Soluviljelmiä kasvatetaan usein petrimaljoissa. Wladimir Bulgar/Science Photo Library Getty Imagesin kautta
Saatat olla tarpeeksi vanha muistamaan kuuluisan "Missä on naudanliha?” Wendyn mainokset. Tämä kysymys voidaan esittää toisessa kontekstissa siitä lähtien Yhdysvaltain sääntelyviranomaisten hyväksymä laboratoriossa viljellyistä soluista valmistetun kananlihan myynti kesäkuussa 2023.
Eläinsolujen kasvattaminen laboratoriossa ei ole uutta. Tiedemiehet ovat viljelleet eläinsoluja keinotekoisissa ympäristöissä koska 1950s, keskittyen aluksi kehitysbiologian ja syövän tutkimiseen. Tämä tekniikka on edelleen yksi tärkeimmistä työkaluista life science -tutkimuksessa, erityisesti huumeiden kehittäminen.
USDA hyväksyi soluviljellyn kanan 21.
Mitä soluviljelmät ovat?
Soluviljelmiä kasvatetaan tyypillisesti käyttämällä jompaakumpaa luonnolliset tai keinotekoiset kasvualustat. Luonnolliset väliaineet sisältävät luonnosta peräisin olevia biologisia nesteitä, kun taas keinotekoiset väliaineet sisältävät sekä orgaanisia että epäorgaanisia ravinteita ja yhdisteitä. Molemmat sisältävät tarvittavia ainesosia solujen kasvun ja kehityksen edistämiseksi. Nämä ainesosat sisältävät tyypillisesti ravintoaineita, kuten vitamiineja, hiilihydraatteja, aminohappoja ja muita molekyylejä, jotka tarjoavat polttoainetta soluille kasvaa ja lisääntyä.
Tutkijat käyttävät kudosviljelmällä kasvatettuja soluja vastatakseen a erilaisia kokeellisia kysymyksiä. Biokemistinä, Käytän kasvien kudosviljelytekniikoita kursseillani ja tutkimusohjelmassani. Tutkijat voivat lisätä viruksia, bakteereja, sieniä, hormoneja, vitamiineja ja muita taudinaiheuttajia tai yhdisteitä viljelmässä kasvatettuihin soluihin tarkkaillakseen, miten eri tekijät vaikuttavat solujen käyttäytymiseen tai toimintaan, erityisesti mitä tulee siihen, mitkä geenit ovat päällä tai pois päältä solussa ja mitkä proteiinit reagoivat kyseisiin taudinaiheuttajiin tai yhdisteisiin.
In huumeiden kehittäminen, solujen kasvattaminen viljelmässä on yleensä ensimmäinen askel ennen kuin mahdollisia lääkekandidaatteja voidaan testata eläimillä.
Soluviljelmiin liittyy solujen kasvattaminen alkuperäisen ympäristönsä ulkopuolella.
Miten laboratoriossa kasvatettu liha valmistetaan?
Tutkijat käyttävät samanlaisia tekniikoita kasvattaa lihaa laboratoriossa. Prosessi voidaan yleensä jakaa kolme suurta askelta.
Ensimmäisessä vaiheessa poistetaan pieni määrä soluja – tyypillisesti lihas- tai kantasoluja – eläimestä vaarattoman ja kivuttoman toimenpiteen aikana. Kantasoluja ovat soluja organismista, jotka eivät ole erikoistuneet ja joita voidaan manipuloida laboratoriossa, jotta ne muuttuvat tämän organismin moniksi eri tyypeiksi soluiksi.
Seuraava vaihe on solujen viljely. Solut sijoitetaan keinotekoiseen ympäristöön, joka on suotuisa niiden kasvulle. Koska lihan tuottamiseksi on kasvatettava suuri määrä soluja, soluja inkuboidaan bioreaktorissa – terässäiliö, joka tarjoaa kontrolloidun lämpötilan, kosteuden, paineen ja steriilit olosuhteet – sopivalla väliaineella kasvun helpottamiseksi. Kasvualustoja vaihdetaan useita kertoja, jotta solut erilaistuvat ja lisääntyvät lihan kolmeksi pääkomponentiksi: lihakseksi, rasvaksi ja sidekudokseksi.
