Thịt nhân tạo có trở thành xu hướng tiêu dùng thực phẩm trong tương lai?

Thịt nhân tạo được sản xuất như thế nào?

Nói một cách cụ thể, bước đầu tiên là cô lập một số lượng nhỏ tế bào cơ từ động vật trưởng thành. Chức năng sinh lý của các tế bào đó là tham gia vào quá trình tái tạo cơ: chúng chưa phải là tế bào cơ mà là tế bào gốc có khả năng nhân lên và dưới tác động của một số hormone sẽ biệt hóa thành tế bào cơ.

Các tế bào này được nuôi trong các lò phản ứng sinh học, là những vỏ bọc vô trùng có chứa chất lỏng dinh dưỡng, dưới sự kích thích của các yếu tố tăng trưởng để tạo ra sự tăng sinh nhanh chóng. Sau đó, chúng được biến đổi thành các tế bào cơ, dần phát triển thành mô cơ và trở thành một miếng bít tết nhân tạo có thể tiêu thụ được…

Một khi quá trình đã vào guồng, các tế bào có thể sản sinh bất tận các tế bào mới. Theo một số nhà nghiên cứu, trong điều kiện lý tưởng có thể tạo ra 50.000 tấn thịt chỉ từ 10 tế bào cơ của heo.

Sử dụng đạm đậu nành và đậu Hà Lan trong tạo khung "thịt"

Viện Công nghệ Israel (Technion) ngày 12/4 cho biết các nhà khoa học nước này đã dựa vào thực vật để phát triển các cấu trúc khung trong quá trình phát triển thịt "nuôi cấy," hay còn gọi là thịt nhân tạo.

Công nghệ mô, vốn đóng vai trò quan trọng trong phát triển thịt "nuôi cấy," bao gồm việc tìm ra các tế bào phù hợp cho công nghệ chế tạo cấu trúc khung và công nghệ mô phỏng vốn rất cần để bắt chước mô phức tạp từ động vật.

Trong nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Biomaterials, các nhà khoa học Israel đã sử dụng hỗn hợp trộn giữa đạm đậu nành và đậu Hà Lan với chất alginate đã được điều chỉnh để thay thế cho các chất tạo thành cấu trúc khung được chiết xuất từ động vật trong việc nuôi mô cơ.

Cấu trúc khung được làm từ hỗn hợp thực vật này có độ bền chắc cao để cho phép sự phát triển của các tế bào được lấy từ bò - chất liệu chính sản xuất thịt nuôi cấy.

Sau đó, các nhà khoa học in cấu trúc khung này bằng mực sinh học theo không gian 3 chiều, trong đó có cả hỗn hợp thực vật trên.

Các nhà khoa học đã bổ sung các tế bào được lấy từ con bò vào hỗn hợp này trước khi in hoặc đưa tế bào này vào cấu trúc khung này sau khi in.

Các nhà khoa học Israel đã quan sát sự phát triển rất nhanh của các tế bào bò sau khi in. Chúng cũng phát triển đủ để tạo nên các thớ cơ giống như ở bò thật. Công nghệ này sẽ thúc đẩy sản xuất thịt nuôi cấy trên quy mô lớn trong tương lai.

Công nghệ mô là một ngành khoa học tương đối mới mẻ, trong đó các nhà khoa học sử dụng tế bào sống, các vật liệu tương hợp sinh học và các yếu tố khác nhau để tạo ra các cấu trúc tương tự các mô, cơ quan với mục đích chủ yếu là cấy ghép vào cơ thể người nhằm thay thế những bộ phận hoặc cơ quan đã hỏng, hoặc sản xuất thịt nuôi cấy./.

Cây thuốc lá giúp làm thịt nhân tạo ít tốn kém hơn

Sản xuất thịt nhân tạo trên quy mô lớn hiện đang là một rào cản lớn. Để giải quyết vấn đề này, một công ty khởi nghiệp của Israel đang sử dụng cây thuốc lá làm "lò" phản ứng sinh học để tạo ra các yếu tố tăng trưởng phức tạp đắt tiền, trước đó phải sử dụng một số chất có nguồn gốc từ gia súc. 

