Мы на один ключевой шаг ближе к покупке выращенных в лаборатории бургеров

Одноклеточная суспензия может быть недостающим ингредиентом в говядине, выращенной в лаборатории.

Отредактировано 2023-07-08
Корова ест сено на фермеГовядина без убоя - мечта многих, но воплотить ее в жизнь непросто.

Путь к полностью безубойному производству мясных продуктов был долгим. Существует все больше доказательств того, что производство продуктов животного происхождения - это огромный бич для планеты. Для тех плотоядных, кто любит полакомиться говяжьим бургером или вкусным куриным наггетсом, но не может смириться с тем, что мясо производится зачастую противоречивыми способами, существует множество альтернативных вариантов. Такие заменители, как котлеты из тофу, не всегда идеально подходят любителям мяса.

Одно из решений, которое изучали многие ученые и пищевая промышленность, - это разработка мяса, выращенного в лабораторных условиях, когда клетки животного берутся у животного и выращиваются самостоятельно в лабораторных условиях. Таким образом, в этих наггетсах будут настоящие куриные клетки, но для того, чтобы получить пикантную закуску, не нужно умирать. И такие продукты, выращенные в лабораторных условиях, уже производятся - мясо неубойной курицы калифорнийской компании Eat Just было одобрено для продажи в Сингапуре в 2020 году, а гонконгская компания Avant Meats разработала выращенные в лаборатории съедобные рыбьи челюсти.

Но святым Граалем мяса, выращенного в лаборатории, к которому стремятся ученые, является говядина. Говядина печально известна своим углеродным следом, а также тем, что ее трудно воссоздать в виде культивируемых клеток. В 2013 году голландский ученый впервые создал первый выращенный в лаборатории говяжий бургер, но загвоздка в том, что это спасительное для животных блюдо продается по цене около 330 000 долларов. Так получилось, что в отличие от птиц и рыб, клетки млекопитающих значительно сложнее и дороже в обработке.

"Это сложная задача, потому что, как вы знаете, культура клеток млекопитающих очень дорогая", - говорит Кася Гора, синтетический биолог и соучредитель компании SCiFi Foods, производящей мясо, выращенное на клетках. В настоящее время биофармацевтические компании являются основными крупномасштабными лабораторными разработчиками клеток млекопитающих, объясняет Гора. Такие исследования клеточных линий играют важную роль в разработке фармацевтических препаратов на ранних стадиях, однако эти процессы являются дорогостоящими. "Это работает, и это фантастика, если вы можете брать за свой продукт 1 000 000 долларов за грамм", - говорит Гора. "Но еда должна быть дешевой".

Однако Гора и команда, стоящая за компанией SCiFi Foods, которая ранее называлась Artemys Foods, совершили прорыв - коровьи клетки, которые могут снизить стоимость говядины, выращенной в клетках, в 1000 раз. Хитрость, по словам Горы, заключается в сочетании суспензии одной клетки и редактирования генов CRISPR.

Обычно при выращивании культивируемых клеток им необходимо к чему-то прикрепиться, чтобы начать расти. "Большинство животных клеток предпочитают расти прикрепленными к твердой поверхности, что имитирует условия, в которых они находятся в организме животного", - говорит Лиз Спехт, вице-президент по науке и технологиям в Good Food Institute, некоммерческой организации, занимающейся альтернативным ускорением производства белка. "Но при крупномасштабном выращивании клеток ограничение только поверхностно-адгезивными клетками представляет собой проблему, поскольку для производства большого количества мяса требуется большая площадь поверхности - вспомните, как тонко клетки растут на поверхности чашки с клеточной культурой".

Для борьбы с этим обычно компании используют крошечные бусинки, на которые клетки приклеиваются, но по мере накопления клеточных масс они могут стать громоздкими и столкнуться или повредить другие растущие клеточные бусинки, добавляет Шпехт. Ее команда обнаружила, что более эффективным подходом является выращивание в одноклеточной суспензии, или когда клетки просто плавают сами по себе, как дрожжи в пивоваренном сосуде. Без бисера или вообще без какой-либо поверхности затраты снижаются, а эффективность возрастает.

Гора и ее команда добились впечатляющих успехов, используя метод суспензии одноклеточных, в результате чего получилась говядина, не слишком далекая от настоящей. Используя CRISPR Cas9, ученые могут уменьшить функции определенных генов или заменить их другими генами дикого типа, чтобы убедить их, что они "счастливы расти в одноклеточной суспензии", - говорит Гора. Затем команда может поместить эти клетки в биореакторы - сосуды, предназначенные для выращивания организмов в контролируемых условиях, что делает масштабирование довольно простым, добавляет она.

Однако между продуктом SCiFi и супердорогим голландским лабораторным бургером есть существенная разница - эти клетки будут использоваться в качестве ингредиента в основном растительных бургерах, а не составлять их целиком. Таким образом, вместо того, чтобы создавать с нуля каркас для полностью лабораторного бургера из говядины, Гора говорит, что использование структуры вегетарианского бургера позволит получить лучшее из обоих миров.

"По сути, эта стратегия решает проблему стоимости культивированного мяса, а также решает проблему вкуса растительного мяса", - говорит она. Компания прогнозирует, что пилотная партия их бургеров будет стоить около 10 долларов за бургер. Но, скорее всего, пройдет еще несколько лет, прежде чем средний покупатель сможет попробовать один из них, тем более что FDA еще не одобрило подобный продукт для продажи.

Как и в случае с большинством разработок альтернатив мясу, существуют обоснованные опасения относительно будущего мяса из культивированных клеток. Издание Counter опубликовало подробный отчет о некоторых из основных вопросов, которые все еще остаются в связи с этими видами продуктов, таких как вероятность надежного масштабирования этих проектов, проблема заражения потенциально опасными вирусами живых клеток в культуре или возможность производства определенных клеток без сбора фетальной бычьей сыворотки от убитых коров. Некоторые ученые утверждают, что мясо, выращенное в лабораторных условиях, может оказать большее воздействие на изменение климата, чем традиционные методы.

Ученые также выразили обеспокоенность тем, что культивированное мясо не обязательно изменит или перевернет наше представление о существующей сегодня неустойчивой продовольственной системе. "Но если клеточное сельское хозяйство собирается улучшить систему, которую оно вытесняет, то критики правы: оно должно расти таким образом, чтобы не перекладывать реальные затраты на производство на работников, потребителей и окружающую среду", - пишут исследователи из Университета Дьюка и Университета Джонса Хопкинса в статье для Guardian.

Хотя многие компоненты процесса исследования и производства еще требуют доработки, эра выращенного в лаборатории или выращенного на клетках мяса быстро приближается.