Prosessin viimeisessä vaiheessa, joka tunnetaan nimellä rakennustelineet, solut järjestetään ja pakataan tiiviisti yhteen, jotta saadaan haluttu koko, muoto ja leikkaus kulutukseen.
Viljellyn lihan valmistus on edistynyt paljon laboratoriossa, mutta matkaa on vielä paljon.
Viljellyn lihan hyvät ja huonot puolet
Lihan kasvattamisessa soluviljelytekniikoilla on hyviä ja huonoja puolia. Viljelty liha voi tuottaa suhteellisen vähemmän kasvihuonekaasuja kuin tavanomainen kotieläintuotanto tietyt ehdot, tutkijat täytyy tarkentaa prosessia ennen kuin se voi olla kustannustehokasta ja mitoitettu.
Vuoden 2021 analyysissä arvioitiin, että laboratoriossa kasvatettu liha tulee olemaan maksaa 17–23 dollaria paunalta tuottamaan, eikä se sisällä ruokakaupan merkintöjä. Vertailun vuoksi perinteisesti kasvatettu jauheliha tyypillisesti maksaa hieman alle 5 dollaria kilolta.
2021 McKinsey-raportti arvioi, että se kestää noin Bioreaktorin kapasiteetti on 220–440 miljoonaa litraa 1 % nykyisestä proteiinimarkkinaosuudesta, mutta nykyinen bioreaktorin kapasiteetti on yli 200 miljoonaa litraa. Huolenaiheena ovat myös suuren määrän eri solutyyppien kasvattaminen samassa bioreaktorissa biologisista rajoituksista.
Laboratoriossa kasvatettu liha voi parantaa eläinten hyvinvointia ja heillä on vähemmän todennäköisyyttä kantaa sairauksia tai aiheuttaa ruokaperäisiä sairauksia. Kuluttajat voivat kuitenkin myös pitää laboratoriossa kasvatettua lihaa epäluonnollisena tai olla huolissaan sen mausta.
Yritykset todennäköisesti kiinnittävät huomiota ja mukautuvat yleisön reaktioihin. Asettaaksesi asiat perspektiiviin, ensimmäinen laboratoriossa kasvatettu hampurilainen maksoi 330,000 2013 dollaria luominen vuonna 10. Hinta on pudonnut hieman alle XNUMX dollariin per hampurilainen tänään, mikä on huomattava edistys vain vuosikymmenessä.
Author
André O. Hudson, College of Sciencen dekaani, biokemian professori, Rochester Institute of Technology
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat:
Suola, rasva, happo, lämpö: hyvän ruoanlaiton elementtien hallinta
kirjoittaneet Samin Nosrat ja Wendy MacNaughton
Tämä kirja tarjoaa kattavan oppaan ruoanlaittoon keskittyen neljään osaan suolaa, rasvaa, happoa ja lämpöä ja tarjoaa oivalluksia ja tekniikoita herkullisten ja tasapainoisten aterioiden luomiseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Skinnytaste Cookbook: Kevyt kaloreita, suuri maku
Kirjailija: Gina Homolka
Tämä keittokirja tarjoaa kokoelman terveellisiä ja herkullisia reseptejä, jotka keskittyvät tuoreisiin raaka-aineisiin ja rohkeisiin makuihin.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Ruokakorjaus: kuinka säästämme terveyttämme, talouttamme, yhteisöjämme ja planeettamme - yksi suupala kerrallaan
kirjoittanut tohtori Mark Hyman
Tämä kirja tutkii ruoan, terveyden ja ympäristön välisiä yhteyksiä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita terveellisemmän ja kestävämmän ruokajärjestelmän luomiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Barefoot Contessa -keittokirja: East Hamptonin erikoisruokakaupan salaisuudet yksinkertaiseen viihteeseen
Kirjailija: Ina Garten
Tämä keittokirja tarjoaa kokoelman klassisia ja tyylikkäitä reseptejä rakastetulta Barefoot Contessalta, keskittyen tuoreisiin raaka-aineisiin ja yksinkertaiseen valmistukseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Kuinka valmistaa kaikkea: perusasiat
Kirjailija: Mark Bittman
Tämä keittokirja tarjoaa kattavan oppaan ruoanlaiton perusteisiin, joka kattaa kaiken veitsitaidoista perustekniikoihin ja tarjoaa kokoelman yksinkertaisia ja herkullisia reseptejä.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