Có tác dụng như một lò phản ứng, cây thuốc sẽ cung cấp các chất giúp thịt tăng trưởng, làm giảm chi phi đáng kể trong việc sản xuất thịt nhân tạo.

Ngoài vấn đề ủy quyền tiếp thị trên thị trường châu Âu, toàn bộ vấn đề của thịt nhân tạo còn nằm ở khả năng của các nhà sản xuất trong việc tìm ra giải pháp để sản xuất thịt trên quy mô lớn. 

Ở Israel, một công ty có thể đã thành công khi sử dụng một thành phần mà người ta không ngờ tới đó chính là thuốc lá! Cụ thể phòng thí nghiệm Aleph Farms đã nghiên cứu vấn đề nuôi cấy thịt từ tế bào gốc. 

Cùng với đó, một công ty khởi nghiệp khác là BioBetter, chuyên sản xuất môi trường nuôi cấy cần thiết cho các tế bào sinh sản để tạo ra thịt nhân tạo. Được thành lập bởi một nhà nghiên cứu tại Đại học Jerusalem (Israel), công ty đã cung cấp một giải pháp thay thế hiệu quả về chi phí trong lĩnh vực sản xuất thịt trong phòng thí nghiệm bằng cách trồng cây thuốc lá.

Trước khi trở thành một miếng thịt, các tế bào gốc cần axit amin, chất dinh dưỡng, đặc biệt là huyết thanh bào thai lấy từ các lò giết mổ vốn rất tốn kém và phi đạo đức để cung cấp chất dinh dưỡng và phát triển thịt. Đây đều là những mặt hàng rất đắt tiền, thách thức việc sản xuất thịt quy mô lớn. 

Jean-François Hocquette, nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Thực phẩm Quốc gia (INRAE) cho biết: "Các công ty hiện đang làm việc để tìm ra một giải pháp đạo đức và ít tốn kém hơn mà không cần huyết thanh bò thai".

INRAE đã ca ngợi những thành tích kinh tế của công nghệ này bằng cách tuyên bố rằng, việc sản xuất các chất kích thích tăng trưởng trong thịt nhân tạo này chỉ tốn một đô la cho mỗi gam. 

Israel đã trở thành một điểm đến chính cho các nghiên cứu về "thịt không thịt". Theo Les Échos, quốc gia này có 10% công ty làm việc về nghiên cứu, sản xuất thịt nhân tạo trên thế giới. 

Ngoài ra, các công ty liên quan đã đầu tư hơn 500 triệu đô la vào năm 2021 trong lĩnh vực này, sau các công ty khởi nghiệp của Mỹ là khoảng 700 triệu đô la.

Israel - Cường quốc thịt nhân tạo

Công ty này cho biết thịt của họ được tạo ra dành cho những người thích ăn thịt mà không muốn gây đau đớn cho động vật. 

Aleph Farms gọi đây là “Thịt Sạch” về cả nghĩa đen lẫn nghĩa bóng. Loại thịt này được cấy từ tế bào gốc của bò và huyết thanh trong môi trường vô trùng, sau đó phát triển thành các mô tế bào li ti, vì vậy sau khi hình thành nó sẽ có kết cấu và mùi hương giống hệt như thịt bò thật. 

Tuy nhiên, vì đây là công nghệ mới, do đó thịt nhân tạo vẫn còn những mặt hạn chế về độ dày và hương vị. Hiện tại công ty mới chỉ có thể sản xuất ra thịt bò dày 5mm, và vẫn đang tiến hành thử nghiệm tại một số nhà hàng ở Israel.

