Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Hóa ra là có! Các nhà khoa học đang nghiên cứu cách lấy một phần nhỏ của cây và biến các tế bào của nó thành quả bằng công nghệ gọi là nuôi cấy tế bào thực vật (PCC). Công nghệ này thậm chí có thể được thương mại hóa cho mọi căn bếp.
Đất đai có giá trị hơn nhiều so với suy nghĩ của hầu hết chúng ta. 99,7% thực phẩm nuôi sống 8 tỷ người trên hành tinh này đều có nguồn gốc từ đất.
Nói như vậy, tài nguyên đất của chúng ta đã bị khai thác quá mức để cung cấp lương thực cho chúng ta. Sự thoái hóa và nhiễm mặn của đất đang làm giảm thêm diện tích đất có thể sử dụng cho nông nghiệp. Với sự phát triển nhanh chóng của các khu vực đô thị, diện tích đất có thể sử dụng cho nông nghiệp đang thu hẹp nhanh hơn bao giờ hết.
Để nuôi sống khoảng 1,7 tỷ người mới sẽ sinh sống trên Trái Đất vào năm 2050, chúng ta phải sáng tạo với các giải pháp của mình. Một giải pháp sáng tạo và vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm là trồng trái cây mà không cần cây, do đó sử dụng ít đất nông nghiệp hơn.
Đó chính xác là những gì một số nhà nghiên cứu đang cố gắng thực hiện thông qua công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật (PCC).
Công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật (PCC) là gì?
Công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật tận dụng khả năng của một tế bào thực vật duy nhất để tạo ra nhiều tế bào. Trong phòng thí nghiệm, chúng ta có thể tác động đến các tế bào này để trở thành một tế bào từ các bộ phận khác nhau của cây: tế bào quả, tế bào lá hoặc tế bào rễ—với điều kiện chúng ta cung cấp cho các tế bào chất dinh dưỡng và hormone thực vật phù hợp .
Công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật tạo ra khối lượng tế bào tăng sinh từ một phần nhỏ của cây
Để tạo ra những tế bào này, các nhà khoa học đặt một phần nhỏ của cây vào môi trường dinh dưỡng có chứa các hormone thực vật cụ thể. Sau đó, chúng được ủ ở nhiệt độ và ánh sáng tối ưu.
Trong vòng vài tuần, một khối tế bào mới sinh sôi (gọi là mô sẹo, như trong hình) được hình thành.
Ngành công nghiệp dược phẩm và mỹ phẩm đã sử dụng kỹ thuật này để sản xuất phytochemical, một loại hợp chất mà chỉ có thực vật tổng hợp được. Điều này có nghĩa là họ không phải trồng toàn bộ cây để có được phần hữu ích!
Khi nói đến thực phẩm, thịt và hải sản nuôi cấy tế bào hứa hẹn rất nhiều với nhiều người như một lựa chọn bền vững và được ủng hộ bởi phong trào ăn chay và những người hướng đến protein thay thế bền vững. Tuy nhiên, sản xuất trái cây nuôi cấy tế bào vẫn là một khái niệm mới.
Trái cây không có cây
Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Kỹ thuật VTT ở Phần Lan đã sản xuất khối tế bào của cây mâm xôi (Rubus chamaemorus) , cây việt quất ( Vaccinium vitis – idaea) và cây việt quất đá (Rubus saxatilis ) trong phòng thí nghiệm bằng công nghệ PCC. Gần đây hơn, họ đã sản xuất khối tế bào của cây Rowan ( Sorbus aucuparia) và cây mâm xôi Bắc Cực (Rubus arcticus).
Trong phân tích ban đầu, họ kết luận rằng các mẫu có hương vị giống với trái cây tươi. Trên thực tế, hương vị trong các mẫu khô thậm chí còn đậm đà hơn so với các mẫu tươi. Hàm lượng dinh dưỡng trong các tế bào quả thậm chí còn tốt hơn so với các loại quả mọc trên cây!
Màu sắc của tế bào quả mâm xôi và quả việt quất giống với quả. Tuy nhiên, tế bào quả việt quất có tông màu vàng, mặc dù quả có màu đỏ. Tế bào tươi cũng có kết cấu giống cát, nhưng tế bào đông khô làm cho kết cấu giống quả hơn.
