Để Nông Nghiệp Côn Trùng Hoạt Động, Các Nhà Khoa Học Cần Xây Dựng Loài Côn Trùng Tốt Hơn

Việc tìm kiếm của Christine Picard về một loài côn trùng tốt hơn để nuôi cả thế giới bắt đầu từ những xác chết. Thực sự, không phải là bản thân những xác chết, mà là ruồi bọ, ruồi thịt và những loại côn trùng khác nhảy lên xác chết trong vài phút và giờ sau cái chết. Picard, một nhà nghiên cứu muỗi pháp y tại Đại học Indiana–Đại học Purdue ở Indianapolis, nghiên cứu vì sao một số loài côn trùng phát triển nhanh hơn so với những loài khác. Điều này quan trọng cho điều tra hình sự, vì sự chín muồi và loại côn trùng được tìm thấy trên một xác chết có thể giúp xác định chính xác thời điểm người đó chết. Nhưng nghiên cứu của Picard về những con ruồi ăn xác đang bắt đầu có ảnh hưởng nhiều hơn ngoài các báo cáo tử thi: Bây giờ, sự tập trung của bà là vào thực phẩm.

Đừng lo. Đó (chủ yếu) không phải dành cho bạn.

Ngành công nghiệp nuôi côn trùng đang phát triển mạnh mẽ quan tâm đến điều làm cho một số ấu trùng phát triển nhanh và to con hơn. Năm 2021, Picard trở thành một trong những nhà nghiên cứu chính tại Trung tâm Bền vững Môi trường Qua Nông Nghiệp Côn Trùng, một trung tâm nghiên cứu mới có trụ sở tại Mỹ muốn làm cho nông nghiệp côn trùng trở nên hiệu quả hơn. Mặc dù ngành công nghiệp đang phát triển, nhưng theo số liệu thuần túy, nó vẫn tương đối bé nhỏ: Năm 2020, các trang trại châu Âu chỉ sản xuất vài nghìn tấn protein côn trùng, một giọt nước so với các nguồn protein khác. Những con số sản xuất nhỏ này làm tăng giá cả côn trùng nuôi. Một cách để giải quyết vấn đề là chọn giống côn trùng to và phát triển nhanh hơn — cùng cách tiếp cận mà ngành chăn nuôi đã sử dụng trong thế kỷ qua để làm cho động vật nuôi trở nên hiệu quả hơn.

Nuôi côn trùng tốt hơn là một dự án quan trọng với rủi ro cao. Hiện có hàng chục startup đang nuôi côn trùng để bán như nguyên liệu trong thức ăn cho thú cưng, gia súc và con người. Côn trùng đã lâu được quảng bá là một nguồn protein lành mạnh, thấp carbon có tác dụng chống lại nhiều vấn đề của nông nghiệp chăn nuôi, như bò phát ra khí methane và trang trại gà tạo điều kiện cho sự phát triển của vi khuẩn kháng sinh. Nếu thêm nhiều người tham gia ăn côn trùng như khoảng 2 tỷ người hiện nay, chúng ta có thể bắt đầu giảm phát thải khí nhà kính 14.5% đến từ nông nghiệp chăn nuôi.

Nhưng bạn có thể đã chú ý rằng tương lai hứa hẹn của sinh tố dế cho bữa sáng, sushi châu chấu cho bữa tối và bánh quy sâu bọ cho món tráng miệng chưa thực sự xuất hiện. Thay vào đó, là động vật—thú cưng và gia súc—đang thúc đẩy cách mạng ẩm thực côn trùng. Ở Úc, chó có thể thưởng thức bánh quy bí ngô và sâu bọ do Buggy Bix sản xuất. Ở châu Âu, thương hiệu Tomojo bán tất cả các loại bánh thưởng cho động vật được bổ sung thêm ấu trùng ruồi lính đen. Mars, nhà sản xuất thức ăn cho thú cưng lớn nhất thế giới, hiện bán thương hiệu thức ăn bổ sung từ côn trùng cho mèo và chó. Hiện nay, thức ăn cho thú cưng là thị trường lớn nhất cho protein côn trùng.

