KHOA HOC - CONG NGHE VA DOI MOI SANG TAO
P H A T T R I E N CONG NGHE VI SINH
TRONG CONG NGHIEP TAI VIET NAM
Quan LB Ha', Ngo Binh Binh^ Nguyin Diic Hoang', Le Trong Tai=, Ta Viet Dung' 'Vien C6ng nghe sinh hoc va Cong nghe thi/c pham, Tri/6ng Dai hoc Bach khoa Ha Noi -Vi^n Cong nghe smh hoc, VAST 'Cue Lfng dung va Phat tnln cong nghe, Bg KH&CN
Tiem nang thj tracing trong ITnh vifc vl sinh cong nghiep 6 nU6c ta tifdng doi ldn va c6 sU l<huyen khich tir Nha nudc. Tuy nhien cong nghe npi dja chUa dap Ung dUdc ky vong ve nguon cau trong nudc, mUc dp s i n sang cong nghe cua Viet Nam cho san xuat va thUdng mai cac san pham vi sinh cong nghiep cdn rat han che; trinh dp, nang IUc cua cac cong nghe thanh phan cdn yeu d mpt so cdng nghe ddng vai trd quan trpng... Do vay, de phat trien cdng nghe vi sinh trong cdng nghiep tai Viet Nam, ben canh nhu'ng dinh hUdng trUdc mat va lau dai, can cd nhQng dieu chinh ve cd che, chinh sach.
ling dung va thuUng mai cong nghe vl sinh trong cdng nghiep lil Wet Nam
Cac san pham cong nghiep vi sinh dadc san xuat tCf cac nhotn vi sinh vat (VSV) nhif nam men, nam moc, vi l<huan trong nhieu thap ky qua da dong gop to ldn vao SL/ tang trudng kinh te va phuc vu nhan loai. Doi vdi nUdc ta, hien nay Nha nudc dang rat quan tam den ITnh vUc nay, cu the Thu tudng Chinh phu da ban hanh Quyet dmh so 553/QD-TTg ngay 21/4/2017 phe duyet Ke hoach tong the phat triln cong nghiep sinh hoc den nam 2030, trong do cong nghe vi sinh va enzyme la hai Imh vUc chu chot.
Trong ITnh vUc cong nghiep, hau het cac loai thUc pham (rudu, bla, ni/dc g\k\ khat, enzyme cac loai...), my pham va cac san pham Ien men truyen thong deu tri/c tiep hoac gian tiep lien quan d^n VSV. TU nhieu thap ky trudc, nhieu cd sd trong nUdc da sif
l.i:ii,trto.-r.ltafL,..i
/ "
|..n..n,u.. 1'
1 ' -" i
'—'—
\ iiBihOura J \ tHiDSittoili
/ / s = n „ u , k b , r « ™ » , t l d „ i « ,
^ C h i p ) , f l , „ v , s i . l , M . . . i L « h ™ i
^ T . . . . h ™ \
^ C l u ^ t o t /
Khdne^nhtaP^I,™
^iS5^;::
k m.,.,j,.h..T.t..,.i,.,
1 „..;..„-..:-::'
\ 'Z'lH^IZ
V,tomvS,i«ilGmiMll.nl>iinvJI UUc / CteptamdoraraKbilngmnEiiEli
- .
S.n pym pi, khdi litii? tutae in nha v si.lifl. uw,
VS^ASimT"'""''"'"'"'™""'"
/Enoincnbom lipase / > E n z > m . t a
/ \ \ i^^iZ'^i^^''^'""^
j &i>™, 1 / \ Am,lBcili:cliti,-&il«nmlilBlUiith
\ Cac loji pioLeiiu pSii,c I'u ihyt plijru
\ / Cac pciiddc. acid amin ph^c vu IhLrc pltaiti
an liD Hycolvacr;^ ,^li,rcuh„<
,3h^)
^'l-.,i,lil,
Hinh 1. Lfng dung cua cong nghe vi sinh trong cong nghiep tai Viet Nam. Mau xanh !a iJng dung/san pham daoc san xuat dai tra va thUcing mai tai Viet Nam; mau vang la Ung dung/san pham d giai doan thif nghiem hoac san xu^'t nho le tai Viet Nam; mau do ia Lfng dung/san pham dang 6 giai doan nghi&n ciJli hoac chiJa co tai Viet Nam.
