گوشت آزمایشگاهی (تولید+کاربرد+مزایا+معایب)

گوشت آزمایشگاهی چیه؟ گوشت آزمایشگاهی چجوری تولید میشه؟ مزایای تولید گوشت آزمایشگاهی چیه؟ سلام به شما دوست عزیز علم فودی. ممنونیم که علم فود رو برای آشنایی با گوشت آزمایشگاهی انتخاب کردید. تا پایان این مطلب با علم فود همراه باشید.

 

داستان گوشت آزمایشگاهی از کجا شروع شد؟

چندی پیش بود که تصور  خوردن گوشتی که توسط فرمانتورها تولید شود به جای گوشت حیوانات پرورشی، علمی تخیلی به نظر می‌رسید. این مفهوم از زمان معرفی اولیه آن به عنوان «گوشت vat»، تغییر نام‌های متعددی را پشت سر گذاشته است، که باعث ایجاد چشم‌اندازهای ناخوشایند از هرزنامه‌های فناوری پیشرفته شد.

در مرحله بعدی آن را «گوشت آزمایشگاهی» نامیدند، زیرا دانشمندان تولید آن را در سطح آزمایشگاهی انجام دادند. سپس «گوشت پرورشی» با صدای اشتهاآورتر آمد، زیرا سرمایه گذاری از سوی افراد برجسته افزایش یافت. اکنون، «گوشت پرورشی» به «گوشت کشت شده» تبدیل شده است، که اصطلاح ترجیحی توسط مدیران عامل در صنعت است.

هرچه نامش را انتخاب کنید به هر حال با زیر سوال رفتن آینده امنیت غذایی جهانی، و ذبح حیوانات پرورشی که عامل مهمی در تغییرات آب و هوای جهان هستند، تولید گوشت آزمایشگاهی و در واقع گوشتی که بدون کشتار حیوانات پرورشی عرضه شود میتواند چشم انداز روشنی را در آینده ایجاد کنید.

روش تولید گوشت آزمایشگاهی چیست؟

گوشت آزمایشگاهی بخشی از یک حیوان زنده که قادر به تنفس، خوردن و آشامیدن باشد نیست، در واقع گوشت آزمایشگاهی در یک لوله آزمایش در مقیاس کم و یا یک بیوراکتور از جنس استنلس استیل در مقیاس زیاد پرورش داده می شود. این فرآیند از تحقیقات در زمینه پزشکی بازساختی الگوبرداری شده است، و در واقع پروفسور مارک پست (Mark Post) از دانشگاه ماستریخت (Maastricht University)، که اولین همبرگر جهان را در سال 2013 به صورت آزمایشگاهی تولید کرد، قبلاً روی ترمیم بافت قلب انسان نیز کار می کرد.

برای تولید گوشت آزمایشگاهی،  سلول‌ها از یک حیوان با بافت برداری (biopsy) بی‌ضرر و بدون آسیب رساندن به حیوان به دست می‌آیند، سپس در یک ظرف گرم و استریل با محلولی به نام محیط رشد (growth medium)، حاوی مواد مغذی از جمله نمک‌ها، پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها قرار می‌گیرند. هر 24 ساعت یا بیشتر، سلول ها دو برابر می شوند.

تفاوت گوشت آزمایشگاهی با گوشت واقعی چیه؟

گوشت آزمایشگاهی مانند گوشت واقعی با استخوان و پوست و تکه های چربی رشد نمیکند. سلول های عضلانی به شرایط و مواد مغذی متفاوتی برای سلول های چربی نیاز دارند، بنابراین باید جداگانه ساخته شوند. هنگامی که گوشت خالص یا چربی برداشت می شود، خمیری از سلول ها بدون شکل است. به همین دلیل است که اولین محصولات گوشت آزمایشگاهی، ناگت مرغ یا همبرگر بوده است. با این حال، طعم گوشت آزمایشگاهی مانند گوشت واقعی است. از آنجایی که آنها در یک محیط استریل تولید می شوند، خطر آلودگی ناشی از بیماری و مواد شیمیایی در گوشت آزمایشگاهی کمتر از گوشت واقعی است.

این برخلاف کشاورزی معمولی است که جاش تتریک (Josh Tetrick) ، مدیر عامل شرکت GOOD Meat، مستقر در سانفرانسیسکو، می‌گوید: «شما یک حیوان زنده دارید که روی زمین ذبح شده است پس قطعا گوشت آن با سالمونلا، E. coli، و آلودگی های مدفوعی که بخشی از کشاورزی حیوانات است آلوده میشود، بنابراین از این منظر گوشت پرورشی یا همان گوشت آزمایشگاهی بسیار بهتر و بهداشتی تر به نظر می رسد تا گوشت واقعی از حیوان ذبح شده.

