Kultur sel sering ditanam dalam piring petri. Perpustakaan Foto Wladimir Bulgar/Sains melalui Getty Images
Anda mungkin cukup tua untuk mengingati yang terkenal "Mana Daging Lembu?” iklan Wendy. Soalan ini mungkin ditanya dalam konteks yang berbeza sejak itu Pengawal selia AS diluluskan penjualan daging ayam yang ditanam di makmal yang diperbuat daripada sel yang ditanam pada Jun 2023.
Membesarkan sel haiwan dalam makmal bukanlah perkara baharu. Para saintis telah mengkultur sel haiwan dalam persekitaran buatan sejak 1950s, pada mulanya menumpukan pada kajian biologi perkembangan dan kanser. Teknik ini kekal sebagai salah satu alat utama dalam penyelidikan sains hayat, terutamanya untuk pembangunan dadah.
USDA meluluskan ayam ternakan sel pada 21 Jun 2023.
Apakah kultur sel?
Kultur sel biasanya ditanam menggunakan sama ada media pertumbuhan semula jadi atau buatan. Media semulajadi terdiri daripada cecair biologi yang diperoleh secara semula jadi, manakala media buatan terdiri daripada nutrien dan sebatian organik dan bukan organik. Kedua-duanya mengandungi bahan yang diperlukan untuk memupuk pertumbuhan dan perkembangan sel. Bahan-bahan ini biasanya mengandungi nutrien seperti vitamin, karbohidrat, asid amino dan molekul lain yang menyediakan bahan api untuk sel untuk membesar dan membiak.
Penyelidik menggunakan sel yang ditanam menggunakan kultur tisu untuk menjawab a pelbagai soalan eksperimen. Sebagai ahli biokimia, saya menggunakan teknik kultur tisu tumbuhan dalam kursus dan program penyelidikan saya. Penyelidik boleh menambah virus, bakteria, kulat, hormon, vitamin dan patogen atau sebatian lain kepada sel yang ditanam dalam kultur untuk memerhatikan bagaimana faktor berbeza mempengaruhi tingkah laku atau fungsi sel, terutamanya yang berkaitan dengan gen yang dihidupkan atau dimatikan dalam sel dan protein yang bertindak balas kepada patogen atau sebatian tersebut.
In pembangunan dadah, sel yang semakin meningkat dalam kultur biasanya merupakan langkah pertama sebelum calon ubat yang berpotensi boleh diuji dalam haiwan.
Kultur sel melibatkan pertumbuhan sel di luar persekitaran asalnya.
Bagaimanakah daging yang ditanam di makmal dibuat?
Penyelidik menggunakan teknik yang sama untuk tanam daging di makmal. Proses ini secara amnya boleh dipecahkan kepada tiga langkah utama.
Langkah pertama melibatkan penyingkiran sebilangan kecil sel - biasanya sel otot atau stem - daripada haiwan semasa prosedur yang tidak berbahaya dan tidak menyakitkan. Sel stem adalah sel daripada organisma yang tidak khusus dan boleh dimanipulasi dalam makmal untuk bertukar menjadi pelbagai jenis sel organisma itu.
Langkah seterusnya ialah mengkultur sel. Sel-sel diletakkan dalam persekitaran buatan yang sesuai untuk pertumbuhannya. Oleh kerana jumlah sel yang banyak yang perlu ditanam untuk menghasilkan daging, sel-sel tersebut diinkubasi dalam bioreaktor – tangki keluli yang menyediakan suhu terkawal, kelembapan, tekanan dan keadaan steril – dengan medium yang sesuai untuk memudahkan pertumbuhan. Media pertumbuhan ditukar beberapa kali untuk menggalakkan sel-sel membezakan dan membiak menjadi tiga komponen utama daging: otot, lemak dan tisu penghubung.
Dalam langkah terakhir proses, dikenali sebagai perancah, sel-sel disusun dan dibungkus rapat untuk menghasilkan saiz, bentuk dan potongan daging yang diingini untuk dimakan.
