پیشرفت تازه در کشت گوشت آزمایشگاهی

 در روش جدید کشت گوشت آزمایشگاهی، از الیاف توخالی ظریف برای رساندن اکسیژن و مواد مغذی به سلول‌های عضله‌ی مرغ در ژلی معلق استفاده می‌شود. این روش به دانشمندان امکان داد تکه‌هایی از گوشت تا طول دو سانتی‌متر و ضخامت یک سانتی‌متر پرورش دهند.

پژوهشگران بر این باورند که رآکتور زیستی با الیاف توخالی، راه را برای تولید برش‌های کامل از گوشت مرغ، گاو، خوک و ماهی در آزمایشگاه هموار می‌کند. این فناوری همچنین پتانسیل تولید اندام‌های عملکردی را نیز دارد.

پروفسور شوجی تاکئوچی، از دانشگاه توکیو، برای حل مشکل اندازه در گوشت‌های کشت‌شده در آزمایشگاه، رآکتوری زیستی ساخت که سلول‌های زنده را در یک ژل نگه می‌دارد و با استفاده از الیاف نیمه‌نفوذ‌پذیر ظریفی که از درون ماده می‌گذرند، آن‌ها را با اکسیژن و مواد مغذی تغذیه می‌کند.

پرفیوژن (جریان تغذیه) توسط الیاف توخالی در رآکتور زیستی

تصویر میکرو-CT از گوشت مرغ تولیدشده؛ نقاط سیاه محل الیاف توخالی را نشان می‌دهند

تاکئوچی گفت: «یکی از چالش‌های کلیدی در پرورش بافت ضخیم، این است که سلول‌های مرکز ممکن است برای دریافت اکسیژن و مواد مغذی کافی دچار مشکل شوند که می‌تواند به مرگ سلولی بینجامد. سیستم ما با فراهم کردن پرفیوژن داخلی (جریان مایع تغذیه‌کننده درون بافت)، به ما امکان داد رشد بافت‌های ضخیم‌تر و یکنواخت‌تر را پشتیبانی کنیم.»

تاکئوچی و تیمش در مقاله‌ی مربوط به شرح دستاورد تازه، توضیح دادند که چگونه تکه‌ای ۱۱ گرمی از گوشت مرغ را از ژلی پرورش دادند که بیش از هزار رشته الیاف توخالی از آن عبور داده شده بود. محیط کشت غنی از مواد مغذی و اکسیژن از درون این الیاف پمپ می‌شد تا سلول‌ها تغذیه شوند.

تاکئوچی گفت پرورش گوشت در قطعات بزرگ‌تر و ساختارمندتر می‌تواند به پژوهشگران کمک کند تا بافت و ظاهر گوشت‌هایی مانند سینه یا ران مرغ را بازآفرینی کنند. او افزود: «هرچند تولید گوشت کشت‌شده به شکل کوچک یا چرخ‌شده آسان‌تر است، امکان دارد ساختار فیبری و طعمی را که مصرف‌کنندگان با برش‌های سنتی مرتبط می‌دانند، به طور کامل بازتاب ندهد.»

در حال حاضر، الیاف توخالیِ سیستم گردش خون مصنوعی باید پس از رشد گوشت به صورت دستی برداشته شوند. اما دانشمندان در تلاش‌اند آن‌ها را با الیاف سلولزی خوراکی جایگزین کنند که بتوانند در گوشت باقی بمانند و برای ایجاد بافت متنوع‌تر استفاده شوند.

استوارت گفت الیاف خوراکی ممکن است امکانات جدیدی نیز فراهم کنند. به‌طور مثال، گوشت‌ها می‌توانند با افزودن عناصر معدنی مانند روی و سلنیوم به محیط کشت تقویت شوند که به بهبود عملکرد سیستم ایمنی افراد مسن کمک کند. او همچنین پیشنهاد داد می‌توان گوشت‌ها را طعم‌دار کرد.

به‌گفته‌ی تاکوچی، نسخه‌های آینده رآکتور زیستی ممکن است به خون مصنوعی نیاز داشته باشند که بتواند اکسیژن بیشتری به سلول‌ها برساند تا رشد تکه‌های بزرگ‌تری از گوشت، ممکن شود. او معتقد است که با تأمین مالی کافی، محصولات مبتنی بر این روش می‌توانند طی پنج تا ده سال آینده در دسترس قرار گیرند.

تاکوچی افزود: «در ابتدا قیمت آن گوشت احتمالاً عمدتاً به‌دلیل هزینه‌های مواد اولیه و تولید، از گوشت مرغ معمولی بیشتر خواهد بود. بااین‌حال، ما در حال ساخت سیستم‌هایی قابل‌ارتقاء و مناسب برای استفاده‌ی غذایی هستیم و اگر موفق شویم، انتظار داریم هزینه‌ها در طول زمان به‌طور چشم‌گیری کاهش یابد.»