Theo tạp chí Nature, Shulamit Levenberg - kỹ sư y sinh tại Viện Công nghệ Technion (Israel) ở Haifa và các đồng nghiệp đã thử nghiệm “trồng thịt” thành công trên một giàn giáo 3D làm từ protein đậu nành (textured soy protein - TSP).

“Nuôi cấy thịt” là một công nghệ có thể tạo ra thịt mà không cần đến chăn nuôi gia súc.  Các nhà khoa học đã tạo ra một phương pháp mới để sản xuất một giàn giáo 3D được làm từ protein đậu nành mô phỏng môi trường mà mô cơ bắp động vật có thể phát triển, từ đó cho phép các tế bào thịt tổng hợp phát triển thành một sản phẩm giống như thịt để phục vụ nhu cầu tiêu dùng của con người.

Protein đậu nành (TSP) là một sản phẩm phụ xốp, giá thành rẻ, tạo ra từ quá trình chế biến dầu đậu nành được phát minh vào năm 1960. Đây là một thành phần dùng để thay thế thịt do có kết cấu giống như xơ thịt và hàm lượng protein cao (> 50%). Các nhà khoa học cho biết với tính chất xốp, loại protein này có thể cung cấp các điểm neo giúp cho tế bào có thể bám vào và phát triển.

Độ xốp của nó là một đặc điểm quan trọng tạo điều kiện cho sự phát triển mô trong toàn bộ thể tích của giàn giáo 3D. TSP có thể được điều chỉnh theo các kích cỡ và hình dạng khác nhau, phục vụ quá trình nuôi cấy thịt.

Protein đậu nành (Ảnh: HARMONY HOUSE)

"Sử dụng đậu nành như một giàn giáo là một điều mới lạ", kỹ sư y sinh Mark Post - chủ tịch sinh lý học tại Đại học Maastricht (Hà Lan) cho biết. "Công dụng của nó mang lại ý nghĩa thiết thực hướng đến sử dụng càng ít nguyên liệu từ động vật càng tốt."  Năm 2013, Mark Post là người tạo ra chiếc bánh hamburger được trồng trong phòng thí nghiệm đầu tiên trên thế giới với chi phí 250.000 euro, tương đương khoảng 280.000 USD.

Các nhà nghiên cứu sẽ gieo mầm ba loại tế bào từ gia súc: tế bào vệ tinh (satellite cells), tế bào nội mô (endothelial cells) và tế bào cơ trơn (smooth muscle cells). Tế bào vệ tinh – hay tế bào gốc – thì giống những tế bào cơ bắp của cơ thể, loại thường được coi là thịt. Các tế bào nội mô tạo nên các mạch máu, cung cấp oxy và chất dinh dưỡng giúp các mô 3D tồn tại. Các tế bào cơ trơn có thể giúp tạo ra ma trận ngoại bào đóng vai trò là giàn giáo để hỗ trợ các tế bào khác.

"Đây là lần đầu tiên có một nghiên cứu về thịt nuôi cấy được tạo nên từ sự kết hợp của các loại tế bào khác nhau trên một giàn giáo" Post nói.

Đúng như mong đợi, các tế bào vệ tinh đã phát triển cùng với các tế bào khác, đồng thời tăng cường sự phát triển cơ bắp và của các hợp chất ma trận ngoại bào, hình thành các tính chất cơ học giống như thịt. 

Các tình nguyện viên đã thử nghiệm sản phẩm sau khi chế biến và cho biết nó có hương vị, mùi thơm và kết cấu rất dễ chịu, đúng đặc trưng của thịt thật. 

Tuy nhiên, một vấn đề khi sử dụng đậu nành là thường tạo ra một vài mùi vị trong khi nấu. Tuy nhiên, các chất thay thế thịt hiện nay thường sử dụng muối để “át” đi những hương vị này.

Trong tương lai, các nhà khoa học sẽ nghiên cứu cách kết hợp các tế bào mỡ vào thịt được nuôi cấy đồng thời tinh chỉnh cách các mô sợi xen kẽ trong cơ bắp phát triển để tạo hương vị và có được kết cấu giống thịt thật nhất.

Lợi ích thiết thực

(Ảnh: SCIENCE)

Năm 1932, Winston Churchill dự đoán rằng "chúng ta sẽ thoát khỏi sự ngớ ngẩn khi nuôi cả một con gà chỉ để ăn bộ ức hoặc cánh, bằng cách nuôi riêng những bộ phận này". Các nhà khoa học đã biến quan điểm này thành hiện thực bằng cách nuôi thịt từ các tế bào trong phòng thí nghiệm.

Churchill lập luận rằng phần lớn lượng calo mà vật nuôi tiêu thụ không phải để phát triển các mô thịt chúng ta sẽ ăn, mà sẽ chuyển hóa thành năng lượng giúp cho động vật duy trì sự sống.

Thịt được nuôi trong phòng thí nghiệm chứng minh thân thiện với môi trường hơn. Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên hiệp quốc (FAO), hoạt động chăn nuôi hiện chiếm đến 30% diện tích đất của thế giới và 8% nước ngọt, và cũng tạo ra 14,5% lượng khí thải nhà kính do con người gây ra

Hơn nữa, thịt nuôi có thể ngăn ngừa sự đau khổ của động vật bằng cách giảm giết mổ gia súc, giảm các bệnh từ thực phẩm như E.Coli và việc truyền bệnh như cúm lợn từ động vật sang người. Ngoài ra, có tới 80% kháng sinh được sử dụng ở Hoa Kỳ được sử dụng cho động vật trang trại và việc lạm dụng các loại thuốc này có thể cho phép vi khuẩn kháng kháng sinh phát triển.

Trước đây, các nhà khoa học chỉ sản xuất các loại thịt được trồng trong phòng thí nghiệm tương đối nhỏ, có thể mô phỏng thịt bò xay để sử dụng trong bánh mì kẹp thịt hoặc thịt viên. Để phát triển các cấu trúc lớn hơn có thể bắt chước các sản phẩm như bít tết, cần có giàn giáo 3 chiều để cung cấp hỗ trợ cơ học cho việc phát triển các tế bào. Những giàn giáo này sẽ bắt chước ma trận ngoại bào giống như tổ ong trong đó cơ bắp của động vật có điều kiện để phát triển.

Có thể nói, những nghiên cứu của nhóm kỹ sinh y sinh tại Israel sẽ đặt nền móng cho những sản phẩm thịt nhân tạo trong tương lai.

(Theo Insidescience)

Tag: trồng thịt giảm đau khổ cho động vật thịt nhân tạo protein đậu nành