Vài nét về loài gián Cánh cứng Thái Bình Dương tạo ra “sữa gián”
Trong nhóm gián đẻ con (không đẻ trứng), cho đến nay, người ta mới biết rõ nhất về “sữa” của một loài gián với tên thường gọi là gián Cánh cứng Thái Bình Dương (tên tiếng Anh là Cypress cockroach hay Pacific beetle cockroach và tên khoa học là Diploptera punctata) thuộc họ Blaberidae. Các tên đồng vật (synonym) của loài này là Blatta dytiscoides Serville, Blatta punctata Eschscholtz và Prosoplecta (Diploptera) silpha Saussure. Vùng phân bố loài gián này chủ yếu thuộc khu vực Thái Bình Dương. Cụ thể, các nhà khoa học đã tìm thấy loài này ở một số quốc gia như Úc, Myanma, Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Việt Nam, Thái Lan, Malaysia...
Loài gián Cánh cứng Thái Bình Dương đã được các nhà tự nhiên học phát hiện vào những năm đầu của thế kỷ XIX. Những nghiên cứu về sinh học, sinh thái học loài gián này đã được thực hiện cách đây khoảng 70 năm. Những năm gần đây, loài gián Cánh cứng Thái Bình Dương được đặc biệt quan tâm bởi đã xác định một họ gen gồm nhiều gen mã hóa các protein hòa tan trong nước là thành phần chính của "sữa gián" cho dinh dưỡng cao. Họ gen này liên quan đến sự tiến hóa của tiến trình “sinh con” ở côn trùng, có nghĩa thế hệ con nhận dinh dưỡng trực tiếp trong thời kỳ cá thể mẹ mang thai.
Gần đây, các nhà khoa học của Viện Sinh học tế bào gốc và Y học tái sinh ở Ấn Độ do tiến sỹ Subramanian Ramaswamy làm chủ nhiệm dự án nghiên cứu về loại tinh thể protein (sữa gián) đặc biệt và đã giải được trình tự ADN của tinh thể protein này. Chúng được gọi là “sữa” vì được sử dụng để nuôi con non và có lượng dinh dưỡng rất cao. Thực chất đây là một loại tinh thể protein. Các tinh thể này giống như một loại thực phẩm hoàn chỉnh, gồm có protein, chất béo, đường và tất cả các axit amin thiết yếu. Điều thú vị là các tinh thể protein rất ổn định và chúng có thể là một dạng protein bổ dưỡng tuyệt vời cho con người nếu sản xuất được với khối lượng lớn.
Sữa gián được sản xuất ở đâu?
Có lẽ “sữa côn trùng” (insect milk) được biết cho đến nay mới chỉ là “sữa ong chúa” và “sữa gián”. Sữa ong chúa là sản phẩm được tiết ra từ tuyến hàm của con ong thợ 7 ngày tuổi trở đi để nuôi ong chúa và ấu trùng. Ở nhiệt độ thường sữa ong chúa là chất đặc biệt giống như bơ, màu hơi ngà vàng. Thành phần hoá học của nó rất phức tạp. Sữa ong chúa chính là nguồn dinh dưỡng vô giá được thu thập từ mật hoa, chất đạm và nhiều loại sinh tố khác.
Một con ong thợ đang tiết sữa vào mũ chúa (trái) và gián Cánh cứng Thái Bình Dương đang đẻ con (phải).
Việc phát hiện ra “sữa gián” ở loài gián D. punctata có ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất đáng chú ý. Các nhà khoa học khi nghiên cứu loài gián đẻ con D. punctata đã có nhận xét, trong trứng gián có một lượng ít ỏi lòng đỏ nhưng phôi của gián cũng tận dụng tối đa, nhanh chóng phát triển cơ hầu và ruột đơn giản, giúp hấp thu một loại “sữa” lỏng giàu protein ở túi ấp. Loại “sữa” này cung cấp protein tới 60% cho cơ thể trong quá trình phát triển phôi thai.
Trong nghiên cứu phân tích ADN bổ sung, Williford và cộng sự (Đại học Iowa, Hoa Kỳ) nhận thấy, có 22 peptide riêng biệt nhưng giống nhau được mã hóa bởi các gen sữa có tính tương đồng với họ protein lipocalin của các protein gắn kết lipit. Các tinh thể protein được hình thành ở một đoạn của ruột giữa gián mẹ, rồi theo một ống dẫn và trực tiếp giải phóng tinh thể protein (như phun ra) vào túi ấp đang nuôi các con non. Hình thức lưu trữ độc đáo dưới dạng tinh thể để nuôi dưỡng con non phát triển bằng cách trực tiếp với nguồn cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng hoàn chỉnh là một hình thức tiến hóa độc đáo trong sinh sản đẻ con của gián.
Việc đẻ con ở gián D. punctata liên quan đến phát triển túi ấp dự trữ sữa và phát triển phôi. Hoạt động sinh lý sinh sản của chúng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và tuổi cá thể, trong đó quan trọng là lưu trữ các chất dinh dưỡng hoàn chỉnh (protein, carbohydrat và lipid) ở dạng tinh thể.
