อาหารจากน้ำมัน-น้ำมันจากอาหาร | ภาคภูมิ ทรัพย์สุนทร

ภาคภูมิ ทรัพย์สุนทร

อาหารจากน้ำมัน-น้ำมันจากอาหาร (1)
(ซีรีส์ประวัติศาสตร์อุตสาหกรรมไบโอเทค ตอนที่ 4)

 

ความรุ่งเรืองทางเศรษฐกิจหลังสงครามโลกครั้งที่สองทำให้ประชากรโลกเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว จาก 2.5 เป็น 5 พันล้านคนช่วงปี 1950-1987

ในปี 1968 อัตราการเพิ่มประชากรอยู่ที่ 2.1% ต่อปีนับเป็นอัตราสูงสุดตลอดกาลจนถึงปัจจุบัน [1] ช่วงเวลานี้คาบเกี่ยวกับยุค “เบบี้บูมเมอร์ (Baby Boomer)” [2] ที่เราหลายคนคุ้นเคยกัน

การเพิ่มขึ้นของประชากรสร้างความกังวลเรื่องวิกฤตขาดแคลนอาหาร ทั้งภาครัฐและเอกชนพยายามหาวิธีเพิ่มกำลังการผลิตอาหาร

เทคโนโลยีหนึ่งที่ได้รับความสนใจมากช่วงนี้คือการผลิตโปรตีนสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว (Single Cell Protein, SCP) ที่เติบโตได้อย่างรวดเร็ว

คำนี้ถูกนำเสนอครั้งแรกในปี 1966 โดย Carrol L Wilson ศาสตราจารย์ด้านการบริหารจาก MIT แม้ว่าเซลล์ที่ใช้ในงานนี้เป็นจุลินทรีย์อย่างแบคทีเรีย รา ยีสต์ ฯลฯ ที่มนุษย์เราใช้กันมานานแล้วแต่ชื่อนี้ถูกบัญญัติขึ้นมาใหม่เพื่อให้ผู้บริโภคไม่รู้สึกกระอักกระอ่วนกับการกินจุลินทรีย์เป็นอาหาร

เทคโนโลยี SCP ถูกบุกเบิกตั้งแต่ช่วงวิกฤตขาดแคลนอาหารระหว่างสงครามโลก เยอรมนีผลิตยีสต์แห้งชนิด Candida utilis ได้กว่า 15,000 ตันต่อปีจากการหมักกากเหลือโรงงานกระดาษเพื่อทดแทนโปรตีนในเนื้อสัตว์ โครงการโปรตีนจุลินทรีย์

ส่วนฝั่งโซเวียตและญี่ปุ่นก็มีโครงการโปรตีนจากยีสต์ที่คล้ายคลึงกัน [3]

หลังสงครามโลกครั้งที่สองผู้เล่นรายใหม่ของ SCP กลายเป็นบริษัทเอกชนฝั่งอังกฤษโดยอาศัยวัตถุดิบใหม่ที่มีเหลือเฟือช่วงนั้นอย่าง “น้ำมันปิโตรเลียม”

ประชากรโลกเติบโตอย่างรวดเร็วหลังสงครามโลกครั้งที่สอง (คนยุคเบบี้บูมเกิดช่วง 1946-1964)
เครดิตภาพ : https://ourworldindata.org/world-population-growth-past-future

อุตสาหกรรมน้ำมันเริ่มช่วงกลางศตวรรษที่ 19 การคิดค้นวิธีสกัด “เคโรซีน (kerosene)” จากปิโตรเลียมทำให้มนุษย์ได้แหล่งเชื้อเพลิงใหม่สำหรับจุดตะเกียงแทนไขมันปลาวาฬที่มีราคาสูง

นวัตกรรมนี้ทำให้แทบทุกบ้านไม่ว่ารวยหรือจนมีแสงสว่างใช้ยามค่ำคืน

ความต้องการ kerosene นำมาสู่การขุดน้ำมันกันจริงจังในอเมริกา และการกำเนิดของบริษัทน้ำมันยักษ์ใหญ่อย่าง Standard Oil ของอภิมหาเศรษฐีจอมผูกขาด John D Rockyfeller [4]

ช่วง 1870 หลอดไฟฟ้าของ Thomas Edison เริ่มเข้ามาแย่งตลาดจากธุรกิจตะเกียง kerosene แต่ในช่วงเวลาใกล้เคียงกันการคิดค้นเครื่องยนต์สันดาปภายใน (internal combustion engine) ก็เปิดตลาดใหม่ให้ธุรกิจน้ำมัน

เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้น้ำมันปิโตรเลียมกลายเป็นสิ่งขับเคลื่อนรถยนต์ เรือยนต์ เครื่องบิน ฯลฯ

