ผลิตสีจากธรรมชาติ ด้วย ‘DNA’ แก้ปัญหาสารเคมีปนเปื้อนสิ่งแวดล้อม

ในโลกนี้มีสีสันมากมาย ตั้งแต่สีแดงสดจากปีกผีเสื้อ ไปจนถึงสีเหลืองของดอกทานตะวัน ธรรมชาติคือสีสันอันหลากหลาย ซึ่งหลายเฉดสีเป็นสีที่มนุษย์สังเคราะห์ไม่ได้ ขณะเดียวกันการสังเคราะห์สีก็ทำให้เกิดปัญหาทางสิ่งแวดล้อมตามมามากมาย 

นอกจากนี้ การย้อมผ้าเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางเคมีที่ก่อให้เกิดมลภาวะและมลพิษมากที่สุดในกระบวนการผลิตเสื้อผ้า โดยอุตสาหกรรมเสื้อผ้าทำให้เกิดมลพิษทางน้ำทั่วโลกถึง 20% เนื่องจากสีย้อมส่วนใหญ่ที่ใช้ในปัจจุบันทำมาจากปิโตรเคมี ซึ่งได้มาจากน้ำมันดิบ และปริมาณน้ำที่ต้องใช้ในกระบวนการนี้สูงมาก

เพื่อแก้ปัญหานี้ “Colorifix” บริษัทจากสหราชอาณาจักรกำลังพัฒนากระบวนการย้อมผ้าที่ใช้รหัส DNA และสอนจุลินทรีย์ให้สร้างสีเหล่านั้นขึ้นมาใหม่

ออร์ ยาร์โกนี และ จิม อาจิโอกะ ผู้ก่อตั้ง “Colorifix” เล็งเห็นปัญหานี้จากการเดินทางไปศึกษาวิจัยที่เนปาลในปี 2013 ซึ่งพวกเขาได้เห็นผลกระทบจากสีย้อมสังเคราะห์ทางเคมีต่อแม่น้ำในกาฐมาณฑุ และพยายามหาทางใช้รหัส DNA ในการย้อมผ้า

Colorfix เป็นผู้เข้ารอบสุดท้ายที่ได้รางวัล Earthshot Prize ประจำปี 2023 รางวัลด้านสิ่งแวดล้อมระดับโลกที่เจ้าชายวิลเลียมแห่งสหราชอาณาจักรทรงมอบให้

เจ้าชายวิลเลียม เสด็จไปทรงเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการของบริษัท พร้อมตรัสกับทีมงานว่า “มันน่าตื่นเต้นมาก และผมรู้ว่าพวกคุณจะก้าวเข้าสู่อุตสาหกรรมนี้ได้อย่างรวดเร็ว”

ผลิตสีจากธรรมชาติ

ก่อนศตวรรษที่ 19 สีย้อมผ้าที่สกัดมาจากพืชและพืชผลทางธรรมชาติ ถือเป็นสินค้าฟุ่มเฟือยที่มีราคาแพง โดยเฉพาะสีผสม เช่น ม่วง ชมพู เนื่องจากทำได้ยาก แต่ Colorifix กำลังนำอุตสาหกรรมแฟชั่นกลับสู่รากเหง้า ด้วยชุดเครื่องมือแห่งศตวรรษที่ 21 เพื่อปลดล็อกเม็ดสีใหม่ ๆ

กระบวนการเริ่มต้นด้วยการระบุสีที่อยากได้ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ไม่ว่าจะสัตว์ พืช หรือจุลินทรีย์ เช่น รหัสพันธุกรรมของสีฟ้าบนปีกผีเสื้อ หรือสีชมพูบนกลีบดอกไม้ จากนั้นนักวิทยาศาสตร์จะค้นหาข้อมูลรหัส DNA สิ่งมีชีวิตนั้น ๆ จากฐานข้อมูลสาธารณะ เมื่อได้มาแล้ว นักวิจัยจะนำรหัสเหล่านั้นใส่ลงในจุลินทรีย์ที่ผ่านการดัดแปลงทางชีวภาพ เช่น ยีสต์ ซึ่งถูกป้อนด้วยน้ำตาลและไนโตรเจนในถังปฏิกรณ์ชีวภาพ คล้ายกับวิธีการต้มเบียร์ 

“การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์เป็นกระบวนการทางธรรมชาติ แต่เราได้ดัดแปลงมันเพื่อสร้างสีของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ” จิม อาจิโอกะ ผู้ร่วมก่อตั้งอธิบาย 

เวลาผ่านไป “โรงงานผลิตสีขนาดเล็กจิ๋ว” ก็พร้อมใช้งาน โดยสามารถผลิตสีได้มากหลายร้อยถึงหลายพันลิตร เมื่อจะนำมาใช้ ก็เอาจะสูบจุลินทรีย์ในถังหมักเข้าไปในเครื่องย้อมมาตรฐานพร้อมกับเส้นด้าย ผ้า หรือเสื้อผ้าที่จะนำมาย้อม

