Nghiên cứu do nhóm của Giáo sư Oded Shoseyov thuộc Đại học Hebrew Jerusalem thực hiện, vừa được công bố trên tạp chí Frontiers in Plant Science. Kết quả cho thấy, cây trồng được biến đổi có thể sản xuất beta-casein của bò, loại protein đóng vai trò quan trọng đối với giá trị dinh dưỡng, kết cấu của sữa và quá trình sản xuất phô mai.

Để thử nghiệm, các nhà khoa học sử dụng cây Arabidopsis thaliana, một loài thuộc họ cải thường được dùng làm mô hình trong nghiên cứu sinh học thực vật. Nhóm nghiên cứu đưa đoạn ADN được thiết kế vào cây, biến hạt của chúng thành những "nhà máy sinh học" sản xuất protein sữa. Đáng chú ý, beta-casein tích tụ tại một vị trí trong tế bào khác với dự kiến của các nhà khoa học. Phát hiện này có thể giúp làm rõ hơn cách thực vật xử lý và lưu trữ những protein phức tạp, qua đó nâng cao hiệu quả sản xuất protein có nguồn gốc động vật bằng cây trồng.

Theo Giáo sư Shoseyov, protein thu được có những đặc tính tương tự beta-casein trong sữa bò và có thể kết hợp với dầu thực vật để tạo thành nguyên liệu mới phục vụ sản xuất các sản phẩm sữa hoặc thực phẩm giàu dinh dưỡng.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học trước tiên thử nghiệm công nghệ trên Arabidopsis thaliana, loài cây thường được sử dụng trong nghiên cứu di truyền. Sau khi chứng minh phương pháp có hiệu quả, nhóm dự kiến áp dụng công nghệ này trên cây rum (safflower), một loại cây lấy dầu chịu nóng và cần ít nước, để tiến tới sản xuất protein sữa ở quy mô thương mại. Hạt cây rum chứa hàm lượng protein và chất béo cao, có thể bảo quản lâu ở nhiệt độ thường, qua đó giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển và bảo quản lạnh so với sữa tươi.

Một lợi thế đáng chú ý khác là chi phí. Theo Giáo sư Shoseyov, sản xuất và chiết xuất protein bằng cây trồng có thể rẻ hơn đáng kể so với phương pháp lên men chính xác hiện đang được sử dụng để tạo protein sữa không cần động vật. Nhóm nghiên cứu ước tính công nghệ có thể tiến tới giai đoạn thương mại trong khoảng 18-24 tháng và đã bắt đầu trao đổi với Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA).

Công nghệ này không nhằm thay thế hoàn toàn ngành sữa truyền thống. Trong giai đoạn đầu, protein sữa sản xuất từ cây có thể được sử dụng trong các sản phẩm "lai", kết hợp nguyên liệu từ sữa bò với protein thực vật nhằm giảm chi phí và tác động môi trường.

Nếu được thương mại hóa thành công, phương pháp trên có thể góp phần đáp ứng nhu cầu protein ngày càng tăng trong khi giảm sử dụng đất, nước và phát thải khí nhà kính từ chăn nuôi. Công nghệ cũng có tiềm năng vượt ra ngoài ngành thực phẩm khi cây trồng có thể trở thành nền tảng sản xuất các protein sinh học có giá trị cao phục vụ ngành dược phẩm.