Οι κυτταρικές καλλιέργειες συχνά καλλιεργούνται σε τρυβλία Petri. Wladimir Bulgar/Science Photo Library μέσω Getty Images

Μπορεί να είσαι αρκετά μεγάλος για να θυμάσαι το διάσημο "Πού είναι το βοδινό;Οι διαφημίσεις της Wendy. Αυτή η ερώτηση μπορεί να τεθεί σε διαφορετικό πλαίσιο από τότε Οι ρυθμιστικές αρχές των ΗΠΑ ενέκριναν την πώληση κρέατος κοτόπουλου που καλλιεργείται στο εργαστήριο από καλλιεργημένα κύτταρα τον Ιούνιο του 2023.

Η ανάπτυξη ζωικών κυττάρων στο εργαστήριο δεν είναι καινούργια. Οι επιστήμονες έχουν καλλιεργήσει ζωικά κύτταρα σε τεχνητά περιβάλλοντα από τα 1950, εστιάζοντας αρχικά στη μελέτη της αναπτυξιακής βιολογίας και του καρκίνου. Αυτή η τεχνική παραμένει ένα από τα κύρια εργαλεία στην έρευνα της επιστήμης της ζωής, ειδικά για ανάπτυξη φαρμάκων.

Το USDA ενέκρινε το κοτόπουλο καλλιέργειας κυττάρων στις 21 Ιουνίου 2023.

Τι είναι οι κυτταροκαλλιέργειες;

Οι κυτταρικές καλλιέργειες τυπικά αναπτύσσονται χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε από τα δύο φυσικά ή τεχνητά μέσα ανάπτυξης. Τα φυσικά μέσα περιλαμβάνουν βιολογικά υγρά φυσικής προέλευσης, ενώ τα τεχνητά μέσα περιλαμβάνουν τόσο οργανικά όσο και ανόργανα θρεπτικά συστατικά και ενώσεις. Και τα δύο περιέχουν τα απαραίτητα συστατικά για την ενίσχυση της ανάπτυξης και της ανάπτυξης των κυττάρων. Αυτά τα συστατικά περιέχουν συνήθως θρεπτικά συστατικά όπως βιταμίνες, υδατάνθρακες, αμινοξέα και άλλα μόρια που παρέχουν το καύσιμο για την ανάπτυξη και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων.

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν κύτταρα που αναπτύσσονται με καλλιέργεια ιστού για να απαντήσουν α ποικιλία πειραματικών ερωτήσεων. Ως βιοχημικός, χρησιμοποιώ τεχνικές καλλιέργειας φυτικών ιστών στα μαθήματα και το ερευνητικό μου πρόγραμμα. Οι ερευνητές μπορούν να προσθέσουν ιούς, βακτήρια, μύκητες, ορμόνες, βιταμίνες και άλλα παθογόνα ή ενώσεις σε κύτταρα που αναπτύσσονται σε καλλιέργεια για να παρατηρήσουν πώς διαφορετικοί παράγοντες επηρεάζουν τη συμπεριφορά ή τη λειτουργία των κυττάρων, ειδικά όσον αφορά τα γονίδια που ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται στο κύτταρο και ποιες πρωτεΐνες ανταποκρίνονται σε αυτά τα παθογόνα ή ενώσεις.

In ανάπτυξη φαρμάκων, η ανάπτυξη κυττάρων σε καλλιέργεια είναι συνήθως το πρώτο βήμα προτού τα πιθανά υποψήφια φάρμακα μπορούν να δοκιμαστούν σε ζώα.

Οι κυτταρικές καλλιέργειες περιλαμβάνουν την ανάπτυξη κυττάρων έξω από το φυσικό τους περιβάλλον.

Πώς παρασκευάζεται το κρέας που καλλιεργείται στο εργαστήριο;

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν παρόμοιες τεχνικές για να καλλιεργούν κρέας στο εργαστήριο. Η διαδικασία μπορεί γενικά να αναλυθεί σε τρία σημαντικά βήματα.

Το πρώτο βήμα περιλαμβάνει την αφαίρεση ενός μικρού αριθμού κυττάρων - συνήθως μυϊκών ή βλαστοκυττάρων - από ένα ζώο κατά τη διάρκεια μιας αβλαβούς και ανώδυνης διαδικασίας. Βλαστοκύτταρα είναι κύτταρα από έναν οργανισμό που δεν είναι εξειδικευμένα και μπορούν να χειριστούν στο εργαστήριο για να μετατραπούν σε πολλούς διαφορετικούς τύπους κυττάρων αυτού του οργανισμού.

Το επόμενο βήμα είναι η καλλιέργεια των κυττάρων. Τα κύτταρα τοποθετούνται σε τεχνητό περιβάλλον ευνοϊκό για την ανάπτυξή τους. Λόγω της μεγάλης ποσότητας κυττάρων που πρέπει να αναπτυχθούν για την παραγωγή κρέατος, τα κύτταρα επωάζονται σε βιοαντιδραστήρα – μια χαλύβδινη δεξαμενή που παρέχει ελεγχόμενη θερμοκρασία, υγρασία, πίεση και συνθήκες αποστείρωσης – με το κατάλληλο μέσο για τη διευκόλυνση της ανάπτυξης. Τα μέσα ανάπτυξης αλλάζουν πολλές φορές για να ενθαρρύνουν τα κύτταρα να διαφοροποιηθούν και να πολλαπλασιαστούν στα τρία κύρια συστατικά του κρέατος: μυς, λίπος και συνδετικός ιστός.

