Biến tấu hương vị rau củ quả với công nghệ gen độc đáo

Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đưa ra lời khuyên: mỗi người trưởng thành nên tiêu thụ ít nhất 400g rau củ, trái cây tươi hằng ngày để duy trì chế độ dinh dưỡng lành mạnh, củng cố sức khỏe cũng như phòng ngừa bệnh tật. Thế nhưng hiện nay trên toàn cầu, ở các quốc gia thu nhập thấp và trung bình, chỉ khoảng 20% người dân hấp thu lượng rau quả đúng theo khuyến cáo trên. Tại Việt Nam, khảo sát gần đây của Bộ Y tế cho thấy hơn 57% người Việt không có thói quen ăn rau, trái cây thường xuyên. Tại Mỹ, con số này lên đến 90%. 

Khiến rau củ quả hấp dẫn vị giác hơn không phải một mục tiêu dễ đạt - Ảnh minh họa: Pairwise

Giá cả lẫn mức độ phổ biến trên thị trường, tùy từng chủng loại và nhà bán lẻ, đều ảnh hưởng đến nhu cầu tiêu thụ rau củ quả của người tiêu dùng. Nguyên nhân ít được nhắc đến nhưng quan trọng không kém là hương vị. Ứng dụng những thành tựu tiên tiến hàng đầu về công nghệ gen, một số doanh nghiệp trẻ đang nỗ lực thay đổi thực trạng này.   

"Biên tập" gen để sửa chữa khuyết điểm 

“Lâu nay, nhà nông chọn cải thiện một giống cây phần nhiều nhằm tăng khả năng kháng sâu bệnh cho cây, đảm bảo doanh thu. Vấn đề nâng cao mùi vị sản phẩm gần như luôn bị ngó lơ” - Harry Klee - giáo sư chuyên ngành nông nghiệp tại Đại học Florida (bang Florida, Mỹ) - nhận xét. 

Việc nâng cấp mùi vị rau củ quả dẫu còn vấp phải chướng ngại nhất định đã bắt đầu lôi cuốn hàng loạt nhà nghiên cứu và kinh doanh nông sản. Công ty công nghệ sinh học Pairwise (trụ sở tại thành phổ Durham, bang North Carolina, Mỹ), là một trong những cái tên tiên phong nổi bật nhất hiện thời. Khai thác CRISPR - công nghệ “biên tập” gen đang được đánh giá cao, Pairwise tập trung cải tiến nhiều giống cây lương thực, rau củ và trái cây phổ biến. Tom Adams - giám đốc điều hành công ty - kỳ vọng việc đổi mới công nghệ sẽ đem đến cho người tiêu dùng các sản phẩm không chỉ tươi ngon hơn mà còn chất lượng, giàu dinh dưỡng hơn. 

Dầu ăn Calyno làm từ đậu nành được chỉnh sửa gen dồi dào Omega 9 - a xít béo giàu lợi ích sức khỏe và ít chất béo bão hòa hơn dầu đậu nành truyền thống. Đây là sản phẩm thương mại được cải thiện gen đầu tiên xuất hiện trên thị trường, ra mắt năm 2019 bởi công ty công nghệ Calyxt (Mỹ) - Nguồn ảnh: Calyxt

Thời điểm vừa ra đời (năm 2012), CRISPR được sử dụng để chỉnh sửa DNA vi khuẩn. Về sau, giới khoa học bắt đầu tin dùng công nghệ này ở lĩnh vực nông nghiệp. Kỹ thuật tinh vi của CRISPR cho phép loại bỏ hoàn toàn 1 gen, vô hiệu hóa hoặc thêm nó vào 1 chuỗi mới để thay đổi đoạn gen vĩnh viễn. Đối với cây trồng, CRISPR được ví như 1 công cụ cắt chỉnh hiệu quả và đa năng. Nó có thể làm vị đắng của rau xanh, gai nhọn trên thân cây hay hạt cứng ẩn trong 1 loại trái cây biến mất. Ngược lại, tuổi thọ và hương vị rau quả có thể được tăng cường.   

Thu hút tổng vốn hỗ trợ ban đầu hơn 100 triệu USD bởi các công ty đầu tư uy tín thuộc lĩnh vực công nghệ và chăm sóc sức khỏe, Pairwise (hoạt động từ năm 2017) đang cho thấy bước tiến nhanh chóng, vững chắc. Năm nay tại Mỹ, thương hiệu kinh doanh nông sản của công ty - Conscious Foods - sẽ sớm ra mắt loại rau sạch đầu tiên sản xuất bằng công nghệ chỉnh sửa gen. 

Salad đóng hộp của hãng với tên Conscious Greens là một loại rau lá độc đáo. “Nó có vị ngon ngọt đặc trưng của rau diếp - nguyên liệu rất được yêu thích cho các công thức salad đồng thời sản phẩm được bổ sung đặc tính của cải xoăn - vốn có hàm lượng dinh dưỡng cao nhưng vị ngon không bằng. Kết hợp 2 ưu điểm này, chúng tôi hy vọng Conscious Greens sẽ lôi cuốn những ai yêu thích các món salad tươi ngon” - Adams cho biết. 

