Мәдени ет - Cultured meat

Медиа ойнату

Дәріс Ет төңкерісі кезінде Дүниежүзілік экономикалық форум Марк Посттың авторы Маастрихт университеті экстракорпоральды ет туралы. (Жұмыс уақыты 20:16)

Мәдени ет өндіретін ет болып табылады in vitro жасуша мәдениеті жануарлардың жасушаларының, орнына сойылған мал.^[1] Бұл формасы жасушалық ауыл шаруашылығы.

Мәдени ет көбінесе сол сияқты ет өндіріледі тіндік инженерия дәстүрлі түрде қолданылатын техникалар қалпына келтіретін медицина.^[2] Мәдени ет тұжырымдамасын танымал етті Джейсон Матени бірлескен авторлықтан кейін 2000 жылдардың басында а жартылай қағаз^[3] мәдени ет өндірісі және құру туралы Жаңа егін, қолдауға бағытталған әлемдегі алғашқы коммерциялық емес ұйым in vitro етті зерттеу.^[4]

2013 жылы, Марк Пост, профессор Маастрихт университеті, ұяшықтардан тікелей өсірілген алғашқы гамбургер пирогын жасау арқылы өсірілген еттің тұжырымдамасын дәлелдеді. Содан бері бірнеше мәдени ет прототиптері бұқаралық ақпарат құралдарының назарын аударды: мәдени ет ұсынатын алғашқы мейрамхана - Израиль.^[5][6]

Өндіріс процесінде әлі де жетілдіруге болатын көптеген мүмкіндіктер бар, бірақ ол әр түрлі компанияларда дамыды.^[7] Оның қосымшалары әдеттегі етпен салыстырғанда бірнеше адамгершілік, денсаулық, экологиялық, мәдени және экономикалық мәселелерге әкеледі.^[8]

Номенклатура

Сонымен қатар мәдени ет, шарттар сау ет,^[9] союсыз ет,^[10] in vitro ет, ҚҚС өсірілген,^[11] зертханада өсірілген ет,^[12] жасуша негізіндегі ет,^[13] таза ет,^[14] өсірілген ет^[15] және синтетикалық ет^[16] әрқайсысы өнімді сипаттау үшін әртүрлі сауда нүктелерінде қолданылған.

2016 мен 2019 арасында, таза ет кейбір журналистер, адвокаттар мен технологияны қолдайтын ұйымдар ұнататын термин ретінде тартымдылыққа ие болды. Жақсы тамақтану институты (GFI) бұл терминді 2016 ж. Енгізді,^[17] және 2018 жылдың соңында «таза» ет өндірісі мен пайдасын жақсырақ көрсетеді деп жарияланған зерттеулер жарияланды^[18][19] және «мәдениетті» және «in vitro«бұқаралық ақпарат құралдарында және Google іздеуінде.^[20] Осыған қарамастан, кейбір саланың мүдделі тараптары бұл ұғым әдеттегі ет өндірушілерді қажетсіз түрде иеліктен шығарады, әрі қарай да қалайды деп санайды жасуша негізіндегі ет бейтарап альтернатива ретінде.^[21][22]

2019 жылдың қыркүйегінде GFI бұл терминді анықтаған жаңа зерттеулерді жариялады өсірілген ет жеткілікті сипаттамалық және дифференциалды, жоғары бейтараптылыққа ие және тұтынушылардың қызығушылығы үшін жоғары дәрежеге ие.^[15][23]

Тарих

Алдын ала зерттеу

Етті өнеркәсіптік жағдайда өсірудің теориялық мүмкіндігі көптен бері елестетуді баурап алды. 1931 жылғы «Елу жыл» эссесінде, Уинстон Черчилль былай деп жазды: «Біз кеудеге немесе қанатқа тамақтану үшін тұтас тауықты өсірудің ақылсыздығынан осы бөліктерді бөлек ортада өсіру арқылы құтыламыз».^[24]

1950 жылдары Голландия ғалымы Вильям Ван Эелен мәдени ет туралы идеяны өз бетінше ұсынды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Ван Эелен аштықтан зардап шегіп, оны ересек кезінде тамақ өндірісі мен азық-түлік қауіпсіздігіне құмартады. Ол студент кезінде Амстердам университетіне барып, бір уақытта консервіленген етдің келешегін талқылайтын дәріске қатысқан. Ғасырдың басында жасуша сызықтарының ашылуымен бірге бұл өсірілген еттің интуициясын қоздырды.

