Thực phẩm tương lai: Thịt nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và côn trùng ăn được – Giải pháp bền vững cho an ninh lương thực thế giới

Với dân số thế giới gia tăng và tài nguyên thiên nhiên ngày càng khan hiếm, việc tìm kiếm nguồn thực phẩm thay thế bền vững trở thành ưu tiên hàng đầu. Hai công nghệ thực phẩm cách mạng đang được các nhà khoa học phát triển mạnh mẽ: thịt nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và côn trùng ăn được. Đây không chỉ là xu hướng mà có thể trở thành thực tế trong tương lai không xa.

Thịt nuôi cấy trong phòng thí nghiệm – Lab-grown meat

Khái niệm và quy trình sản xuất

Thịt nuôi cấy (lab-grown meat), còn gọi là thịt nhân tạo, là một loại thịt nhân tạo sản sinh bằng cách nuôi cấy các tế bào cơ bắp trong một dung dịch huyết thanh dinh dưỡng và phát triển thành dạng miếng thịt như bắp cơ động vật.

Quy trình sản xuất thịt nuôi cấy bao gồm những bước chính:

• Thu thập tế bào gốc: Lấy tế bào từ động vật sống, trứng đã thụ tinh hoặc từ ngân hàng tế bào đặc biệt
• Nuôi cấy trong môi trường vô trùng: Các tế bào gốc được “nuôi” từ các chất dinh dưỡng trong lò phản ứng sinh học vô trùng
• Phát triển thành mô cơ: Nuôi cấy các tế bào cơ của động vật trong một môi trường được kiểm soát
• Chế biến thành sản phẩm cuối: Thịt ra đời dưới dạng tấm lớn, sau đó được chế biến thành các sản phẩm

Tình hình phát triển trên thế giới

Hoa Kỳ – Quốc gia tiên phong:

Mỹ đã cho phép mua bán ‘thịt nuôi cấy’ từ tế bào động vật vào tháng 6/2023, đánh dấu bước đột phá quan trọng trong lĩnh vực này. Công ty Upside Foods là một trong những doanh nghiệp đầu tiên được cấp phép thương mại hóa sản phẩm thịt gà nuôi cấy.

Singapore – Thị trường đầu tiên trên thế giới:

Thịt gà nuôi cấy trong phòng thí nghiệm đã chính thức được đưa vào thực đơn phục vụ thực khách tại nhà hàng 1880 nằm ở khu trung tâm giải trí Robertson Quay của Singapore từ năm 2020, trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới cho phép bán thịt nuôi cấy thương mại.

Châu Á-Thái Bình Dương:

Cơ quan quản lý thực phẩm của Úc đang quyết định liệu có cho bán thịt được tạo ra trong phòng thí nghiệm cho người tiêu dùng hay không, sau khi một công ty ở Sydney nộp đơn xin sản xuất thịt chim cút. Điều này cho thấy xu hướng mở rộng ra khu vực.

Ưu điểm của thịt nuôi cấy

Bảo vệ môi trường:

• Giảm phát thải khí nhà kính: Không cần nuôi động vật truyền thống
• Tiết kiệm tài nguyên: Sử dụng ít nước, đất đai và năng lượng hơn
• Giảm ô nhiễm: Không tạo ra chất thải từ chăn nuôi

An toàn thực phẩm và y tế:

• Kiểm soát hoàn toàn: Môi trường sản xuất vô trùng, không vi khuẩn có hại
• Không kháng sinh: Không cần sử dụng kháng sinh như chăn nuôi truyền thống
• Phúc lợi động vật: Không cần giết mổ động vật

Chất lượng dinh dưỡng:

• Tương đương thịt truyền thống: Protein, amino acid và dưỡng chất tương tự
• Có thể tùy chỉnh: Điều chỉnh hàm lượng chất béo, protein theo nhu cầu

Thách thức và hạn chế

Chi phí sản xuất cao:

Hiện tại, chi phí sản xuất thịt nuôi cấy vẫn cao hơn nhiều so với thịt truyền thống. Tuy nhiên, các chuyên gia dự đoán chi phí sẽ giảm đáng kể trong 10-15 năm tới khi công nghệ phát triển và quy mô sản xuất mở rộng.

Thử thách về quy mô:

Việc mở rộng sản xuất từ phòng thí nghiệm lên quy mô công nghiệp đòi hỏi đầu tư lớn về cơ sở hạ tầng và công nghệ.

Tâm lý người tiêu dùng:

Nhiều người vẫn còn do dự về việc tiêu thụ thịt “nhân tạo”, cần thời gian để thay đổi nhận thức và thói quen tiêu dùng.

Côn trùng ăn được – Protein của tương lai

Tiềm năng dinh dưỡng vượt trội

Côn trùng được Tổ chức Lương Nông Liên hiệp quốc (FAO) cho rằng sẽ trở thành món ăn hàng ngày của con người do giá trị dinh dưỡng đặc biệt cao.

Côn trùng là một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, có hàm lượng protein ngang thịt bò, nhiều vitamin B12 hơn trứng và giàu chất xơ hơn bông cải xanh. Điều này cho thấy côn trùng không chỉ là nguồn protein thay thế mà còn vượt trội về nhiều mặt dinh dưỡng.

Thành phần dinh dưỡng chi tiết của côn trùng:

• Protein: 50-70% trọng lượng khô, cao hơn thịt bò (25-30%)
• Axit amin: Đầy đủ 9 axit amin thiết yếu
• Vitamin: Đặc biệt giàu vitamin B12, riboflavin
• Khoáng chất: Sắt, kẽm, canxi, magie
• Chất béo: Omega-3, omega-6 có lợi cho sức khỏe

Các loại côn trùng phổ biến

Năm 2013, Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc đưa ra báo cáo về sự cần thiết của việc thay đổi nguồn protein truyền thống sang lấy từ côn trùng. Báo cáo này đã thúc đẩy việc phát triển các sản phẩm từ côn trùng.