Antoine Hubert, CEO của startup nuôi côn trùng Pháp Ÿnsect, cho biết sâu bọ khô mà ông bán cho các công ty thức ăn cho thú cưng chiếm hơn 50% doanh thu của công ty. Chủ nhân thú cưng trả giá cao để nuôi động vật của họ với thức ăn có tác động môi trường thấp hơn. “Đó là nơi tiếp nhận thị trường lớn nhất,” Hubert nói. Mặc dù thành phần thịt trong thức ăn cho thú cưng thường đến từ phần của động vật mà con người không luôn ăn, nhưng nó vẫn có tác động môi trường đáng kể. Một nghiên cứu năm 2020 từ Đại học Edinburgh cho biết sản xuất thức ăn cho thú cưng khô mỗi mình gây ra từ 1 đến 3% lượng phát thải toàn cầu từ nông nghiệp.

Tuy nhiên, việc nuôi thú cưng chỉ là khởi đầu cho ngành chăn nuôi côn trùng. Trong năm 2022, lần đầu tiên, Liên minh châu Âu sẽ cho phép nông dân cho ăn côn trùng cho lợn và gia cầm—một đảo ngược của các quy tắc cấm sử dụng thức ăn từ tàn dư động vật sau đợt bùng phát dịch bệnh bò sát thập kỷ 1990. Thị trường thức ăn gia cầm và lợn rất lớn: Có 146 triệu con lợn ở Liên minh châu Âu và 7,2 tỷ con gà được giết mổ để lấy thịt mỗi năm. Ngay cả việc cung cấp một phần rất nhỏ của thị trường này với protein từ côn trùng sẽ đòi hỏi phải nâng cao năng suất chăn nuôi côn trùng một cách đáng kể. Ÿnsect hiện đang xây dựng một trong những trang trại côn trùng lớn nhất thế giới ở bắc nước Pháp, nhưng để mở rộng chăn nuôi để nuôi lợn và gia cầm sẽ đòi hỏi hàng trăm trang trại tương tự, Hubert nói.

Điều này cũng đòi hỏi côn trùng phải có thịt nhiều hơn và phát triển nhanh hơn. Một trong những thành phần chính của thức ăn cho gà là đậu nành, rất rẻ và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Nếu người nuôi côn trùng muốn thay thế các mùa mặt hàng nông sản rẻ tiền như đậu nành, họ sẽ cần tìm cách giảm chi phí.

Đó là lúc các nhà gen học côn trùng như Picard đến. “Hiện tại chỉ có quá ít sản xuất,” cô nói. Tuure Parviainen, CEO của startup nuôi côn trùng Phần Lan Volare, đồng tình. “Cầu đang có, nhưng sản xuất cần phải được đưa lên quy mô lớn để những nhà sản xuất lớn thực sự bắt đầu sản xuất sản phẩm,” ông nói. Điều này đúng cho thức ăn cho thú cưng cũng như cho gia cầm: Quy mô là rất lớn, nên các nhà sản xuất lớn chưa sẵn sàng chuyển hẳn sang sử dụng côn trùng. “Cung ứng vẫn chưa đủ để họ có thể chuyển đổi nguyên liệu ngay lập tức,” Parviainen nói.

Một cách để tăng cường là đảm bảo rằng các trang trại côn trùng hoạt động một cách hiệu quả nhất có thể. Beta Bugs, một startup có trụ sở tại Scotland, tiến hành chương trình lai tạo để phát triển phiên bản côn trùng ruồi lính đen có năng suất cao hơn—một trong những loài côn trùng được chăn nuôi phổ biến nhất. “Điều chúng tôi có thực sự là một loại nguyên liệu khá thô có thể được cải thiện thông qua lai tạo chọn lọc,” CEO Thomas Farrugia nói. “Ngày càng tôi nghĩ mọi người đang bắt đầu nhận ra đây là cách chúng ta làm cho ngành công nghiệp mở rộng theo thời gian.”

