Komórki mięśni szkieletowych bydła hodowane w obecności mioglobiny (w środku) lub hemoglobiny (po prawej). Źródło:Robin Simsa i David Kaplan, Tufts University
Mięso hodowlane może zmniejszyć zasoby wymagane do produkcji mięsa, przy mniejszym śladzie środowiskowym w porównaniu z hodowlą zwierząt.
Zespół naukowców kierowanych przez Tufts University badający rozwój hodowanego mięsa odkrył, że dodatek mioglobiny białkowej przenoszącej żelazo poprawia wzrost, teksturę i kolor mięśni bydlęcych wyhodowanych z komórek w hodowli. Ten rozwój jest krokiem w kierunku ostatecznego celu, jakim jest hodowanie mięsa z komórek zwierząt gospodarskich do spożycia przez ludzi.
Naukowcy odkryli, że mioglobina zwiększa proliferację i aktywność metaboliczną komórek satelitarnych mięśni bydlęcych. Dodanie mioglobiny lub hemoglobiny również doprowadziło do zmiany koloru bardziej porównywalnej do wołowiny. Wyniki opublikowane 21 października 2019 r. w FOODS , wskaż potencjalne korzyści z dodania białek hemu do podłoża komórkowego w celu poprawy koloru i tekstury mięsa hodowanego w komórkach.
„Smak, kolor i konsystencja będą miały kluczowe znaczenie dla akceptacji przez konsumentów mięsa hodowlanego” – powiedział David Kaplan, Stern Family Professor of Engineering w Tufts University School of Engineering i autor badania. „Jeśli naszym celem jest zrobienie czegoś podobnego do steku, musimy znaleźć odpowiednie warunki do wzrostu komórek, które replikują tworzenie naturalnych mięśni. Dodanie mioglobiny wydaje się być jeszcze jednym ważnym dodatkiem do receptury, który przybliża nas do tego celu” – dodał Kaplan, przewodniczący Wydziału Inżynierii Biomedycznej i członek wydziału programowego w Szkole Podyplomowych Nauk Biomedycznych Sackler w Tufts. /P>
Uzasadnieniem rozwoju mięsa hodowlanego (zwanego również „mięsem hodowanym w laboratorium”, „rolnictwem komórkowym” lub „mięsem opartym na komórkach”) jest możliwość zmniejszenia ilości zasobów wymaganych do produkcji mięsa, a także znacznego zmniejszenia jego ilości. ślad środowiskowy związany z hodowlą zwierząt. Hodowla zwierząt wiąże się z emisją gazów cieplarnianych, problemami z opornością na antybiotyki, problemami z dobrostanem zwierząt i problemami z użytkowaniem gruntów, takimi jak wycinanie lasów deszczowych Amazonii. Możliwość hodowli mięsa hodowlanego w bioreaktorze, tak jak w inżynierii tkankowej, może potencjalnie złagodzić te problemy. Jednak wiele pozostaje do zrobienia, aby wyhodować komórki w sposób, który naśladuje teksturę, kolor i smak naturalnie pozyskanego mięsa.
Roślinne substytuty mięsa, takie jak Impossible Burger, zawierają białka hemu z soi, dzięki czemu produkt jest bardziej mięsny z wyglądu i smaku. Zespół badawczy kierowany przez Tufts postawił hipotezę, że dodanie białek hemu do hodowli komórek mięsnych może mieć nie tylko podobny efekt, ale także może poprawić wzrost komórek mięśniowych, które do prawidłowego rozwoju wymagają białek hemu.
Mioglobina jest naturalnym składnikiem mięśni, a hemoglobina znajduje się we krwi. Jako białka hemu, oba zawierają atomy żelaza, które odpowiadają za naturalny krwawy, lekko „metaliczny” smak wołowiny. Naukowcy odkryli, że dodanie hemoglobiny lub mioglobiny zmienia kolor biosztucznego mięśnia na czerwonobrązowy odcień przypominający mięso. Mioglobina była jednak znacznie lepsza w promowaniu proliferacji komórek i różnicowaniu BSC do dojrzałych komórek mięśniowych i lepiej pomagała komórkom w tworzeniu włókien i dodawaniu bogatego koloru przypominającego mięso.
„Wiedzieliśmy, że mioglobina ma do odegrania ważną rolę we wzroście mięśni, ponieważ jest jednym z najobficiej występujących białek w komórkach mięśniowych” – powiedział pierwszy autor badania Robin Simsa, doktor przemysłowy. student z Europy, który prowadził studia podczas pobytu stypendialnego w Tufts University School of Engineering. „Możliwe, że mioglobina dostarcza tlen do mitochondriów komórek, zwiększając ich energię i pomagając im się rozmnażać. Mioglobina to coś więcej niż tylko składnik koloru, zawartości żelaza i potencjalnie smaku, mioglobina może być również ważnym elementem w zwiększonej produkcji mięsa opartego na komórkach w celu zwiększenia wydajności komórek”.
Odniesienie:„Extracellular Heme Proteins Influence Bovine Myosatellite Cell Proliferation and the Color of Cell-Based Meat” autorstwa Robin Simsa, John Yuen, Andrew Stout, Natalie Rubio, Per Fogelstrand i David L. Kaplan, 21 października 2019, FOODS .
DOI:10.3390/foods8100521
Inni autorzy biorący udział w badaniu to John Yuen, Andrew Stout i Natalie Rubio, wszyscy absolwenci w Tufts University School of Engineering i pracujący nad celami rolnictwa komórkowego; oraz Per Fogelstrand z Uniwersytetu w Göteborgu w Szwecji, kierownika projektu Robin Simsa.
Ta praca była wspierana przez National Institutes of Health (#P41EB002520) i New Harvest. Simsa była wspierana przez program badawczo-innowacyjny Unii Europejskiej Horyzont 2020 w ramach grantu Marie Skłodowska-Curie #722779, realizowanego w ramach sieci „Training 4 Cell Regenerative Medicine” (T4CRM). Za treść odpowiadają wyłącznie autorzy i niekoniecznie reprezentują oficjalne poglądy National Institutes of Health.