یکی از سخنگویان UPSIDE Foods (رهبر مستقر در سانفرانسیسکو در عرصه گوشت کشت شده و گوشت آزمایشگاهی)، می گوید که مشخصات مواد مغذی در گوشت آزمایشگاهی و گوشت واقعی مشابه خواهد بود حتی امکان افزایش مواد مغذی در گوشت کشت شده یا حتی شخصی سازی آن برای افراد خاص مانند ورزشکاران نیز وجود خواهد داشت.

متخصصان در حال بررسی راه هایی برای بهبود پروفایل مواد مغذی گوشت کشت شده و گوشت آزمایشگاهی هستند. آنها گفتند که چربی اشباع شده و کلسترول کمتر، ویتامین ها یا چربی های سالم در گوشت آزمایشگاهی باید بیشتر باشد. به عنوان مثال، تصور کنید اگر بتوانیم یک استیک با مشخصات اسید چرب ماهی سالمون تولید کنیم؟ یا اگر مصرف کنندگان بتوانند مشخصات مواد مغذی در محصولات خود را برای برآوردن نیازهای غذایی خود سفارشی کنند، چه قدر خوب میشود؟ از آنجایی که تعداد کمی از محصولات گوشتی کشت شده در بازار وجود دارد که نیاز به برچسب گذاری مواد غذایی دارند، باید منتظر بمانیم تا درک بهتری از ارزش غذایی داشته باشیم.

 

چه زمانی افراد میتوانند از گوشت آزمایشگاهی به عنوان غذا استفاده کنند؟

یکی از کشورهایی که که مردم آن، از گوشت آزمایشگاهی یا گوشت کشت شده به عنوان غذا استفاده میکنند، مردم سنگاپور هستند. شرکت تتریک، GOOD Meat، مرغ خود را از دسامبر 2020 در سنگاپور در رویدادهای ویژه به فروش رساند. تولید مرغ سوخاری و مرغ رنده شده که به صورت آزمایشگاهی تولید شدند، هر دو موفقیت آمیز بوده است.

تتریک می گوید که این شرکت برای تایید در ایالات متحده به سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) درخواست داده است، اما هیچ بازه زمانی ارائه نگردیده است. سایر تولیدکنندگان می‌گویند که کشورهای غربی هنوز در حال بررسی جزئیات نحوه عملکرد تأییدیه‌های نظارتی هستند، اما می‌گویند که به محض اینکه در سال‌های آینده تأیید شود، آماده خواهند بود تا تولید گوشت آزمایشگاهی یا گوشت کشت شده افزایش بدهند.

 

آیا تولید گوشت کشت شده به جای گوشت واقعی برای محیط زیست بهتر است؟

حقیقت این است که تا زمانی که تولید انبوه اتفاق نیفتد، نمی‌توانیم این را با اطمینان بگوییم. یک مطالعه در سال 2019 از دانشگاه آکسفورد هشدار داد که انرژی مورد استفاده برای تولید گوشت پرورشی یا گوشت آزمایشگاهی می تواند گازهای گلخانه ای بیشتری نسبت به کشاورزی سنتی آزاد کند.

پل سینکه(Pelle Sinke)، محقق مشاور پایداری هلندی CE Delft، که در این تحقیق شرکت نداشت، می‌گوید بخشی از مطالعه که استفاده از برق تولید شده توسط بخش بزرگی از سوخت‌های فسیلی را فرض می‌کرد، اهمیت انرژی‌های تجدیدپذیر را برای تولید گوشت کشت شده برجسته می‌کند.  او می‌گوید: «در برخی سناریوها، گوشت کشت‌شده اثر گرمایش جهانی بالاتری داشت و در برخی سناریوها، بسته به سطح مصرف، مصرف انرژی مورد انتظار برای گوشت‌های کشت‌شده یا گوشت آزمایشگاهی، تأثیر کمتری داشت».

در تولید گوشت کشت شده بر چه چالش هایی باید غلبه کرد؟

جایگزین کردن یک محیط رشد گیاهی

تا همین اواخر، جهت تولید گوشت آزمایشگاهی یا گوشت کشت شده برای شروع تقسیم سلولی، حدود 20 درصد از محیط رشد باید سرم جنین گاوی میبود که از خون جنین گاو گرفته می شد. سرم نه تنها بسیار گران است، بلکه به طور مشخص گیاهی نیست. اما محققان اکنون ادعا می کنند که یک جایگزین ایجاد کرده اند. در اوایل سال 2022، پست و تیم او یک مقاله آکادمیک در مورد جایگزین سرم جنین گاوی خود منتشر کردند.