Ông Nir Goldstein, Giám đốc điều hành của Viện Good Food Israel cho biết, nhờ sự hỗ trợ tích cực của chính phủ, nên Israel là một trong những quốc gia có hệ sinh thái khởi nghiệp rất tốt, tính đến nay, quốc gia này có hơn 50 công ty khởi nghiệp về lĩnh vực thịt nhân tạo.

Rất nhiều doanh nghiệp đang tạo ra các chất tương tự thịt có nguồn gốc từ thực vật. Chẳng hạn như Rilbite đang phát triển một loại thịt có thể thay thế thịt băm được làm từ 8 loại ngũ cốc và rau củ, bao gồm cả gạo và việt quất.

Ngoài ra, một số công ty như Redefine Meat còn sử dụng công nghệ in 3D để sản xuất thịt Alt-Steak. Nhằm mô phỏng kết cấu gân và các bộ phận của thịt, công ty đã thiết lập hơn 70 thông số khác nhau bao gồm độ tươi ngon và mật độ phân bố chất béo, sau đó chúng được tái tạo từng lớp, sử dụng các thành phần có nguồn gốc thực vật và máy in thực phẩm 3D để tạo ra thành phẩm cuối cùng.

Giám đốc điều hành Eshchar Ben-Shitrit cho biết: "Với việc sử dụng công nghệ in 3D, chúng tôi có thể in các loại thịt và lát thịt khác nhau bằng cách thay đổi tệp kỹ thuật số. Ngoài ra, quy trình này cũng cho phép tùy chỉnh. Ví dụ: Nếu phản hồi của người tiêu dùng cho thấy thịt quá béo, chúng tôi có thể sử dụng các phương pháp tính toán để cơ cấu lại chất béo".

Thịt nhân tạo liệu có trở thành xu hướng mới của tương lai?

Một tháng sau khi Singapore trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới chính thức cho phép bán thịt nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, thì Tập đoàn Mitsubishi của Nhật Bản và Công ty Aleph Farms của Israel cũng vừa đạt được thỏa thuận hợp tác chuẩn bị cung cấp thịt bò nhân tạo cho thị trường Nhật Bản. 

Theo đó, công ty liên doanh giữa Mitsubishi và Aleph Farms sẽ thương mại hóa phát minh nuôi cấy thịt từ tế bào cơ của bò, để phát triển thành sản phẩm phù hợp với khẩu vị của người tiêu dùng và quy chuẩn chất lượng của Nhật Bản.

Gần đây, ngành công nghiệp thực phẩm thế giới đang xuất hiện xu hướng “thực phẩm nuôi cấy”, phát triển thịt thực phẩm không qua các phương thức chăn nuôi quy mô lớn và giết mổ truyền thống.

Động lực chủ yếu thúc đẩy xu hướng này đến từ các nhóm ủng hộ quyền động vật và bảo vệ môi trường. Xu hướng này được đón nhận rõ nét hơn khi dịch Covid-19 xuất hiện, làm dấy lên những nghi ngờ động vật có thể là nguồn phát sinh dịch bệnh.

Với doanh thu khoảng 15,6 tỷ USD/năm, Tập đoàn Thực phẩm Mitsubishi của Nhật Bản cũng không muốn đứng ngoài xu hướng tăng trưởng nhanh chóng của ngành công nghiệp thịt nhân tạo.Theo dự báo của Blue Horizon, một trong những hãng tiên phong đầu tư vào các loại thực phẩm protein thay thế, thị trường thịt nuôi cấy từ tế bào thế giới có thể đạt đến 140 tỷ USD trong thập niên tới.

Theo Global Data, con số này vẫn chưa thấm vào đâu so với quy mô của ngành công nghiệp giết mổ, trị giá tới 1.300 tỷ USD trong năm 2020.