Các tế bào nuôi cấy của giống táo Uttwiler Spätlauber được sử dụng trong ngành công nghiệp mỹ phẩm
Tương tự như vậy, các nhà nghiên cứu tại Plant and Food Research, New Zealand, đang làm việc với các tế bào của các loại trái cây như việt quất, táo, anh đào, feijoas, đào, xuân đào và nho. Họ đang nghiên cứu nuôi cấy tế bào thực vật trong phòng thí nghiệm để trồng trái cây từ các tế bào, mà không cần cây. Mục tiêu là tạo ra một loại trái cây dựa trên tế bào có kết cấu, hình thức và hương vị của các loại trái cây mà chúng ta quen thuộc. Chương trình này đã bắt đầu cách đây chưa đầy hai năm và chúng tôi vẫn đang chờ đợi kết quả.
Tuy nhiên, nuôi cấy tế bào quả bằng PCC không phải là một khái niệm mới. Sinh khối từ nuôi cấy tế bào quả táo được các nhà sản xuất thương mại châu Âu sử dụng cho thực phẩm bổ sung và các sản phẩm chống lão hóa. Giống táo Thụy Sĩ Uttwiler Spätlauber được biết đến là có thời gian bảo quản sau thu hoạch kéo dài. Vỏ của những quả táo này không bị teo lại khi được bảo quản trong thời gian dài. Vì đây là giống táo hiếm nên không có nhiều tế bào tươi. Do đó, tế bào nuôi cấy của giống táo này được sử dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm chống lão hóa .
PCC Trong Bếp
Cho đến nay, công nghệ này vẫn chỉ dừng lại ở phòng thí nghiệm, nhưng một số công ty đang cố gắng đưa nó vào bếp nhà chúng ta.Làm thế nào quá trình nuôi cấy tế bào trái cây trong phòng thí nghiệm có thể được tái tạo trong bếp nhà chúng ta?
Sử dụng thứ gọi là lò phản ứng sinh học! Vẫn đang trong giai đoạn nguyên mẫu, các lò phản ứng sinh học này có kích thước nhỏ (kích thước của một chiếc đèn bàn) và có thể nuôi cấy tới 2 cốc tế bào trong một tuần. Bạn có thể ăn tế bào trái cây nuôi cấy với sữa chua, với sinh tố hoặc thậm chí là ăn nguyên như vậy. Tuy nhiên, các tế bào thực vật được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm cho đến nay vẫn rất nhạt nhẽo. Tận dụng tối đa tình hình, các nhà nghiên cứu đã biến nó thành một loại 'mứt', làm nổi bật hương vị từ các tế bào bị nghiền nát.
Một lò phản ứng sinh học như vậy trong bếp sẽ giúp mọi người dễ dàng tiếp cận thực phẩm tươi địa phương và đưa phong trào "ăn thực phẩm địa phương" lên một tầm cao mới. Nó cũng giúp đa dạng hóa chế độ ăn uống của chúng ta, vì lò phản ứng sinh học có thể nuôi bất kỳ loài nào, bất kể môi trường địa phương.
Có thể khó hình dung một khối tế bào như một loại trái cây. Các nhà nghiên cứu hình dung rằng thay vì các tế bào trái cây được nuôi cấy bằng PCC trở thành một loại trái cây thay thế, chúng sẽ được đưa vào như một loại thực phẩm mới, chẳng hạn như một thành phần trong sinh tố hoặc ngũ cốc ăn sáng.
Phần kết luận
Thực phẩm dựa trên PCC có thể bền vững hơn so với canh tác thẳng đứng và công nghệ nhà kính, vì toàn bộ sinh khối được thu hoạch và sử dụng mà không để lại bất kỳ chất thải nào. Quá trình này cũng không phụ thuộc vào mùa và địa lý, vì toàn bộ quá trình sản xuất được thực hiện trong nhà dưới ánh sáng nhân tạo và hệ thống sưởi ấm. Tuy nhiên, liệu nó có thể mang lại lợi nhuận kinh tế và bền vững với môi trường hay không vẫn còn phải chờ xem.
Khái niệm về lò phản ứng sinh học trong bếp để nuôi cấy các cốc tế bào trái cây tại nhà là một khái niệm mới lạ và có thể hứa hẹn nếu nó tiết kiệm chi phí và dễ bảo trì. Cũng như với tất cả các mặt hàng thực phẩm, việc phê duyệt theo quy định có thể là một thách thức.
Còn về sự thành công của công nghệ này như một giải pháp thay thế cho các vườn cây ăn quả, vốn chiếm nhiều đất và gây ảnh hưởng đáng kể đến môi trường… chỉ có thời gian mới trả lời được.
Đất đai có giá trị hơn nhiều so với suy nghĩ của hầu hết chúng ta. 99,7% thực phẩm nuôi sống 8 tỷ người trên hành tinh này đều có nguồn gốc từ đất.
Nói như vậy, tài nguyên đất của chúng ta đã bị khai thác quá mức để cung cấp lương thực cho chúng ta. Sự thoái hóa và nhiễm mặn của đất đang làm giảm thêm diện tích đất có thể sử dụng cho nông nghiệp. Với sự phát triển nhanh chóng của các khu vực đô thị, diện tích đất có thể sử dụng cho nông nghiệp đang thu hẹp nhanh hơn bao giờ hết.
Để nuôi sống khoảng 1,7 tỷ người mới sẽ sinh sống trên Trái Đất vào năm 2050, chúng ta phải sáng tạo với các giải pháp của mình. Một giải pháp sáng tạo và vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm là trồng trái cây mà không cần cây, do đó sử dụng ít đất nông nghiệp hơn.
Đó chính xác là những gì một số nhà nghiên cứu đang cố gắng thực hiện thông qua công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật (PCC).
Công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật (PCC) là gì?
Công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật tận dụng khả năng của một tế bào thực vật duy nhất để tạo ra nhiều tế bào. Trong phòng thí nghiệm, chúng ta có thể tác động đến các tế bào này để trở thành một tế bào từ các bộ phận khác nhau của cây: tế bào quả, tế bào lá hoặc tế bào rễ—với điều kiện chúng ta cung cấp cho các tế bào chất dinh dưỡng và hormone thực vật phù hợp .
Công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật tạo ra khối lượng tế bào tăng sinh từ một phần nhỏ của cây
Để tạo ra những tế bào này, các nhà khoa học đặt một phần nhỏ của cây vào môi trường dinh dưỡng có chứa các hormone thực vật cụ thể. Sau đó, chúng được ủ ở nhiệt độ và ánh sáng tối ưu.
Trong vòng vài tuần, một khối tế bào mới sinh sôi (gọi là mô sẹo, như trong hình) được hình thành.
Ngành công nghiệp dược phẩm và mỹ phẩm đã sử dụng kỹ thuật này để sản xuất phytochemical, một loại hợp chất mà chỉ có thực vật tổng hợp được. Điều này có nghĩa là họ không phải trồng toàn bộ cây để có được phần hữu ích!
Khi nói đến thực phẩm, thịt và hải sản nuôi cấy tế bào hứa hẹn rất nhiều với nhiều người như một lựa chọn bền vững và được ủng hộ bởi phong trào ăn chay và những người hướng đến protein thay thế bền vững. Tuy nhiên, sản xuất trái cây nuôi cấy tế bào vẫn là một khái niệm mới.
Trái cây không có cây
Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Kỹ thuật VTT ở Phần Lan đã sản xuất khối tế bào của cây mâm xôi (Rubus chamaemorus) , cây việt quất ( Vaccinium vitis – idaea) và cây việt quất đá (Rubus saxatilis ) trong phòng thí nghiệm bằng công nghệ PCC. Gần đây hơn, họ đã sản xuất khối tế bào của cây Rowan ( Sorbus aucuparia) và cây mâm xôi Bắc Cực (Rubus arcticus).
Trong phân tích ban đầu, họ kết luận rằng các mẫu có hương vị giống với trái cây tươi. Trên thực tế, hương vị trong các mẫu khô thậm chí còn đậm đà hơn so với các mẫu tươi. Hàm lượng dinh dưỡng trong các tế bào quả thậm chí còn tốt hơn so với các loại quả mọc trên cây!
Màu sắc của tế bào quả mâm xôi và quả việt quất giống với quả. Tuy nhiên, tế bào quả việt quất có tông màu vàng, mặc dù quả có màu đỏ. Tế bào tươi cũng có kết cấu giống cát, nhưng tế bào đông khô làm cho kết cấu giống quả hơn.
