่านี้มีการเดินทางอย่างไรกว่ามันจะสลายหายไปจากโลก? ด้วยช่วงเวลาในการสลายตัวของถุงพลาสติกนั้นยาวนานถึง 450 ปี หากเปรียบเทียบกับช่วงชีวิตของคนเราก็ราวๆ 6 ช่วงอายุเลยทีเดียว เนื่องจากถุงพลาสติกมีโครงสร้างทางเคมีที่แข็งแรงและยากแก่การย่อยสลาย นั่นจึงเป็นคำถามที่ตอบได้ยาก แต่เมื่อช่วงเดือนเมษายน ปี 2560 นักวิทยาศาสตร์ชาวสเปนร่วมกับมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้เผยแพร่ข้อมูลการวิจัยเกี่ยวกับการค้นพบว่า polyethylene สามารถเกิดการย่อยสลายได้ โดยใช้ตัวอ่อนของผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่ (Galleria mellonella L.) ผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่ (Galleria mellonella L.) เป็นแมลงที่จัดอยู่ในอันดับ (order) Lepidoptera ซึ่งประกอบไปด้วยผีเสื้อและผีเสื้อกลางคืนต่างๆ ผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่ เป็นผีเสื้อกลางคืนชนิดหนึ่งที่ดำรงชีวิตเป็นปรสิตของผึ้ง โดยเพศเมียไปวางไข่ไว้ในรังผึ้ง เมื่อตัวอ่อนฟักออกมาจากไข่ก็จะกัดกินไขผึ้งภายในรัง ทำให้รังผึ้งไม่แข็งแรงและผึ้งหนีรัง ซึ่งเป็นปัญหาที่เกษตรกรทั่วโลกประสบ 

ภาพตัวอ่อนของผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่ (Galleria mellonella L.)

ภาพผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่ (Galleria mellonella L.)

ภาพประกอบจาก https://beeinformed.orgPhoto by Tommy Morris at https://www.flickr.com/photos/tonymorris/423859311/

การค้นพบว่าตัวอ่อนของผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่ สามารถย่อยสลายถุงพลาสติกได้นั้นเกิดขึ้นจากความบังเอิญของ Dr. Fedrerica Bertocchini นักวิจัยของสถาบัน Biomedicine and Biotechnology of Cantabria ในประเทศสเปน จากการนำตัวหนอนผีเสื้อออกจากรังผึ้งที่เลี้ยงไว้ มาใส่ในถุงพลาสติก 

ภาพถุงพลาสติกที่ถูกหนอนกิน

ภาพประกอบจาก https://www.theguardian.com  และ Bombelli et al.

พบว่าหลังจากนั้นไม่นานเกิดรูที่ถุงพลาสติก จึงนำไปสู่การศึกษาวิจัยร่วมกับมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ซึ่งพบว่าหากนำถุงพลาสติกไปใส่รวมกับหนอนผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่ จะเกิดรูที่ถุงพลาสติกภายในระยะเวลา 40 นาที เมื่อทดลองนำตัวหนอนไปบดแล้วเอาไปทาที่ถุงพลาสติกพบว่าเมื่อระยะเวลาผ่านไป 14 ชั่วโมง เกิดการย่อยสลายจนมวลของถุงพลาสติกหายไป 14% ซึ่งเป็นค่าตัวเลขที่สูงกว่าอย่างเด่นชัดเมื่อเทียบกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ทำทดลองการย่อยสลายของพลาสติก PET โดยใช้จุลินทรีย์เพื่อตรวจสอบการย่อยสลายถุงพลาสติกจากสารสกัดของตัวหนอนได้มีการใช้เครื่อง FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) โดยพิจารณาความถี่ที่ปรากฏออกมาพบว่าสารที่ได้จากการย่อยถุงพลาสติกคือ สาร ethylene glycol ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ที่สามารถย่อยสลายได้ในธรรมชาติภายในระยะเวลา 20 วัน การที่หนอนผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่ สามารถย่อยสลายถุงพลาสติกได้นั้นเกิดจากการปรับตัวของผีเสื้อ ประกอบกับถุงพลาสติกผลิตมาจาก polyethylene มีโครงสร้างที่ประกอบด้วย CH₂-CH₂ ซึ่งเป็นโครงสร้างส่วนใหญ่ในไขผึ้ง จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมหนอนผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่สามารถย่อยสลายพลาสติกได้ แต่ยังต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อให้กระบวนการย่อยสลายนี้เกิดความกระจ่างมากขึ้น

ภาพสารประกอบต่างๆ

 ภาพประกอบจาก Bombelli et al.

ดูเหมือนว่าการเผยแพร่งานวิจัยนี้ได้สร้างความหวังให้กับมนุษย์โลกในการกำจัดขยะจำพวกพลาสติกเหล่านี้ แต่ก่อนจะไปถึงวันนั้น เราควรหันมาช่วยกันลดปริมาณการใช้และการจัดการเกี่ยวกับขยะเหล่านี้ เพราะในปัจจุบันถุงพลาสติกได้ถูกทิ้งและกระจายไปทั่ว โดยเฉพาะในทะเล มีหลักฐานการพบถุงพลาสติกในกระเพาะอาหารของเต่าทะเล นกทะเล และสัตว์น้ำชนิดต่างๆ เป็นอันตรายถึงชีวิตแก่สัตว์เหล่านั้น นอกจากนี้ก็พบว่าถุงพลาสติกเหล่าได้เกี่ยวพันอวัยวะจนเป็นอุปสรรคในการดำรงชีวิตของสัตว์ นำไปสู่การลดจำนวนลง และสูญเสียสมดุลในระบบนิเวศบริเวณนั้น

References:
1. Ethylene glycol: Environmental aspects, Concise International Chemical Assessment Document 22, World Health Organization Geneva, 2000
2. Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella, Paolo Bombelli, Christopher J. Howe, Federica Bertocchini3, Current Biology Magazine, Volume 27, Issue 8, pR292–R293, 24 April 2017
3. Supplemental Information: Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella, Paolo Bombelli, Christopher J. Howe and Federica Bertocchini, 2017
4. วงชีวิตของหนอนผีเสื้อกินไขผึ้งขนาดใหญ่ (Galleria mellonella L.), สมลักษณ์ วงศ์สมาโนดน์
และสมุนีย์ สีธรรมใจ, ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร จังหวัดพิษณุโลก 65000
5. News staff at sci-news.com. Wax moth caterpillars found to eat polyethylene. 25 April 2017. [cited 2017 May 20]. Available from: http://www.sci-news.com/
6. Philip Ball. Plastic-eating bugs? It’s a great story – but there’s a sting in the tail. 25 April 2017. [cited 2017 May 20]. Available from: https://www.theguardian.com/
7. Visanplastic.com [homepage on the Internet]. ถุงพลาสติก. [cited 2017 May 20]. Available from: http://www.visanplastic.com/