Новое вращение на выращенном в лаборатории мясе

Техника, похожая на вращение сладкой ваты, может помочь выращивать жевательное мясо вне животного

Это тип мышцоподобной мясистой структуры, которую ученые надеются однажды достичь с помощью выращенных в лаборатории альтернатив

Люди могут однажды вырастить мясо на фабриках вместо того, чтобы собирать его у сельскохозяйственных животных. До сих пор попыткам выращенного в лаборатории мяса не удалось подобрать текстуру мышц животных, которые употребляли в пищу как мясо. Ученые работали над тем, чтобы заставить клетки образовывать нечто вроде волокнистого мяса, которое попадает на наши тарелки. Одна новая разработка делает это, используя технику, похожую на прядение сладкой ваты. Выращивает мясо с большей структурой.

Чтобы сделать сладкую вату, машина раскручивает горячий раствор сахара. По мере остывания образуются пучки сахара. Новая техника для поддержки мяса, выращенного в лабораторных условиях, делает нечто похожее на желатин (материал, который составляет основу шатких десертов).

Исследователи описали это 21 октября в журнале Science of Food .

Выращивание мяса в лаборатории может означать использование меньшего количества животных и снижение экологических издержек, связанных с выращиванием скота. Требуется много земли и воды, чтобы вырастить животных. Кроме того, «мы все любим животных, но мы тоже любим есть мясо», - говорит Люк МакКуин. Он инженер по ткани в Гарвардском университете в Кембридже, штат Массачусетс. Переведите процесс за пределы животных, и ученые смогут выращивать только те части мяса, которые ему нужны, говорит он.

Исследователи уже знают, как выращивать клетки, основу мяса. Тем не менее, куча клеток не имеет жевательной текстуры куриной грудки. Клетки без поддержки больше похожи на суп или, в лучшем случае, на фрикадельки. Таким образом, МакКуин и его команда разработали способ создать эшафот для поддержки их растущих клеток.

Новый процесс напоминает способ раскатывания сладкой ваты, за исключением того, что вместо расплавленного сахара используется желатин. Ученые раскручивают желатинсодержащий раствор для получения крошечных волокон. Когда струны попадают в ванну с этанолом, типом спирта, они теряют воду и высыхают. 

Затем ученые добавляют стволовые клетки - особый тип незрелых клеток - которые будут развиваться в мышечные клетки. Команда использует стволовые клетки, которые становятся мышцами коровы или кролика. По мере роста эти клетки попадают в съедобные желатиновые каркасы.

ГАРВАРДСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Закрученные желатиновые волокна, которые ученые используют в качестве опоры для выращивания клеток животных (два верхних изображения), по размеру похожи на реальные мышцы ног кролика (два нижних изображения).

Ученые вырастили квадраты ткани площадью примерно 6,5 квадратных сантиметра (1 квадратный дюйм) и толщиной в миллиметр (0,04 дюйма). Они использовали множество методов, чтобы отобразить куски и изучить их свойства. Затем команда сравнила выращенную в лаборатории ткань кролика и крупного рогатого скота после одной-трех недель роста с мясом животных: бекон, прошутто, говяжья вырезка и другие.

Маккуин говорит, что все выращенные в лаборатории образцы выглядели как натуральное мясо. И у них были похожие свойства материалов тоже. Эти черты влияют на то, насколько жевательные, эластичные или мягкие ткани. Управляя тем, как были сплетены желатиновые волокна, ученые могли установить выравнивание и расстояние между волокнами. Это определило, была ли ткань больше похожа на гамбургер или стейк.

Работа команды - «отличный шаг в правильном направлении», говорит Кейт Крюгер. Она биохимик, который не участвовал в новом исследовании. Она работает в New Harvest, некоммерческом институте, который финансирует исследования в области пищевых технологий, в Бостоне, штат Массачусетс.

Бургер из выращенного в лаборатории мяса произвел сенсацию в 2013 году . Но это пришло с огромной ценой в сотни тысяч долларов. По словам Крюгера, способ, которым команда МакКуина вырастила ткани, - это «еще одно воображение того, как мы можем туда добраться». И это может быть проще, дешевле. Зачем? Такой подход к созданию лесов должен быть легче масштабировать.

Еще одна проблема: поскольку она предназначена для научных исследований, питательная смесь, которая питает клетки в лаборатории, использует ингредиенты высокой чистоты. Крюгер отмечает, что для выращивания мяса для широких масс придется снизить стоимость питания клеток. 

ГАРВАРДСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Ученые могут изменить текстуру выращенного в лаборатории мяса с помощью изменений в процессе, при котором образуются желатиновые волокна (на рисунке), к которым прикрепляются и растут клетки мышц.

Мышечно-клеточный биолог Пол Моздзяк работает в Университете штата Северная Каролина в Роли. По его словам, команда из Гарварда еще не сделала: «сделать что-то, что действительно соответствует толщине или структуре продукта из целых мышц».

Он взволнован использованием технологии для выращивания мяса. Но Моздзяк также предлагает осторожность в отношении перспектив и влияния выращенного в лаборатории мяса. «Хорошо это или плохо для окружающей среды», - говорит он. Особенно, если это только добавляет к мясу, которое люди уже едят, добавляет он. Тем не менее, «что интересно, так это придумать новую методологию приготовления пищи».

Крюгер соглашается. «Нас учат разными способами не играть с нашей едой [или] думать о ней как о чем-то, что сделано из химикатов». Но от органических яблок до Twinkies «еда - это удивительная биотехнология», - говорит она. «Пища - это то, что мы можем внедрять инновации»