Фейковый стейк: ученые готовятся выращивать искусственное мясо кусками

"Мясо, которое вы употребляете в пищу, если вы не вегетарианец, это мышцы животных. Но животные - это не только мышцы. У них есть органы и кости, которые большинство американцев не потребляют. Животным нужна еда, вода, пространство и социальные связи. Они производят отходы. Фермеры тратят много энергии и ресурсов на выращивание сложных организмов, создавая при этом отходы, и все только для того, чтобы затем получить отдельные куски мяса, которые можно продать. Было бы проще, более гуманно и менее расточительно производить только те части, которые нужны людям", - говорит Натали Рубио, клеточный биолог из Университета Тафтса в США.

"C помощью клеточной биологии и тканевой инженерии можно выращивать только мышечную и жировую ткани. Это называется культивированное (искусственное) мясо", - пишет автор, рассказывая, что "ученые обеспечивают клетки теми же ресурсами, которые необходимы им для роста, только вне тела животного: питательными веществами, кислородом, влажностью и молекулярными сигналами от соседних клеток. Пока исследователям удается выращивать культивированные группы клеток, которые можно превратить в переработанное мясо, например, в гамбургер или колбасу".

Но биоинженеры уже решают следующую более сложную задачу: выращивание структурированных кусков мяса, такие как стейк или куриная отбивная. Каждый кусок представляет собой матрицу мышечных и жировых клеток, переплетенных кровеносными сосудами и облаченных в соединительную ткань. (...) Задача тех, кто занимается клеточными исследованиями в области сельского хозяйства, состоит в том, чтобы имитировать эту сложную структуру мяса . (...) Мы можем выращивать мышечные и жировые клетки в чашке Петри, но кровеносные сосуды и соединительная ткань не производятся самопроизвольно, как в организме животных.

"Чтобы создать любое искусственное мясо, исследователи берут небольшое количество ткани коровы, свиньи или курицы и выделяют отдельные клетки, - поясняет Натали Рубио. - Затем биоинженеры (...) помещают клетки в пластиковые колбы и снабжают их питательными веществами, кислородом и влагой, в то же время поддерживая нужную температуру.Клетки счастливы и могут делиться в геометрической прогрессии, создавая все больше и больше клеток. При выращивании на пластике клетки будут продолжать делиться до тех пор, пока они не заполнят всю доступную площадь поверхности. В результате получается плотный слой толщиной в одну клетку. Как только клетки перестают делиться, они начинают созревать. Мышечные клетки сливаются вместе, образуя длинные мышечные волокна, а жировые клетки начинают вырабатывать липиды. Исследователи могут объединить группы этих клеток, чтобы создать переработанные мясные продукты, такие как гамбургеры, хот-доги и колбасы".

Но без кровеносных сосудов и соединительной ткани нельзя получить организованную трехмерную ткань - а это то, что нужно для структурированных кусков мяса, таких как стейк, куриная грудка и бекон. Чтобы преодолеть эту проблему, ученые могут использовать биоматериалы для воспроизведения структуры и функции кровеносных сосудов (для переноса питательных веществ и кислорода) и соединительной ткани (для организации и текстуры). Эта область исследований называется скаффолд-технологией.

Для пищевого применения скаффолды - каркасы для выращивания клеток должны поддерживать рост клеток, но также важно, чтобы они были недорогими, съедобными и экологически чистыми в производстве. Среди некоторых распространенных биоматериалов для пищевого применения - целлюлоза из растений, углевод под названием хитозан из грибов и углевод под названием альгинат из водорослей.

"Даю "рецепт" создания искусственного мяса, который я разрабатывала в лаборатории, - пишет Рубио. - Сначала создайте соответствующий каркас. Выделите хитозан из грибов и растворите его в воде для создания вязкого геля. Поместите гель в пробирку и один конец подвергните воздействию холодного вещества, такого как сухой лед или жидкий азот. Вся пробирка с гелем будет медленно замерзать, начиная с холодного конца. Затем замороженный гель может быть высушен вымораживанием (..),в результате чего получается сухой губчатый материал. В результате направленного замораживания формируется губка с небольшими длинными выровненными порами, напоминающими пучок соломинок, а также мышечную ткань. Затем вместо выращивания мяса на плоском пластике можно перенести клетки на эту трехмерную губку, чтобы обеспечить большую площадь поверхности для выращивания более толстой ткани. Поры также могут помочь распределить питательные вещества и кислород по всей ткани. К настоящему моменту с помощью этой техники моя лаборатория может производить небольшие кусочки мяса размером менее сантиметра - слишком маленькие для готовки, но для начала это неплохо".

"Как только исследователи найдут материалы и методы, которые действительно хорошо работают, мы приступим к созданию больших партий, - подчеркивает клеточный биолог. - Тогда главными задачами будет расширение процесса и снижение стоимости, чтобы продукты из искусственного мяса стали конкурентоспособными по сравнению с фермерскими мясными продуктами. (...) Я с нетерпением жду, что будет дальше. Еще немного исследований, времени, финансирования и удачи, и меню из искусственного мяса 2.0 будет включать стейки и свиные отбивные, которые придутся по вкусу многим любителям мяса.

Перевод Inopressa.ru