Các nhà khoa học phát triển phương pháp “đun sôi” lòng trắng trứng

Trong một bước đột phá nghe như bước ra từ một cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng, các nhà hóa học từ Đại học California, Irvine và các đồng nghiệp người Úc của họ đã đạt được điều từng được cho là không thể: họ đã tìm ra cách để đun sôi lòng trắng trứng. Phát hiện này, được trình bày chi tiết trên tạp chí ChemBioChem, không chỉ là ma thuật ẩm thực mà còn có thể giảm đáng kể chi phí điều trị ung thư, sản xuất thực phẩm, v.v., có khả năng tác động đến ngành công nghệ sinh học toàn cầu trị giá 160 tỷ USD.

Giáo sư Gregory Weiss của UC Irvine, người đứng đầu nghiên cứu trong nghiên cứu này, giải thích rằng công việc của họ tập trung vào các protein trong lòng trắng trứng mà khi đun sôi sẽ bị rối và mất chức năng. Theo truyền thống, khi protein gấp sai – có hình dạng sai – chúng sẽ trở nên vô dụng, đặt ra một vấn đề lớn trong công nghệ sinh học, nơi việc tạo ra và tái chế protein là rất quan trọng.

Quá trình luộc trứng bao gồm làm nóng lòng trắng trứng đến 90 độ C trong 20 phút, trong thời gian đó các protein bị biến tính hoặc mất cấu trúc tự nhiên. Weiss và nhóm của ông đã phát triển một kỹ thuật có thể gấp lại các protein này trở lại trạng thái chức năng ban đầu. Phương pháp này bắt đầu bằng việc thêm một chất hóa học gọi là urê vào lòng trắng trứng luộc, chất này sẽ phân hủy lòng trắng đặc trở lại dạng lỏng. Tuy nhiên, điều này chỉ giải quyết được một phần vấn đề vì các protein vẫn bị biến dạng.

Đây là lúc một thiết bị mang tính cách mạng phát huy tác dụng: thiết bị chất lỏng xoáy, được tạo ra bởi phòng thí nghiệm của Giáo sư Colin Raston tại Đại học Flinders ở Nam Úc. Thiết bị này tác dụng lực cắt mạnh lên các protein trong màng vi lỏng mỏng, gỡ rối chúng một cách hiệu quả và cho phép chúng trở lại dạng chính xác. Thật ấn tượng, những gì trước đây phải mất khoảng 4 ngày lọc máu ở cấp độ phân tử giờ đây có thể đạt được chỉ trong vài phút với phương pháp mới này.

Mặc dù ý tưởng luộc trứng là một minh chứng hữu ích nhưng giá trị thực sự nằm ở khả năng ứng dụng rộng rãi hơn của công nghệ này. Protein gấp sai là một vấn đề phổ biến và tốn kém trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là dược phẩm. Ví dụ, các công ty dược phẩm thường dựa vào các quy trình tốn kém liên quan đến tế bào buồng trứng của chuột đồng, loại tế bào này ít có nguy cơ bị sai lệch protein. Phương pháp mới có thể cho phép sản xuất protein rẻ hơn và nhanh hơn bằng cách sử dụng các hệ thống phổ biến hơn như nấm men hoặc E. coli, điều này có thể giúp giảm chi phí sản xuất các phương pháp điều trị ung thư.

Ngoài y học, những tác động còn rất lớn. Các nhà sản xuất phô mai, nông dân và các ngành công nghiệp khác sử dụng protein tái tổ hợp có thể đạt được hiệu quả và tiết kiệm chi phí cao hơn. Kỹ thuật này về cơ bản có thể thay đổi cách thức sản xuất và sử dụng protein trong nhiều lĩnh vực, giúp các quy trình trở nên rẻ hơn, nhanh hơn và thân thiện với môi trường hơn.

Thí nghiệm “trứng chưa luộc” nhấn mạnh bước nhảy vọt đáng kể trong nghiên cứu protein, hứa hẹn không chỉ có ý đồ khoa học mà còn có những ứng dụng thực tế có thể biến đổi các ngành công nghiệp.

Liên kết đến bài nghiên cứu ban đầu