Sản xuất protein trứng từ khoai tây của khởi nghiệp Israel

Protein - Dưỡng chất thiết yếu cho cơ thể

Protein hay chất đạm protein là dưỡng chất thiết yếu cho cơ thể con người cũng như động vật. Protein cũng là thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất cấu tạo nên các bộ phận của cơ thể, giúp tăng cơ bắp hiệu quả. Chúng có mặt trong thành phần nhân và chất nguyên sinh của các tế bào, và tham gia vào thành phần cơ bắp, máu, bạch huyết, hormone, men, kháng thể, các tuyến bài tiết và nội tiết. Protein như là nhiên liệu rất quan trọng, hỗ trợ sự sống.

Protein chiếm tới trên 50% khối lượng khô của tế bào và là vật liệu cấu trúc của tế bào, giúp hình thành, duy trì và thay thế các tế bào trong cơ thể. Nếu thiếu protein sẽ dẫn đến suy dinh dưỡng, chậm lớn và suy giảm miễn dịch.

Thực phẩm gốc động vật như thịt, cá, trứng, sữa… là nguồn protein quý, nhiều về số lượng, cân đối hơn về thành phần và đậm độ amino acid cần thiết cao hơn so với các amino acid có nguồn gốc thực vật như gạo, mì, ngô, các loại đậu (trừ đậu nành); nhưng cơ thể vẫn phải bổ sung cân đối đầy đủ các loại này. Đối với một người trưởng thành, lượng đạm tối thiểu cho một ngày được tính theo công thức là 1g đạm trên mỗi kg trọng lượng cơ thể. Ví dụ nặng 50kg cần tối thiểu 50g đạm/ngày.

Dự án sản xuất protein trứng từ khoai tây của PoLoPo có gì đặc biệt?

Thời gian gần đây, ngày càng có nhiều công ty tấn công thị trường thực phẩm bằng những lời chào hàng hấp dẫn về protein thực vật. Mặc dù đây là tin vui đối với người ăn chay, nhưng protein thực vật thường không đầy đủ dinh dưỡng vì chúng thiếu ít nhất một loại axit amin thiết yếu. Trong khi đó, protein động vật lại chứa tất cả chín loại axit amin thiết yếu. Vì vậy, tìm cách sản xuất protein động vật từ thực vật sẽ mang lại nhiều lợi ích cho con người lẫn môi trường.

Theo nữ giám đốc điều hành và đồng sáng lập PoLoPo, Maya Sapir-Mir, công ty của Maya có thể sản xuất protein từ khoai tây giống hệt với protein có nguồn gốc từ các loại trứng. “Chúng tôi sử dụng nghiên cứu cấp độ phân tử thực vật, tức là sản xuất các chất chuyển hóa và protein có giá trị thông qua điều chỉnh các thành phần tế bào trong cây trồng. Chính xác hơn là “dạy” cho thực vật tạo ra các đặc tính có nguồn gốc từ một nguồn sinh học hoàn toàn khác, đưa các gene hữu ích tạo lương thực, thông qua kỹ thuật di truyền”, Maya Sapir-Mir cho hay.

Khoai tây thông thường đã có chứa protein, nhưng với số lượng rất nhỏ. Thông qua các nghiên cứu, PoLoPo tạo ra nhiều protein hơn và độ đặc phân tử của nó không thể phân biệt được với protein trứng, đặc biệt là giàu ovalbumin, thành phần protein chính có trong lòng trắng trứng. PoLoPo dự kiến vào năm 2027 sẽ cho ra đời sản phẩm mới, đó là bột protein chức năng từ giống khoai tây chuyển gene, y chang protein động vật.

Ý tưởng sản xuất protein từ khoai tây giống như trứng gà của PoLoPo được thai nghén cách đây 17 năm trong thời gian học tiến sĩ tại Đại học Hebrew ở Jerusalem, chuyên ngành kỹ thuật chuyển hóa thực vật của hai nhà khoa học nữ là Maya Sapir-Mir và Raya Liberman-Aloni. Để sản xuất được protein từ khoai tây, PoLoPo đã nghiên cứu hành vi của protein trong thực vật, từ trái cây họ cam quýt đến cà chua. Vào năm 2017, nhà khoa học nữ này đã nảy ra ý tưởng tạo ra một loại cây sản xuất protein động vật cho ngành công nghiệp thực phẩm và cuối cùng chọn khoai tây.