Phân tích thành phần của sữa do gián D. punctata mang thai tiết ra, các nhà khoa học nhận thấy, lipit đóng góp 16-22% trọng lượng khô, với cholesterol là steroid duy nhất và axit linoleic là axit béo dồi dào nhất. Axit linoleic rất cần thiết cho hầu hết các loài côn trùng và động vật khác. Lipocalin có chức năng vận chuyển các phân tử kỵ nước như cholesterol và axit linoleic, nhưng côn trùng không thể tự tổng hợp. Phân tích khối lượng tinh thể từ “sữa gián” cho thấy có axit linoleic và oleic. Bằng chứng là trong cấu trúc tinh thể có một chuỗi axit béo dài được phỏng đoán là axit linoleic hoặc oleic. Đáng chú ý, các protein sữa gián tinh thể không đồng nhất về trình tự axit amin, glycosyl hóa và thành phần axit béo liên kết.
Nhờ hấp thụ sữa đặc biệt này, thiếu trùng D. punctata có tốc độ sinh trưởng cao, từ khi sinh ra đến trưởng thành sinh sản vào khoảng 43-52 ngày, so với 160 ngày đối với thiếu trùng gián Rhyparobia maderae thuộc nhóm gián đẻ trứng thai. Theo tính toán, dạng “sữa” này cung cấp năng lượng cao gấp 3 lần so với cùng một lượng sữa của trâu và 4 lần so với bò.
Khả năng khai thác “sữa gián”
Những năm gần đây, xu hướng chăm sóc sức khỏe đã chứng kiến nhiều bước ngoặt lớn với một loạt các sản phẩm mới xuất hiện và được xem như “mốt” kỳ lạ, từ sữa hạt hổ, cà phê bông cải xanh, sữa mặt trăng hay sữa gián. Trong khi một số thực phẩm nhanh chóng bị quên lãng, sữa gián vẫn có sức hút kỳ lạ tại thời điểm hiện nay.
Nghiên cứu gần đây của Kamal Niaz và cộng sự (2018) [1] đến từ Đại học Teramo (Ý) cho thấy, sữa gián có chứa hàm lượng protein dinh dưỡng rất cao. Cụ thể, sữa gián rất giàu axit oleic với cả axit linoleic, omega-3, axit mỡ mạch ngắn và trung bình, vitamin, khoáng chất. Ngoài ra còn chứa N-acetyl-D-glucosamin, β-D-mannose và glycerol... Còn theo công bố trên Sciencealert [2], các nhà nghiên cứu cho rằng, sữa gián có chứa các axit amin thiết yếu thúc đẩy tăng trưởng tế bào, lipid để giữ cho cơ thể khỏe mạnh và có đường để cung cấp năng lượng cho cơ thể và nhấn mạnh rằng, đây có thể sẽ là nguồn cung sữa chủ yếu cho tình trạng gia tăng dân số trong tương lai. Chia sẻ trên Insider vào năm 2019 [3], Frida Harju Westman - một chuyên gia dinh dưỡng của Lifesum cho biết, về mặt kỹ thuật sữa gián là một thực phẩm hoàn chỉnh. Chúng không chỉ rất giàu protein, mà còn chứa tất cả các axit amin thiết yếu, cũng như chất béo và carbohydrate cơ thể chúng ta cần. Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng cho rằng, để có sữa gián là một quá trình khá khó khăn. Theo tính toán, để thu được 100 g sữa, cần phải có 1.000 con gián. Vì vậy, trong thời gian này, các nhà khoa học đang tìm cách tái tạo chất này trong phòng thí nghiệm hoặc tạo ra một viên thuốc sữa gián.
Trên thực tế, để có được kết luận cuối cùng về việc sữa gián có an toàn cho người tiêu dùng và hương vị của nó như thế nào, các nhà nghiên cứu vẫn cần phải tiến hành thêm nhiều nghiên cứu, thử nghiệm. Nhưng các nhà khoa học dự đoán rằng, sữa gián "không có hương vị gì đặc biệt".
Khả năng khai thác “sữa gián” từ việc nhân nuôi khối lượng lớn, rồi chiết xuất tinh thể protein đương nhiên không khả thi. Tuy nhiên, việc tìm ra trình tự gen của loại protein tinh thể ở gián Cánh cứng Thái Bình Dương đã mở ra một hướng mới cho phép có thể sản xuất được loại “sữa gián” trong tương lai theo công nghệ sinh học dễ dàng hơn. Đó là từ trình tự gen của protein tinh thể đã biết có thể nghiên cứu tìm ra loại “men” sản xuất các tinh thể protein với số lượng lớn hơn, tinh chất hơn so với tinh thể protein được chiết xuất từ ruột giữa của gián.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Kamal Niaz, et al. (2018), “Diploptera functata (cockroach) milk as next superfood”, EXCLI J., 17, pp.721-723.
[2] Sciencealert (2018), Scientists think cockroach milk could be the next superfood, and we wish we were kidding, https://www.sciencealert.com/scientists-think-we-should-start-drinking-cockroach-milk-superfood.
[3] Courtney Leiva (2018), Everything you need to know about 'cockroach milk' - the protein-packed superfood that some can’t wait to get their hands on, https://www.insider.com/what-is-cockroach-milk-protein-2018-7.