Pembuatan daging kultur telah melihat banyak kemajuan dalam makmal, tetapi masih jauh lagi untuk ditempuh.
Kebaikan dan keburukan daging kultur
Terdapat kebaikan dan keburukan untuk menanam daging melalui teknik kultur sel. Walaupun daging kultur mungkin menghasilkan gas rumah hijau yang agak kurang daripada pengeluaran ternakan konvensional di syarat-syarat tertentu, penyelidik perlu memperhalusi proses sebelum ia boleh menjimatkan kos dan dibawa ke skala.
Analisis 2021 menganggarkan bahawa daging yang ditanam di makmal akan berharga AS$17 hingga $23 setiap paun untuk menghasilkan, dan itu tidak termasuk markup kedai runcit. Sebagai perbandingan, daging lembu yang ditanam secara konvensional biasanya kos sedikit di bawah $5 setiap paun.
A 2021 Laporan McKinsey menganggarkan bahawa ia akan mengambil masa lebih kurang 220 juta hingga 440 juta liter kapasiti bioreaktor untuk memenuhi 1% bahagian pasaran protein semasa, tetapi kapasiti bioreaktor semasa melebihi 200 juta liter. Terdapat juga kebimbangan mengenai batasan biologi untuk mengembangkan sejumlah besar pelbagai jenis sel dalam bioreaktor yang sama.
Daging yang ditanam makmal boleh meningkatkan kebajikan haiwan dan kurang berkemungkinan membawa penyakit atau menyebabkan penyakit bawaan makanan. Walau bagaimanapun, pengguna juga mungkin menganggap daging yang ditanam di makmal sebagai tidak semulajadi atau mempunyai kebimbangan tentang rasanya.
Syarikat berkemungkinan memberi perhatian dan menyesuaikan diri dengan respons orang ramai. Untuk meletakkan sesuatu dalam perspektif, yang burger pertama yang ditanam di makmal menelan kos $330,000 untuk dibuat pada tahun 2013. Harga telah jatuh kepada hanya di bawah $10 setiap burger hari ini, yang merupakan kemajuan yang luar biasa dalam hanya satu dekad.
Tentang Pengarang
André O. Hudson, Dekan Kolej Sains, Profesor Biokimia, Rochester Institute of Technology
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Garam, Lemak, Asid, Haba: Menguasai Elemen Memasak Yang Baik
oleh Samin Nosrat dan Wendy MacNaughton
Buku ini menawarkan panduan komprehensif untuk memasak, memfokuskan pada empat unsur garam, lemak, asid dan haba serta menawarkan cerapan dan teknik untuk mencipta hidangan yang lazat dan seimbang.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Buku Masakan Skinnytaste: Ringan pada Kalori, Besar pada Perisa
oleh Gina Homolka
Buku masakan ini menawarkan koleksi resipi yang sihat dan lazat, memfokuskan pada bahan-bahan segar dan rasa yang berani.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Pembaikan Makanan: Cara Menjimatkan Kesihatan Kita, Ekonomi Kita, Komuniti Kita dan Planet Kita--Satu Gigitan Pada Satu Masa
oleh Dr Mark Hyman
Buku ini meneroka hubungan antara makanan, kesihatan dan alam sekitar, menawarkan pandangan dan strategi untuk mencipta sistem makanan yang lebih sihat dan mampan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Buku Masakan Barefoot Contessa: Rahsia dari Kedai Makanan Istimewa East Hampton untuk Hiburan Ringkas
oleh Ina Garten
Buku masakan ini menawarkan koleksi resipi klasik dan elegan daripada Barefoot Contessa yang digemari, memfokuskan pada bahan-bahan segar dan penyediaan ringkas.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Cara Memasak Semuanya: Asas
oleh Mark Bittman
Buku masakan ini menawarkan panduan komprehensif untuk asas memasak, merangkumi segala-galanya daripada kemahiran pisau kepada teknik asas dan menawarkan koleksi resipi mudah dan lazat.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
