Thịt nuôi cấy (cultivated meat) là mô cơ động vật được tạo thành bên ngoài cơ thể bằng kỹ thuật nuôi cấy tế bào trong điều kiện vô trùng và được kiểm soát khắt khe về dinh dưỡng, nhiệt độ, pH và oxy hòa tan. Về bản chất, sản phẩm vẫn gồm các tế bào cơ, mỡ và mô đệm có nguồn gốc động vật; do đó khác về bản chất so với “thịt thực vật” (plant-based meat) vốn cấu thành từ protein thực vật (đậu nành, đậu hà lan, lúa mì…) được ép đùn và gia cấu trúc để mô phỏng thịt. Trong khi thịt truyền thống hình thành qua quá trình chăn nuôi – giết mổ, thịt nuôi cấy xây dựng mô cơ qua một chuỗi thao tác sinh học có kiểm soát. Điều này mở ra khả năng sản xuất protein động vật với mức độ chủ động cao về thành phần dinh dưỡng và giảm thiểu rủi ro dịch bệnh từ chăn nuôi công nghiệp.
Quy trình cốt lõi có thể tóm lược theo năm giai đoạn. (1) Lấy mẫu và phân lập tế bào: một mảnh sinh thiết nhỏ (ví dụ từ cơ bắp) được lấy từ con vật khỏe mạnh bằng thủ thuật xâm lấn tối thiểu. Trong phòng thí nghiệm, kỹ thuật viên phân lập các tế bào tiền thân cơ (satellite cells/myoblasts) hoặc tế bào gốc trung mô (MSC) có khả năng tăng sinh và biệt hóa. (2) Tăng sinh (proliferation): tế bào được nuôi trong môi trường giàu axit amin, glucose, vitamin, muối khoáng và yếu tố tăng trưởng. Xu hướng ngày nay là môi trường “không huyết thanh” (serum-free) nhằm giảm biến thiên lô và nâng cao an toàn. (3) Biệt hóa (differentiation): khi đạt mật độ thích hợp, tế bào được chuyển sang điều kiện ít cắt, thay đổi tỉ lệ chất dinh dưỡng và tín hiệu sinh học để hợp nhất thành ống cơ (myotube). (4) Tạo cấu trúc: tế bào bám trên giá đỡ (scaffold/hydrogel) như gelatin, collagen, alginate, mycelium hoặc sợi nano điện kéo. Giá đỡ giúp định hướng sợi cơ, tạo độ đặc, độ đàn hồi và “lực cắn”. (5) Thu hoạch và tạo hình: mô thu được được định hình thành patty, viên, miếng mỏng, hoặc kết hợp với mô mỡ để gia tăng độ mọng và hương vị.
Một số ranh giới khái niệm thường gây nhầm lẫn cần làm rõ. Thứ nhất, thịt nuôi cấy không phải là “thịt giả” theo nghĩa pha chế hương vị; nó là mô thật được nuôi ngoài cơ thể. Thứ hai, thịt thực vật là một nhóm khác, có ưu thế chi phí và quy mô hiện tại, nhưng mức “bắt chước” kết cấu và hồ sơ hương mùi còn biến động tùy công nghệ. Thứ ba, “thịt lên men chính xác” (precision fermentation) thường chỉ protein hoặc chất chuyển hóa do vi sinh vật sản xuất (ví dụ myoglobin, heme, casein…), có thể được phối trộn vào công thức thịt thực vật hoặc thịt nuôi cấy như thành phần chức năng.
Chất lượng và an toàn của sản phẩm phụ thuộc vào các điểm kiểm soát trọng yếu. Về an toàn sinh học, hệ thống phải đảm bảo vô trùng từ khâu chuẩn bị môi trường, xử lý dụng cụ, thao tác nuôi đến đóng gói. Về an toàn hóa học, cần thẩm định mức dư lượng vật liệu hỗ trợ (ví dụ monomer nhỏ từ hydrogel, chất mang trong môi trường) đều nằm dưới ngưỡng cho phép. Về cảm quan, các chỉ số thường dùng gồm màu (Lab*), kết cấu (TPA, thử cắt Warner-Bratzler) và hồ sơ hợp chất bay hơi (GC-MS) liên quan trực tiếp đến cảm nhận mùi nướng, mùi thịt tươi, mùi mỡ.
Lợi ích tiềm năng của thịt nuôi cấy gồm: giảm phụ thuộc đất chăn thả, cắt giảm chất thải chăn nuôi và nguy cơ kháng kháng sinh, tính nhất quán lô cao (vì điều kiện nuôi được chuẩn hóa), và khả năng “thiết kế” dinh dưỡng (ví dụ tăng PUFA, cân bằng ω-3/ω-6, tăng sắt heme). Dẫu vậy, thách thức không nhỏ là chi phí môi trường nuôi (đặc biệt yếu tố tăng trưởng), hiệu suất bioreactor, giá đỡ có thể ăn được, và hành lang pháp lý – ghi nhãn – chấp nhận người tiêu dùng.
Kết luận, thịt nuôi cấy là kết quả giao thoa giữa công nghệ tế bào và công nghệ thực phẩm. Trong ngắn hạn, các định dạng xay (viên, patty, nugget) là đích đến hợp lý vì yêu cầu cấu trúc thấp hơn; về dài hạn, khi vật liệu scaffold và chiến lược biệt hóa tiến bộ, các “miếng thịt cấu trúc” (structured cuts) sẽ dần khả thi. Yếu tố quyết định để đi từ phòng thí nghiệm đến thương mại là chuẩn hóa quy trình, tối ưu chi phí môi trường và năng lượng, đồng thời chứng minh an toàn – cảm quan bằng dữ liệu lặp lại được.