30 KHOAHOC SONG NGHE
lam
Khoa hgc - Cong nghe va Doi mdi sang tao I
dyng cac chung VSV trong s^n xuat mi chfnh, axit citric, chao, tLTdng, X! dau, nifdc cham...
dap ang mpt phan dang l<e nhu cau san xuat, tieu dung. Nhieu che pham enzyme (a-amylase, glucoamylase, glucoizomerase, protease...), cac axit amin (glutamin, lizin) cung da va dang di/dc nghien cufu, Lfng dung trong cac nganh cong nghiep thtfc pham va my pham. Ben canh do, cao che pham VSV hay hoat chat tLf VSV l<hac da va dang dUdc Lfng dyng trong cac nganh cong nghiep nhL/dau khf (lam tang hieu suat khai thac dau d gieng khoan, Cfo che VSV gay an mon thiet bi, dudng ong khai thac dau), del, san xuat giay... Cong nghe vi sinh la mpt ITnh vtfc dang lam thay doi viec san xuat theo cong nghe truyen thong sang cong nghe than thien vdi moi tru'dng trong nhieu nganh cong nghiep.
Mpt so nhanh Cfng dung quan trpng cua cong nghe vi sinh trong cong nghiep bao gom: san xuat thtfc pham, san xuat enzyme va protein, nhien lieu sinh hpc, vat lieu sinh hpc, axit va dung moi hOu cd, di/dc pham sinh hoc (hinh 1).
Cd the thay, mu'c dp san sang cong nghe trong nadc cho san xuat va thUdng mai cac san pham VI sinh trong cong nghiep d Viet Nam con rat han che. Cac san pham chu yeu d ITnh vtfc thuc pham va do uong, tuy nhien 6 nhanh Lfng dyng nay cong nghe trong ni/dc ch? lam chu dUdc khoang 60%. Cac doanh nghiep npi dia tham gia vao ITnh vuc nay d khau san xuat va thUdng mai chua cd chung gidng cdng nghiep cung nhLf cac cdng nghe 'ien quan den chung giong.
Hinh 2. So Iirang cac doanh nghiep cong nghe vi sinh trong cong nghigp.
Hien tai trong nudc dang cd hdn 1.000 cong ty hoat dpng trong ITnh vtfc vi sinh cdng nghiep thupc cac nhdm ifng dung: cdng nghiep dapc, thac pham va do uong, thac pham chac nang, axit va dung mdi hOu cd, vat lieu sinh hpc. Trong dd, chiem ty trpng Idn la cac doanh nghiep san xuat thac pham va do uong (chu yeu la do uong cd cdn), hai ITnh vac nay chiem gan 50% sd lapng doanh nghiep trong nudc (hinh 2). Cac doanh nghiep trong nadc hien nay chu yeu tap trung vao san xuat daa tren cong nghe ngoai nhap va gia cong, thadng mai.
Tiem nang thi tradng trong ITnh vac vi sinh cdng nghiep tadng ddi ldn va cd sa khuyen khich ta Nha nudc, tuy nhien cdng nghe npi dja chaa dap ang dt/pc ky vpng ve nguon cau trong nudc.
Nang life cong nghe vi sinh irong cAng nghiep
Trong cdng nghe vi sinh, cac cdng nghe thanh phan dUdc chia thanh 4 cdng doan chinh bao gom: bao quan chung giong; tao gidng, Ien men; thu hoi va tao san pham. Hien trang nang lac cdng nghe cua cong nghe vi sinh trong
Imh vac cdng nghiep cua nadc ta nha sau:
Trong cong nghe bao quan chijng gidng, hau het cac cdng nghe thanh phan Viet Nam da lam chu. Trinh dp cdng nghe bao quan dapc danh gia tiem can so vdi the gidi (dat 76,8%). Cdng nghe thanh phan cd vai trd quan trpng nhat la bao quan ddng khd, bao quan tren thach, bao quan lanh sau. Day la 3 cdng nghe dupc sa dung phd bien va hieu qua trong nghien cau va san xuat.
Ddi vdi cdng nghe tao gidng, nhin chung Viet Nam cd nang luc trung binh yeu so vdi the gidi (dat 52%). Chung gidng tot la yeu td dau tien va quyet dinh Idn den nang suat, chat lapng, kha nang canh tranh cija san pham, nhUng chung gidng tai Viet Nam chua dap ang dupc yeu cau san pham chat lupng cao, chu yeu dupc sa dung de san xuat d quy md nho le. Cac chung gidng nay thudng cd ngudn gdc ta cac de tai nghien cau, dapc tao ra bdi cdng nghe tao gidng truyen thdng bang each phan lap va tuyen chpn - day cQng la phadng phap chpn tao gidng phd bien nhat trong nUdc
So5n.tm2020 gBNGNGHEVII
lan
I Khoa hgc - Cong nghe va Doi mdi sang tao
hien nay. Do vay, cac doanh nghiep san xuat thudng se mua trac tiep Chung gidng d nudc ngoai de san xuat quy mo cong nghiep (da phan cac chung giong cong nghiep tai Viet Nam la nhap ngoai).
Ddi vdi cong nghe Ien men, hau het cac cdng nghe thanh phan thadng se di kem vdi mdt he thdng thiet bi Ien men chuyen biet cho tang loai doi tUdng VSV, san pham. Nang lac cdng nghe Ien men dViet Nam ChT dat 62,1%
so vdi the gidi. Doanh nghiep trong nadc, dac biet la cac doanh nghiep san xuat do udng cd cdn dang lam rat tdt 6 cdng doan nay, tuy nhien cdng nghe, day chuyen thiet bj dupc nhap ngoai hoan toan.
Thu hoi va tao san pham la cdng doan cudi cung trade khi daa san pham ra thi/dng mai.
Trinh dp nang lac cdng nghe trong nudc 6 cdng doan nay bang 74,6% so vdi the gidi. Tuy nhien, do hoat ddng san xuat trong nudc con han che, nen con sd tren khdng phan anh mat bang chung cho tat ca cac nhdm ang dung, ma chu yeu the hien d cac ang dung trong san xuat thiic pham va do udng.
Qua cac so lieu phan tfch ve mac dp quan trpng va trinh dp nang lac cua cac cdng nghe thanh phan, cd the thay cdng nghe vi sinh trong cdng nghiep d nudc ta dang yeu d mdt sd cdng nghe ddng vai trd quan trpng.
Trong so cac cdng nghe thanh phan, 5 cong nghe cd vai trd quan trpng nhat theo tha tif giam dan gom: tao chung tai td hdp;
phan lap, phan loai VSV; Ien men chim theo me hieu khf; bao quan lanh sau; ket tua. Trong 5 cdng
nghe nay cd 2 cong nghe cd vai trd quan trpng nhat thudc ve cdng doan tao chung gidng. Dieu nay cho thay, Viet Nam dang rat thieu cac chung giong cdng nghiep
Ve tong the, trinh dp cdng nghe vi sinh cua Viet Nam khong qua thap so vdi the gidi, tuy nhien do chaa tap trung ngudn luc.
chua dapc dau tu ddng bd, dung ladng thi trudng chua du ldn va tfnh chuyen mdn hda trong cdng ddng doanh nghiep chaa cao, nen hien nay cd tinh trang la cac doanh nghiep hoac khdng du kmh phf dau ta, hoac sd rui ro trong thu hoi vdn vi khdng du so' ladng ddn dat hang thudng xuyen.
Xu hirang cfing nghe, lifng dung VSV trong linh uiTc cong nghiep
Xu hddng edng nghe Cac cdng nghe bao quan gidng VSV hien nay va trong tadng lai van phai dung chu yeu 4 cdng nghe, gdm ddng khd, lanh sau, f^itd Idng va tren thach (cay truyen). Bao quan gidng bang Nitd Idng la xu hadng phat trien trong tUdng lai vi cd uu diem bao quan dddc tat ca cac loai VSV, hieu qua bao quan cao, phuc hoi va sa dyng chung gidng trong bao quan dd dang.
