Thịt nuôi cấy
phòng thí nghiệm cần phải có tính kinh tế hơn nếu nó có thể giúp người sản
xuất thịt đáp được ứng nhu cầu, theo các nhà nghiên cứu (Ảnh:CC0 Public
Domain)
Nay các kỹ sư hóa học của Đại
học Penn State gợi ý rằng sử dụng máy tính để phân tích nhu cầu trao đổi chất
của các tế bào đang sinh trưởng của vật nuôi sống hoặc mô hình trao đổi chất ở
quy mô bộ gen có thể giúp các nhà khoa học thực phẩm thiết kế các quy trình và
môi trường sinh trưởng có thể sản xuất thịt ở quy mô phù hợp cho thương mại
hóa.
“Cho đến ngày nay, các lựa chọn
thay thế thịt nuôi vẫn còn đắt đỏ. Hiện nay, chi phí lớn nhất là dành cho các
thành phần tạo nên môi trường sinh trưởng của tế bào. Mô hình trao đổi chất có
thể giúp tìm ra các cách kết hợp chất dinh dưỡng ít tốn kém hơn và phù hợp hơn
với nhu cầu trao đổi chất của các tế bào đang sinh trưởng”, Costas D. Maranas,
giáo sư Donald B. Broughton của Khoa Kỹ thuật Hóa học và Viện Khoa học Dữ liệu
và Điện toán cho biết.
Học giả sau tiến sĩ về kỹ thuật
hóa học Patrick Suthers cho biết mô hình trao đổi chất sử dụng máy tính để xác
định cách gen tạo ra protein trong một loài sinh vật như bò và gà. Do đó, mục
tiêu là lấy thông tin đó để chỉ dẫn chính xác việc sản xuất thịt nuôi cấy vừa có
chất lượng cao vừa tiết kiệm chi phí nhất có thể.
“Lý tưởng là bạn muốn dùng cách
ít tốn kém nhất để nuôi cấy các tế bào đang sinh trưởng để có được kết quả như
mong muốn. Nhưng vấn đề thực sự là tính hiệu quả, do vậy đó không nhất thiết
phải là môi trường sinh trưởng nhanh nhất. Ví dụ, bạn có thể có môi trường sinh
trưởng chậm hơn nhưng chi phí sản xuất ít tốn kém hơn đáng kể chẳng hạn”,
Suthers nói.
Để sản xuất thịt bằng quy trình
này, các nhà nghiên cứu lấy tế bào từ động vật và sau đó nhân các tế bào này lên
nhiều lần. Hiện tại, quy trình này bị giới hạn ở hình thức sản xuất quy mô nhỏ
trong phòng thí nghiệm, điều này khiến thịt quá đắt đối với người tiêu dùng bình
thường. Tuy nhiên, bằng cách sản xuất khối lượng thịt lớn hơn, thịt nuôi trong
phòng thí nghiệm có thể trở thành một lựa chọn thay thế được yêu thích hơn quy
trình sản xuất thịt hiện tại.
Suthers cho biết thêm: “Kỹ thuật
hóa học và mô hình hóa trao đổi chất vẫn chưa được sử dụng trong lĩnh vực này
trước đây. Những gì chúng tôi thực sự đang cố gắng làm ở đây là xem xét một số
bước mà các nhà nghiên cứu đã thực hiện cho các quy trình khác và hình thành một
quy trình phù hợp với hệ thống này”.
Các nhà nghiên cứu cho rằng việc
lệ thuộc vào quy trình sản xuất thịt hiện nay đang gây ra các vấn đề về sức khỏe
và môi trường ngày càng tăng.
Theo các nhà nghiên cứu, chăn
nuôi chịu trách nhiệm cho khoảng 18% lượng phát thải khí nhà kính. Chăn nuôi
trực tiếp hoặc gián tiếp chiếm 70% tổng diện tích đất nông nghiệp, chiếm 30% bề
mặt trái đất và chiếm hơn 8% lượng nước sử dụng của con người trên toàn cầu.
“Khối lượng thịt đang được tiêu
thụ ngày càng tăng và nếu bạn nhìn vào khối lượng tài nguyên được đòi hỏi để đáp
ứng nhu cầu đó, bao gồm đất đai và các loại cây trồng để nuôi gia súc thì việc
này có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường. Trong nông nghiệp quy mô công nghiệp,
cũng có nhiều khả năng các loại bệnh tật như virus và vi khuẩn sẽ lây lan trong
đàn gia súc. Gia súc cũng thở ra khí mêtan, vì vậy cũng gây một số tác động về
khí hậu”, Suthers giải thích thêm.
Vì chăn nuôi gia súc cũng làm
tăng mối quan tâm về phúc lợi động vật nên thịt được nuôi trong phòng thí nghiệm
có thể là một lựa chọn hấp dẫn cho những người phản đối việc ăn thịt vì lý do
tôn giáo hoặc đạo đức, ông cho biết thêm.
Mặc dù khái niệm làm thịt trong
phòng thí nghiệm có thể khó hình dung đối với hầu hết mọi người nhưng so sánh nó
với một nhà máy bia có thể là cách tốt hơn để hình dung quá trình này, Suthers
lý giải.
Ông nói: “Nghe có vẻ bất thường,
nhưng xét theo nhiều phương diện, việc này có thể tương tự như một nhà máy bia.
Trong một nhà máy bia, bạn sẽ tìm thấy những bồn thép lớn, thùng chứa và các
thiết bị khác mà mọi người không nhất thiết phải đánh đồng với thứ gì đó thuộc
về phòng thí nghiệm. Ngược lại, những thứ tương tự mà mọi người đang làm trong
nhà máy bia để sản xuất bia hoăc rượu cho mọi người bạn cũng có thể làm trong
phòng thí nghiệm”.
Theo Suthers, cần thực hiện nhiều
công trình hơn nữa để biến thịt nuôi cấy trong phòng thí nghiệm thành hiện thực
nhưng ông nói thêm rằng việc đưa ra các mô hình máy tính là một bước quan trọng
theo hướng đó.
“Chúng tôi vẫn đang trong giai
đoạn đầu lắp các mảnh ghép lại với nhau. Nhưng chúng tôi nghĩ rằng mô hình máy
tính có thể tạo ra tác động lớn đến sứ mệnh này”.
LH (PhysOrg)