در این فرآیند از مخمرهای اصلاح‌کننده ژنتیکی برای تولید پروتئین‌های لازم استفاده می‌شود. این فناوری که تخمیر دقیق (precision fermentation) نامیده می شود، شبیه به نحوه ساخت انسولین پزشکی است. پست می گوید که یک صنعت کاملاً در حال رشد برای تولید خمره های وسیع میکروارگانیسم های مولد وجود دارد. با این حال، تتریک اذعان می‌کند که هنوز چالش‌هایی برای افزایش جایگزین‌ها وجود دارد و مرغ او در سنگاپور با سرم جنین گاوی تولید می‌شود.

او می‌گوید: «[این] به این دلیل نیست که ما می‌خواهیم، بلکه به این دلیل است که در ابتدا درخواست خود را ارائه کردیم، زیرا هنگام ارسال آن را حل نکرده بودیم. ما منتظر تأییدیه نظارتی هستیم تا این محصول را  بدون سرم جنین گاوی تولید کنیم.»

 

تولید انبوه

Tetrick می گوید که تولید گوشت کشت شده در مقیاس بزرگ مانع بعدی است که باید رفع شود. برای این منظور باید «حداقل 15 میلیون پوند [6.8 میلیون کیلوگرم] در سال در یک واحد تولیدی گوشت کشت شده، حاصل شود تا نیاز سراسر ایالات متحده یا اروپای غربی را برطرف کند».

این امر مستلزم بیورآکتورهایی با ظرفیت حداقل 200000 لیتر است که هرگز در تولید کشت سلولی انجام نشده است. در حال حاضر بزرگترین حجم فرمانتورها در سنگاپور، 1200 لیتر است که نسبت به مقدار مورد نیاز بسیار کوچک است. تتریک میگوید: در ذهن من، این تنها بزرگترین گام محدود کننده کل صنعت است.»

تنها زمانی که گوشت آزمایشگاهی یا گوشت کشت شده در مقیاس زیاد تولید شود، می‌تواند قیمت ان پایین بیاید و با گوشت ارزان و واقعی رقابت کند. به همین دلیل شرکت GOOD Meat در سنگاپور در حال حاضر با ضرر کار می کند. وقتی در غرب مقدار زیادی از این محصولات عرضه شود، می‌توانند به قیمت‌های مقرون‌به‌صرفه در سوپرمارکت‌ها و رستوران ها مورد استفاده قرار گیرد.

بافت گوشت آزمایشگاهی

 بیشتر گوشت مصرفی جهان شامل همبرگر، ناگت و سوسیس است. اما اگر یک استیک آبدار و پرورش یافته بخواهیم چه می شود؟ چگونه از گوشت پرورش یافته انتظار داشته باشیم که بافتی همانند یک گوشت واقعی بدهد؟ اما راه حل فعلی GOOD Meat برای محصولات مرغ خود، جفت کردن آن با پروتئین های گیاهی ساختار یافته تر است. تتریک می گوید: «ما سعی می کنیم محصولاتمان را برای تجربه حسی و مصرف کننده بهینه کنیم: طعم، بافت، مشخصات طعم، هزینه.

پیشگامان کشاورزی سلولی استدلال می‌کنند که این همبرگرها و مرغ‌های ارزان قیمت هستند که اکثریت یک سوم کره زمین را که در حال حاضر به پرورش خوراک حیوانات مزرعه اختصاص داده شده است، مصرف می‌کنند، بنابراین این محصولات هم فوری‌ترین و هم آسان‌ترین برای عرضه به بازار هستند. تتریک می‌گوید برای دستیابی به بافت استیک، فناوری داربست (scaffold technology) به عنوان راهی برای ساختن ساختار درون گوشت آزمایشگاهی یا گوشت کشت شده ضروری است. این داربست به احتمال زیاد با استفاده از کلاژن گیاهی ساخته خواهد شد.

 

دوره های آموزشی آزمایشگاه مواد غذایی

 

دوست عزیز علم فودی، با مراجعه و عضویت در سایت علم فود میتونی به کلی مقاله در زمینه صنایع غذایی و دوره های تخصصی صنایع غذایی دسترسی داشته باشی، کافیه روی لینک زیر کلیک کنی: