Dùng gelatin làm “giàn giáo” để tạo cơ cho thịt nhân tạo

Các nhà khoa học trên thế giới đang nỗ lực tạo ra những miếng thịt, cá trong phòng thí nghiệm để thay thế dần cho việc giết thịt các loài vật. Tuy nhiên, những miếng thịt nhân tạo dù có hương vị giống đến mấy nhưng vẫn trông như bột nhão, vì thế họ đã nghĩ ra một dạng “giàn giáo” làm bằng gelatin để tạo cơ cho những miếng thịt.

“Giàn giáo” galetin như khung nhà tạo cơ cho thịt nhân tạo

Ngành công nghiệp thịt thay thế đã từng hứa hẹn sẽ tạo ra những bánh mì được kẹp thịt thật ngon, thịt nướng và thậm chí sushi được trồng từ các tế bào động vật trong phòng thí nghiệm.

Các tấm sợi gelatin tạo thành một bộ khung cho các tế bào cơ phát triển và bổ sung kết cấu cho thịt nuôi cấy. (Ảnh: Đại học Harvard).

Nhưng hầu hết những miếng thịt nhân tạo vẫn trông giống như bột nhão. Quá trình sản xuất đã từng thành công với những miếng thịt có cơ bắp và chất béo được phát triển từ tế bào gốc trong các đĩa nuôi cấy tế bào, nhưng cách này không cung cấp loại kết cấu cần thiết cho việc cắt giảm đáng kể thịt, như bít tết.

Ngày 28-10, các nhà khoa học tại Đại học Harvard đưa ra báo cáo rằng họ đã tìm được cách bắt chước ngày càng giống hơn hình dạng và hương vị của thịt thật, bằng cách phát triển các tế bào cơ của bò và thỏ trên “giàn giáo” gelatin. Nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí Science of Food.

Nhà nghiên cứu Luke MacQueen, Đại học Harvard, người đứng đầu nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi đã chỉ ra rằng việc tạo cơ cho thịt nhân tạo có thể được thực hiện. Bây giờ chúng tôi sẽ tiếp tục cải thiện các phương pháp của mình, tinh chỉnh các loại sợi giàn giáo để thử các kết cầu thịt phức tạp hơn để đáp ứng thị hiếu và dinh dưỡng”.

Việc tinh chỉnh kỹ thuật có thể giúp con người và cả động vật ăn thịt coi thịt được nuôi trong phòng thí nghiệm như một sự thay thế bền vững cho thịt giết mổ, Tiến sĩ MacQueen nói.

Trong cơ thể, các nhóm tế bào nhận được sự hỗ trợ vật lý từ một ma trận ngoại bào, được tạo thành từ nước, protein collagen và các chất dinh dưỡng khác nhau. Ma trận ngoại bào cũng cung cấp các tín hiệu thiết yếu cho sự tăng trưởng, định hướng tế bào và sự khác biệt.

Theo Kevin Kit Parker, nhà nghiên cứu sinh học tại Harvard, đồng tác giả của nghiên cứu, các tế bào cơ bắp cần một cấu trúc để phát triển, giống như các bức tường của tòa nhà cần một khung thép hoặc một ngôi nhà cần một bộ xương bằng gỗ.

Để bắt chước môi trường tế bào này, Tiến sĩ Parker và các đồng nghiệp đã quyết định tạo ra các “giàn giáo” từ các nồng độ gelatin khác nhau. "Gelatin vốn là một sản phẩm protein có nguồn gốc từ collagen. Khi thịt nhân tạo được nấu chín, nhiệt tự nhiên làm tan các sợi collagen thành gelatin mềm hơn khiến thịt có kết cấu mọng nước", Tiến sĩ Parker nói.

Hình ảnh sợi của vi chất gelatin. (Ảnh: Harvard).

Để tạo ra các vi chất gelatin, các nhà nghiên cứu đã hòa tan bột gelatin có bán trên thị trường và tách nó ra như kẹo bông. Việc xoay gelatin ở tốc độ cao khiến nó hình thành các sợi ở dưới cùng của máy quay. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng enzyme để liên kết chéo các sợi tạo thành một cấu trúc dệt chắc chắn cho các tế bào phát triển.

Các tế bào thỏ và bò bám vào “giàn giáo” gelatin phát triển cho đến khi chúng hình thành cơ bắp.

Để kiểm tra xem sản phẩm cuối cùng có giống với kết cấu của thịt mà con người sử dụng hàng ngày hay không, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một loạt các phân tích như: mô phỏng nấu ăn bằng cách làm nóng thịt trong phòng thí nghiệm trên một đĩa nóng, nén thịt và đo lực cần thiết để cắt từng miếng thịt. Họ phát hiện ra rằng thịt được nuôi trong phòng thí nghiệm đã đạt yêu cầu.

Một hình ảnh hiển vi của cơ thịt thỏ. (Ảnh: Harvard).

Từ thí nghiệm thành công đến một ngành công nghiệp thịt nhân tạo

Các nhà khoa học Harvard không phải là những người duy nhất thử nghiệm giàn giáo cho thịt dựa trên tế bào.

Trước đó, một số nhà nghiên cứu đã được truyền cảm hứng từ lĩnh vực y học tái sinh, trong đó “giàn giáo” được sử dụng phát triển các mô để có thể một ngày nào đó được sử dụng sửa chữa hoặc ghép các bộ phận trong cơ thể. Họ đã biến lá rau bina thành “giàn giáo” bằng cách loại bỏ tất cả các tế bào của cây và sử dụng các thành tế bào trống làm khung để phát triển mô động vật.

Các công ty tế bào nông nghiệp cũng đang nghĩ ra “giàn giáo” từ các vật liệu tự nhiên, như cellulose, tinh bột và alginate, có thể có giá cả phải chăng hơn.

Cá hồi nhân tạo được phục vụ tại buổi nếm thử ở Portland.

Ông Justin Kolbeck, đồng sáng lập và CEO của Wild Type, một công ty khởi nghiệp làm cá hồi nhân tạo cho biết, vảy cá khác nhau vì kiến ​​trúc cơ bản của nó khá khác biệt với các loại thịt khác. Các tế bào của chúng ta cũng phát triển ở nhiệt độ khác nhau từ các hệ thống động vật có vú, vì vậy các “giàn giáo” cần phải được tối ưu hóa thực sự cho các tế bào cá trong tất cả các trường hợp.

Theo ông Greg Ziegler, Giáo sư khoa học thực phẩm tại Đại học bang Pennsylvania, trước khi thịt hoặc cá được nuôi cấy trở thành một mặt hàng chủ lực, các công ty cũng phải vượt qua những thách thức về quy mô, Họ cần tối ưu hóa phương tiện mà các tế bào phát triển và sắp xếp các cơ sở lớn để nuôi cấy khối lượng tế bào khổng lồ với tốc độ phù hợp với nhu cầu của khách hàng. Phải mất ba tuần rưỡi để tạo ra một pound (tương đương 453g) cá hồi cho một sự kiện nếm thử tại Portland vào tháng 6 vừa qua.

Các công ty cũng phải giành được sự chấp thuận theo quy định để phục vụ hoặc bán thịt nhân tạo cho công chúng. Nhưng khi thịt thay thế trở nên có sẵn và giá cả phải chăng, người tiêu dùng có thể thấy dễ dàng hơn để vượt qua sự lạ lẫm của mình về thực phẩm được nuôi trong phòng thí nghiệm, nếu nó thực sự trông, có vị và cảm giác như thật.