Sản xuất thịt nhân tạo từ tế bào gốc
Chỉ trong 10 năm nữa, con người có thể thoải mái ăn thịt gia súc mà không sợ mắc bệnh truyền nhiễm hoặc ăn phải thịt nhiễm độc. Không những thế, con người còn thoát được “tội sát sinh” và môi trường trái đất cũng được bảo vệ tốt hơn. Nghe có vẻ như trong tiểu thuyết viễn tưởng, nhưng nhóm chuyên gia đang đi tiên phong trong lĩnh vực nuôi cấy thịt gia súc trong phòng thí nghiệm khẳng định: phát kiến của họ có thể thay đổi chế độ ăn uống trên toàn cầu trong vòng 1 thập niên nữa.
Các nhà khoa học thuộc trường ĐH Maastricht (Hà Lan) đã tìm ra cách sản xuất thịt nhân tạo trong phòng thí nghiệm. Họ dự đoán, trong vài thập kỷ tới sẽ không có đủ thịt tự nhiên để đáp ứng nhu cầu của người dân, nếu dân số thế giới tiếp tục gia tăng với tốc độ như hiện nay. Giải pháp cho vấn đề này là sử dụng thịt gà, cừu, bò… được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Trước đó, một nhóm nghiên cứu ở New York (Mỹ) cũng đã tạo ra thịt cá nhân tạo bằng phương pháp nuôi cấy tế bào gốc từ mô cơ của cá vàng.
Trong năm 2009, các nhà khoa học thuộc trường ĐH Maastricht đã nuôi cấy thành công thịt lợn nhân tạo bằng phương pháp tương tự. Tuy nhiên, sản phẩm thịt lợn nhân tạo do họ tạo ra chưa có vị và màu như thịt lợn tự nhiên. Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang phát triển thịt bò nhân tạo được nuôi cấy từ 10.000 tế bào gốc của bò. Quá trình nuôi cấy trong phòng thí nghiệm sẽ giúp những tế bào gốc này phân chia thành hàng tỷ tế bào, để tổng hợp thành các mô cơ giống như thịt bò nạc.
Tờ Daily Mail dẫn lời TS. Mark Post, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, cho biết: “Tôi nhận thấy rằng, chúng ta không thể chỉ phụ thuộc vào các nguồn thịt gia súc tự nhiên trong những thập kỷ tới. Lúc đó, thịt nhân tạo sẽ là một sự lựa chọn bất khả kháng. Hiện tại, chúng tôi đang cố gắng chứng minh cho thế giới thấy rằng, có thể tạo ra những sản phẩm thịt nhân tạo”. Các nhà khoa học tính toán rằng, từ 10 tế bào gốc ban đầu có thể tạo ra 50.000 tấn thịt bằng phương pháp nuôi cấy trong phòng thí nghiệm trong vòng 2 tháng. Với sự giúp đỡ từ một nhà tài trợ giấu tên, TS. Mark Post đã sẵn sàng mở rộng quá trình nghiên cứu trên các tế bào gốc của bò. “Tôi hy vọng sẽ có một chiếc bánh hamburger được tạo ra theo cách này trong vòng một năm tới”, ông chia sẻ.
Mark Post cho biết, ông và các đồng nghiệp tách tế bào từ cơ của một con lợn sống rồi đặt chúng vào dung dịch có đầy đủ dưỡng chất cần thiết. Tế bào của lợn sinh sôi trong dung dịch và phát triển thành mô cơ. Tuy nhiên, điểm yếu của thịt lợn nhân tạo là nó chứa quá nhiều nước.
“Chúng ta chỉ cần lấy tế bào của một con lợn để tạo ra lượng thịt tương đương với hàng triệu con. Hiện tại, thứ mà chúng tôi có giống như loại thịt phế phẩm. Chúng tôi cần phải tìm ra cách để cải thiện chất lượng của nó. Sản phẩm này, chẳng những có lợi cho môi trường mà còn làm giảm nỗi thống khổ của động vật. Nếu nó có mùi vị giống thịt thật, chúng tôi tin người dân sẽ muốn ăn”, Post phát biểu.
Chưa có ai nếm thử sản phẩm của nhóm M. Post, song giới khoa học tin rằng, thịt nhân tạo sẽ được bán rộng rãi trong vòng 5 năm nữa.
Nhóm nghiên cứu khẳng định chất lượng của thịt nhân tạo sẽ sánh ngang thịt mông, khi họ tìm ra cách làm tăng độ rắn chắc của cơ thịt.
Tại phòng nghiên cứu ở Maastricht, M.Post và các cộng sự đã tìm ra một phương thức tạo ra thịt nhân tạo từ tế bào gốc của lợn. Ông cho trích xuất các tế bào gốc này rồi nuôi chúng bằng huyết thanh bào thai ngựa. Kết quả là các tế bào gốc đã phát triển thành những sợi cơ, giống với phần cơ có trong thịt nạc của lợn, mỗi sợi dài 2,5cm và rộng 0,7cm. Mỗi ngày, M. Post lại tự mình giúp những miếng thịt nhân tạo này vận động để nó có các đặc tính giống cơ bắp thực. Tuy nhiên, chúng hiện vẫn chỉ có màu trắng nhợt, không được ngon lành như các miếng thịt “chính hiệu” thông thường. “Thịt nhân tạo có màu trắng vì trong nó không có máu và rất ít sắc tố. Chúng tôi sẽ tìm ra cách tăng cường sắc tố để thịt có màu tươi đẹp hơn trong tương lai gần” – M. Post nói với từ New Scientist.
