Σε ένα σημαντικό άλμα προς το μέλλον του εργαστηριακά καλλιεργημένου κρέατος, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τόκιο ανέπτυξαν έναν νέο βιοαντιδραστήρα που μιμείται το κυκλοφορικό σύστημα για να παράγει ρεαλιστικά τεμάχια μυϊκού ιστού κοτόπουλου – χωρίς φτερά, χωρίς ράμφη, χωρίς φάρμες.
Το σύστημά τους, όπως περιγράφεται στο περιοδικό Trends in Biotechnology, κατάφερε να παράξει πάνω από 10 γραμμάρια δομημένου κοτόπουλου, φέρνοντας ενδεχομένως πιο κοντά το όνειρο του καλλιεργημένου κρέατος ολικής αλέσεως στο πιάτο μας.
«Η μελέτη μας παρουσιάζει μια επεκτάσιμη, από-τα-πάνω-προς-τα-κάτω στρατηγική για την παραγωγή καλλιεργημένου κρέατος ολικής αλέσεως χρησιμοποιώντας έναν διαπερατό από υγρά βιοαντιδραστήρα με κοίλες ίνες», δήλωσε πρόσφατα ο επικεφαλής συγγραφέας Σότζι Τακεούτσι, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο.
«Αυτό το σύστημα επιτρέπει την κατανομή, ευθυγράμμιση και συστολή των κυττάρων, καθώς και βελτιωμένες ιδιότητες σχετικές με την τροφή».
Η πρόκληση της υφής του κοτόπουλου με ίνες
Η παροχή οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στην καλλιέργεια τεχνητού κρέατος. Στους ζωντανούς οργανισμούς, τα αιμοφόρα αγγεία μεταφέρουν αυτά τα βασικά στοιχεία στους ιστούς. Όμως η διάχυση από μόνη της δεν επαρκεί σε τεχνητά περιβάλλοντα, ειδικά για πιο παχιές τομές. Χωρίς ένα «κυκλοφορικό σύστημα», οι καλλιεργημένοι ιστοί συνήθως δεν μπορούν να αναπτυχθούν πέρα από το 1 χιλιοστό πάχους, που δεν αρκεί για ένα ζουμερό φιλέτο κοτόπουλου.
Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, η ομάδα του Τακεούτσι στράφηκε σε ένα απρόσμενο εργαλείο: ημιδιαπερατές κοίλες ίνες – τις ίδιες που χρησιμοποιούνται σε φίλτρα νερού και μηχανήματα αιμοκάθαρσης στο σπίτι.
«Αυτές οι ίνες μιμούνται τα αιμοφόρα αγγεία ως προς την ικανότητά τους να μεταφέρουν θρεπτικά συστατικά στους ιστούς», σημείωσε ο Τακεούτσι.
«Είναι συναρπαστικό να ανακαλύπτουμε ότι αυτές οι μικροσκοπικές ίνες μπορούν επίσης να βοηθήσουν αποτελεσματικά στη δημιουργία τεχνητών ιστών και, ενδεχομένως, ολόκληρων οργάνων στο μέλλον».
Οι ερευνητές κατασκεύασαν έναν βιοαντιδραστήρα κοίλων ινών (HFB) χρησιμοποιώντας μια διάταξη 50 ινών για να αναπτύξουν μυϊκό ιστό κοτόπουλου σε κλίμακα εκατοστών. Για μεγαλύτερη παραγωγή, χρησιμοποίησαν ρομποτικό σύστημα για να συναρμολογήσουν μια διάταξη με πάνω από 1.100 ίνες, επιτυγχάνοντας την παραγωγή άνω των 10 γραμμαρίων καλλιεργημένου κοτόπουλου χρησιμοποιώντας κύτταρα ινοβλαστών, που βοηθούν στη δημιουργία συνδετικού ιστού.
Αυτή η μέθοδος ξεπερνά το συνηθισμένο αλεσμένο καλλιεργημένο κρέας και προσεγγίζει την υφή και δομή του παραδοσιακού κρέατος ολικής αλέσεως.
