นักวิทย์คิดไอเดียรักษ์ป่า ปลูกไม้จาก ‘สเต็มเซลล์’ ในห้องแล็บ ผลิตตามรูปร่างที่ต้องการได้ ไม่ต้องตัดไม้ทำลายป่า!

ปัจจุบัน มนุษย์เราตัดต้นไม้เพื่อนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์มากถึง 1.5 หมื่นล้านต้นต่อปี ส่งผลให้ภาวะโลกร้อนทวีความรุนแรงมากขึ้น นักวิจัยจึงคิดค้นนวัตกรรมใหม่ ๆ เพื่อลดการตัดไม้ทำลายป่า

ล่าสุดนักวิจัยจาก MIT ปิ๊งไอเดีย! ‘เพาะเซลล์ไม้’ ทำเฟอร์นิเจอร์ในห้องแล็บ ให้ได้เนื้อไม้ที่ไม่ต้องทำลายป่า หลายคนอาจสงสัยว่า แล้วการเพาะเลี้ยงสเต็มเซลล์ของพืชให้กลายเป็นเนื้อไม้ จะนำไปทำเป็นเฟอร์นิเจอร์ได้จริงหรือ? Bangkok Bank SME จะพาทุกคนไขข้อสงสัยไปพร้อม ๆ กัน

นวัตกรรมนี้เกิดจากงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Cleaner Production ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT)  ระบุว่า พวกเขาสังเคราะห์เนื้อเยื่อที่คล้ายกับไม้จากเซลล์ที่สกัดมาจากใบของต้น Zinnia โดยปราศจากดินหรือแสงแดดในการปลูก

โดย ‘เซลล์พืช’ มีคุณสมบัติคล้ายเซลล์ต้นกำเนิด หรือที่เรียกว่า สเต็มเซลล์ (Stem cell) อธิบายง่าย ๆ เช่น เราตัดกิ่งไม้หรือเด็ดใบไม้จากต้น ไม่นานกิ่งก้านหรือใบไม้ใหม่ก็จะงอกได้อีก ด้วยคุณสมบัตินี้จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจ 

เพราะสเต็มเซลล์ สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงได้ตามต้องการ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถปรับให้เซลล์ที่เก็บรวบรวมมาจากส่วนต่าง ๆ ของต้นไม้ กลายเป็น ‘เนื้อไม้’ ได้อย่างสมบูรณ์ โดยไม่จำเป็นต้องเพาะต้นกล้าให้เจริญเป็นต้นไม้ใหญ่ที่ต้องใช้เวลานับสิบปีกว่าจะโตตามธรรมชาติ 

อีกทั้งไม้ที่ได้จากเนื้อเยื่อเซลล์จะสามารถเติบโตตามรูปร่างที่กำหนดไว้ นำไปทำเฟอร์นิเจอร์ได้ทันทีโดยไม่ต้องผ่านการตัดไม้ หรือผ่านกระบวนการผลิตตามโรงงานอุตสาหกรรมแบบไม้ปกติ

สำหรับขั้นตอนการเพาะเลี้ยงเซลล์ไม้ นักวิทยาศาสตร์จะเก็บรวบรวมเซลล์จากใบของต้นไม้ จากนั้นนำเซลล์ไปเพาะเลี้ยงในอาหารเหลวที่อุดมไปด้วยสารอาหารและฮอร์โมน ซึ่งฮอร์โมนพืช ถือเป็นกุญแจสำคัญในการเปลี่ยนเซลล์ธรรมดาให้กลายเป็นเนื้อไม้ได้ 

ที่ผ่านมา เราอาจจะได้เห็นหลายประเทศคิดค้นเนื้อสังเคราะห์จากห้องแล็บกันมาบ้างแล้ว วันนี้เฟอร์นิเจอร์ไม้สามารถผลิตจากเซลล์ปลูกในห้องแล็บได้เหมือนกัน แต่หลายคนคงตั้งคำถามว่า วิธีการเพาะเลี้ยงสเต็มเซลล์ของพืชให้กลายเป็นเนื้อไม้ จะนำมาทำเฟอร์นิเจอร์ได้อย่างไร? งานนี้เครื่องพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติ (3D-bioprinting) คือ หัวใจสำคัญของนวัตกรรมใหม่นี้ 

