Hodowle komórkowe są często hodowane na płytkach Petriego. Wladimir Bulgar/Science Photo Library za pośrednictwem Getty Images
Być może jesteś wystarczająco dorosły, aby pamiętać słynne „Gdzie jest wołowina?Reklamy Wendy. Od tego czasu pytanie to można zadać w innym kontekście Zatwierdzone przez amerykańskie organy regulacyjne sprzedaż laboratoryjnego mięsa drobiowego wyprodukowanego z hodowanych komórek w czerwcu 2023 r.
Hodowanie komórek zwierzęcych w laboratorium nie jest niczym nowym. Naukowcy hodują komórki zwierzęce w sztucznych środowiskach od 1950-ów, początkowo koncentrując się na badaniu biologii rozwoju i raka. Technika ta pozostaje jednym z głównych narzędzi w badaniach nauk przyrodniczych, zwłaszcza dla Rozwój leków.
Kurczak hodowany na komórkach zatwierdzony przez USDA 21 czerwca 2023 r.
Czym są kultury komórkowe?
Hodowle komórkowe są zwykle hodowane przy użyciu jednego z nich naturalne lub sztuczne podłoża wzrostowe. Pożywki naturalne obejmują płyny biologiczne pochodzenia naturalnego, podczas gdy pożywki sztuczne obejmują zarówno organiczne, jak i nieorganiczne składniki odżywcze i związki. Oba zawierają składniki niezbędne do wspierania wzrostu i rozwoju komórek. Składniki te zazwyczaj zawierają składniki odżywcze, takie jak witaminy, węglowodany, aminokwasy i inne cząsteczki, które zapewniają komórkom paliwo do wzrostu i namnażania.
Naukowcy wykorzystują komórki hodowane przy użyciu hodowli tkankowej, aby odpowiedzieć na: różnorodne pytania eksperymentalne. Jako biochemik, wykorzystuję techniki hodowli tkanek roślinnych w moich kursach i programie badawczym. Naukowcy mogą dodawać wirusy, bakterie, grzyby, hormony, witaminy i inne patogeny lub związki do komórek hodowanych w hodowli, aby obserwować, jak różne czynniki wpływają na zachowanie lub funkcję komórek, zwłaszcza w odniesieniu do tego, które geny są włączane lub wyłączane w komórce i które białka reagują na te patogeny lub związki.
In Rozwój lekówhodowanie komórek w hodowli jest zwykle pierwszym krokiem przed testowaniem potencjalnych kandydatów na leki na zwierzętach.
Hodowle komórkowe obejmują hodowlę komórek poza ich naturalnym środowiskiem.
Jak powstaje mięso hodowane w laboratorium?
Naukowcy stosują podobne techniki do hodować mięso w laboratorium. Proces można ogólnie podzielić na trzy główne kroki.
Pierwszy krok polega na pobraniu niewielkiej liczby komórek – zazwyczaj komórek mięśniowych lub macierzystych – od zwierzęcia podczas nieszkodliwej i bezbolesnej procedury. Komórki macierzyste to komórki z organizmu, które nie są wyspecjalizowane i można nimi manipulować w laboratorium, aby przekształcić się w wiele różnych typów komórek tego organizmu.
Następnym krokiem jest hodowla komórek. Komórki umieszcza się w sztucznym środowisku sprzyjającym ich wzrostowi. Ze względu na dużą liczbę komórek, które muszą zostać wyhodowane, aby wyprodukować mięso, komórki są inkubowane w bioreaktorze – stalowy zbiornik zapewniający kontrolowaną temperaturę, wilgotność, ciśnienie i sterylność – z odpowiednią pożywką ułatwiającą wzrost. Pożywki hodowlane są zmieniane kilka razy, aby zachęcić komórki do różnicowania się i namnażania w trzy główne składniki mięsa: mięśnie, tłuszcz i tkankę łączną.