Những loài côn trùng được ưa chuộng:

SFA đã phê duyệt 16 loài côn trùng ăn được bao gồm dế, châu chấu, sâu gạo, nhộng tằm, ong mật và ấu trùng bọ cánh cứng tại Singapore.

Dế mèn (Crickets):

• Dế mèn một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng nhất là protein được đánh giá là thực phẩm của tương lai
• Dễ nuôi, sinh trưởng nhanh
• Có thể chế biến thành bột để làm bánh, snack

Châu chấu (Grasshoppers):

• Giàu protein và chất béo lành mạnh
• Phổ biến trong ẩm thực châu Á và châu Phi

Sâu bột (Mealworms):

• Nguồn protein hoàn chỉnh
• Có thể nuôi bằng thức ăn thải

Nhộng tằm:

• Nhộng ong, bọ xít, nhộng tằm, châu chấu, dế mèn, cà cuống, bọ cạp và nhiều loài côn trùng khác là thực phẩm khá phổ biến tại các nước đang phát triển
• Truyền thống lâu đời trong ẩm thực Việt Nam

Lợi ích môi trường của côn trùng

Côn trùng có thể trở thành nguồn protein bền vững để nuôi con người, một sự thay thế cho thịt bò hoặc lợn hiện nay.

Hiệu quả sử dụng tài nguyên:

• Tiết kiệm nước: Cần 2,000 lít nước để sản xuất 1kg protein côn trùng, so với 15,000 lít cho thịt bò
• Ít phát thải: Sản xuất 1kg protein côn trùng phát thải 1kg CO2, trong khi thịt bò phát thải 2,850kg CO2
• Tận dụng chất thải: Các chất dư thừa không phù hợp cho con người có thể tận dụng để nuôi côn trùng

Chu trình sản xuất bền vững:

• Thời gian sinh trưởng ngắn (6-8 tuần)
• Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn cao
• Có thể nuôi trong không gian nhỏ

Phương thức chế biến và tiêu thụ

Sản phẩm truyền thống:

Ở nhiều nước châu Á, châu Phi, côn trùng đã là thực phẩm truyền thống từ lâu. Việt Nam có các món như nhộng tằm chiên, dế rang, cà cuống.

Sản phẩm công nghiệp hiện đại:

Trong tương lai không xa, mỗi sáng thức dậy, bạn sẽ nướng những chiếc bánh mì làm từ bột dế, uống những cốc sinh tố giàu đạm làm từ bột châu chấu.

Các dạng sản phẩm phổ biến:

• Bột côn trùng: Thay thế bột mì trong bánh kẹo
• Protein bar: Thanh năng lượng từ côn trùng
• Snack giòn: Côn trùng sấy khô, gia vị
• Thức ăn chức năng: Bổ sung protein cho vận động viên

Thách thức trong việc chấp nhận

Rào cản tâm lý:

Nhiều người phương Tây vẫn có định kiến về việc ăn côn trùng. Tuy nhiên, thế hệ trẻ đang dần cởi mở hơn với thực phẩm mới.

Quy định pháp lý:

Các nước đang dần xây dựng khung pháp lý cho việc sản xuất và tiêu thụ côn trùng làm thực phẩm.

So sánh thịt nuôi cấy và côn trùng ăn được

Về mặt dinh dưỡng

Về tác động môi trường

Thịt nuôi cấy:

• Giảm 96% phát thải khí nhà kính
• Giảm 99% sử dụng đất
• Giảm 96% sử dụng nước

Côn trùng:

• Giảm 99.9% phát thải khí nhà kính
• Sử dụng tối thiểu diện tích
• Tận dụng chất thải làm thức ăn

Về khả năng thương mại hóa

Thịt nuôi cấy:

• Chi phí ban đầu rất cao
• Cần đầu tư công nghệ lớn
• Thời gian phát triển dài

Côn trùng:

• Chi phí sản xuất thấp
• Công nghệ đơn giản
• Có thể mở rộng nhanh

Triển vọng tương lai và kết luận

Cả thịt nuôi cấy và côn trùng ăn được đều có tiềm năng to lớn trong việc giải quyết bài toán an ninh lương thực toàn cầu. Mỗi công nghệ có những ưu điểm riêng và sẽ phù hợp với những thị trường khác nhau.

Trong 5-10 năm tới:

• Thịt nuôi cấy sẽ trở nên phổ biến ở các nước phát triển
• Côn trùng sẽ được chấp nhận rộng rãi hơn dưới dạng sản phẩm chế biến
• Chi phí sản xuất của cả hai loại sẽ giảm đáng kể

Tác động dài hạn:

• Giảm áp lực lên hệ sinh thái tự nhiên
• Cải thiện an ninh lương thực toàn cầu
• Tạo ra các ngành công nghiệp mới, việc làm mới

Để thành công, cả hai công nghệ này cần có sự đầu tư nghiên cứu liên tục, quy định pháp lý rõ ràng và quan trọng nhất là sự chấp nhận từ người tiêu dùng. Giáo dục cộng đồng về lợi ích của thực phẩm tương lai sẽ đóng vai trò then chốt trong việc chuyển đổi hệ thống thực phẩm toàn cầu hướng tới sự bền vững.

Thực phẩm tương lai không chỉ là câu chuyện về công nghệ, mà còn là câu chuyện về việc con người thích ứng với thay đổi khí hậu và bảo vệ hành tinh cho thế hệ mai sau.