Các tế bào nuôi cấy của giống táo Uttwiler Spätlauber được sử dụng trong ngành công nghiệp mỹ phẩm
Tương tự như vậy, các nhà nghiên cứu tại Plant and Food Research, New Zealand, đang làm việc với các tế bào của các loại trái cây như việt quất, táo, anh đào, feijoas, đào, xuân đào và nho. Họ đang nghiên cứu nuôi cấy tế bào thực vật trong phòng thí nghiệm để trồng trái cây từ các tế bào, mà không cần cây. Mục tiêu là tạo ra một loại trái cây dựa trên tế bào có kết cấu, hình thức và hương vị của các loại trái cây mà chúng ta quen thuộc. Chương trình này đã bắt đầu cách đây chưa đầy hai năm và chúng tôi vẫn đang chờ đợi kết quả.
Tuy nhiên, nuôi cấy tế bào quả bằng PCC không phải là một khái niệm mới. Sinh khối từ nuôi cấy tế bào quả táo được các nhà sản xuất thương mại châu Âu sử dụng cho thực phẩm bổ sung và các sản phẩm chống lão hóa. Giống táo Thụy Sĩ Uttwiler Spätlauber được biết đến là có thời gian bảo quản sau thu hoạch kéo dài. Vỏ của những quả táo này không bị teo lại khi được bảo quản trong thời gian dài. Vì đây là giống táo hiếm nên không có nhiều tế bào tươi. Do đó, tế bào nuôi cấy của giống táo này được sử dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm chống lão hóa .
PCC Trong Bếp
Cho đến nay, công nghệ này vẫn chỉ dừng lại ở phòng thí nghiệm, nhưng một số công ty đang cố gắng đưa nó vào bếp nhà chúng ta.Làm thế nào quá trình nuôi cấy tế bào trái cây trong phòng thí nghiệm có thể được tái tạo trong bếp nhà chúng ta?
Sử dụng thứ gọi là lò phản ứng sinh học! Vẫn đang trong giai đoạn nguyên mẫu, các lò phản ứng sinh học này có kích thước nhỏ (kích thước của một chiếc đèn bàn) và có thể nuôi cấy tới 2 cốc tế bào trong một tuần. Bạn có thể ăn tế bào trái cây nuôi cấy với sữa chua, với sinh tố hoặc thậm chí là ăn nguyên như vậy. Tuy nhiên, các tế bào thực vật được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm cho đến nay vẫn rất nhạt nhẽo. Tận dụng tối đa tình hình, các nhà nghiên cứu đã biến nó thành một loại 'mứt', làm nổi bật hương vị từ các tế bào bị nghiền nát.
Một lò phản ứng sinh học như vậy trong bếp sẽ giúp mọi người dễ dàng tiếp cận thực phẩm tươi địa phương và đưa phong trào "ăn thực phẩm địa phương" lên một tầm cao mới. Nó cũng giúp đa dạng hóa chế độ ăn uống của chúng ta, vì lò phản ứng sinh học có thể nuôi bất kỳ loài nào, bất kể môi trường địa phương.
Có thể khó hình dung một khối tế bào như một loại trái cây. Các nhà nghiên cứu hình dung rằng thay vì các tế bào trái cây được nuôi cấy bằng PCC trở thành một loại trái cây thay thế, chúng sẽ được đưa vào như một loại thực phẩm mới, chẳng hạn như một thành phần trong sinh tố hoặc ngũ cốc ăn sáng.
Phần kết luận
Thực phẩm dựa trên PCC có thể bền vững hơn so với canh tác thẳng đứng và công nghệ nhà kính, vì toàn bộ sinh khối được thu hoạch và sử dụng mà không để lại bất kỳ chất thải nào. Quá trình này cũng không phụ thuộc vào mùa và địa lý, vì toàn bộ quá trình sản xuất được thực hiện trong nhà dưới ánh sáng nhân tạo và hệ thống sưởi ấm. Tuy nhiên, liệu nó có thể mang lại lợi nhuận kinh tế và bền vững với môi trường hay không vẫn còn phải chờ xem.
Khái niệm về lò phản ứng sinh học trong bếp để nuôi cấy các cốc tế bào trái cây tại nhà là một khái niệm mới lạ và có thể hứa hẹn nếu nó tiết kiệm chi phí và dễ bảo trì. Cũng như với tất cả các mặt hàng thực phẩm, việc phê duyệt theo quy định có thể là một thách thức.
Còn về sự thành công của công nghệ này như một giải pháp thay thế cho các vườn cây ăn quả, vốn chiếm nhiều đất và gây ảnh hưởng đáng kể đến môi trường… chỉ có thời gian mới trả lời được.