ช่วงศตรวรรษที่ยี่สิบตอนต้น น้ำมันกลายสิ่งที่ขาดไม่ได้ในชีวิตของพลเรือน เป็นปัจจัยชี้ขาดแพ้ชนะในยามสงคราม และเป็นตัวแปรสำคัญของดุลอำนาจการเมืองระหว่างประเทศจนถึงปัจจุบัน

อเมริกาเป็นผู้ผลิตน้ำมันรายใหญ่สุดของโลกตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 ถึงกลางศตวรรษที่ 20 [5, 6]

ส่วนน้ำมันในตะวันออกกลางเพิ่งเริ่มถูกค้นพบช่วงต้นศตวรรษที่ 20 บริเวณประเทศอิหร่านโดยทีมสำรวจจากอังกฤษ นำมาสู่การก่อตั้งบริษัท British Petroleum (BP) ในปี 1906 [7]

ส่วนแหล่งน้ำมันใหญ่ในเขตซาอุดีอาระเบียถูกค้นพบโดยทีมจากสหรัฐอเมริกาช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง

ตะวันออกกลางกลายมาเป็นผู้ผลิตใหญ่แซงหน้าสหรัฐอเมริกาในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 ช่วงปี 1950-1980 กำลังการผลิตน้ำมันดิบของทั้งโลกเพิ่มขึ้น 6 เท่าจาก 500 ล้านตันเป็น 3,000 ล้านตันต่อปี [8]

ปริมาณน้ำมันที่ล้นเหลือทำให้ราคาน้ำมันดิบในตลาดโลกปรับตัวลงเรื่อยๆ ช่วงกว่าสองทศวรรษหลังสงครามโลกครั้งที่สอง

น้ำมันปิโตรเลียมแหล่งพลังงานสำคัญของศตวรรษที่ 20
เครดิตภาพ : https://www.rawpixel.com/

BP เริ่มลงทุนด้าน SCP ตั้งแต่ปลายยุค 1950s โดยโฟกัสที่ยีสต์สองสายพันธุ์คือ Candida tropicalis และ Yarrowia lipolytica

ขณะที่ยีสต์ทำเหล้าเบียร์อย่าง Saccharomyces cerevisiae และ Saccharomyces carlsbergensis ที่เล่าไปตอนก่อนต้องอาศัยน้ำตาลเป็นแหล่งอาหาร [9] C. tropicalis และ Y.lipolytica สามารถเติบโตได้ในน้ำมันดีเซล พาราฟิน และไฮโดรคาร์บอนพวกแอลเคนอื่นๆ ที่ได้จากการกลั่นปิโตรเลียม

BP ตั้งโรงงานต้นแบบที่อังกฤษและฝรั่งเศสจากยีสต์สองชนิดนี้กำลังผลิตรวมกว่า 20,000 ตันต่อปี ผลิตภัณฑ์ภายใต้ชื่อ Toprina L (จากยีสต์ C. tropicalis) และ Troprina G (จากยีสต์ Y. lipolytica) ของ BP มีเป้าหมายใช้เป็นส่วนผสมในอาหารสัตว์ตั้งแต่ไก่ หมู แกะ วัว ไปจนถึงปลาเทราต์ [10]

การใช้ปิโตรเลียมเป็นวัตถุดิบหลักตั้งต้นสายการผลิตอาหารเป็นเรื่องใหม่ยังไม่มีระเบียบกฎหมายรองรับชัดเจน BP เลยต้องลงทุนทำการทดสอบมากมายเพื่อยืนยันความปลอดภัย [11] ใช้สัตว์ทดลองไปรวมๆ แล้วกว่าห้าหมื่นตัว

ทดสอบผลทั้งระยะสั้นและยาวหลายสิบรุ่นให้แน่ใจว่า SCP นี้ไม่ได้ผลเสียต่อระบบใดๆ ของร่างกายรวมทั้งระบบสืบพันธุ์และความเสี่ยงมะเร็ง

ยีสต์ Y.lipolytica (ซ้าย) และผลิตภัณฑ์ Toprina ของ BP (ขวา)
เครดิตภาพ :
https://en.wikipedia.org/wiki/Yarrowia
https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co61213/specimen-of-toprina-single-cell-protein-specimen-single-cell-protein

BP ตั้งบริษัทร่วมทุนในอิตาลีและสร้างโรงงานผลิต Topina G ที่กำลังการผลิตกว่า 100,000 ตันต่อปี

ฝั่งเกาะอังกฤษเองบริษัทเคมีภัณฑ์ยักษ์ใหญ่อย่าง Imperial Chemical Industries (ICI) ก็สร้างโรงหมักที่ใหญ่ที่สุดโลกเพื่อผลิต SCP อาหารสัตว์จากแบคทีเรียชนิด Methylophilus methylotrophus โดยใช้แอมโมเนียและเมทานอลที่ได้จากก๊าซธรรมชาติในทะเลเหนือเป็นวัตถุดิบ [12]