Στο τελευταίο στάδιο της διαδικασίας, γνωστό ως σκαλωσιά, τα κελιά οργανώνονται και συσκευάζονται σφιχτά μεταξύ τους για να δημιουργήσουν το επιθυμητό μέγεθος, σχήμα και κοπή κρέατος για κατανάλωση.

Η παρασκευή καλλιεργημένου κρέατος έχει σημειώσει μεγάλη πρόοδο στο εργαστήριο, αλλά υπάρχει ακόμα πολύς δρόμος.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του καλλιεργημένου κρέατος

Υπάρχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα στην καλλιέργεια κρέατος μέσω τεχνικών κυτταροκαλλιέργειας. Ενώ το καλλιεργημένο κρέας μπορεί να παράγει σχετικά λιγότερα αέρια θερμοκηπίου από τη συμβατική κτηνοτροφική παραγωγή συγκεκριμένες συνθήκες, ερευνητές πρέπει να τελειοποιηθεί η διαδικασία προτού μπορέσει να είναι οικονομικά αποδοτική και σε κλίμακα.

Μια ανάλυση του 2021 υπολόγισε ότι το κρέας που καλλιεργήθηκε στο εργαστήριο θα κοστίζει 17 έως 23 $ ανά λίβρα για την παραγωγή, και αυτό δεν περιλαμβάνει σήμανση παντοπωλείων. Σε σύγκριση, ο συμβατικός κιμάς βοείου κρέατος συνήθως κοστίζει λίγο κάτω από $5 ανά λίβρα.

Μια 2021 Έκθεση McKinsey εκτιμά ότι θα χρειαστεί περίπου 220 εκατομμύρια έως 440 εκατομμύρια λίτρα χωρητικότητας βιοαντιδραστήρα να καλύψει το 1% του τρέχοντος μεριδίου αγοράς πρωτεϊνών, αλλά η τρέχουσα χωρητικότητα του βιοαντιδραστήρα ξεπερνά τα 200 εκατομμύρια λίτρα. Υπάρχουν επίσης ανησυχίες σχετικά με τους βιολογικούς περιορισμούς της ανάπτυξης μεγάλου αριθμού διαφόρων τύπων κυττάρων στον ίδιο βιοαντιδραστήρα.

Το κρέας που καλλιεργείται στο εργαστήριο μπορεί βελτίωση της καλής διαβίωσης των ζώων και είναι λιγότερο πιθανό να μεταφέρουν ασθένειες ή να προκαλέσουν τροφιμογενείς ασθένειες. Ωστόσο, οι καταναλωτές μπορεί επίσης να αντιληφθούν ότι το κρέας που καλλιεργείται στο εργαστήριο είναι αφύσικο ή να ανησυχούν για τη γεύση του.

Οι εταιρείες πιθανότατα δίνουν προσοχή και προσαρμόζονται στην ανταπόκριση του κοινού. Για να βάλουμε τα πράγματα στη θέση τους, το το πρώτο μπιφτέκι που καλλιεργήθηκε στο εργαστήριο κόστισε 330,000 $ για να δημιουργηθεί το 2013. Η τιμή έχει πέσει σε κάτι λιγότερο από $10 ανά μπιφτέκι σήμερα, κάτι που είναι αξιοσημείωτη πρόοδος σε μόλις μια δεκαετία.

Σχετικά με το Συγγραφέας

André O. Hudson, Κοσμήτορας του Κολλεγίου Επιστημών, Καθηγητής Βιοχημείας, Rochester Institute of Technology

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικές Βιβλία:

Αλάτι, Λίπος, Οξύ, Θερμότητα: Κατακτήστε τα Στοιχεία του Καλού Μαγειρέματος

από τους Samin Nosrat και Wendy MacNaughton

Αυτό το βιβλίο προσφέρει έναν περιεκτικό οδηγό για τη μαγειρική, εστιάζοντας στα τέσσερα στοιχεία του αλατιού, του λίπους, του οξέος και της θερμότητας και προσφέρει ιδέες και τεχνικές για τη δημιουργία νόστιμων και καλά ισορροπημένων γευμάτων.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

The Skinnytaste Cookbook: Light on Calories, Big on Flavor

της Τζίνα Χομόλκα

Αυτό το βιβλίο μαγειρικής προσφέρει μια συλλογή από υγιεινές και νόστιμες συνταγές, με έμφαση σε φρέσκα υλικά και τολμηρές γεύσεις.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Επιδιόρθωση τροφίμων: Πώς να σώσουμε την υγεία μας, την οικονομία μας, τις κοινότητές μας και τον πλανήτη μας--Μια μπουκιά τη φορά

από τον Δρ Mark Hyman

Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ των τροφίμων, της υγείας και του περιβάλλοντος, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη δημιουργία ενός πιο υγιεινού και πιο βιώσιμου συστήματος τροφίμων.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

The Barefoot Contessa Cookbook: Secrets from the East Hampton Specialty Food Store for Simple Entertaining

από την Ina Garten

Αυτό το βιβλίο μαγειρικής προσφέρει μια συλλογή από κλασικές και κομψές συνταγές από την αγαπημένη Barefoot Contessa, με επίκεντρο τα φρέσκα υλικά και την απλή προετοιμασία.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Πώς να μαγειρέψετε τα πάντα: Τα βασικά

από τον Mark Bittman

Αυτό το βιβλίο μαγειρικής προσφέρει έναν περιεκτικό οδηγό για τα βασικά της μαγειρικής, που καλύπτει τα πάντα, από τις δεξιότητες στο μαχαίρι έως τις βασικές τεχνικές και προσφέρει μια συλλογή από απλές και νόστιμες συνταγές.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία