Многие годы ученые занимаются разработкой технологий производства искусственной говядины и других видов мяса из клеточных культур (стволовых клеток мышц и прочих тканей). Недавно был представлен биореактор, позволяющий выращивать полноценные куски куриного филе. Тем не менее серьезным препятствием для распространения такого мяса остается его крайне высокая себестоимость.
Уникальный биореактор
Ученые из Японии создали биореактор, способный выращивать целые куски куриного филе весом свыше 10 граммов с реалистичной текстурой и плотностью. Эта система обеспечивает правильное перемещение и распределение клеток внутри растущей ткани, а также улучшает ее вкусовые качества.
Весь процесс культивирования мяса полностью автоматизирован. Профессор Седзи Такеути рассказывает: "Нами разработана универсальная и легко масштабируемая стратегия производства цельных мясных фрагментов. Она основана на работе биореактора, использующего технологию полых волокон, что обеспечивает правильное распределение клеток в растущей ткани и способствует улучшению ее вкусовых качеств".
Как именно работает эта система
По словам исследователей, главная проблема существующих методов получения синтетического мяса заключается в отсутствии аналогов кровеносных сосудов, критически важных для полноценного роста и формирования мышечных и жировых тканей. Из-за этого клеточные культуры позволяют наращивать слои толщиной менее миллиметра, соединение которых представляет значительную сложность.
"Для решения этой задачи мы использовали частично проницаемые полые волокна. Они способны доставлять питательные вещества в растущую ткань, подобно настоящим кровеносным сосудам. Такие волокна широко применяются в фильтрах для воды и аппаратах "искусственная почка". Оказалось, что они также эффективны для ускорения роста тканей и потенциально могут быть использованы для выращивания целых органов в будущем", — объяснил профессор Такеути.
На основе подобных волокон японские исследователи создали два биореактора с различной конфигурацией: один - с 50 полиэфирсульфоновыми микротрубками, другой — с более чем 1,1 тысячи. Изготовление как самих волоконных структур, так и шаблонов для их закрепления полностью автоматизировано и осуществляется специализированным роботом и стереолитографом, что облегчает масштабирование процесса.
Исследования будут продолжены
Исследователи протестировали работу созданных биореакторов, введя в них культуры клеток мышечной и соединительной ткани курицы. Отслеживая прикрепление и размножение клеток на волокнах, ученые подтвердили возможность выращивания цельных кусков куриного филе массой свыше десяти граммов.
Достигнуть такого результата удалось за относительно короткий срок — порядка пяти дней. Ученые предполагают, что в дальнейшем эта методика может быть использована для выращивания органов для трансплантации, а также компонентов для биороботов.
Как сейчас выращивают мясо из стволовых клеток
Многие компании, работающие над созданием искусственного мяса, стремятся найти решение проблемы будущего дефицита продовольствия. Большинство из них выбирают выращивание мяса из стволовых клеток животных, что гуманнее забоя скота, но все же требует получения клеток от живого существа.
Идеальный сценарий такой: берут клетки у животного (коровы или свиньи), выращенного в хороших условиях на качественных кормах. Эти "элитные" клетки затем служат основой для быстрого производства огромных объемов мышечной массы в специальной питательной жидкости. В итоге получается продукт, напоминающий мясной фарш.
