Trong một nghiên cứu đột phá, các nhà nghiên cứu đã nuôi cấy được tảo xoắn trung tính carbon có chứa vitamin B12 có hoạt tính sinh học ở mức tương đương với thịt bò lần đầu tiên.
Tảo xoắn ( Arthrospira platensis ) được biết đến với những lợi ích dinh dưỡng; tuy nhiên, nó chứa một dạng vitamin B12, mặc dù có cấu trúc tương tự như dạng hoạt tính sinh học, nhưng phần lớn là dạng giả không có khả năng hấp thụ sinh học đối với con người.
Lấy cảm hứng từ nghiên cứu trước đây cho thấy việc điều chỉnh điều kiện ánh sáng có thể ảnh hưởng đến đặc tính hoạt tính sinh học của tảo, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đến từ Áo, Đan Mạch, Israel và Iceland đã sử dụng lò phản ứng quang sinh học có thể mở rộng quy mô để nuôi cấy tảo xoắn được kiểm soát bằng quang hợp.
Tiến sĩ Asaf Tzachor, người sáng lập và giám đốc học thuật của Chương trình Khí hậu và Phát triển Bền vững Aviram tại Đại học Reichman, Israel, chia sẻ với Vitafoods Insights: “Thiết lập độc đáo này không chỉ cho phép chúng tôi sản xuất sinh khối trung tính về carbon và giàu dinh dưỡng mà còn tăng đáng kể sản lượng vitamin B12 hoạt động lên mức tương đương với lượng có trong thịt bò.
“Bằng cách điều chỉnh các điều kiện ánh sáng, chúng tôi đã thay đổi hiệu quả các con đường trao đổi chất của tảo xoắn để thúc đẩy quá trình sản xuất vitamin B12 hoạt động.”
Nuôi trồng tảo xoắn để tăng cường vitamin B12 có hoạt tính sinh học
Tảo xoắn được coi là nguồn tuyệt vời của các chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng, bao gồm các axit amin thiết yếu; axit alpha-linolenic và axit linoleic; các khoáng chất như canxi, kali, magiê và sắt; và các vitamin như beta-carotene. Nhưng chính xác thì pseudo-vitamin B12 là gì?
Tzachor giải thích: “Dạng hoạt động của vitamin B12, được gọi là cobalamin, rất cần thiết cho nhiều chức năng của cơ thể, bao gồm tổng hợp DNA, hình thành tế bào hồng cầu và chức năng thần kinh”.
“Tuy nhiên, giả vitamin B12 (hay cobamide) không có cùng hoạt tính sinh học ở người, nghĩa là… cơ thể con người không thể hấp thụ hoặc chuyển hóa nó đúng cách để đạt được những lợi ích tương tự như từ dạng hoạt động của vitamin B12 có trong nguồn động vật.”
Đây là mối quan tâm đối với những người theo chế độ ăn dựa trên thực vật, những người có thể gặp khó khăn trong việc đạt được mức khuyến nghị là 2,4 µg/ngày. Thiếu vitamin B12 có thể dẫn đến các tình trạng sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm thiếu máu, các vấn đề về thần kinh và suy giảm chức năng nhận thức.
Tzachor cho biết khả năng sản xuất nguồn vitamin B12 có hoạt tính sinh học từ thực vật thông qua các điều kiện môi trường được kiểm soát “có tiềm năng đáng kể để giải quyết tình trạng thiếu hụt vitamin B12 trên toàn cầu một cách bền vững”.
Thực phẩm bổ sung từ tảo xoắn: Cơ hội cho ngành dược phẩm dinh dưỡng
Những phát hiện được công bố trên tạp chí Discover Food có “ý nghĩa quan trọng” đối với ngành dược phẩm chức năng.
“Nghiên cứu của chúng tôi mở ra cơ hội cho ngành công nghiệp dược phẩm và thực phẩm bổ sung phát triển các chất bổ sung vitamin B12 mới có nguồn gốc từ thực vật”, Tzachor giải thích. “Không giống như các nguồn vitamin B12 truyền thống, các chất bổ sung có nguồn gốc từ tảo xoắn cung cấp một giải pháp thay thế tự nhiên, thân thiện với người ăn chay, hấp dẫn một bộ phận ngày càng tăng những người tiêu dùng có ý thức về sức khỏe, những người thích các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật”.
Ngoài ra còn có cơ hội tạo ra các chất bổ sung có thành phần dinh dưỡng được cải thiện.
Tzachor cho biết: “Tảo xoắn Spirulina vốn đã được biết đến với hàm lượng protein cao và thành phần vitamin và khoáng chất phong phú, khiến nó trở thành một thành phần hấp dẫn cho các chất bổ sung chế độ ăn uống toàn diện hướng đến nhiều nhu cầu dinh dưỡng”. “Việc bổ sung một dạng vitamin B12 có khả năng sinh học càng làm tăng thêm sức hấp dẫn của nó như một lựa chọn bổ sung đa năng, tất cả trong một”.