“เราได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ มากกว่าที่จะสกัดจากธรรมชาติ” ออร์ ยาร์โกนี ผู้ร่วมก่อตั้งอีกคนกล่าว

ในช่วงต้นปี 2025 บริษัทประสบความสำเร็จในการย้อมสีเขียวและสีส้ม และทีมงานกำลังขยายการประยุกต์ใช้งานไปยังวัสดุใหม่ ๆ ซึ่งรวมถึง เส้นใยสไปเบอร์ (Spiber) ที่ทำจากโปรตีนใยแมงมุม และ เส้นใบเซอร์คูโลส (Circulose) เยื่อเซลลูโลสทางเลือก

นอกจากนี้ Colorifix เพิ่งเปิดตัวสีใหม่จากเม็ดสี 3 ชนิด ได้แก่ ต้นคราม แบคทีเรียใต้น้ำ แบคทีเรียซึ่งพบในดินและตะกอนใต้ทะเลลึก

อย่างไรก็ตาม แอนเดรียส อันเดรน หัวหน้าฝ่ายพัฒนาธุรกิจของ Colorifix ยอมรับว่า ถึงเทคโนโลยีชีวภาพยอดเยี่ยม แต่โดยรวมแล้วยังมีค่าใช้จ่ายสูง บริษัทจึงต้องหาทางผลิตฮาร์ดแวร์ เพื่อให้เทคโนโลยีชีวภาพสามารถขยายขนาดได้แข่งขันกับการผลิตสารเคมีทั่วไป

“ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดคือการต้องแก้ปัญหานั้นควบคู่ไปกับการพัฒนาเทคโนโลยีหลักของเรา ซึ่งก็คือการย้อมสีจริง” อันเดรนกล่าว

โซลูชันของ Colorfix ถือเป็นกรณีที่น่าสนใจเกี่ยวกับทรัพย์สินทางปัญญา เพราะการจดสิทธิบัตรสิ่งมีชีวิตที่ถูกสร้างขึ้นใหม่โดยใช้เทคโนโลยี DNA นั้นค่อนข้างยุ่งยาก บริษัทจึงได้จดสิทธิบัตรกระบวนการผลิต การฝาก และการตรึงสีย้อมบนผ้าแทน

“เพื่อให้ได้รับประโยชน์ทั้งหมดจากเทคโนโลยีของเรา เช่น ความยืดหยุ่นและความเท่าเทียมด้านต้นทุน โรงย้อมจะต้องติดตั้งไบโอรีแอคเตอร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของเราในสถานที่” แอนเดรนกล่าว

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Colorifix ได้รับเงินทุนจำนวนมากจากแบรนด์ไฮสตรีทอย่าง H&M เพื่อนำเม็ดสีที่ได้มาใช้กับสินค้าที่ผลิตให้กับทั้ง H&M และ Pangaia ซึ่งถือเป็นการนำเทคโนโลยีนี้ไปประยุกต์ใช้ในเชิงพาณิชย์ครั้งแรก ๆ ของโลก นอกจากนี้ Colorifix เพิ่งปิดการระดมทุน Series B2 มูลค่า 18 ล้านดอลลาร์ นำโดย Inter IKEA Group เพื่อกระตุ้นการขยายธุรกิจทั่วโลก

ปัจจุบัน Colorifix กำลังผลิตอยู่ในยุโรปและอเมริกาใต้ ครอบคลุมผู้ผลิตหลายราย และตั้งเป้าที่จะขยายการดำเนินงานในเอเชียใต้ภายในหนึ่งปี พร้อมได้ร่วมมือกับแบรนด์แฟชั่นอย่าง Pangaia และ Vollebak เพื่อนำผลิตภัณฑ์ของบริษัทออกสู่ตลาด และเริ่มมีความต้องการสีย้อมที่ยั่งยืนตลอดซัพพลายเชนเพิ่มมากขึ้น โดยแอนเดรนกล่าวว่ายังมี แบรนด์ใหญ่ ๆ อีกหลายแบรนด์ที่กำลังร่วมมือกับบริษัท แต่ยังเปิดเผยไม่ได้ เช่นเดียวกับสีใหม่ ๆ ที่กำลังพัฒนาอยู่

สีย้อมธรรมชาติของ Colorifix ช่วยลดมลพิษทางเคมีได้ถึง 80% และเมื่อนำไปใช้กับผ้า จะต้องล้างน้ำน้อยกว่าสีย้อมสังเคราะห์มาก ซึ่งช่วยประหยัดน้ำได้อย่างมาก ดังนั้นการย้อมเสื้อผ้าด้วยสีย้อมธรรมชาติ ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่สำหรับอุตสาหกรรมที่กำลังก่อมลพิษและแต่งเติมสีธรรมชาติ 

ที่มา: BBC, Euro News, Forbes, New Scientist