Một công ty công nghệ thực phẩm có trụ sở đặt tại Israel, Aleph Farms, đã nuôi cấy và phát triển thành công một loại thịt bò bít tết trong phòng thí nghiệm mà không cần giết mổ động vật. (Mike Licht Flickr - CC BY 2.0)

Với Israel, thịt nhân tạo được đánh giá là một trong những lĩnh vực khởi nghiệp quốc gia được chính phủ khuyến khích. Công ty Aleph Farms thành lập năm 2017 đang phát triển các sản phẩm thịt nuôi từ tế bào ở mức tiến xa hơn. Thay vì phát triển các sản phẩm thịt “phi cấu trúc” như thịt băm hay dạng cốm, Aleph Farms đang nghiên cứu tạo ra những miếng thịt bò, thịt heo và thịt gà được nuôi bằng công nghệ 3D độc quyền để tạo ra miếng thịt có cơ bắp, chất béo và mô liên kết, cùng với hệ thống mạch máu hoàn chỉnh. Aleph là một trong 60 công ty khởi nghiệp đang tham gia cuộc đua sản xuất thịt nhân tạo ở Israel. 

Công nghệ sản xuất thịt nhân tạo mở ra một lĩnh vực mới cho nhiều công ty khởi nghiệp. Nổi bật trong lĩnh vực thịt sinh học là Công ty Beyond Meat, đã cung cấp “gà viên” làm từ thực vật cho các cửa hàng thức ăn nhanh KFC, hợp tác với Neat Burger thực hiện kế hoạch mở chuỗi nhà hàng ăn sử dụng thịt làm từ thực vật ở Mỹ, Anh và châu Âu; là đối tác của nhiều chuỗi như Dunkin’ Donuts, Carl’s Junior, Bareburger, A&W.

Công ty Impossible Foods ra mắt sản phẩm đầu tiên vào năm 2016 có tên Impossible Burger (tương tự thịt bò xay), được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm bán ở nhiều thị trường như Mỹ, Hongkong, Singapore và Ma Cao…

Thị phần của các sản phẩm thịt nhân tạo đã tăng 13% trong hơn 3 năm qua. Hơn một nửa doanh nghiệp mới gia nhập thị trường thịt nhân tạo hơn 3 năm qua đều đồng loạt tung sản phẩm mới vào năm 2020. Tuy nhiên, sản xuất thịt nhân tạo dựa trên công nghệ nuôi cấy tế bào khá tốn kém. Rào cản lớn nhất đối với thị trường thịt nhân tạo hiện nay là chi phí sản xuất lớn và thái độ hoài nghi của khách hàng đối với mùi vị và tính an toàn của sản phẩm.

Giải pháp tương lai?

Các nhà nghiên cứu công nghệ mới cho rằng, việc sản xuất ra thịt nhân tạo từ phòng thí nghiệm sẽ là giải pháp bền vững trong tương lai, khi nhu cầu về thịt sẽ tăng gấp đôi trong giai đoạn từ năm 2020 - 2050, theo dự đoán của Tổ chức Lương Nông Liên Hợp Quốc (FAO).

Người ta cũng cho rằng điều này sẽ giúp hạn chế giết mổ động vật, tiết kiệm tài nguyên đất, nước và an toàn cho người sử dụng hơn khi không dễ lây các bệnh truyền nhiễm như thịt truyền thống.

Trong cuộc phỏng vấn với tạp chí MIT Technology Review, tỷ phú Bill Gates đã khuyên “tất cả những quốc gia giàu có nên chuyển sang sử dụng 100% thịt bò tổng hợp”, vì theo ông, loại thịt này có khả năng cắt giảm tối đa ô nhiễm, khi lượng khí metan phát ra từ chất thải của động vật có thể làm ấm bầu khí quyển gấp 84 lần so với CO2.

Amir Ilan, Bếp trưởng tại Công ty Aleph Farms đang chế biến món ăn từ thịt nuôi cấy.

