Các nhà khoa học tận dụng chất thải bia để tạo ra thịt nuôi trong phòng thí nghiệm

Các nhà nghiên cứu ở Anh đã nghĩ ra một phương pháp biến men còn sót lại trong quá trình sản xuất bia thành khung ăn được cho thịt trồng trọt với giá cả phải chăng.

Theo các nhà khoa học tại Đại học College London (UCL), khi nói đến thịt, việc ăn từ đầu đến đuôi có thể nhường chỗ cho cách tiếp cận “ăn từng miếng một”.

Họ đã đề xuất cách tận dụng chất thải bia để sản xuất thịt trồng trọt theo cách tiết kiệm chi phí, loại bỏ các rào cản cản trở khả năng mở rộng quy mô và thương mại hóa các loại protein này.

Richard Day, giáo sư tại Khoa Y của UCL, giải thích: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy chất thải sản xuất bia, thường bị loại bỏ, có thể được tái sử dụng để phát triển cellulose vi khuẩn có đặc tính phù hợp với giàn giáo thịt”. “Điều này có thể làm giảm đáng kể chi phí và tác động đến môi trường.”

Cellulose vi khuẩn có thể sản xuất thịt trồng trọt rẻ hơn

Thông thường, việc sản xuất các loại thịt có cấu trúc hoặc dày có thể được hỗ trợ bằng cách phát triển các tế bào trên giàn giáo, cho phép các tế bào bám vào, biệt hóa và trưởng thành theo một cách cụ thể. Tuy nhiên, những cấu trúc này thường quá đắt để sản xuất thực phẩm hàng loạt.

Trong một nghiên cứu được công bố trên Biên giới trong dinh dưỡngCác nhà nghiên cứu của UCL cho rằng cellulose vi khuẩn có nguồn gốc từ men bia đã qua sử dụng, một sản phẩm phụ thường không được sử dụng đúng mức trong quá trình sản xuất bia, có thể chứng tỏ là vật liệu khung có thể mở rộng và giá cả phải chăng cho thịt nuôi trồng.

Trong tự nhiên, xenluloza là chất cứng tạo nên cấu trúc cho tế bào thực vật. Tương tự như vậy, cellulose vi khuẩn được vi khuẩn tạo ra để xây dựng một lớp bảo vệ xung quanh tế bào của chúng.

Trong lịch sử, cellulose vi khuẩn đã được sử dụng để làm nata de coco, một món tráng miệng giống như thạch với nền là nước dừa lên men. Những cải tiến gần đây trong việc nuôi cấy cả phiên bản thực vật và vi khuẩn của vật liệu này đã cho phép các nhà khoa học áp dụng các đặc tính của chúng vào mọi thứ, từ băng in 3D đến thực phẩm có nguồn gốc thực vật.

Nhóm nghiên cứu tại UCL đã thu thập men đã qua sử dụng từ một công ty bia ở Surrey và sử dụng nó để nuôi cấy Komagataeibacter xylinus, một loại vi sinh vật được biết đến với khả năng sản xuất cellulose chất lượng cao.

Vật liệu thu được đã được kiểm tra các đặc tính cấu trúc và cơ học của nó. Khi được sử dụng thay cho nước dùng dinh dưỡng thông thường để phát triển vi khuẩn, người ta thấy cellulose vi khuẩn có nguồn gốc từ chất thải bia có kết cấu gần giống với thịt hơn, với độ cứng và độ dai thấp hơn so với cellulose tiêu chuẩn.

Và khi các nguyên bào sợi (một loại tế bào được tìm thấy trong thịt) được đặt trên khung ăn được, chúng sẽ bám vào đó, cho thấy cellulose vi khuẩn có thể hỗ trợ sự phát triển của tế bào để sản xuất thịt được nuôi trồng.

Nghiên cứu mở ra ‘khả năng thú vị’ cho các lựa chọn thay thế thịt có thể mở rộng

Day, tác giả cấp cao của nghiên cứu cho biết: “Thịt trồng trọt có tiềm năng cách mạng hóa sản xuất lương thực, nhưng thành công của nó phụ thuộc vào việc vượt qua những thách thức kỹ thuật quan trọng”.

“Mặc dù việc nuôi cấy tế bào động vật để sản xuất thực phẩm hàng loạt là tương đối dễ dàng, nhưng bạn cần có khả năng nuôi chúng trên thứ gì đó rẻ tiền, ăn được và tốt nhất là mang lại cấu trúc giống thịt thật.”

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng dự án vẫn đang ở giai đoạn đầu và cần phải nghiên cứu thêm. Họ có kế hoạch phát triển phương pháp tiếp cận của mình bằng cách kết hợp các loại tế bào khác có trong thịt, như tế bào mỡ và cơ, đồng thời thử nghiệm men đã qua sử dụng từ các loại bia khác nhau để đánh giá sản lượng cellulose và chất lượng của giàn giáo thu được.

Christian Harrison, nghiên cứu sinh tiến sĩ từ Khoa Y của UCL, đồng thời là tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: “Một trong những trở ngại lớn nhất đối với thịt nuôi trồng là tái tạo ‘cảm giác ngon miệng’ và kết cấu của thịt thật. Phát hiện của chúng tôi cho thấy cellulose vi khuẩn phát triển trên chất thải sản xuất bia không chỉ hỗ trợ sự phát triển của tế bào mà còn bắt chước các đặc tính cơ học của thịt gần hơn so với các loại thịt khác”.

“Điều này mở ra những khả năng thú vị cho các sản phẩm thay thế thịt bền vững và có thể mở rộng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thu thập được một lượng nguyên liệu thô tương đối nhỏ từ một nhà máy bia thủ công mà lẽ ra sẽ bị lãng phí. Tuy nhiên, một lượng lớn chất thải sản xuất bia được tạo ra mỗi năm có thể có giá trị sử dụng.”

Đây không phải là trường hợp duy nhất chất thải của ngành công nghiệp bia được tái chế thành protein bền vững. Các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Nanyang của Singapore mới đây đã phát triển một phương pháp để chiết xuất hơn 80% lượng protein có trong ngũ cốc đã qua sử dụng của nhà sản xuất bia, một thành phần cũng tạo thành nền tảng của Nhà Máy Chưng Cất Proteinthành phần lên men giống lòng trắng trứng, Prew:tein.

Tháng trước, công ty khởi nghiệp Thụy Sĩ Yeastup mở một cơ sở quy mô công nghiệp để tái sử dụng men bia đã qua sử dụng thành protein và các thành phần chức năng. Và hãng Yeasty của Pháp đã phát hiện ra cách loại bỏ vị đắng khỏi men bia, sản xuất ra loại bột dùng làm protein thay thế, thức ăn cho vật nuôi và các sản phẩm dinh dưỡng.