Учёные приблизили культивируемое мясо к вашему столу

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) создали съедобные частицы, которые помогают производить культивируемое мясо с более естественной, мышечной текстурой, используя процесс, который можно масштабировать для массового производства.

Под руководством Эми Роуат, занимающей кафедру пищевых исследований Марси Х. Ротман в UCLA, исследователи изобрели съедобные частицы — микропереносчики с настраиваемой структурой и текстурой. Они помогают клеткам-предшественникам мышц быстро расти и формировать мышеподобные ткани. Такие съедобные микропереносчики могут снизить затраты, время и отходы при производстве культивируемого мяса с текстурой, привлекательной для потребителей. Результаты опубликованы в журнале Biomaterials.

Массовому производству культивируемого мяса мешают несколько проблем. Существующие методы могут создать стейк, имитирующий структуру T-bone, но не в нужном для пищевой промышленности объёме. Для выращивания цельных тканей, напоминающих стейки или отбивные, в лаборатории используют каркасы из коллагена или соевого белка. Этот процесс трудоёмок и занимает недели, что затрудняет масштабирование. Для производства одного килограмма культивируемого мяса требуется около 100 миллиардов мышечных клеток.

Выращивание больших объёмов мяса в биореакторе в виде пасты или суспензии клеток даёт продукт без мышечной структуры, а значит, и без привычной текстуры. Существующие типы микропереносчиков, которые служат каркасом для клеток, несъедобны и должны удаляться перед употреблением.

Микропереносчики от UCLA можно есть вместе с мясом. Их структуру и текстуру можно настраивать, чтобы ускорять рост мышечной ткани и оптимизировать текстуру мяса. Они также поддерживали рост клеток мышц коровы, и полученная говядина хорошо подрумянивалась при готовке.

Исследователи адаптировали известные методы эмульсии «вода-в-масле», используя пищевые ингредиенты: желатин и трансглутаминазу (фермент, естественно присутствующий в мясе). Это позволило создать микропереносчики разной жёсткости. Чтобы настроить текстуру поверхности для прикрепления клеток, они разработали способ нанесения бороздок на частицы.

В первом эксперименте на микропереносчики с бороздками и с гладкой поверхностью высеяли клетки-предшественники мышц мыши. Через восемь дней клетки сформировали небольшие скопления. Разницы в размере скоплений не было, но на бороздчатых носителях клетки изначально росли быстрее.

Внутренняя структура ткани, выращенной на съедобных носителях, была больше похожа на естественную мышечную ткань, чем на несъедобных. Клетки и микропереносчики спонтанно объединялись, образуя микроткани со значительным количеством миотубул — предшественников мышечных волокон. Аналогичные результаты получили с клетками коровы.

Для сбора ткани использовали центрифугу. Полученные скопления промыли, спрессовали в диск диаметром 2 см и обжарили на оливковом масле. Приготовленная котлета имела грубую, подрумяненную поверхность и общий вид маленькой котлеты для гамбургера.

Процесс производства микропереносчиков можно использовать для быстрого и дешёвого получения больших объёмов мяса. Текстуру можно варьировать, меняя жёсткость и текстуру носителей. Вместо желатина можно использовать растительные гели, например, агар-агар, или желатин неживотного происхождения.