บริษัทปิโตรเลียมรายอื่นอย่าง Shell, Exxon, Standard Oil of Indiana, Mitsubishi Petrochemical ฯลฯ รวมทั้งรัฐบาลของสหภาพโซเวียตก็มีงานวิจัยและเริ่มตั้งโรงงานทำ SCP ในช่วง 1960s-1970s นี้ [13, 14]

กลางทศวรรษที่ 1970s เทรนด์การพัฒนา SCP เริ่มหยุดชะงัก ปัญหาด้านหนึ่งมากจากเรื่องการยอมรับของผู้บริโภคและระเบียบกฎหมาย

โรงงานใหญ่ SCP ที่สุดในโลกของที่อิตาลีไม่ได้รับอนุญาตจากรัฐบาลให้ผลิตจำหน่าย BP เสียเงินลงทุนไปกว่า 100 ล้านเหรียญสหรัฐโดยไม่ได้ผลิต Topina G แม้แต่กรัมเดียว [15] แต่ปัญหาที่ใหญ่กว่าคือราคาของน้ำมันปิโตรเลียมที่พุ่งสูงขึ้นกะทันหันจากวิกฤตการเมืองระหว่างประเทศ

ประเทศกลุ่มตะวันออกกลางกลายมาเป็นผู้ผลิตน้ำมันรายใหญ่ในยุค 1960s พร้อมกับการก่อตั้งกลุ่ม OAPEC ที่มีอิทธิพลควบคุมราคาน้ำมันโลก OAPEC สำแดงอำนาจครั้งแรกใน 1973 ด้วยการเลิกขายน้ำมันให้ชาติตะวันตกที่สนับสนุนอิสราเอลในสงครามยมคิปปูร์ (Yom Kippur War)

วิกฤตน้ำมันแห่งปี 1973 (“1973 Oil Crisis”) [16] ทำให้ราคาน้ำมันพุ่งขึ้นสี่เท่าจาก $3 ต่อบาร์เรล เป็น $12 ต่อบาร์เรล อีกไม่กี่ปีต่อมาการปฏิวัติในอิหร่านทำให้เกิดวิกฤตน้ำมันอีกครั้ง (“1979 Oil Crisis”) และราคาน้ำมันเพิ่มขึ้นไปถึงเกือบ $40 ต่อบาร์เรล [17]

ความไม่แน่นอนของราคาน้ำมันทำให้เหล่าธุรกิจที่เคยคิดจะผลิต “อาหารจากน้ำมัน” ทยอยม้วนเสื่อปิดกิจการกันไปรวมทั้ง BP ที่ถอนตัวจากการผลิต SCP ด้วย

แนวคิดการผลิตโปรตีนทางเลือกจากการเลี้ยงเซลล์จะกลับมาฮิตอีกครั้งหลายสิบปีหลังจากนั้นในรูปแบบของเนื้อเพาะเลี้ยง (cultured meat) แต่คราวนี้ไม่ได้ใช้น้ำมันปิโตรเลียมเป็นวัตถุดิบตั้งต้นแล้ว

วิกฤตน้ำมันในยุค 1970s ยังนำมาสู่แนวคิดการเปลี่ยนเอาชีวมวลเหลือๆ จากอุตสาหกรรมอาหาร/เกษตรมาแปรรูปใหม่ผ่านกระบวนการ “หมัก” เป็นส่วนประกอบในเชื้อเพลิงอย่าง “แก๊สโซฮอล์ (gasohol)” และเชื้อเพลิงชีวภาพ (biofuel) อื่นๆ

ธุรกิจใหม่ว่าด้วยการเปลี่ยน “อาหารเป็นน้ำมัน” กำลังจะเริ่มขึ้นแล้ว

 

อ้างอิง

[1] https://ourworldindata.org/world-population-growth

[2] https://www.britannica.com/topic/baby-boom-US-history

[3] https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-46540-6

[4] https://www.offshore-technology.com/comment/history-oil-gas/

[5] https://ourworldindata.org/grapher/oil-production-by-country

[6] https://www.encyclopedia.com/science/encyclopedias-almanacs-transcripts-and-maps/oil-discovered-middle-east

[7] https://www.bp.com/en/global/corporate/who-we-are/our-history.html

[8] https://openlibrary.org/books/OL1011754M/Energy_a_guidebook

[9] https://www.matichonweekly.com/column/article_632579

[10] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23488872/

[11] https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-349-09574-2

[12] https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/cen-v054n042.p025

[13] https://www.jstor.org/stable/1308000#metadata_info_tab_contents

[15] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9783527683321.ch00

[16] https://www.investopedia.com/1973-energy-crisis-definition-5222090

[17] https://www.investopedia.com/terms/1/1979-energy-crisis.asp