Rau “giống lai” của Conscious Foods thanh ngọt như rau salad đồng thời được bổ sung giá trị dinh dưỡng phong phú của cải xoăn Nguồn ảnh: Pairwise

Rau quả tươi mang dấu ấn đột phá như của Pairwise, dẫu đã qua điều chỉnh về gen, không thể quy vào nhóm thực phẩm biến đổi gen (GMO) luôn gây tranh cãi về phương diện đạo đức và an toàn sức khỏe. Adams lý giải: “Các thao tác sửa chữa khuyết điểm gen mà chúng tôi thực hiện chỉ can thiệp vào nguồn gen tự nhiên sẵn có của 1 giống cây. Điều này khác với GMO vốn chứa thêm các DNA hoàn toàn khác loài”. Nói cách khác, công nghệ CRISPR mang đến giải pháp cải tạo giống cây hữu hiệu hơn nhưng nguyên lý vẫn tương đồng với những phương pháp truyền thống. 

Không ngừng mở rộng khẩu vị 

Một phương án cải thiện hương vị rau quả an toàn không kém là nghiên cứu cơ chế ngoại di truyền. Kỹ thuật này tập trung chỉnh sửa các yếu tố thuộc về môi trường bên ngoài, thứ ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động chuyển đổi thông tin di truyền ở gen. Kích thích tiến trình này thay đổi bằng cách khéo léo điều chỉnh môi trường trồng trọt sẽ khiến chất lượng giống cây được cải thiện đáng kể. Sound Agriculture - một công ty công nghệ nông nghiệp trụ sở tại bang California (Mỹ) - vừa tung ra thị trường 1 giống cà chua có vị ngon và tuổi thọ vượt trội nhờ kỹ thuật ngoại di truyền. Công ty đã bắt đầu bày bán thử nghiệm cà chua Summer Swell, giống cây đột phá về hương vị lẫn tuổi thọ, tại một chuỗi cửa hàng tạp hóa ở New York. Giám đốc điều hành đại lý bán buôn rau quả S.Katzman Produce - nhà phân phối hiện cộng tác cùng Sound Agriculture - dành nhiều lời khen cho sản phẩm này: “Summer Swell có vị ngon đặc trưng, thịt quả chắc, ngọt, mọng nước. Khi chín, quả vẫn giữ được độ tươi trên kệ trưng bày đến khoảng 10 ngày. Đây là điều trước nay chúng tôi chưa từng thấy ở cà chua”.  

Đậu nành được cải tiến hương vị của Moolec có khả năng “sao chép” vị ngon của thịt heo - Nguồn ảnh: Moolec

Tại Anh, công ty khởi nghiệp Moolec đang lên kế hoạch phổ biến 1 giống đậu nành có chứa DNA “tích hợp” từ… heo. Thành phẩm là một loại đậu nành khi nấu lên sẽ cho ra hương vị thơm ngon như thịt heo dù nguồn gốc hạt đậu hoàn toàn thuần thực vật. Moolec sử dụng công nghệ và dụng cụ đặc biệt để tạo ra protein động vật từ vi khuẩn có lợi. Kế tiếp, công cụ chỉnh sửa DNA giúp đội ngũ nghiên cứu tái cấu trúc nhân tế bào đậu nành, khiến cây đậu có thể sản sinh protein tương tự protein động vật. Toàn bộ quá trình là một hình thái “nông nghiệp phân tử” vừa tiết kiệm chi phí vừa không đòi hỏi việc giết mổ động vật và nhờ đó, thân thiện với môi trường. 

Chúng ta có thể khiến một số nguyên liệu thực vật có vị ngon như thịt. Tuy nhiên, quá trình chế biến đòi hỏi sự góp mặt của khá nhiều chất phụ gia. Trong khi đó, kỹ thuật “sao chép protein” của Moolec mang lại sự chọn lựa đơn giản, tự nhiên hơn, hứa hẹn hấp dẫn cả người ăn chay lẫn ăn mặn. Công ty đã có kế hoạch mở rộng sản xuất và bán thử nghiệm đậu nành vị thịt heo trong thời gian tới. 

“Có kinh nghiệm làm việc trong thị trường thịt gia súc, gia cầm, tôi hiểu rõ cách dây chuyền kinh doanh của họ vận hành. Vì thế, tôi càng thấu hiểu sức ép thường trực ngành này gây ra cho môi trường. Chúng ta rất cần một giải pháp mới an toàn hơn vì sức khỏe con người lẫn môi trường. Nếu có thể nếm được vị ngon của những món ăn từ thịt với nguyên liệu thuần thực vật, chi phí rẻ hơn nhưng giàu dinh dưỡng không kém thịt thật, vì sao chúng ta không thử thay đổi?” - Gastón Paladini - doanh nhân đồng sáng lập Moolec - bày tỏ. 

Như Ý