โดยหลังจากที่นักวิทยาศาสตร์เพาะเลี้ยงสเต็มเซลล์พืช ให้กลายเป็นเซลล์เนื้อไม้ในปริมาณที่ต้องการแล้ว จะนำเซลล์เหล่านี้ไปใส่ในเครื่องพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติ (3D-bioprinting) โดยเซลล์จะทำหน้าที่คล้าย ‘หมึกพิมพ์’ จากนั้นสามารถสั่งพิมพ์ผลิตภัณฑ์ได้ตามรูปแบบที่ต้องการ ตั้งแต่ของเล่นไม้ชิ้นเล็ก ๆ ไปจนถึงเฟอร์นิเจอร์ไม้ขนาดใหญ่ได้หลากหลายรูปแบบตามความต้องการของลูกค้า

นักวิทยาศาสตร์ ระบุด้วยว่า การสร้างผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเซลล์ไม้ จะช่วยลดการสูญเสียเนื้อไม้ได้ถึง 30% เช่น หากผู้ประกอบการใช้ไม้จริงจากธรรมชาติในการทำเฟอร์นิเจอร์ จะมีเศษไม้ที่ถูกตัดออกไปและกลายเป็นขยะ ในขณะที่การใช้เครื่องพิมพ์สามมิติจะใช้วัตถุดิบในปริมาณที่ต้องการ จึงลดปริมาณเศษไม้เหลือทิ้งได้ดีกว่า อีกทั้งเซลล์เพาะเลี้ยงยังเจริญเติบโตได้เร็วกว่าการปลูกต้นไม้เป็นอย่างมาก ที่สำคัญคือสามารถเติบโตได้โดยไม่ต้องใช้แสงแดด 

ที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือ ไม้สังเคราะห์ชนิดนี้ เมื่อโตแล้วนำมาใช้งานได้ทันที โดยสามารถเติบโตมาเป็นรูปทรงที่กำหนดไว้ จึงนำไปผลิตได้หลากหลายรูปแบบอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น กำหนดให้โตมาเป็นกระดานสี่เหลี่ยมผืนผ้า หรือโตมาเป็นชิ้นส่วนที่ไม่ต้องมีการประกอบเลย ไม้สังเคราะห์นี้จึงช่วยลดการตัดไม้ทำลายได้อย่างมาก ทำให้ลดภาวะโลกร้อนได้อย่างยั่งยืน

อย่างไรก็ตาม ขณะนี้ขั้นตอนการผลิตยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น และมีความเป็นไปได้สูง ไม่ต่างจากการเพาะเลี้ยงเนื้อในห้องแล็บที่ไม่ต้องเลี้ยงสัตว์เพื่อให้ได้เนื้อ เช่นเดียวกับวิธีนี้ ช่วยให้เราสามารถลดการตัดไม้แต่ได้ไม้ ที่สังเคราะห์จากห้องแล็บ และการสร้างไม้จากเซลล์ก็ง่ายกว่าการเพาะเซลล์เนื้อสัตว์อีกด้วย

ดังนั้นในอนาคตหากนวัตกรรมเพาะเซลล์เนื้อเยื่อไม้มีการใช้แพร่หลายมากขึ้น ผู้ประกอบการอาจหันมาสนใจการผลิตไม้ด้วยวิธีนี้มากขึ้น จะส่งผลให้ราคาไม้ชนิดนี้ถูกลงตามไปด้วย จะช่วยลดปัญหาด้านการตัดไม้ทำลายป่าได้ไม่น้อยเลยทีเดียว ขณะเดียวกันจะทำให้เกิดความยั่งยืนในการทำธุรกิจต่อไปในอนาคต

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ ระบุว่า การจะนำพืชเศรษฐกิจที่เป็นอาหารมาปลูกในห้องแล็บ ต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวด ซึ่งนวัตกรรมนี้เหมาะสำหรับการปลูกไม้ที่ใช้ในการผลิตเฟอร์นิเจอร์ ไปจนถึงเส้นใยสำหรับเสื้อผ้าได้ด้วย

สิ่งเหล่านี้ อาจเป็นจุดเปลี่ยนในการผลิตนวัตกรรมวัสดุชีวภาพแบบใหม่ที่จะมาทดแทนการใช้ผลิตภัณฑ์จากพลาสติก และวัสดุอื่น ๆ ที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม มาเป็นวัสดุที่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ และยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างยั่งยืน

อ้างอิง