PoLoPo vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển (R&D), hy vọng sẽ có sản phẩm lên kệ vào năm 2027. Theo Maya Sapir-Mir, công ty không thể hoạt động thương mại ở Israel hoặc Châu Âu được do những quy định nghiêm ngặt về các sản phẩm GMO (sản phẩm biến đổi gene). Vì vậy kế hoạch của PoLoPo là thâm nhập thị trường Mỹ. PoLoPo đã nộp đơn xin giấy phép của Bộ nông nghiệp Mỹ (United States Department of Agriculture - USDA) để trồng loại cây này cho việc sản xuất bột protein.

Triển vọng sản xuất protein từ khoai tây

Theo PoLoPo, các hạn chế đối với thực phẩm biến đổi gene ở Israel và Châu Âu có thể cản trở mục tiêu “an ninh lương thực”. Theo nghiên cứu, ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng protein trứng, thường được tạo ra từ lòng trắng trứng, với số lượng rất lớn. Riêng ovalbumin có nhiều đặc tính có giá trị và chức năng được ngành công nghiệp thực phẩm yêu thích. Protein này được sử dụng trong ngành sản xuất đồ ngọt, sản phẩm thịt, đồ nướng và thậm chí cả sữa thực vật.

Theo nghiên cứu từ USDA, khoai tây có chứa một lượng lớn các vitamin và khoáng chất thiết yếu, rất tốt cho cơ thể con người. Đầu tiên phải kể đến protein, với giá trị gần tương đương như protein trứng. Khoai tây còn chứa các axit amin mà cơ thể không tự tổng hợp được như lysine, methionine, threonine, tryptophan. Những axit amin này đóng vai trò quan trọng cho quá trình tăng trưởng của trẻ em. Một chế độ ăn lấy khoai tây làm lương thực chủ đạo sẽ cung cấp 50 - 75% năng lượng và 80% nhu cầu nitơ trong thời gian dài, đảm bảo nhu cầu tăng trưởng ở trẻ em suy dinh dưỡng.

Không giống với gạo, ngô, hay bột mì, khoai tây cho năng lượng thấp hơn. Khi để nguội, khoai tây có chỉ số đường huyết thấp, tốt cho người ăn kiêng. Khoai tây rất ít chất béo. Nếu có cách chế biến phù hợp, không dùng các chất ăn cùng có hàm lượng chất béo cao, các món ăn chế biến từ khoai tây sẽ không làm tăng chất béo hay năng lượng.

Chưa hết khoai tây còn là nguồn cung cấp vitamin C quan trọng (chủ yếu là axit L-ascorbic và một lượng nhỏ axit ascorbic), đóng góp khoảng 20% ​​lượng vitamin C hấp thụ trong chế độ ăn uống của người Châu Âu. Axit ascorbic đóng vai trò sinh lý quan trọng trong cơ thể con người, hỗ trợ phòng ngừa một số bệnh và duy trì sức khỏe tốt. Một bữa ăn thông thường với 150 - 200gr khoai tây luộc hoặc nướng (ít nhất ba củ cỡ vừa) có thể cung cấp khoảng 45 - 50% lượng vitamin C khuyến nghị hằng ngày (RDI).

Vitamin B6, cứ 100gr khoai tây lại có chứa 0,29mg vitamin B6, chiếm 15% nhu cầu vitamin B6 đối với người lớn và 50% nhu cầu của trẻ dưới 5 tuổi. Khoai tây có chứa rất nhiều kali, giúp cơ thể duy trì tổng thể tích dịch, cân bằng axit và điện giải, góp phần vận chuyển các xung động thần kinh, giảm huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương cũng như nguy cơ đột quỵ ở người trưởng thành.

Đặc biệt khoai tây được xếp vào nhóm rau giàu chất xơ và sắt, gồm chất xơ không hòa tan tham gia vào quá trình thải loại độc tố trong cơ thể và chất xơ hòa tan giúp làm giảm lượng cholesterol trong máu, điều hòa glucose huyết. Riêng vitamin C trong khoai tây cao nên hỗ trợ tăng cường hấp thu sắt hiệu quả.