Sản xuất Sữa từ carbon dioxide và điện
HÌNH ẢNH: HÌNH ẢNH AI TẠO RA VỀ VI SINH VẬT SẢN XUẤT PROTEIN SỮA.
SUSANNA MÄKINEN
TRƯỞNG PHÒNG SINH HỌC, THỰC PHẨM NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
Solar Foods hợp tác với các học viện và đối tác hợp đồng trong dự án HYDROCOW trị giá 5,5 triệu EUR của Hội đồng Đổi mới Châu Âu (EIC). Dự án sẽ phát triển một công cụ sinh học mới để sản xuất protein sữa bền vững từ CO2 và điện.
EIC là một phần của Horizon Europe, một chương trình tài trợ đổi mới và nghiên cứu của EU tập trung vào việc xác định, phát triển và nhân rộng các công nghệ đột phá. Nguồn tài trợ của dự án HYDROCOW đến từ công cụ EIC Pathfinder nhằm mục đích khám phá những ý tưởng đặc biệt táo bạo cho các công nghệ hoàn toàn mới và nghiên cứu ở giai đoạn đầu.
Theo tinh thần của lời kêu gọi Pathfinder, HYDROCOW hướng tới việc tạo ra bước đột phá về mặt khoa học. Mục tiêu của chúng tôi là chế tạo một loại vi khuẩn có thể chuyển đổi carbon dioxide (CO2) và hydro, được tạo ra từ nước sử dụng điện, thành beta-lactoglobulin, một thành phần chính của sữa. Nói cách khác, HYDROCOW đặt mục tiêu sản xuất sữa bằng CO2 và điện, loại bỏ con bò khỏi quy trình.
Một nỗ lực đầy thử thách – nhưng mang lại phần thưởng cao
Theo chúng tôi được biết, việc sản xuất protein sữa bằng loại vi khuẩn này chưa từng được thực hiện trước đây. Chúng tôi hy vọng nền tảng công nghệ hydro sẽ hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường hơn so với chăn nuôi bò sữa dựa trên động vật truyền thống vốn có những vấn đề môi trường cố hữu.
Các vi khuẩn oxy hóa hydro được biết đến với khả năng độc đáo là chiết xuất năng lượng từ hydro và carbon từ khí CO2, chứ không phải nhờ khả năng sản xuất protein. Kỹ thuật vi khuẩn để tiết ra protein dinh dưỡng nói chung là một vấn đề được quan tâm trong những năm qua. Tuy nhiên, hầu hết các giải pháp đều dựa vào vi khuẩn dị dưỡng ăn đường hoặc các nguồn carbon năng lượng cao khác có nguồn gốc từ nông nghiệp.
Dự án HYDROCOW tiến thêm một bước nữa bằng cách xây dựng một hệ thống trung hòa carbon hoạt động độc lập với nông nghiệp và quang hợp. Thay vì bắt đầu từ các vi khuẩn dị dưỡng sử dụng nguyên liệu từ nông nghiệp, chúng tôi đang biến đổi một loại vi khuẩn oxy hóa hydro để tiết ra protein sữa. Điều này loại bỏ nông nghiệp khỏi phương trình.
HÌNH ẢNH: HÌNH MINH HỌA ĐẠM SỮA ĐƯỢC HOÀN THIỆN VÀ BÀI TẬP QUA MỌC TẾ BÀO.
Mặc dù có một mục tiêu hấp dẫn như vậy nhưng những nỗ lực để đạt được mục tiêu này vẫn còn rất ít. Thách thức nằm ở chỗ các vi khuẩn sử dụng hydro thường không được trang bị sẵn một cách tự nhiên để tiết ra protein. Trong tự nhiên, chúng cần ít vận chuyển protein qua màng ngoài tế bào vì chúng không cần tiết ra các enzym hòa tan đường ra môi trường để duy trì sự tăng trưởng. Bộ máy tiết protein của vi khuẩn sử dụng hydro cần rất nhiều nền tảng, trái ngược với các vi khuẩn ưa đường có xu hướng chứa hầu hết các thành phần bài tiết cần thiết một cách tự nhiên.
Việc phải thực hiện nhiều sửa đổi đáng kể đối với một vi khuẩn duy nhất là một thách thức và có thể ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của nó. Đây là lý do tại sao dự án này rất phù hợp với công cụ tài trợ Pathfinder chuyên dành cho các dự án mạo hiểm có rủi ro cao/lợi nhuận cao.
Khai thác toàn bộ tiềm năng công nghệ của chúng tôi
Sứ mệnh HYDROCOW được lấy cảm hứng từ vi khuẩn độc quyền của Solar Foods sử dụng CO2 và hydro để phát triển thành phần thực phẩm giàu protein có tên là Solein®. Trong khi xây dựng vững chắc nền tảng của mình trên Solein, Solar Foods cũng đã tích cực nghiên cứu các vi khuẩn thực phẩm mới trong nhiều năm và gần đây đã phát triển các phương pháp kỹ thuật để biến đổi các vi khuẩn đó.
HYDROCOW là một nhánh thú vị khác khai thác sâu hơn toàn bộ tiềm năng công nghệ của chúng tôi. Nếu thành công, chúng tôi hy vọng sẽ thu được không chỉ một loại vi khuẩn sản xuất protein sữa mà còn một nền tảng mà trong tương lai có thể được sửa đổi để sản xuất các loại protein khác. Có rất nhiều ý tưởng để rút ra, từ protein ăn được đến các protein chức năng khác nhau và thậm chí cả protein dược phẩm, như kháng thể.
Với công cụ mới này, cơ hội biến hydro và CO2 thành các sản phẩm có giá trị sẽ mở rộng đáng kể, khiến tầm nhìn của Solar Foods về việc tách sản xuất thực phẩm khỏi nông nghiệp cũng trở thành hiện thực đối với các sản phẩm khác.