Cdng nghe tao gid'ng ngay cang trd nen quan trpng. Su phat tnen cua sinh hpc phan ta se giup tao ra cac gidng cd nang suat cao. Dac biet, viec ang dung cdng nghe chpn gidng va tdi uu dieu kien Ien men vdi ky thuat thdng lapng cao (high throughput techniques) se giup rut ngan thdi gian chpn chung va nudi cay tang nang suat Hien nay, ngudi ta dang quan tam su dung cac ky thuat mdi (cdng nghe tao gidng tai td hdp, chinh saa gen, dot
bien diem...) nham tao cac chung gidng VSV phuc vu san xuat cho chat lupng tdt, nang suat cao.
Cac cdng nghe va thiet bi trong Ien men da va dang d mac ky thuat cao, hien dai. Cdng nghe Ien men phat trien manh vao nhOng nam 80. Hien nay cdng nghe nay chu yeu tap trung vao Ien men cac chung tai to hdp va nudi cay ndng dp te bao cao hoac tdi Lfu Ien men nham tao ra cac hdp chat tha cap d nong dp cao, ta dd tang nang suat.
Cdng nghe tinh sach nang suat cao dUdc phat trien thdng qua viec sa dung chat mang mdi trong sac ky hap phu hay mang cd kha nang hap phy tdt hdn, cho tdc dp ddng cao hon. Cdng nghe thu hoi san pham hen tuc dang ngay cang dapc sa dung pho bien thay cho cdng nghe thu hoi theo me nham rut ngan thdi gian, tiet kiem nhien lieu, cho hieu qua thu hdi cao. Vdi cac san pham smh khdi, cac cdng nghe say thang hoa, say phun, dac biet la say phun tao vi nang giup tang thdi gian bao quan, giC dUdc cac dac tfnh cua san pham trong qua trinh bao quan va sa dyng.
Xu hddng san pham Trong san xuat dUpc pham smh hoc, viec tim ra cac chat mdi, thudc mdi ludn dUdc quan tam, hoac san xuat cac dupc chat cd nguon gdc ta ddng vat, thac vat nham chu ddng ngudn nguyen lieu san xuat thudc.
Nang lapng dang la mdt van de ldn cua nhan loai, viec sa dung cac nguon nang lifpng xanh, ben vOng, trong dd cd nang lapng sinh hpc dang ngay cang dUdc quan tam. Trong san xuat nhien lieu sinh hpc, hudng tiep theo la
32 KHOAHOC \ k
g^NGNGHEViel So 5 nam 2020
Khoa hgc - Cong nghe va Doi mdi sang tao I
tien tdi san xuat cac loai nhien lieu the he 2 (ta nguyen lieu la phe phy pham nong nghiep), the he 3 (tatao, vi tao...).
Trong ITnh vac thac pham va do udng, xu the se tap trung vao san xuat cac san pham tdt cho sac khde con ngudi nhang van giQ nguyen cac ti'nh chat mui, vj...
phu hpp thj hieu am thac (thUc pham va do udng chac nang) va xu hadng chung. Vf dy: siJa chua cd bd sung probiotics, tang sac de khang, bia khdng con, nUdc gao Ien men...
Mot SO de xuat Phat trien cdng nghe Trong thdi gian tdi, chung ta nen chu trpng vao cdng nghe di truy§n va chpn gidng nham tao ra cac chung gidng cdng nghiep Lfng dung vao san xuat cac chung VSV khac nhau de tang hieu suat qua trinh Ien men va tao hUdng vi dac trung cho tang san pham thac pham hdp khau vi ngadi tieu dung hay tang gia tri cam quan cho san pham; cdng nghe tao chat mau, chat beo va phu gia thuc pham bang Ien men ta chung VSV tuyen chpn dapc va tac ddng di truyen; cdng nghe tao chiet xuat nam men va tao de cd hon hpp cac chat dinh dudng phong phu thay the ngudn ddng, thUc vat de bd sung vao cac san pham thac pham can du cac thanh phan nha protein, vitamin, khoang chat va chat kich thfch sinh hpc.