TS M.Post nói rằng, công nghệ mới vẫn còn xa mới có thể đi vào sản xuất hàng loạt theo quy trình công nghiệp và chi phí hiện nay để tạo nên một chiếc hamburger thịt nhân tạo đầu tiên có thể lên tới 300.000 USD. Nhưng một khi thịt đã sẵn sàng để sản xuất công nghiệp, giá thành nó sẽ giảm rất mạnh.
Stellan Welin, nhà nghiên cứu sinh vật tại ĐH. Linkoping (Thuỵ Điển) cho biết thêm: “Tôi tin rằng, chúng ta có thể ăn tất cả các loại thịt mà trước đây được coi là rất hiếm”. Theo Stellan Welin, người dân phần lớn lựa chọn loại thịt của những động vật đã được thuần hoá thông thường chứ không phải là chọn loại thịt ngon nhất. Thịt nhân tạo sẽ phá vỡ quy tắc tiêu dùng này mà không giết chết các loài động vật.
Bernard Roelen – ĐH. Utrecht (Hà Lan), cũng đang nghiên cứu các loại tế bào gốc khác nhau từ thịt lợn để xác định tế bào có khả năng tăng số lượng gấp bội trong nhiều tháng. Năm 2008, ông đã tiến hành tách một tập hợp các tế bào gốc. “Nếu chúng ta bắt đầu với 1000 tế bào, sau ba tháng, chúng ta sẽ có hàng tỷ tỷ tế bào khác”, ông nói.
Một trở ngại lớn mà nhóm nghiên cứu gặp phải hiện nay là các tế bào gốc của con lợn dùng trong nghiên cứu mới chỉ phân chia được từ 20-30 lần, trước khi chúng ngừng lớn lên tiếp. Song, các nhà khoa học ở ĐH. Utrecht – Hà Lan đã có xu hướng xử lý vấn đề này, bằng cách trích ra một loại tế bào gốc khác cũng từ cơ lợn, còn được gọi là tế bào gốc cơ bắp (MDPC). Với khởi điểm chừng 1.000 tế bào gốc cơ bắp MDPC, chúng có khả năng phân chia lên thành vài tỉ tế bào khác nhau, chỉ trong khoảng thời gian chừng 3 tháng.
Trong khi đó, Joost Teixeira de Mattos tại ĐH. Amsterdam, Hà lan, lại đang cố gắng phát triển nguồn cung cấp protein dựa trên khuẩn tảo lục - thuộc họ Cyanophyta - một loại khuẩn có khả năng tạo ra chiết xuất giàu axit amin, đường và chất béo để nuôi tế bào động vật.
Một nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc trường ĐH. Oxford (Anh) phát hiện, phương pháp sản xuất thịt nhân tạo từ tế bào gốc sẽ tiết kiệm được từ 35% - 60% năng lượng và giảm được 80 -90% lượng khí thải nhà kính so với việc nuôi gia súc để giết mổ lấy thịt.
Hãng tin CNN dẫn lời nhà khoa học Jason Matheny thuộc nhóm nghiên cứu New Harvest (Mỹ) cho biết: thịt gia súc nhân tạo có rất nhiều ưu điểm. “Chúng ta có thể kiểm soát một cách chính xác lượng mỡ trong thịt. Chúng ta có thể tạo ra thịt bò với tỷ lệ a-xít béo lý tưởng”, ông Matheny nói. Như vậy làm sao để sản xuất được thịt gia súc nhân tạo? Nhóm của ông Jason Matheny cho hay, thịt cấy sẽ được tạo từ các mẫu của động vật đã bị giết thịt theo cách thông thường.Ví dụ, “thịt heo” được làm từ buồng trứng của heo nái lấy tại lò mổ, được thụ tinh với tinh trùng heo, sau đó trứng phát triển thành phôi thai. Tiếp đó, các nhà khoa học sẽ lấy các tế bào gốc phôi heo, đặc chúng vào môi trường đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết để tăng trưởng và phát triển.
Ngoài những lợi ích thiết thực cho sức khoẻ con người và môi trường, động lực chính đằng sau cuộc nghiên cứu thịt nhân tạo chính là lợi nhuận khủng khiếp của ngành khai thác thịt gia súc. Theo thống kê của New Harvest, ước tính thị trường thịt trên toàn cầu đang tạo ra doanh thu 1.000 tỉ USD/năm, và nhu cầu này dự tính sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050. Nhà nghiên cứu Matheny cũng cho biết, tập đoàn đầu tư tại chính Kleiner Perkins Caufield& Buyer (Mỹ) tỏ vẻ hứng thú với dự án khoa học của ông, trong khi Stegman – công ty cung cấp xúc xích cho tập đoàn thực phẩm Sara Lee - hiện là đối tác của New Harvest. Chính phủ Hà Lan cũng đã đầu tư khoảng 4 triệu USD vào công trình nghiên cứu thịt gia súc nhân tạo.
