Các nhà khoa học Trung Quốc biến than đá thành protein, tạo bước đột phá cho ngành chăn nuôi

Khi nhu cầu về thức ăn chăn nuôi tiếp tục tăng cao trên toàn thế giới, các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã phát triển một phương pháp đột phá để tạo ra protein từ than đá, vừa tiết kiệm chi phí vừa đạt hiệu quả cao.

Theo SCMP, đây là lần đầu tiên việc sản xuất protein từ than có tính khả thi về mặt kinh tế.

Dân số toàn cầu ngày một tăng kéo theo nhu cầu về thực phẩm cũng không ngừng tăng theo, đặc biệt là nhu cầu sử dụng protein trong thức ăn chăn nuôi. Điều này đặc biệt đúng với Trung Quốc, khi quốc gia này đang phải đối mặt với tình trạng thiếu nguồn cung protein trầm trọng.

Mặc dù dẫn đầu thế giới về tỷ lệ chăn nuôi lợn và nuôi trồng thủy sản trong nhiều năm, Trung Quốc vẫn phụ thuộc nhiều vào đậu nành nhập khẩu làm thức ăn chăn nuôi. Lượng nhập khẩu hàng năm của nước này rơi vào khoảng 100 triệu tấn, và tỷ lệ phụ thuộc là hơn 80%.

Xuất phát từ thực tế đó, việc phát triển các phương pháp sản xuất protein chất lượng cao nhanh chóng, hiệu quả là rất quan trọng. Và giải pháp hứa hẹn nhất nằm ở công nghệ sinh học tổng hợp.

Cách đơn giản nhất là chuyển đổi các sản phẩm phụ từ ngành công nghiệp thực phẩm và nông nghiệp, chẳng hạn như lên men ngô, ngũ cốc hay ủ rơm rạ, tạo ra các sản phẩm protein có giá trị cao hơn thông qua quá trình biến đổi vi sinh vật.

Tuy nhiên, những sản phẩm phụ này thường có sản lượng và chất lượng không ổn định khiến sản xuất gặp nhiều khó khăn.

Do đó, cách tiếp cận mới nhất là sử dụng metanol có nguồn gốc từ than đá để sản xuất protein.

Đây là phương pháp mà các nhà khoa học từ Viện Công nghệ sinh học Công nghiệp Thiên Tân thuộc Viện Khoa học Trung Quốc (CAS), do Giáo sư Wu Xin đứng đầu, đang nghiên cứu.

Trong một bài báo đăng trên tạp chí China Science Bulletin, ông Wu cho biết: “Với trữ lượng toàn cầu khoảng 1,07 nghìn tỷ tấn, than có thể được chuyển đổi thành metanol thông qua quá trình khí hóa than. Metanol trộn với nước sẽ mang lại hiệu quả cao trong quá trình lên men so với chất khí mà không cần sử dụng thiết bị lên men chuyên dụng”.

Trên thực tế, việc nghiên cứu tổng hợp protein từ metanol đã bắt đầu từ những năm 1980. Song do chi phí cao, các sản phẩm protein tổng hợp metanol không thể cạnh tranh với protein đậu nành và chưa được sản xuất trên quy mô lớn.

Để giải quyết vấn đề, nhóm của giáo sư Wu đã thu thập hơn 20.000 mẫu men từ các vườn nho, rừng và vùng đầm lầy trên khắp Trung Quốc. Từ những mẫu đó, họ xác định được các chủng có khả năng sử dụng hiệu quả làm nguồn carbon.

Và bằng cách loại bỏ các gen nhất định, họ thành công tạo ra một loại nấm men có khả năng chịu được metanol và kết quả là hiệu quả trao đổi chất được cải thiện đáng kể. Kỹ thuật này đang thúc đẩy đáng kể mục tiêu chuyển đổi metanol thành protein.

Ông Wu khẳng định: “Phương pháp này không cần đất canh tác, không bị ảnh hưởng bởi thời tiết và khí hậu, đồng thời hiệu quả gấp nghìn lần so với các phương pháp nông nghiệp truyền thống. Hơn nữa, hàm lượng protein trong vi sinh vật dao động từ 40 đến 85%, cao hơn đáng kể so với thực vật tự nhiên”.

Vị giáo sư nói thêm: “Điều này có thể góp phần làm giảm hơn nữa chi phí sản xuất và tăng giá trị của protein metanol, từ đó thúc đẩy sản xuất quy mô lớn”.

Với sự nỗ lực của các nhà khoa học, mô hình sản xuất protein từ than đá hay những nghiên cứu sáng tạo tiếp đó sẽ sớm có thể được áp dụng toàn cầu, giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về protein và giải quyết vấn đề lương thực toàn cầu một cách bền vững.

>> Trung Quốc tiếp tục cho ra lò và vận hành siêu máy tính lượng tử mới, mệnh danh là ‘siêu cỗ máy quái vật’