มทส.เจ๋งวิจัยกรดบริสุทธิ์
ผลิตไบโอพลาสติกต้นทุนถูก

นักวิจัยมทส. ประสบความสำเร็จวิจัยพัฒนากระบวนการผลิต “กรดดี-แล็กติก (D-lactic Acid )และแอล-แล็กติก(L-Lactic acid)ที่มีความบริสุทธิ์เชิงแสงสูงถึง 100% “จากแบคทีเรีย และยังสามารถผลิตได้เร็วภายใน 24-48 ชั่วโมง ความหวังของอุตสาหกรรมผลิตพลาสติกชีวภาพต้นทุนต่ำ ระบุพบแบคทีเรียมากกว่า 1,000 สายพันธุ์มีศักยภาพในการผลิตกรดทั้ง 2 ชนิด

นักวิจัยทีมงานของผศ.ดร.สุรีลักษณ์ รอดทอง และรศ.ดร. อภิชาติ บุญทาวัน แห่งมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) โดยการสนับสนุนของมหาวิทยาลัยฯ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ(วช.) สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ (องค์การ มหาชน)และหน่วยงานภาครัฐและเอกชนที่เกี่ยวข้องวิจัยประสบความสำเร็จ”กรดดี-แล็กติก (D-lactic Acid )และแอล-แล็กติก(L-Lactic acid)ที่มีความบริสุทธิ์เชิงแสงสูงถึง 100% “จากแบคทีเรีย และยังสามารถผลิตได้เร็วภายใน 24-48 ชั่วโมง ซึ่งกรดทั้ง 2 ชนิดนี้เป็นสารตั้งต้นสำหรับใช้ในการผลิตพลาสติกชีวภาพชนิด “พอลิแล็กติกแอซิด” (PLA) ชนิด Poly (L-lactic acid-PLLA)และ Poly(D-lactic acid-PDLA)  นอกจากนี้ยังใช้เป็นส่วนผสมช่วยเพิ่มความสามารถทนความร้อนสูงของพลาสติก PLA

ทั้งนี้ในปัจจุบัน  D-Lactic acid ที่ได้จากกระบวนการหมักทั่วโลกมีอยู่ในระดับต่ำทำให้มีราคาแพง เมื่อเทียบกับ L-Lactic acid ซึ่งเป็นสารหลักที่จุลินทรีย์ผลิตได้อยู่แล้ว ดังนั้นผลงานศึกษาวิจัยของทีมงาน ผศ.ดร.สุรีลักษณ์จึงเป็นงานวิจัยพื้นฐานที่มีความสำคัญยิ่งและเป็นความหวังว่าจะนำไปสู่การผลิตพลาสติกชีวภาพต้นทุนต่ำได้ในอนาคต

ผศ.ดร.สุรีลักษณ์อธิบายว่า ในการศึกษาได้ใช้จุลินทรีย์เปลี่ยนแป้ง ซึ่งหมายถึง กากมันสำปะหลัง มันเส้น หรือมันสด ให้กลายเป็นกรดD-lactic Acid  ที่บริสุทธิ์  โดยแบคทีเรียที่ใช้อยู่ในกลุ่มแบคทีเรียกินได้หรือกลุ่มปลอดภัย กลุ่มเดียวกับที่ใช้ทำโยเกิร์ต 2 ชนิดซึ่งแตกต่างกัน ได้แก่ Lactococus ที่จะได้กรด L-Lactic Acid ส่วน Lactobacillus ได้ D-lactic Acid  ซึ่งหากนำกรดทั้ง 2 อย่างมาผสมกันจะได้พลาสติกชีวภาพทนร้อน

” นำแบคทีเรียมาจากโรงแป้งเพราะเป็นแบคทีเรียที่โดยธรรมชาติมีอยู่ในแป้งและกินแป้งเป็นอาหารอยู่แล้ว จากนั้นนำมาคัดสายพันธุ์ในห้องปฏิบัติการ ต่อมานำมาทดลองให้แบคทีเรียกินแป้งและดูผลผลิต หลังจากนั้นใช้กระบวนการหมัก ก่อนนำเซลล์แบคทีเรียออกให้เหลือแต่ตะกอน นำตะกอนไปทำละลายและทำให้กรดที่บริสุทธิ์ออกมา  ซึ่งกรดที่บริสุทธิ์นี้นำไปทำโพลิเมอร์เพื่อนำไปผลิตเป็นเม็ดพลาสติกชีวภาพต่อไป”

