Una Svolta nella Produzione di Carne in Laboratorio
Con l’incremento continuo della popolazione mondiale, la domanda di fonti proteiche sostenibili ed efficienti diventa sempre più urgente. La carne coltivata in laboratorio, costituita da cellule di muscolo e grasso animali coltivate in condizioni di laboratorio, è stata identificata come una soluzione promettente. In uno sviluppo rivoluzionario, i ricercatori hanno scoperto un modo per utilizzare efficacemente una proteina vegetale commestibile ed economica, il glutenina, una proteina del frumento non allergenica, per la coltivazione di queste colture cellulari.
Questo metodo innovativo, dettagliato in ACS Biomaterials Science & Engineering, dimostra che il glutenina può sviluppare con successo strati di muscolo striato e strati di grasso piatti. Questi strati possono poi essere combinati per creare texture simili alla carne tradizionale. Le cellule coltivate richiedono una base o un impalcatura per l’attacco e la crescita. Le proteine vegetali, in particolare il glutenina, si dimostrano candidate ideali per queste impalcature grazie alla loro commestibilità, abbondanza e basso costo.
Studi precedenti avevano già mostrato il potenziale del glutenina come base per la coltivazione di cellule di muscolo scheletrico bovino. Tuttavia, affinché questo metodo fornisca un sostituto della carne valido, è cruciale che le cellule muscolari formino fibre allineate che imitino la texture del tessuto animale reale. Inoltre, l’integrazione del grasso in questa struttura 3D è essenziale per replicare la composizione complessiva dei prodotti carnei convenzionali.
Creazione di Alternative alla Carne Testurizzate con Fogli a Base Vegetale
Per sfruttare il potenziale del glutenina, un team di ricercatori, tra cui Ya Yao, John Yuen Jr., Chunmei Li e David Kaplan, ha iniziato a sviluppare fogli a base vegetale con questa proteina. Il loro obiettivo era coltivare efficacemente cellule muscolari e cellule di grasso testurizzate. Il team ha isolato il glutenina dal glutine di frumento e creato fogli con superfici sia piatte che rigate. Cellule di topo, destinate a svilupparsi in muscoli scheletrici, sono state poi depositate su queste basi proteiche.
Durante due settimane di incubazione, le cellule si sono proliferate su entrambi i tipi di fogli. Sebbene la crescita su fogli a base di glutenina non fosse robusta come su fogli di controllo fatti di gelatina, era comunque sufficiente. Questo risultato indica la necessità di ulteriori miglioramenti su come le cellule aderiscano al foglio vegetale per ottenere una crescita paragonabile ai biomateriali animali.
In uno sviluppo particolarmente promettente, le cellule sul foglio modellato hanno formato lunghi fasci paralleli durante la seconda settimana, imitando efficacemente la struttura delle fibre caratteristica dei muscoli animali. Un altro esperimento ha coinvolto il deposito di cellule di topo che producono tessuto adiposo su fogli di glutenina piatti. Queste cellule si sono proliferate e differenziate, formando depositi visibili di lipidi e collagene, componenti essenziali della carne reale.