Công nghệ chăn nuôi gia súc và sản xuất thịt hiện nay đang là một trong những nguồn gây ra nhiều căn bệnh cho con người, như cúm gia cầm, bệnh bò điên, nhiễm khuẩn salmonella... Các nhà khoa học cam đoan sản phẩm thịt cấy của họ được tạo ra trong một môi trường vô trùng, điều kiện mà những trại chăn nuôi hoặc lò sát sinh không bao giờ có được.
Theo báo Telegraph, lượng tiêu thụ thịt và các sản phẩm từ sữa sẽ tăng gấp đôi trước năm 2050, còn khí metan do động vật thải ra chiếm khoảng 18% lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.
Động vật thải ra CO 2và metan – hai loại khí gây hiệu ứng nhà kính. Mỗi ngày, hàng tỷ động vật nuôi trên trái đất đã thải ra khí quyển hàng nghìn tấn khí có hại. Nếu công nghệ sản xuất thịt nhân tạo được áp dụng rộng rãi, loài người sẽ giảm được lượng khí thải.
Quy trình sản xuất thịt thông thường đang tạo ra gánh nặng đối với môi trường. Tác động của ngành chăn nuôi động vật đối với sự thay đổi khí hậu toàn cầu đã được nêu rõ trong báo cáo mới đây của Liên Hiệp Quốc. Các tổ chức như Greenpeace (Hoà Bình xanh) và Friends of the Earth (Bạn của Trái đất), đã chứng minh hậu quả của những cánh đồng trồng đậu nành để phục vụ cho việc nuôi gia súc đã góp phần tàn phá rừng Amazon . Bên cạnh đó, các kết quả nghiên cứu ban đầu của ĐH. Oxford (Anh) cho thấy thịt gia súc cấy sẽ giảm hơn 80% lượng khí thải carbon so với chu trình sản xuất thịt bình thường.
Sẽ tới lúc, đâu cần thiết phải giết cả một con gia súc lớn như bò và lợn làm gì, khi mà trong tương lai, những loại thực phẩm này hoàn toàn có thể được “nuôi trồng” trong phòng thí nghiệm.
Trong lịch sử tiến hóa nhân loại, khởi đầu loài người săn bắn động vật để có thịt ăn. Rồi chúng ta phát triển cách thức chăn nuôi động vật để đảm bảo nguồn thịt. Giờ đây, nhân loại đang đứng trên một ngưỡng đột phá mới, khi chuẩn bị sản xuất ra thịt nhân tạo từ phòng thí nghiệm.
Các nhà khoa học cho rằng, việc quy mô dân số không ngừng tăng lên có nghĩa rằng các nông trại của chúng ta sẽ sớm lâm vào cảnh không sản xuất đủ thịt cho tất cả mọi người. Ngay Tổ chức Y tế Thế giới (WTO) cũng đã dự báo rằng, việc tiêu thụ thịt sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050 và chi phía ngày càng tăng cao trong việc chăn nuôi động vật sẽ khiến giá thịt tăng phi mã. Vì thế, việc sử dụng thịt bò, thịt lợn, cừu và gà nhân tạo sẽ là hướng đi của tương lai.
Chuyển việc sản xuất thịt từ các trang trại tới phòng thí nghiệm cũng sẽ giúp cắt giảm hàng tỉ tấn khí nhà kính do việc nuôi gia súc thải ra, trong khi cần ít hơn 99% diện tích đất so với hoạt động chăn nuôi.
Ngoài ra, nếu các nhà khoa học thành công, kỹ thuật của họ thậm chí có thể tạo ra thịt của các loài động vật hiếm và bị đe doạ tuyệt chủng, qua đó mở đường cho các sản phẩm như hamburger thịt gấu trúc hoặc các sản phẩm quý hiếm tương tự ra đời.
Bất chấp những tranh cãi về đạo đức quanh việc nghiên cứu tế bào gốc, các nhà khoa học tin rằng, chúng ta sẽ không tránh khỏi việc phải dùng tới nó để tạo ra một loại thịt nhân tạo cho tương lai. “ Tôi không thấy bất kỳ cách nào bạn có thể dựa vào cách chăn nuôi truyền thống trong những thập kỷ tới để đáp ứng nhu cầu của nhân loại. Thịt nhân tạo nuôi cấy trong phòng thí nghiệm sẽ là sự lựa chọn duy nhất còn lại” – ông Matheny nói.
Xem ra, điều còn lại khiến giới khoa học lo lắng chính là phản ứng của người tiêu dùng. Liệu họ có đồng ý đổi miếng thịt lấy từ con bò được nuôi theo cách bình thường để lấy dòng “thực phẩm từ ống nghiệm”?