ผศ.ดร.สุรีลักษณ์กล่าวว่า การผลิตกรดด้วยวิธีนี้ ถือว่าเป็นการผลิตที่มีต้นทุนต่ำ เนื่องจากใช้วัตถุดิบที่มีราคาถูกที่มีอยู่แล้วในประเทศไทย นอกจากนี้ในการผลิตยังสามารถทำได้เร็ว โดยกระบวนเปลี่ยนจากแป้งไปเป็นกรดของทีมวิจัยใช้เวลาเพียง 3-6 ชั่วโมงเท่านั้นและมีความเสถียร  ส่วนปริมาณที่ผลิตได้อยู่ที่อัตราส่วน  100 กิโลกรัมแป้ง : แบคทีเรีย 2% ได้ D-Lactic Acid  เป็นปริมาณ 70 กรัมและ L-Lactic Acid ปริมาณ 91 กรัม

สำหรับการนำกรดทั้ง 2 ชนิดไปใช้ประโยชน์นอกจากในอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพแล้ว  ผศ.ดร.สุรีลักษณ์ชี้ว่า ยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์ด้านอื่น ๆ ได้ด้วย อาทิ นำไปเติมในอาหาร เพื่อใช้เป็นสารกันบูดที่ปลอดภัย แม้มีราคาแพงกว่าการใช้สารตัวอื่นอยู่บ้าง โดยมีราคาขายที่ 80 บาทต่อกิโลกรัม แต่ที่ความเข้มข้นระดับ 40% ก็สามารถใช้ได้แล้ว ช่วยป้องกันและยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในเครื่องสำอางได้ด้วย ทั้งชนิดน้ำและเป็นแป้งฝุ่น แป้งพัฟ แป้งเด็ก เพราะไม่เป็นอันตรายต่อผิวหนัง

นับเป็นผลงานวิจัยที่เป็นประโยชน์อย่างมากและพร้อมสำหรับการต่อยอดสู่การผลิตที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งทีมงานของผศ.ดร.สุรีลักษณ์ยังคงเดินหน้างานวิจัยอย่างต่อเนื่องจนปัจจุบันได้ค้นพบแบคทีเรียมากกว่า 1,000 สายพันธุ์ที่มีศักยภาพในการผลิต D-Lactic Acic และ L-Lactic Acid โดยได้ส่งไปให้ทางศูนย์จุลินทรีย์ของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่ง ประเทศไทย (วว.) เพื่อไปใช้ประโยชน์ด้วย

นอกจากนี้งานวิจัยต่อเนื่องอีกอย่างหนึ่งคือ การให้แบคทีเรียผลิตโพลิเมอร์ได้เลย ซึ่งหมายความว่า แบคทีเรียมีการผลิตพลาสติกอยู่ภายในเซลล์แบคทีเรีย จากนั้นสกัดออกมา(PHO) ซึ่งผศ.ดร.สุรีลักษณ์เปิดเผยว่า  ในการศึกษาสกัดแบคทีเรียหลากหลายสายพันธุ์ ทำให้ได้โพลิเมอร์ออกมาหลากหลายรูปแบบ  ซึ่งโพลิเมอร์เหล่านี้สามารถนำไปหลอมเป็นเม็ดพลาสติกชีวภาพ เพื่อนำไปขึ้นรูปได้เลย ไม่ได้ไปทำเอง แต่ในขณะนี้ยังสามารถผลิตได้เป็นปริมาณน้อยเท่านั้น ต้องใช้เวลาในการเพาะขายแบคทีเรียเพื่อการผลิตเป็นปริมาณมากต่อไป

ผลงานวิจัยนี้ได้นำมาเปิดเผยระหว่างการจัดเสวนา เรื่อง “เปิดบ้านวิจัยพบผู้ประกอบการพลาสติกชีวภาพ” ณ สำนักงานวช. เมื่อเร็ว ๆนี้ นับเป็นอีกข่าวดี อีกความก้าวหน้าที่เป็นผลงานของนักวิจัยไทย ที่รอคอยการสานต่อสู่การสร้างอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพต้นทุนต่ำของประเทศไทย เพื่อการเติบโตอย่างยั่งยืนและการแข่งขันได้ในตลาดโลก