Nghe có vẻ hứa hẹn, nhưng chứa đựng rủi ro lâu dài

Mặc dù được quảng cáo là sạch, an toàn và tiết kiệm nước cũng như năng lượng, nhưng các nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Oxford Martin School - Trường Đại học Oxford (Anh) cho thấy về lâu dài, tác động đến môi trường của thịt nhân tạo có thể còn cao hơn tác động của vật nuôi. Các nghiên cứu này không chỉ xem xét khả năng gây ô nhiễm của các loại khí thải ra từ động vật mà còn cân nhắc đến chi phí năng lượng của các cơ sở hạ tầng cần thiết cho quá trình nuôi cấy tế bào, theo The Conversation.

Ông Raymond Pierrehumbert, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: "Với mỗi tấn khí phát thải từ động vật, metan có tác động lớn hơn rất nhiều so với CO2. Tuy nhiên, metan chỉ tồn tại trong khí quyển khoảng 12 năm trong khi CO2 tích tụ và tồn tại trong nhiều thiên niên kỷ".

Động vật có một hệ thống miễn dịch tự nhiên bảo vệ chúng chống lại vi khuẩn và các bệnh nhiễm trùng khác. Trong khi đó, để tránh tạo ra một miếng bít tết có nhiều vi khuẩn hơn thịt, điều cần thiết là phải hạn chế nhiễm bẩn, và điều đó đòi hỏi mức độ vô trùng cao.

Sự vô trùng thường được đảm bảo bằng cách sử dụng vật liệu nhựa dùng một lần. Điều này làm giảm đáng kể nguy cơ ô nhiễm, nhưng sẽ tạo ra chất thải nhựa, vốn cũng là vấn nạn đáng báo động hiện nay. Một số vật liệu nuôi cấy được làm bằng thép không gỉ và cần được khử trùng bằng chất tẩy rửa, nhưng phương pháp xử lý này cũng tạo ra bất cập nhất định đến nước thải.

Ông John Lynch, một đồng tác giả nghiên cứu khác cho hay, trong một số trường hợp và về mặt dài hạn, sản xuất thịt nhân tạo có thể khiến trái đất nóng lên nhanh hơn.

Điều quan trọng, chúng ta không nên quên rằng chăn nuôi thực hiện nhiều chức năng khác ngoài việc sản xuất thịt. Nó góp phần tái chế một lượng lớn chất thải thực vật mà con người không thể tiêu thụ và sản xuất phân bón. Hơn nữa, đồng cỏ thu giữ và lưu trữ carbon. Điều gì sẽ thay thế chúng nếu thịt nhân tạo được làm ra? Điều này có nghĩa là việc đánh giá chi phí môi trường dài hạn của quá trình chuyển đổi từ thịt thông thường sang thịt nuôi trồng là vô cùng phức tạp.

Ngoài ra, để có khối lượng thịt tương đương với một động vật có thể tạo ra trong vài năm, các nhà khoa học phải liên tục kích thích sự tăng sinh của các tế bào bằng các yếu tố tăng trưởng, bao gồm cả các hormone sinh dục đồng hoá.

Chúng kích thích quá trình tổng hợp protein trong tế bào nhằm giúp phát triển cơ bắp. Dù vậy, việc lạm dụng chất này trong quá trình sản xuất có thể gây ra những tác động tiêu cực, kể cả với sức khỏe người tiêu dùng.

Việc sản xuất thịt nhân tạo vẫn đang tiến hành và thậm chí đã được phép bán ở Singapore, còn việc người tiêu dùng có chấp nhận ăn thường xuyên hay không lại là câu chuyện khác. Nhưng có lẽ sẽ có không ít người ưa dùng nó và thị phần sẽ chia sẻ với thịt truyền thống. Do đó khi thịt nhân tạo phổ biến trên thị trường thì chắc sẽ hạn chế việc sát sinh động vật từ đó có thể khiến hành tinh này được bình yên hơn.

Tổng hợp theo dantri.com.vn, sggp.org.vn, vietnamplus.vn & ntdvn.net