«Το καλλιεργημένο κρέας προσφέρει μια βιώσιμη και ηθική εναλλακτική στο συμβατικό κρέας», δήλωσε ο Τακεούτσι.
«Ωστόσο, η αναπαραγωγή της υφής και της γεύσης του κρέατος ολικής αλέσεως παραμένει δύσκολη. Η τεχνολογία μας επιτρέπει την παραγωγή δομημένου κρέατος με βελτιωμένη υφή και γεύση, επιταχύνοντας ενδεχομένως την εμπορική του βιωσιμότητα».
Κοτόπουλο εν μέσω γρίπης των πτηνών
Αυτή η πρόοδος στο καλλιεργημένο κρέας θα μπορούσε να έχει σοβαρές επιπτώσεις στην καταπολέμηση της γρίπης των πτηνών, μιας αυξανόμενης παγκόσμιας απειλής. Τα παραδοσιακά πτηνοτροφεία, όπου τα ζώα συνωστίζονται σε κλειστούς χώρους, δημιουργούν ιδανικές συνθήκες για ιούς όπως ο H5N1 να εξαπλωθούν και να μεταλλαχθούν. Οι επιδημίες όχι μόνο απειλούν την υγεία ζώων και ανθρώπων, αλλά οδηγούν σε μαζικές θανατώσεις, οικονομικές απώλειες και διακοπές στην εφοδιαστική αλυσίδα τροφίμων.
Καθώς οι επιδημίες γρίπης των πτηνών γίνονται συχνότερες και πιο σοβαρές, τεχνολογίες όπως ο συγκεκριμένος βιοαντιδραστήρας – που δημιουργεί κοτόπουλο χωρίς πραγματικό κοτόπουλο – μπορούν να βοηθήσουν στη θωράκιση των συστημάτων διατροφής απέναντι σε βιολογικά και οικονομικά σοκ.
Αυτή η τεχνολογία έχει επίσης σημαντικές προεκτάσεις και σε άλλους τομείς, πέρα από τη γεωργία.
«Το σύστημα αυτό προσφέρει μια πρακτική εναλλακτική στις αγγειακές μεθόδους και ενδέχεται να επηρεάσει όχι μόνο την παραγωγή τροφής αλλά και την αναγεννητική ιατρική, τη δοκιμή φαρμάκων και τη βιοϋβριδική ρομποτική», σημείωσε ο Τακεούτσι.
Με άλλα λόγια, το ίδιο σύστημα που χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη κρέατος κοτόπουλου θα μπορούσε κάποτε να συμβάλει στην καλλιέργεια λειτουργικών ιστών για μεταμοσχεύσεις, στη δοκιμή νέων φαρμάκων σε τεχνητά όργανα ή ακόμη και ως «ζωντανός» μυς για μαλακά ρομπότ.
Βελτιώνοντας την εγκατάσταση
Ακόμα και με αυτή την επιτυχία, υπάρχουν πολλά που πρέπει να βελτιωθούν. Ο Τακεούτσι επισημαίνει αρκετές προκλήσεις, όπως η βελτίωση της παροχής οξυγόνου για ακόμα μεγαλύτερες κατασκευές ιστού, η αυτοματοποίηση της απομάκρυνσης των κοίλων ινών μετά την ανάπτυξη των ιστών και η χρήση υλικών που είναι κατάλληλα για τρόφιμα ή ακόμη και βρώσιμα.
Ως λύσεις, ο Τακεούτσι προτείνει την ενσωμάτωση τεχνητών φορέων οξυγόνου – ουσιαστικά υποκατάστατα των ερυθρών αιμοσφαιρίων – και την ανάπτυξη βρώσιμων ή ανακυκλώσιμων ινών που θα απλοποιούν τη διαδικασία παραγωγής.
Παρότι η μέρα που θα παραγγέλνουμε φιλέτο καλλιεργημένου κοτόπουλου στο σούπερ μάρκετ αργεί ακόμα, αυτός ο βιοαντιδραστήρας τύπου κυκλοφορικού φέρνει αυτό το μέλλον πιο κοντά.
VIA: FoxReport.gr