Phat trien san pham Cdng nghe vi sinh la cdng nghe tUdng dd'i lau ddi trong cdng nghe sinh hoc, nhDng ang dung cua nd trong ddi sdng la khdng the phu nhan (dd udng, sffa chua, san xuat mi chinh, cac san pham
thac pham truyen thdng sD dyng Ien men...). Tuy nhien, xu hadng phat trien mdi tren the gidi hien nay chu yeu tap trung tao nhOng san pham ang dyng trong y dUpc, cham sdc sac khoe con ngUdi va vat nudi, ben canh dd van de an toan mdi trudng sinh thai cung dapc quan tam. Mot so hadng can au tien phat trien la: san xuat khang sinh, hoat ch^t sinh hpc, san xuat cac axit hCu cd ang dyng nhieu nhu citric, lactic, acetic...
Ve cd che, chinh sach Be cac san pham cua cdng nghe vi sinh dadc san xuat, thUdng mai hda, cd chat lapng va gia thanh canh tranh dapc vdi cac san pham cung loai tren the gidi, chung tdi xm cd mdt so kien nghj sau:
Mdt la, ngoai cac cdng ty cd cdng nghe dapc chuyen giao ta nudc ngoai, thie't bi tien tien, hien dai dupc Nha nadc va vdn nadc ngoai dau tu (cac doanh nghiep san xuat vac xin va sinh pham y te), 100% von nudc ngoai (Cdng tyTNHH Vedan, Ajimoto san xuat mi chfnh, lizine) va cac doanh nghiep ldn trong nganh sOa, bia rapu, Chung ta chUa cd cac doanh nghiep cdng nghe sinh hpc ldn, dapc dau ta cac he thdng thiet bj Ien men (ca Ien men chim va Ien men be mat), thu hdi va tao san pham hien dai, dong bd. Do vay can cd chinh sach khuyen khfch doanh nghiep hoac xay dang mot sd doanh nghiep manh trong ITnh vac nay, dac biet la cac doanh nghiep khoa hoc va cdng nghe can tang ty le ndi dia hoa, tien tdi lam chu hoan toan quy trinh cdng nghe san xuat. Khuyen khich va hd trd doanh nghiep tiep nhan cac cdng nghe ta nghien cau va cung vdi cd sd nghien cau tfch
hdp, toi Uu, dUa cdng nghe vao ang dung. Nha nadc nen hd trd mdt phan kinh phf cho cac doanh nghiep trong tiep nhan cdng nghe cua cac nha khoa hpc de san xuat, phat trien san pham va dua cac san pham ra thj trudng, vi d day can khoan dau tu ldn, ham chaa nhieu rui ro.
Hai la, sd dau ta cua Nha nudc ve cd sd vat chat (thiet bi nghien cau, san xuat 6 quy md pilot, san xuat tha nghiem) cdn han che, chua dong bd ta khau chuan bi, xd ly nguyen lieu den tao san pham, nen hien nay cac san pham nghien ctfu khd di vao thj trudng vi it hap d i n cac nha dau tu do chat lUpng va gia ca khdng canh tranh dUdc vdi cac san pham cua nadc ngoai. Trong giai doan tdi can phai chu trong hdn trong dau tu, tap trung ho trp cho cac CP sd nghien cau cd tiem lac tdt ve con ngUdi de nghien cau, [am chu cac cdng nghe cdt ldi, dong bd trong quy trinh san xuat, tien tdi chuyen giao cho cac doanh nghiep ap dung.
Ba la, hien tai nguon nhan luc cd trinh dp cao (gidi ca ly thuyet va thyc hanh, ca cdng nghe va thiet bj) trong nghien cau, san xuat va phat trien cac san pham cdng nghe sinh hpc chat lupng cao cdn thieu va yeu. Vi vay, trong dao tao ngudn nhan luc can phai chu trpng dao tao ca nang lac nghien cau va nang luc ve cong nghe san xuat, gan lien vdi kha nang kiem soat dupc cac thiet bi nghien cau, san xuat ^
KHOAHOC So 5 nam 2020 goNGNGHE
lam
33
