Da nuôi cấy: Sản phẩm của nền nông nghiệp 4.0

Những loại da nuôi cấy sinh học này vừa đáp ứng được các yêu cầu thời trang, vừa bảo vệ động vật và môi trường vì không cần chăn nuôi như cũ vì chúng được "nuôi trồng" ngay trong phòng thí nghiệm.

Tổng quan

Da thuộc, leather, da được xử lý láng phẳng, của các loại da động vật như bò, trâu, dê, cừu, nai, cá sấu, đà điểu...là một dạng nguyên vật liệu bền và dẻo dai để chế tác các loại thời trang và sản phẩm gia dụng.

Việc sử dụng da động vật làm vật liệu trong may mặc đã xuất hiện từ thời cổ đại xa xưa. Theo tài liệu của người Ai Cập cổ, những đôi dép da lần đầu tiên xuất hiện từ hơn 7.000 năm trước. Con người tạo ra rất nhiều sản phẩm từ da thuộc như quần áo, giày, mũ, ví, thắt lưng, huy hiệu, bìa bọc sách, giấy da và bọc các đồ đạc gia dụng khác….

Mỗi năm, hàng trăm triệu con vật bị giết hại để phục vụ cho việc sản xuất các sản phẩm thời trang. Chỉ thị trường lông thú, doanh thu toàn cầu lên đến 13 tỷ đô la. Việc thuộc da có thể được tiến hành bằng nhiều phương pháp khác nhau, từ cá thể đến quy mô công nghiệp, nhưng nói chung là phải sử dụng nhiều hóa chất và thường gây ô nhiễm môi trường.

Công nghiệp thời trang phát triển, đem lại cho chúng ta sự thoải mái, tạo niềm vui và cảm hứng sáng tạo…. Thế nhưng, công nghiệp thời trang cũng có một mặt trái, nổi cộm nhất là những tranh cãi liên quan tới việc giết mổ động vật để sử dụng da và lông. Vì thế, các nhà sản xuất quay sang tìm kiếm vật liệu thay thế đó là da polyme tổng hợp.

Da polyme tổng hợp

Hiện nay, rất nhiều loại giả da tổng hợp được sử dụng trong công nghiệp thời trang và hàng gia dụng. Hai loại da polyme tổng hợp thông dụng là da simili và da PU.

Da simili

Thành phần gồm một tấm vải lót, được dệt kim bằng sợi polyester, sau đó được nhuộm lên từ một đến hai lớp nhựa PVC để tạo liên kết giữa tấm vải và lớp nhựa. Tấm liên kết này sẽ được dập hình bề mặt để tạo các đường vân, gân.. Cuối cùng, những tấm da simili sẽ được nhuộm màu giúp cho sản phẩm trông đẹp và bóng hơn theo nhu cầu người sử dụng.

Da simili là có mùi và độ bóng của nhựa nên dễ dàng phân biệt với da thật. Nhược điểm chính của da simili là cứng và khó lau chùi nên thường được dùng để sản xuất các sản phẩm giá rẻ như túi xách, balo nhựa mềm, ví tiền, thắt lưng da…

Da PU

Da PU thực chất cũng là da simili được phủ thêm một lớp nhựa tổng hợp polyurethane (PU) giúp trở nên mềm mại và gần như da thật, dễ lau chùi và có độ bền cao hơn đôi chút.

Da nuôi cấy collagen

Nói cho cùng, da polyme tổng hợp chưa thể đáp ứng được yêu cầu về độ bền và sự dẻo dai như da thật. Hơn nữa, da tổng hợp tất nhiên được xem là loại rẻ tiền và không được đánh giá cao. Và việc "nuôi trồng" da collagen trong nhà máy là một hứa hẹn mới.

Collagen là protein cấu trúc chính ở da động vật. Nó tạo ra sức mạnh và độ đàn hồi cho da. Collagen bao gồm các chuỗi amino axit dài trong các khối protein, cứ ba chuỗi protein xoắn nhau thành một sợi, sau cùng chúng kết hợp với nhau thành bó sợi lớn. Việc tổng hợp các chuỗi acid amin ban đầu và cuộn thành sợi sau đó đều được các nguyên bào sợi thực hiện. Để sản xuất da, Modern Meadow sử dụng một dòng nấm men (yeast) đã được biến đổi gen có khả năng tập hợp các chuỗi protein thành sợi, không cần thông qua nguyên bào sợi. Các protein này có cấu trúc hệt như như collagen bò.

Đôi điều bàn luận

Nhờ chủ động chỉ đạo việc “nuôi trồng” các loại nấm men sản xuất da nuôi cấy, các nhà sản xuất, kỹ sư sinh học 4.0 có thể cho xuất xưởng các miếng da với kích thước được tùy ý, phù hợp với mọi hình dạng vật liệu, món thời trang. Loại da sinh tổng hợp này ít bị trầy xước và có độ bền chẳng kém, thậm chí là cao hơn so với các loại da thuộc truyền thống.

Quan trọng hơn, chúng ta không cảm thấy bớt tội lỗi, thở phào nhẹ nhõm khi biết rằng bộ cánh hợp thời trang, đôi giày da tuyệt đẹp … mình sử dụng là “chay tịnh” vì không có con vật nào phải vào lò mổ cả.

Một viễn cảnh tươi sáng cho cả ngành sản xuất da lẫn thời trang trong tương lai, khi chúng ta có thể sản xuất những tấm da sinh học với những kích cỡ, đặc điểm khác nhau nhưng chất lượng tương đồng.

Da nuôi cấy, da phỏng sinh học: một sản phẩm thời công nghệ 4.0

TS.BS Trần Bá Thoại

Uỷ viên BCH Hội Nội tiết Việt Nam