Tìm ra loại vi khuẩn công nghiệp có thể làm thức ăn nuôi gia súc, lợn, gà

Nạn phá rừng, phát thải khí nhà kính, mất đa dạng sinh học, ô nhiễm nitơ ngày nay xuất phát từ việc canh tác nông nghiệp làm thức ăn cho gia súc, lợn và gà có tác động to lớn đối với môi trường và khí hậu. Việc tạo nguồn thức ăn trong các cơ sở công nghiệp thay vì trên đất canh tác có thể giúp giảm bớt những tác động quan trọng trong chuỗi cung ứng thực phẩm nông nghiệp. Vi khuẩn giàu protein được sản xuất ở các cơ sở công nghiệp quy mô lớn có khả năng sẽ thay thế thức ăn truyền thống dựa trên cây trồng. Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Khoa học Công nghệ và Môi trường lần đầu tiên ước tính tiềm năng kinh tế và môi trường của việc nuôi dưỡng protein vi sinh vật đối với lợn, gia súc và thịt gà trên phạm vi toàn cầu. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng bằng cách thay thế chỉ 2% thức ăn chăn nuôi bằng vi khuẩn giàu protein, hơn 5% phát thải khí nhà kính nông nghiệp, diện tích đất canh tác toàn cầu và tổn thất nitơ toàn cầu có thể giảm.

Benjamin Leon Bodirsky, tác giả của nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu tác động khí hậu Potsdam (PIK, thành viên của Hiệp hội Leibniz) cho biết: “Gà, lợn và gia súc đã tiêu thụ khoảng một nửa lượng thức ăn protein được trồng trên đất trồng trọt toàn cầu. Nếu không có những thay đổi mạnh mẽ đối với hệ thống thực phẩm nông nghiệp, nhu cầu thức ăn và thức ăn gia súc đi kèm với chế độ ăn thịt của con người sẽ dẫn đến mất rừng liên tục, mất đa dạng sinh học, ô nhiễm chất dinh dưỡng và khí thải ảnh hưởng đến khí hậu. Tuy nhiên, một công nghệ mới có thể tránh được những tác động tiêu cực về môi trường: Vi khuẩn có thể được tạo ra bằng năng lượng, nitơ và các-bon trong các cơ sở công nghiệp để sản xuất bột protein, sau đó được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi thay vì đậu nành cho động vật. Và nghiên cứu của chúng tôi hy vọng rằng protein vi sinh vật sẽ xuất hiện ngay cả khi không có hỗ trợ chính sách, vì nó thực sự mang lại lợi nhuận kinh tế”.

Nghiên cứu dựa trên mô phỏng máy tính đánh giá tiềm năng kinh tế và tác động môi trường của sản xuất protein vi sinh cho đến giữa thế kỷ này. Các mô phỏng cho thấy rằng trên toàn thế giới khoảng 175 - 307 triệu tấn protein vi sinh vật có thể thay thế thức ăn đậm đặc truyền thống như đậu nành. Vì vậy, bằng cách thay thế khoảng 2% thức ăn chăn nuôi, áp lực giảm phát thải khí nhà kính nông nghiệp và tổn thất nitơ từ đất trồng trọt có thể giảm hơn 5% - cụ thể là 6% đối với diện tích đất trồng trọt toàn cầu, 7% cho phát thải khí nhà kính nông nghiệp và 8% cho tổn thất nitơ toàn cầu.

Trong thực tế, các loại như vi khuẩn, nấm men, nấm hoặc tảo có thể thay thế các loại cây giàu protein như đậu tương và ngũ cốc. Ilje Pikaar thuộc Đại học Queensland ở Úc giải thích: Phương pháp này ban đầu được phát triển trong cuộc chiến tranh lạnh và sử dụng năng lượng, các-bon và phân bón nitơ để nuôi cấy các loại vi khuẩn giàu protein trong phòng thí nghiệm.

Đối với nghiên cứu mới của họ, các nhà nghiên cứu đã xem xét năm cách khác nhau để sinh sản vi khuẩn: Bằng cách sử dụng khí thiên nhiên hoặc hydro, việc sản xuất thức ăn chăn nuôi có thể tách rời hoàn toàn khỏi việc canh tác trên đất trồng trọt. Sản xuất theo hướng này tránh bất kỳ ô nhiễm nào do sản xuất nông nghiệp gây ra, nhưng nó cũng đi kèm với nhu cầu năng lượng rất lớn. Các quy trình khác sử dụng quá trình quang hợp bằng cách tăng lượng đường, khí sinh học hoặc khí tổng hợp từ nguồn gốc nông nghiệp sang protein có giá trị cao dẫn đến các lợi ích môi trường thấp hơn.

Tác giả Isabelle Weindl nhấn mạnh: “Cho ăn protein vi sinh vật sẽ không ảnh hưởng đến năng suất chăn nuôi. Ngược lại, nó thậm chí có thể có tác động tích cực đến hiệu suất tăng trưởng động vật hoặc sản xuất sữa. Nhưng mặc dù công nghệ này mang lại lợi nhuận kinh tế, việc áp dụng công nghệ mới này vẫn có thể gặp khó khăn trong quản lý trang trại, rủi ro đối với các công nghệ mới, hoặc thiếu tiếp cận thị trường. Tuy nhiên, mức độ thiệt hại môi trường trong lĩnh vực nông nghiệp có thể làm cho công nghệ này thậm chí còn mang tính cạnh tranh về kinh tế cao hơn”.