Chạy đua sử dụng vi sinh vật để sản xuất thực phẩm và bảo vệ mùa màng

Sustainable Bioproducts, một startup ở Chicago, Mỹ, đang nghiên cứu sản xuất protein có thể sử dụng để làm thực phẩm chẳng hạn như nhân bánh hamburger bằng cách nuôi dưỡng các vi sinh vật ái cực trong máy lên men. Ảnh: Financial Times

Trong tương lai không xa, các khách hàng ở Mỹ có thể mua một loại nhân bánh hamburger với các thành phần được phát triển từ các vi sinh vật có nguồn gốc ở những suối nước nóng tại các khu vực núi lửa đã ngưng hoạt động.

Sustainable Bioproducts, một startup ở Chicago, Mỹ, đang tìm cách sản xuất protein có thể sử dụng để làm thực phẩm từ những vi sinh vật ái cực (extremophiles) sinh trưởng trong các môi trường vật lý hay địa hóa học khắc nghiệt. Sustainable Bioproducts là một trong nhiều công ty khởi nghiệp đang tận dụng sức mạnh của các vi sinh vật tự nhiên để tạo ra nguồn thực phẩm mới, cung cấp cho dân số thế giới ngày càng tăng và nâng cao sản lượng nông nghiệp.

Hồi đầu năm nay, Sustainable Bioproducts huy động được 33 triệu đô la Mỹ từ một nhóm nhà đầu tư tên tuổi bao gồm tập đoàn thực phẩm đa quốc gia Danone (Pháp) và công ty chế biến thực phẩm Archer Daniels Midland (Mỹ).

Với số vốn mới, công ty hy vọng sẽ sản xuất các protein thay thế từ một loại vi sinh vật ái cực có nguồn gốc ở các suối nước nóng ở Công viên quốc gia Yellowstone (nằm giữa ba bang Wyoming, Montana và Idaho) để bán ra thị trường Mỹ trong vòng 12-18 tháng tới.

“Đó là một vi sinh vật có hiệu quả tuyệt vời đến từ một môi trường cằn cỗi”, Thomas Jonas, Giám đốc điều hành Sustainable Bioproducts, nói.

Trong vài thập niên qua, giới khoa học đã dần nắm bắt rõ tác động đầy đủ của thế giới vi sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn, tảo, nấm chỉ có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi.

Các vi sinh vật này hiện diện ở mọi nơi trên trái đất bao gồm trong cơ thể con người. Giờ đây, các doanh nghiệp và nhà đầu tư, bao gồm tỉ phú Bill Gates, người sáng lập Microsoft và tập đoàn đầu tư SoftBank đang hy vọng các vi sinh vật sẽ tạo ra cuộc cách mạng trong ngành thực phẩm và nông nghiệp.

Các lo ngại về môi trường đã thôi thúc các nỗ lực phát triển các vi sinh vật như là một nguồn protein mới sử dụng cho các thành phần của thực phẩm. Các tiến bộ về trí tuệ nhân tạo và công nghệ sinh học cho phép các công ty khởi nghiệp sử dụng quy trình lên men công nghệ cao để chuyển đổi các vi sinh vật thành protein.

Thomas Jonas cho biết nhiệm vụ cung cấp thức ăn cho lực lượng dân số khổng lồ của thế giới khi các tài nguyên ngày càng cạn kiệt là một thách thức ngày càng lớn.

Các công ty khởi nghiệp khác bao gồm MycoTechnology (Mỹ) đang sử dụng các vi sinh vật như shiitake mycelium (một loại nấm) để len men bột protein đậu Hà Lan và gạo và biến chúng thành các các protein mới có hương vị ngon hơn và hàm lượng dinh dưỡng cao hơn.

Trong khi đó, công ty khởi nghiệp công nghệ sinh học Calysta, có trụ sở ở bang California, đang sản xuất thức ăn cho cá từ các vi sinh vật xuất hiện trong tự nhiên.

Calysta sử dụng khí mê-tan để nuôi dưỡng và phát triển các vi sinh vật trong các thiết bị lên men. Protein thu được từ quy trình này sẽ được sấy khô thành bột và nén lại thành viên để làm thức ăn cho cá.

Nhìn thấy cơ hội kinh doanh lớn từ công nghệ mới này, hồi tháng 6, công ty đầu tư BP Ventures thuộc tập đoàn dầu khí BP (Anh) quyết định rót 30 triệu đô la Mỹ vào Calysta.

Giá trị đầu tư trên toàn cầu vào các công ty khởi nghiệp sử dụng vi sinh vật để bảo vệ mùa màng tăng gần 40% trong năm 2018, lên mức 511 triệu đô la. Ảnh: Financial Times

Nhiều công ty khởi nghiệp như Joyn Bio, Pivot Bio và Indigo đang tìm cách phát huy sức mạnh của vi sinh vật có nguồn gốc từ rễ cây và trong đất đai để bảo vệ và phát triển các vụ mùa. Nỗ lực này sẽ giúp giảm các hóa chất sử dụng trong hoạt động trồng trọt trong khi đó vẫn giúp bảo đảm sản lượng cây trồng tăng trưởng ổn định.

“Có một nhận thức đang gia tăng, không chỉ trong cộng đồng khoa học, rằng các vi sinh vật là một phần quan trọng và không thể tách rời khỏi mọi sinh vật sống”, Mike Miille, Giám đốc điều hành của công ty công nghệ sinh học nông nghiệp Joyn Bio (Mỹ), nói. Joyn Bio đang nghiên cứu chỉnh sửa gen của các vi sinh vật để sử dụng chúng thay thế cho phân bón tổng hợp.

Sự trỗi dậy của các hoạt động nghiên cứu vi sinh vật trong sản xuất mùa màng diễn ra giữa lúc các lo ngại dâng cao về các tác hại của việc sử dụng quá mức các hóa chất tổng hợp. Các loại thuốc trừ sâu, diệt nấm và phân bón đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong hoạt động trồng trọt, dẫn đến đất đai thoái hóa nhanh. Trong khi đó, nước thải nông nghiệp giàu đạm (nitrogen) chảy ra biển, biến một số khu vực ven biển thành “vùng chết” do thiếu oxygen để hỗ trợ đời sống hải dương.

“Chúng tôi muốn sản xuất những sản phẩm bằng phương pháp sinh học hơn là bằng xăng dầu và các nhiên liệu rắn”, Sarah Bloch, nhà khoa học cấp cao ở công ty khởi nghiệp Pivot, nhà sản xuất phân bón vi sinh, nói.

Công ty dữ liệu PitchBook cho biết giá trị đầu tư trên toàn cầu vào các công ty khởi nghiệp sử dụng vi sinh vật để bảo vệ mùa màng tăng gần 40% trong năm 2018, lên mức 511 triệu đô la.

Theo Financial Times

Khánh Lan