Hợp chất diệt khuẩn ấn tượng này được phát hiện trong Nem Chua, một món ăn vặt làm từ thịt lợn lên men. Hợp chất rất độc với vi khuẩn nhưng an toàn cho con người, một giải pháp thay thế cho các chất bảo quản thực phẩm nhân tạo bằng tự nhiên.

Đồng trưởng nhóm nghiên cứu, GS Oliver Jones cho biết, những thay đổi trong thói quen sinh hoạt hiện nay làm xuất hiện nhu cầu rất lớn về những chất tự nhiên, có thể thay thế cho chất bảo quản thực phẩm nhân tạo.

Các nhà khoa học đã biết về những hợp chất tiêu diệt vi khuẩn tự nhiên này trong nhiều năm nhưng thách thức lớn nhất là sản xuất các hợp chất này với số lượng lớn để sử dụng cho ngành công nghiệp thực phẩm.

Các nhà khoa học tại Đại học RMIT ở Melbourne, Úc đã thực hiện một nghiên cứu với Nem Chua để tìm phương pháp sử dụng hợp chất diệt khuẩn tự nhiên này nhằm giữ thực phẩm tươi lâu hơn. Nghiên cứu cũng xác định các điều kiện phát triển lý tưởng để có khả năng tạo ra chất diệt vi khuẩn ở quy mô công nghiệp.

Rác thải thực phẩm là vấn đề toàn cầu gây thiệt hại khoảng 680 tỷ USD hàng năm ở các nước công nghiệp phát triển, tiêu thụ gần ¼ lượng nước được sử dụng trong nông nghiệp và tạo ra 8% lượng khí thải nhà kính toàn cầu.

Các bệnh truyền qua thực phẩm như Listeria hoặc Salmonella ảnh hưởng đến hàng triệu người mỗi năm và có thể đe dọa tính mạng đối với phụ nữ mang thai, người lớn tuổi và những người bị suy giảm miễn dịch.

Một nhóm nhà khoa học thuộc Đại học RMIT sau khi du lịch đến Việt Nam, nhận thấy người dân ăn món thịt sống Nem Chua mà không bị ốm bệnh, dù khí hậu nóng ẩm. Điều này thúc đẩy nhóm nhà khoa học tìm hiểu về tính chất kháng khuẩn đặc biệt của Nem Chua.

Nhóm nghiên cứu do GS Andrew Smith và TS Bee May dẫn đầu đã phát hiện ra một loại hợp chất diệt khuẩn mới trong Nem Chua.

Plantacyclin B21AG là một loại protein trong một nhóm các hợp chất được gọi là bacteriocin (chất kháng khuẩn), do vi khuẩn tạo ra để tiêu diệt các chủng vi khuẩn đối thủ.

Bacteriocin tạo thành các lỗ trên màng vi khuẩn mục tiêu, khiến các chất bên trong tế bào rò rỉ ra ngoài, một cách tiêu diệt vi khuẩn hiệu quả. Nhưng vấn đề là hầu hết các vi khuẩn chỉ hoạt động chống lại một hoặc hai loại vi khuẩn và không ổn định lắm trong các điều kiện môi trường khác nhau.

Chỉ có một hợp chất - Nisin, thị trường hóa vào những năm 1960, được cấp phép sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm, nhưng hợp chất này nhạy cảm với nhiệt độ và độ pH nên hạn chế việc sử dụng nó.

Vi khuẩn Listeria (màu xanh lá cây) chết sau khi tiếp xúc với Plantacyclin B21AG. Các vết sưng có thể nhìn thấy là chất trong tế bào bắt đầu rò rỉ ra ngoài. Ảnh: TS Elvina Parlindungan.

Ảnh trái: Vi khuẩn Listeria, còn sống và có màng tế bào nguyên vẹn. Ảnh phải là một vi khuẩn sau khi tiếp xúc với Plantacyclin B21AG, chết vì màng tế bào bị phá hủy. Ảnh: TS Elvina Parlindungan.

Hợp chất chiết xuất từ ​​Nem Chua mạnh hơn Nisin và có hiệu quả chống lại nhiều loại vi khuẩn ngay cả khi tiếp xúc với những môi trường đặc trưng trong ngành chế biến thực phẩm. Vi khuẩn trong hợp chất có thể tồn tại ở nhiệt độ 90C trong 20 phút và vẫn ổn định ở các mức độ pH cao và thấp.

Hợp chất này có thể tiêu diệt hàng loạt các sinh vật gây bệnh thường thấy trong thực phẩm, bao gồm cả vi khuẩn Listeria đe dọa tính mạng con người, có thể tồn tại trong tủ lạnh và thậm chí đóng băng.

Hợp chất bảo vệ thực phẩm Nem Chua không màu, không mùi, không vị và rất dai. Trong nghiên cứu này, nhóm nhà khoa học đã xác định được những điều kiện tăng trưởng phù hợp cho phép sản xuất với số lượng lớn ở quy mô công nghiệp. Các nhà khoa học tin tưởng rằng, đây là giải pháp hiệu quả, an toàn và hoàn toàn tự nhiên giải quyết vấn đề rác thải thực phẩm và bệnh truyền qua thực phẩm.

Theo nhóm nghiên cứu, sử dụng vi khuẩn làm chất bảo quản thực phẩm một cách hiệu quả là khai thác các giải pháp thông minh của tự nhiên để đối phó với những thách thức lớn về thực phẩm và môi trường. Trong tương lai, những hợp chất này sẽ hữu ích như một loại thuốc kháng sinh trong y học.

Các nhà nghiên cứu tại Trường Khoa học RMIT đang tìm cách tinh chế hơn nữa hợp chất này và tích hợp vào các sản phẩm thực phẩm thử nghiệm.