Исследователи из «Техниона» – Израильского технологического института обнаружили, что бионапечатанные «строительные блоки» на растительной основе помогают успешному выращиванию съедобных мышечных волокон, сообщает «Israel Hayom».

Развитие искусственного мяса, то есть мяса, которое не связано с выращиванием и забоем животных, является потенциальным решением растущей потребности в мясных продуктах в связи с ростом населения, ущербом окружающей среде, причиняемым разведением крупного рогатого скота, и повышением осведомленности о благополучии животных. Чтобы выполнить обещание о создании подобного мяса, отвечающего различным ожиданиям потребителей, необходимы технологии, позволяющие производить цельные мышечные отрубы, максимально похожие – с точки зрения вкуса, запаха и культуры – на те, которые есть у забитых животных. Этот процесс описан в новой статье в журнале «Biomaterials» профессора Шуламит Левенберг и аспирантки Ирис Янович с факультета биомедицинской инженерии, работавших в сотрудничестве с производителями искусственного мяса «Aleph Farms».

Исследователи считают, что помимо научно-технических достижений, эта технология, вероятно, позволит в ближайшем будущем наладить крупномасштабное производство искусственного мяса. Левенберг начала заниматься выращиванием мяса несколько лет назад после того, как осознала, что ее изобретения в области тканевой инженерии для медицинских нужд имеют отношение к выращиванию мяса. Ее исследования по этому вопросу привели к основанию «Aleph Farms», которая спонсировала публикуемое исследование. В прошлом году «Aleph Farms» представила первый в истории стейк рибай, созданный в лаборатории Левенберг, и с тех пор занимается разработкой новых продуктов. Генеральным директором «Aleph Farms» является Дидье Тубиа, Левенберг — главный научный консультант, а Лавон — технический директор компании. Основной целью исследования была возможность производства широкого ассортимента мясных продуктов, для чего нужно было разработать технологию создания более толстых искусственных стейков с использованием альтернативных материалов в качестве «строительных блоков».

Обеспечение перфузии питательных веществ через более толстую ткань было серьезной проблемой, поскольку большинство используемых в настоящее время «строительных материалов» для выращивания тканей получают от животных. В статье исследователи «Техниона» представляют решение в виде альтернативных биочернил, которые используются для биопечати каркасов из белков животного происхождения, а также живых клеток животных. Биочернила содержат клетки, которые будут формировать мышечную ткань — клетки-сателлиты, происходящие из биопсии, взятой у домашнего скота, и соединенны путем объединения альгината (соединение, обнаруженное в клеточных стенках бурых водорослей) и белков, выделенных из растений — сои или белки гороха. Процесс печати позволяет создавать обогащенные белком «каркасы» различной геометрии.

Процесс печати основан на методе, при котором биочернила помещаются в суспензионную ванну, поддерживающую материалы во время печати. После того как «каркасы» были напечатаны, наблюдалась высокая жизнеспособность клеток. Кроме того, клетки успешно созревали для создания мышечных волокон по мере роста ткани. Поскольку геометрией каркаса можно управлять, можно контролировать введение питательных веществ и удаление отходов из развивающейся ткани.

«В инженерном процессе, который мы разработали в лаборатории, мы пытались максимально имитировать естественный процесс формирования тканей внутри тела животного», — рассказала Левенберг. «Клетки успешно прикрепились к каркасу на растительной основе, и рост и дифференцировка клеток также оказались успешными. Наши биочернила привели к последовательному распределению клеток по бионапечатанному каркасу, способствуя росту клеток поверх основы. Поскольку мы использовали материалы неживотного происхождения, такие как гороховый белок, который не вызывает аллергии, наши результаты предвещают дальнейшее развитие рынка искусственного мяса», — добавила она.