May mắn cho những người nuôi côn trùng như Farrugia, thời gian đang ở phía họ. Mặc dù có thể đã mất hàng nghìn năm chăn nuôi để tạo ra các loại bò hiện đại, nhưng côn trùng có chu kỳ đời ngắn rất nhiều. Một con ruồi lính đen có thể thu hoạch sau khoảng 14 ngày sau khi nở. Toàn bộ chu kỳ đời của nó có thể mất khoảng sáu tuần. “Điều này có nghĩa là bạn có thể chèn một lượng lớn lai tạo chọn lọc trong một năm,” Farrugia nói. Bí quyết để lai tạo một loại côn trùng tốt hơn, theo Farrugia, là cân bằng giữa các đặc điểm khác nhau. Bạn có thể có một loại côn trùng sản xuất rất nhiều ấu trùng gầy, hoặc một loại khác sản xuất một số ít ấu trùng béo. Khi ấu trùng trưởng thành, chất dinh dưỡng bên trong chúng cũng thay đổi, vì vậy một trong những bí quyết của việc lai tạo là đạt được điểm ngọt giữa côn trùng béo, ngon và những con đang ở giai đoạn đúng trong chu kỳ đời của chúng.

Tuy nhiên, họ không muốn côn trùng phát triển quá nhanh, vì chúng được chuyển đến trang trại côn trùng trong khi vẫn ở giai đoạn trứng, để đảm bảo chúng tươi khi chúng đến. Beta Bugs chăn nuôi ruồi lính đen của mình tại một cơ sở ngoại ô Edinburgh. Từ đó, trứng được đóng gói và gửi đi khắp Liên minh châu Âu. Chọn đúng dịch vụ chuyển phát là chìa khóa quan trọng, Farrugia nói. Trứng ruồi lính đen nở sau khoảng bốn ngày, vì vậy nếu gói hàng bị trễ, khách hàng có thể nhận được một gói hàng sống một chút hơn so với kỳ vọng của họ.

Ở Pháp, Ÿnsect đã khởi xướng một chương trình lai tạo để nghiên cứu gen của Tenebrio molitor, loài bọ sáng. Công ty đã hợp tác với Trung tâm gen bộ gen quốc gia Pháp, Genoscope, để giải mã gen của bọ sáng và cũng đã xác định một dòng của sâu bọ nước, một họ hàng gần của bọ sáng, phát triển nhanh hơn 25% so với dòng gốc.

Có rất nhiều sự đa dạng gen bên trong côn trùng đang chờ đợi để được khám phá, Picard nói. Ruồi trái cây và ruồi lính đen đã chia ra khỏi nhau khoảng 200 triệu năm trước đây, nên sự khác biệt giữa các loài có thể lớn. Một số loài là loài phổ cập, nhai nhấm vào bất kỳ loại chất thải nào, trong khi loài khác ưa thích chế độ ăn chuyên biệt từ phân động vật hoặc một số loại trái cây nhất định. Điều này có thể khiến cho một số loài đặc biệt phù hợp cho các nhiệm vụ cụ thể. Dầu từ sâu bọ sáng có thể là một sự thay thế thích hợp cho dầu cọ, ví dụ, trong khi những loài khác có thể chứa các chất dinh dưỡng cụ thể mà heo con cần. Chúng ta đã có các loại bò khác nhau cho các loại thịt bò khác nhau, Farrugia chỉ ra. Có thể chỉ là vấn đề thời gian cho đến khi chúng ta sẽ thưởng thức sâu bọ Aberdeen Angus nữa.

• 📩 Những thông tin mới nhất về công nghệ, khoa học và nhiều hơn nữa: Đăng ký nhận bản tin của chúng tôi!
• Dưới đây là những động vật ngoại ô của Thế vận hội robot
• Đây là cách con người đang can thiệp vào quá trình tiến hóa
• Đường sắt hoạt động bằng pin đang tăng tốc
• Làm thế nào Bored Ape Yacht Club trở nên phổ biến đến vậy?
• Tội phạm mạng sẽ gây thêm hại thực tế
• 👁️ Khám phá Trí tuệ Nhân tạo như chưa bao giờ có với cơ sở dữ liệu mới của chúng tôi
• 📱 Dẫn đường giữa những chiếc điện thoại mới nhất? Đừng lo lắng—xem hướng dẫn mua iPhone của chúng tôi và các chiếc điện thoại Android yêu thích