Những phát hiện này cũng có thể thúc đẩy sự đổi mới trong việc tăng cường sức mạnh.
Ông nói thêm: “Việc bổ sung tảo xoắn giàu vitamin B12 vào các thực phẩm hàng ngày như bánh mì, ngũ cốc và các sản phẩm thay thế sữa có nguồn gốc thực vật có thể mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp này nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng của các sản phẩm thường dùng”.
Sản xuất tảo mang lại nhiều lợi ích về tính bền vững
Tzachor cho biết, sản xuất tảo trong lò phản ứng quang sinh học “mang lại một số lợi ích bền vững đáng kể so với các nguồn thực phẩm truyền thống từ động vật và thực vật”.
Quá trình này không cần đất canh tác, thuốc trừ sâu hay thuốc diệt cỏ; nó cũng chỉ cần sử dụng phân bón ở mức tối thiểu và ít nước ngọt hơn đáng kể so với nông nghiệp truyền thống – một lợi ích đặc biệt ở những khu vực đang phải đối mặt với tình trạng khan hiếm nước.
Hơn nữa, các điều kiện được kiểm soát đảm bảo tính nhất quán, bất kể các yếu tố môi trường bên ngoài.
Tzachor cho biết: “Biện pháp kiểm soát này giảm thiểu rủi ro liên quan đến các biến đổi theo mùa, biến đổi khí hậu hoặc các sự kiện thời tiết khó lường thường ảnh hưởng đến nông nghiệp truyền thống và chăn nuôi gia súc”.
Ông nói thêm: “Vì toàn bộ quá trình canh tác được bao gồm trong một hệ thống vòng kín nên không có nguy cơ chất dinh dưỡng hoặc hóa chất chảy ra môi trường. Điều này trái ngược với các phương pháp canh tác thông thường, có thể góp phần gây ô nhiễm nước và gây hại cho hệ sinh thái dưới nước”.
Tỷ lệ thiếu hụt vitamin B12: Thu hẹp khoảng cách
Mặc dù thiếu vitamin B12 là một trong những tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng phổ biến nhất trên toàn cầu, nhưng có sự khác biệt rộng rãi về tỷ lệ mắc bệnh. Các cuộc khảo sát chỉ ra rằng tỷ lệ ở những người dưới 60 tuổi ở Anh và Hoa Kỳ là khoảng 6%, so với 70% ở trẻ em đi học Kenya và 80% ở trẻ mẫu giáo Ấn Độ.
Tzachor cho biết: “Để thu hẹp khoảng cách này cần có một cách tiếp cận đa diện, giải quyết cả nhu cầu dinh dưỡng tức thời và các giải pháp bền vững, lâu dài”.
Khi được hỏi có thể làm gì để cân bằng sân chơi, ông cho biết việc tăng cường thực phẩm chủ yếu là một “chiến lược cực kỳ hiệu quả đã được triển khai thành công ở một số quốc gia”, trong khi các chương trình bổ sung có mục tiêu có thể là giải pháp hiệu quả cho các nhóm có nguy cơ như phụ nữ mang thai, trẻ em và người già.
Ông nói thêm: “Sản xuất tảo xoắn bằng lò phản ứng quang sinh học, đặc biệt là ở những khu vực có nguồn năng lượng tái tạo, có thể cung cấp giải pháp tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường cho tình trạng thiếu vitamin B12.
“Cách tiếp cận này có thể đặc biệt có lợi ở những khu vực có nguồn thực phẩm truyền thống hạn chế hoặc chế độ ăn uống tại địa phương chủ yếu là thực vật.”
Biến các phát hiện vào bối cảnh thực tế
Khi được hỏi nghiên cứu trong lĩnh vực này sẽ tập trung vào đâu tiếp theo, Tzachor cho biết các bước tiếp theo sẽ là khám phá khả năng mở rộng của phương pháp này và tiến hành thử nghiệm chế độ ăn uống trên người.
Ông cho biết: “Mặc dù các nghiên cứu trong ống nghiệm của chúng tôi cho thấy kết quả khả quan, nhưng điều cần thiết là phải xác nhận những phát hiện này trong bối cảnh thực tế bằng cách đánh giá tính khả dụng sinh học và kết quả sức khỏe khi tiêu thụ tảo xoắn ở người”.
“Những thử nghiệm này sẽ giúp thiết lập hướng dẫn về chế độ ăn uống, hiểu được những lợi ích tiềm năng và xác định mức tiêu thụ tảo xoắn tối ưu để giải quyết tình trạng thiếu vitamin B12 ở các nhóm nhân khẩu học khác nhau.”
Ông nói thêm: “Chúng tôi cũng đang khám phá nhiều kịch bản mở rộng quy mô khác nhau có thể cho phép chúng tôi sản xuất đủ sinh khối tảo xoắn để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng được khuyến nghị cho hàng triệu trẻ em trên toàn cầu, cung cấp một giải pháp thay thế bền vững cho thịt và các sản phẩm từ sữa mà không gây ra tác động đến môi trường”.
Hoàng Nguyên theo vitafoodsinsights
