เสกสาหร่ายเป็นทองคำ เศรษฐกิจ BCG ตัวจริง | สุเปญญา จิตตพันธ์

ผลิตภัณฑ์สาหร่ายคลอเรลลา ที่คาดว่าในปี 2028 จะมีอัตราการเติบโตร้อยละ 6.3 และจะมีมูลค่าทั่วโลกกว่า 412.3 ล้านดอลลาร์ นอกจากจะพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์แล้ว สาหร่ายยังสามารถใช้บำบัดคุณภาพน้ำ ซึ่งสร้างคุณค่าที่ไม่อาจประเมินได้

เจ้าพืชเล็กๆ ที่คนส่วนใหญ่มักมองข้ามนี้ เจริญเติบโตได้เร็วทั้งในบริเวณชื้นแฉะจนถึงบริเวณน้ำขัง ทั้งในแหล่งน้ำจืด น้ำกร่อย น้ำเค็ม จนถึงบ่อน้ำพุร้อน

ทั้งในแหล่งน้ำดีหรือแหล่งน้ำที่มีการปนเปื้อน มีปริมาณผลผลิตต่อหน่วยพื้นที่สูง และไม่แย่งพื้นที่เพาะปลูกพืชอาหารอีกด้วย 

จึงทำให้สาหร่ายได้รับความสนใจและถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง เช่น ใช้เป็นอาหารทั้งคนและสัตว์ ใช้เป็นโภชนเภสัชป้องกันและบรรเทาโรค ใช้เป็นวัตถุดิบสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและเชื้อเพลิงชีวภาพ ใช้เป็นปุ๋ยชีวภาพ และใช้บำบัดน้ำที่มีการปนเปื้อนให้มีคุณภาพดีขึ้นได้ด้วย

สาหร่ายที่เรารู้จักกันดีมีทั้ง จุลสาหร่าย เป็นสาหร่ายขนาดเล็กที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เช่น สาหร่ายสไปรูลินา สาหร่ายคลอเรลลา

และสาหร่ายขนาดใหญ่ เป็นสาหร่ายที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เช่น สาหร่ายไก สาหร่ายเตา เป็นต้น สาหร่ายขนาดใหญ่นี้รวมไปถึงสาหร่ายทะเล (seaweed) เช่น สาหร่ายพวงองุ่น สาหร่ายขนนก

การพัฒนาผลิตภัณฑ์จากสาหร่าย ประกอบด้วยหลายขั้นตอน เริ่มจากการคัดเลือกสายพันธุ์ที่มีศักยภาพในการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ การเพาะเลี้ยงเพื่อเพิ่มปริมาณมวลชีวภาพสาหร่าย

การเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายออกจากอาหารเพาะเลี้ยง การทำให้เซลล์สาหร่ายแตกเพื่อเก็บเกี่ยวสารสำคัญภายในเซลล์ การแยกสารสำคัญออกจากสารสกัดสาหร่าย และการทำสารสำคัญให้บริสุทธิ์ 

เพื่อนำไปใช้งานหรือพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ต่อไป ทุกๆ ขั้นตอนมีข้อจำกัดทั้งวิธีการ เวลา และค่าใช้จ่าย จึงต้องการเทคโนโลยีใหม่ๆ เข้ามาช่วยเพื่อลดข้อจำกัดดังกล่าว

“การเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายออกจากอาหารเพาะเลี้ยง” เป็นขั้นตอนที่มีค่าใช้จ่ายสูง อาจสูงถึงร้อยละ 20-30 ของกระบวนการทั้งหมด โดยเฉพาะการเก็บเกี่ยวจุลสาหร่าย เช่น สาหร่ายคลอเรลลา เพราะสาหร่ายนี้มีขนาดเล็กเพียง 2-12 ไมโครเมตร ผนังเซลล์มีประจุรวมเป็นลบจึงแขวนลอยอยู่ในอาหารเพาะเลี้ยง 

