Với mục tiêu giảm tác động môi trường từ ngành chăn nuôi, các nhà khoa học lần đầu tiên đã tạo thành công protein myoglobin, thành phần quan trọng tạo nên hương vị và màu sắc của thịt, từ thực vật, mở ra hướng đi mới cho ngành thực phẩm bền vững.
Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Frontiers in Plant Science, nhóm nghiên cứu tại Đại học Hoàng gia London đã tổng hợp thành công protein myoglobin giữ vai trò quan trọng trong việc tạo nên hương vị, màu sắc và giá trị dinh dưỡng của thịt bằng cách biến đổi gen cây xà lách và cây thuốc lá.
Để thực hiện, các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật chuyển gen bằng "súng bắn gen", đưa gen myoglobin của lợn vào lục lạp của thực vật. Sau khi được nuôi trồng đến khi trưởng thành, các cây biến đổi gen vẫn phát triển khỏe mạnh, sinh sản bình thường và truyền gen sang thế hệ tiếp theo mà không ảnh hưởng đáng kể đến quá trình quang hợp.
"Nghiên cứu của chúng tôi lần đầu tiên chứng minh rằng các loài thực vật bậc cao có thể sản xuất ổn định myoglobin, một trong những protein quan trọng tạo nên nhiều đặc tính hấp dẫn của thịt. Điều này đặc biệt có ý nghĩa khi nhu cầu về các nền tảng sản xuất thực phẩm bền vững ngày càng tăng", tác giả chính Alexia Groff, nhà nghiên cứu công nghệ sinh học thực vật tại Imperial College London, cho biết.
Kết quả cho thấy rau xà lách tạo ra khoảng 810 mg myoglobin/kg khối lượng khô, trong khi cây thuốc lá đạt khoảng 800 mg/kg. Mức này thấp hơn khoảng 10 lần so với hàm lượng myoglobin trong cơ động vật, song nhóm nghiên cứu cho rằng trồng trọt sử dụng ít đất, nước và năng lượng hơn chăn nuôi, đồng thời phát thải khí nhà kính thấp hơn đáng kể. Vì vậy, xét trên diện tích canh tác, năng suất protein từ thực vật có thể đạt mức tương đương hoặc thậm chí vượt chăn nuôi trong tương lai.
Các mẫu xà lách trong thí nghiệm: xà lách dại (tự nhiên) nằm bên trái trong mỗi bức ảnh, còn các dạng đã qua biến đổi gen nằm bên phải.
Theo các nhà khoa học, đây mới chỉ là nghiên cứu chứng minh tính khả thi. Họ cần tiếp tục cải thiện quy trình nhằm tăng sản lượng protein và tối ưu khả năng gắn kết với phân tử heme, vốn được xem là yếu tố quyết định việc hình thành myoglobin hoàn chỉnh.
Nếu được thương mại hóa, myoglobin có nguồn gốc thực vật có thể được chiết xuất để bổ sung vào các sản phẩm thịt có nguồn gốc thực vật nhằm cải thiện hương vị và giá trị dinh dưỡng, hoặc được sử dụng trực tiếp thông qua các loại rau biến đổi gen.
Nhóm nghiên cứu cũng kỳ vọng nền tảng này sẽ không chỉ giới hạn ở myoglobin mà còn có thể được mở rộng để sản xuất nhiều protein chức năng và thành phần thực phẩm giá trị cao khác, góp phần thúc đẩy các phương pháp sản xuất thực phẩm bền vững trong tương lai.
Minh Nguyễn (theo Science Alert)