Kawałek soczystej wołowiny bez zabijania zwierząt. Nowa metoda drastycznie obniża koszty „mięsa z probówki”

Wydawałoby się, że rolnictwo komórkowe – etyczna i przyjazna dla środowiska alternatywa dla tradycyjnego chowu – szybko podbije nasze supermarkety. Niestety, inżynieria tkankowa to wciąż niezwykle kosztowny proces. Badanie opublikowane na łamach czasopisma „Current Research in Food Science” sugeruje, że główną barierę finansową można wreszcie przeskoczyć. Pozostanie więc walka – być może nawet trudniejsza – z naszymi przyzwyczajeniami.

Mięso z probówki – jak to działa?

Tradycyjna hodowla zwierząt (w szczególności bydła) to ogromne obciążenie dla naszej planety. Według danych FAO odpowiada ona za około 14,5% globalnych emisji gazów cieplarnianych, pochłaniając jednocześnie gigantyczne zasoby wody pitnej i gruntów. Produkcja w bioreaktorach polega na pobraniu od żywego zwierzęcia mikroskopijnej próbki tkanki (to bezbolesna dla zwierzęcia biopsja) i stymulowaniu komórek do podziału. W teorii, z próbki wielkości ziarnka pieprzu można wyhodować całe tony pełnowartościowego, bezpiecznego mięsa. I to wolnego od antybiotyków.

Kosztowny problem z pożywką

Do tej pory największą zmorą laboratoriów pracujących nad mięsem z probówki były same pożywki. Aby bydlęce komórki macierzyste chciały się swobodnie namnażać i przekształcać w pełnoprawną tkankę, potrzebują precyzyjnych białek, czyli tzw. czynników wzrostu. Substancje te, nieustannie rozpuszczane w ogromnych ilościach płynów hodowlanych, odpowiadają za ponad 95% wszystkich kosztów laboratoryjnej produkcji.

Naukowcy z Hebrew University of Jerusalem wpadli na genialny w swojej prostocie pomysł. Zamiast ciągle wzbogacać płynną pożywkę drogocennymi czynnikami wzrostu, postanowili wbudować te kluczowe białka bezpośrednio w strukturę, na której rośnie mięso. Pozwoliło to na błyskawiczne zmniejszenie ilości preparatów o dziesięciokrotnie, przy jednoczesnym zachowaniu idealnego tempa wzrostu.

To celulozowe domy dla komórek

Jak to konkretnie działa? Sercem tego systemu jest porowate, celulozowe rusztowanie. Badacze stworzyli w pełni roślinną strukturę utkaną z równoległych mikrotuneli. Taka „gąbka” znakomicie naśladuje naturalną macierz zewnątrzkomórkową (ECM) tkanki mięśniowej zwierząt.

Rozsiane na tym rusztowaniu mezenchymalne komórki macierzyste krów rozwijały się modelowo. Wykazywały znakomitą przyczepność i rosły wzdłuż celulozowych włókien, tworząc uporządkowaną przestrzennie tkankę. W trakcie wielotygodniowej hodowli komórki z powodzeniem wykształciły odpowiednie białka mięśniowe oraz tłuszcze. Biologiczne dojrzewanie radykalnie zwiększyło sztywność struktury, upodabniając jej opór na ściskanie do parametrów tradycyjnej, surowej polędwicy.

Najważniejsze – czy takie mięso smakuje? Kulinarny test patelni

Ostateczny egzamin odbył się w kuchni. Izraelscy badacze usmażyli wyhodowaną wołowinę w wysokiej temperaturze. Tkanka zachowała doskonałą stabilność, a na jej powierzchni zaszła klasyczna reakcja Maillarda – chemiczny proces brązowienia, który odpowiada za charakterystyczny smak i aromat pieczonego mięsa. Testy mechaniczne przeprowadzone po obróbce termicznej bezdyskusyjnie potwierdziły, że włóknista tekstura steka z probówki jest uderzająco podobna do naturalnej wołowiny. – Nasze wyniki pokazują, że możemy radykalnie zmienić ekonomię rolnictwa komórkowego, nie pogarszając przy tym jakości samej tkanki – podkreśla autorka badania, dr Sharon Schlesinger.

Przytwierdzenie czynników wzrostu do rusztowania daje komórkom natychmiastowy dostęp do sygnałów rozwojowych, co niemal całkowicie eliminuje straty surowców. Kolejnym celem inżynierów będzie dostosowanie systemu do pożywek całkowicie wolnych od surowicy i przystosowanie produkcji do masowych standardów komercyjnych. Drastyczna obniżka kosztów sprawia, że już niedługo na naszych sklepowych półkach powinniśmy zobaczyć „mięso z próbówki”. Tylko jak na nie zareagujemy?

Źródło: Current Research in Food Science

Nasz autor

Jonasz Przybył

Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.