การเก็บเกี่ยวโดยการวางทิ้งไว้ให้เซลล์ตกตะกอนต้องใช้เวลานาน อาจนานถึง 2 วัน หากเปลี่ยนมาเก็บเกี่ยวโดยการปั่นเหวี่ยงที่ความเร็วรอบ 10,000 รอบ เป็นเวลา 5 นาที จะเกิดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน

ซึ่งหากผลิตในระดับอุตสาหกรรมจะกลายเป็นต้นทุนการผลิตที่สำคัญ หรือหากจะเลือกเก็บเกี่ยวโดยการตกตะกอนด้วยสารเคมี 

นอกจากจะต้องจ่ายค่าสารเคมีแล้ว อาจมีสารตกค้างที่ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม จึงมีความพยายามเรื่อยมาที่จะหาวิธีเก็บเกี่ยวเซลล์จุลสาหร่ายเพื่อลดต้นทุน

ข่าวดีคือ นักวิจัยมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ร่วมกับนักวิจัยสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ สามารถหาทางลดระยะเวลาและค่าใช้จ่ายในด้านพลังงานประสบความสำเร็จแล้ว

ด้วยการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายออกจากอาหารเพาะเลี้ยงโดยคอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กและแป้งมันสำปะหลังประจุบวก

 

ข่าวที่เกี่ยวข้อง:

• ‘สาหร่ายขนนกกระบี่’ สมุนไพรสารพัดประโยชน์
• รู้จัก "ปลานกแก้ว" สีสันแห่งท้องทะเล ปลาอนุรักษ์ จับผิดกฎหมาย

 

หลักการคือ สังเคราะห์อนุภาคแม่เหล็กและดัดแปรแป้งมันสำปะหลังให้มีประจุบวก นำส่วนผสมทั้งสองส่วนผสมกัน จะได้คอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กและแป้งมันสำปะหลังประจุบวก ที่มีความสามารถในการเข้าจับเซลล์จุลสาหร่ายซึ่งมีประจุโดยรวมเป็นลบได้อย่างดี 

จากนั้นจึงใช้แท่งแม่เหล็กดูดซับเพื่อเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายออกจากอาหารเพาะเลี้ยง วิธีนี้จะเก็บเกี่ยวสาหร่ายคลอเรลลาที่ความเข้มข้น 1 กรัมต่อลิตรได้มากถึง 95% ในเวลาเพียง 2 นาทีเท่านั้น ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตลงได้มหาศาล

“คอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กและแป้งมันสำปะหลังประจุบวก” ที่ได้จากการวิจัยนี้ ถือเป็นการตอบสนองต่อการพัฒนาเศรษฐกิจรูปแบบใหม่ ที่เรียกว่า BCG Model (Bio, Circular and Green Economy) โดยการใช้แป้งมันสำปะหลังซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากพืชเศรษฐกิจของไทยมาพัฒนาให้เกิดมูลค่าเพิ่มมากขึ้น 

การวิจัยต่อยอดยังจะทำให้สามารถนำคอมโพสิตกลับมาใช้ซ้ำได้ การลดการใช้สารเคมีในการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายขนาดเล็ก

ร่วมกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้เก็บเกี่ยวสาหร่ายและนำไปใช้ในการบำบัดแหล่งน้ำออกจากระบบ จะเป็นส่วนสำคัญในการช่วยแก้ไขปัญหามลพิษได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งอีกด้วย

“สาหร่าย” พืชเล็กๆ จึงไม่ใช่เรื่องเล็กอีกต่อไป แต่จะเป็นทองคำ หากประเทศไทยสามารถผลิตสาหร่ายในเชิงอุตสาหกรรมได้อย่างมีแต้มต่อในเรื่องต้นทุนด้วยเทคโนโลยีนี้

โอกาสที่เราจะเป็นเจ้าในอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์จากสาหร่าย และสามารถผลักดันเศรษฐกิจ BCG ให้ก้าวหน้าไปได้อย่างเห็นผลย่อมอยู่ไม่ไกลเกินเอื้อมอย่างแน่นอน