Trong khuôn khổ chuyến thăm và làm việc của PGS. TS. Clemens Karl Peterbauer (Đại học BOKU, Áo) với nhóm nghiên cứu mạnh Vi sinh vật và An toàn thực phẩm về dự án ASEA 19-2024: “Phân giải amine sinh học bởi enzyme từ nguồn vi khuẩn chịu mặn” do Cơ quan Giáo dục và Quốc tế của Áo (OeAD) phối hợp với Bộ Giáo dục Liên bang Áo tài trợ, chiều ngày 10/04/2026, tại Hội trường Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, PGS. TS. Clemens Karl Peterbauer đã có buổi seminar chia sẻ với chủ đề “Hệ tế bào cho sản xuất enzyme ngoại bào”.
Tham dự Seminar có PGS. TS. Nguyễn Hoàng Anh – Trưởng khoa Công nghệ thực phẩm, PGS. TS. Nguyễn Thị Thanh Thủy – Trưởng nhóm NCM Vi sinh vật và An toàn thực phẩm, các Thầy Cô, nhà khoa học, sinh viên đến từ Khoa Công nghệ thực phẩm và Công nghệ sinh học.
Tại buổi seminar, PGS. TS. Clemens Karl Peterbauer đã trình bày chuyên sâu về công nghệ tế bào trong sản xuất enzyme ngoại bào – một hướng nghiên cứu quan trọng, có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong đó, hệ tế bào (cell factories) được hiểu là các hệ thống sinh học được thiết kế bằng kỹ thuật di truyền, sử dụng vi khuẩn, nấm men hoặc tế bào động vật để sản xuất enzyme ở quy mô công nghiệp.
Sản xuất enzyme ngoại bào được xem là một chiến lược có nhiều ưu điểm, cho phép enzyme được tiết trực tiếp ra môi trường nuôi cấy thay vì tích tụ trong tế bào. Cách tiếp cận này giúp giảm đáng kể chi phí thu hồi và tinh sạch, hạn chế độc tính nội bào, đồng thời góp phần bảo vệ enzyme khỏi sự phân hủy bởi các enzyme nội bào của tế bào chủ.
Hiện nay, một số hệ tế bào phổ biến được sử dụng cho sản xuất enzyme ngoại bào bao gồm các vi khuẩn như Bacillus subtilis, Escherichia coli, Streptomyces lividans, các vi khuẩn thuộc chi Amycolatopsis; các loài nấm men như Saccharomyces cerevisiae; cùng các hệ nấm sợi như Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Penicillium hoặc các chủng nấm Trichoderma reesei, Neurospora crassa… Ở sinh vật nhân thực, enzyme được vận chuyển qua lưới nội chất và bộ Golgi, nhờ đó được gấp cuộn đúng cấu trúc và có thể trải qua các biến đổi sau dịch mã, chẳng hạn như glycosyl hóa – điều mà vi khuẩn thường không thực hiện được. Nhờ vậy, các enzyme phức tạp, đòi hỏi cấu trúc không gian ba chiều chính xác hoặc hoạt tính sinh học cao, có thể được tạo ra với chất lượng gần với tự nhiên hơn.
Bên cạnh những lợi ích nổi bật như quy trình thu hồi và tinh sạch đơn giản hơn, năng suất cao hơn và enzyme thu được thường ổn định hơn trong môi trường ngoài tế bào, công nghệ này vẫn còn đối mặt với một số thách thức như hiệu suất tiết chưa cao, enzyme có thể bị phân hủy bởi protease ngoại bào hoặc gặp hiện tượng gấp cuộn sai cấu trúc. Để khắc phục, các nhà nghiên cứu hiện đang tập trung vào giải pháp như tối ưu hóa tín hiệu dẫn đường, đồng biểu hiện các thành phần hỗ trợ và chỉnh sửa hệ gen của tế bào chủ. Công nghệ này hiện giữ vai trò quan trọng trong sản xuất enzyme công nghiệp phục vụ các lĩnh vực như chất tẩy rửa, thực phẩm, dược phẩm và nhiên liệu sinh học, góp phần thúc đẩy phát triển nền kinh tế sinh học xanh và bền vững.
Buổi seminar diễn ra trong không khí trao đổi, thảo luận sôi nổi, góp phần nâng cao hiểu biết về các công nghệ sinh học phân tử hiện nay, đồng thời gợi mở nhiều hướng ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm, công nghệ sinh học và mở ra các cơ hội hợp tác nghiên cứu quốc tế trong thời gian tới
Nhóm VSV và An toàn thực phẩm, Khoa Công nghệ thực phẩm