Na ostatnim etapie procesu, zwanym rusztowaniem, komórki są organizowane i ciasno upakowane w celu uzyskania pożądanego rozmiaru, kształtu i kawałka mięsa przeznaczonego do spożycia.
Laboratoria poczyniły znaczne postępy w produkcji mięsa hodowlanego, ale wciąż pozostaje wiele do zrobienia.
Plusy i minusy hodowanego mięsa
Hodowla mięsa za pomocą technik hodowli komórkowej ma swoje zalety i wady. Chociaż hodowla mięsa może wytwarzać stosunkowo mniej gazów cieplarnianych niż konwencjonalna produkcja zwierzęca określone warunki, naukowcy trzeba udoskonalić proces zanim będzie to opłacalne i dostosowane do skali.
W analizie z 2021 r. oszacowano, że mięso hodowane w laboratorium będzie kosztuje od 17 do 23 USD za funt do wyprodukowania, a to nie obejmuje marży w sklepie spożywczym. Dla porównania, tradycyjnie uprawiana mielona wołowina zazwyczaj kosztuje nieco poniżej 5 dolarów za funt.
2021 Raport McKinseya szacuje, że zajmie to ok Pojemność bioreaktorów od 220 do 440 milionów litrów aby zaspokoić 1% obecnego udziału w rynku białek, ale obecna wydajność bioreaktorów sięga 200 milionów litrów. Istnieją również obawy dotyczące biologicznych ograniczeń hodowli dużej liczby różnych typów komórek w tym samym bioreaktorze.
Mięso hodowane w laboratorium może poprawić dobrostan zwierząt i są mniej podatne na przenoszenie chorób lub powodowanie chorób przenoszonych przez żywność. Jednak konsumenci mogą również postrzegać mięso hodowane w laboratorium jako nienaturalne lub mieć obawy co do jego smaku.
Firmy prawdopodobnie zwracają uwagę i dostosowują się do reakcji opinii publicznej. Aby spojrzeć na sprawę z perspektywy, tzw pierwszy burger wyhodowany w laboratorium wytworzenie w 330,000 roku kosztowało 2013 10 USD. Obecnie cena spadła do prawie XNUMX USD za burgera, co jest niezwykłym postępem w ciągu zaledwie dekady.
O autorze
Andre O. Hudson, Dziekan Kolegium Naukowego, Profesor Biochemii, Rochester Institute of Technology
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Sól, tłuszcz, kwas, ciepło: opanowanie elementów dobrego gotowania
autorstwa Samina Nosrata i Wendy MacNaughton
Ta książka to kompleksowy przewodnik po gotowaniu, skupiający się na czterech elementach: soli, tłuszczu, kwasie i cieple oraz oferujący spostrzeżenia i techniki tworzenia pysznych i dobrze zbilansowanych posiłków.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Książka kucharska Skinnytaste: mało kalorii, dużo smaku
Giny Homolki
Ta książka kucharska oferuje zbiór zdrowych i pysznych przepisów, skupiających się na świeżych składnikach i odważnych smakach.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Naprawa żywności: jak uratować nasze zdrowie, naszą gospodarkę, nasze społeczności i naszą planetę — jeden kęs na raz
przez dr Marka Hymana
Ta książka bada powiązania między żywnością, zdrowiem i środowiskiem, oferując spostrzeżenia i strategie tworzenia zdrowszego i bardziej zrównoważonego systemu żywnościowego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Książka kucharska Barefoot Contessa: Sekrety specjalnego sklepu spożywczego East Hampton dla prostej rozrywki
autorstwa Iny Garten
Ta książka kucharska oferuje zbiór klasycznych i eleganckich przepisów ukochanej Barefoot Contessa, skupiających się na świeżych składnikach i prostym przygotowaniu.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Jak wszystko ugotować: podstawy
przez Marka Bittmana
Ta książka kucharska oferuje obszerny przewodnik po podstawach gotowania, obejmujący wszystko, od umiejętności posługiwania się nożem po podstawowe techniki, i oferuje zbiór prostych i pysznych przepisów.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