In vitro өсіру бұлшықет талшықтары алғаш рет 1971 жылы Рассел Росс мәдениетті болған кезде сәтті орындалды теңіз шошқасы қолқа. Ол өз мақаласының рефератында «Жетілмеген теңіз шошқасы қолқасының ішкі ортасы мен интимасынан алынған тегіс бұлшықет 8 аптаға дейін өскен. жасуша мәдениеті. Жасушалар өсудің барлық кезеңдерінде тегіс бұлшықеттердің морфологиясын сақтады. Біріктірілгенге дейін олар бірнеше қабаттасып өсті. Өсірудің 4-ші аптасында жасушалар қабаттары арасындағы кеңістікте микрофибриллалар (110 А) пайда болды. Жертөле мембранасы тәрізді материал жасушаларға іргелес болып шықты. Микрофибриллаларды талдау олардың бүтін эластикалық талшықтың микрофибриллярлы ақуызына ұқсас аминқышқылдық құрамы бар екенін көрсетті. Бұл тергеулер радиоавтографиялық аорта тегіс бұлшықетінің жасушадан тыс ақуыздарды синтездеу және бөлу қабілетін байқау бұл жасушаның дәнекер тіндік синтетикалық жасуша екенін көрсетеді ».^[25]

1991 жылы АҚШ-тағы Джон Ф.Вейн бұлшықет пен май жасушаларын жасау үшін интеграцияланған түрде өсірілетін, адам тұтынуы үшін тіндерден жасалған ет өндірісіне патентті (6,835,390 B1 АҚШ) рәсімдеді және түпнұсқамен қамтамасыз етті. сиыр, құс және балық сияқты тамақ өнімдері.^[25]

2001 жылы, дерматолог Вите Вестерхоф Амстердам университеті, медициналық дәрігер Виллем ван Эелен және кәсіпкер Виллем ван Кутен дүниежүзілік құжаттарға жүгінгендерін мәлімдеді патент өсірілген ет өндіру процесі туралы.^[26] Процесс барысында а матрица туралы коллаген себілген бұлшықет жасушалар, содан кейін олар қоректік ерітіндімен жуылады және оларды бөлуге итермелейді^[27]

Сол жылы NASA ұзақ мерзімді ғарышкерлерге саяхатшылар қоймасын құрбан етінсіз өсіруге мүмкіндік беру үшін оны ғарыштық сапарға қолдану мақсатында өсірілген етте тәжірибелер жүргізе бастады. Турро колледжінің қызметкері Моррис Бенджаминсонмен серіктестікте олар алтын балық ұлпаларының сегменттерін және кейіннен күркетауық жасушаларын өсіре алды.^[28]

2003 жылы, Oron Catts және Ионат Зурр «Тіндердің мәдениеті мен өнері» жобасының және Гарвард медициналық мектебі көрмеге қойылды Нант бақаның жасушаларынан өсірілген, ені бірнеше сантиметрлік «стейк». Оны пісіріп жеп қойды. Көрменің мақсаты мәдени ет еті туралы әңгімені бастау болды - ол тірі ме еді, өлтірілді ме? оны кез-келген жолмен лақтыру жануарға деген құрметсіздік пе?^[29]

2000 жылдардың басында американдық қоғамдық денсаулық сақтау студенті Джейсон Матени Үндістанға сапар шегіп, тауық фабрикасының фермасында болды. Қоғамдық денсаулық сақтау тұрғысынан, бұл жүйенің адам тұтынушылары үшін салдары оны таң қалдырды. Америка Құрама Штаттарына оралғаннан кейін, Матени НАСА-ның ет өсіру жөніндегі жұмыстарына қатысқан 3 ғалыммен біріктірді. Төртеуі зертханалық негіздегі еттің коммерциялық келешегі туралы зерттеулерді бастады және олардың нәтижелері кейінірек 2005 Tissue Engineering-де осы тақырып бойынша рецензияланған әдебиеттің алғашқы бөлігі ретінде жарияланды. 2004 жылы Матэни сонымен қатар пайда табу мақсатында емес жаңа жинауды құрды, ол қоғамдық зерттеулерді қаржыландыру арқылы осы салада дамуды ынталандыруға бағытталған.^[30]

2008 жылы, PETA зертханада өсірілген тауық етін тұтынушыларға 2012 жылға дейін жеткізген бірінші компанияға $ 1 миллион сыйақы ұсынды.^[31] Байқауға қатысушы жүлдені алғанға дейін екі тапсырманы орындауы керек болатын: «Нағыз тауықтан айырмашылығы жоқ мәдениетті тауық еті өнімін шығару» және «Өнімді кем дегенде 10 штатта бәсекеге қабілетті сатылатындай мөлшерде шығару». Байқау 2014 жылдың 4 наурызына дейін ұзартылды. Сынақ алғаш рет жарияланған 2008 жылдан бастап, бүкіл әлем зерттеушілері мәдени ет өндірісіне айтарлықтай қадам жасады. Ақыр соңында бұл мерзім жеңімпазсыз аяқталды, бірақ тақырыптағы жариялылық мәдени еттерді ғалымдардың назарына одан әрі әкелді.^[32]

2008 жылы Голландия үкіметі мәдени етке қатысты тәжірибеге 4 миллион доллар инвестициялады.^[33] Технологияға қызығушылық танытқан халықаралық зерттеушілер құрған In Vitro Meat Consortium тобы мәдени ет өндірісі бойынша бірінші халықаралық конференцияны өткізді. Азық-түлік ғылыми-зерттеу институты туралы Норвегия коммерциялық мүмкіндіктерін талқылау үшін 2008 жылдың сәуірінде.^[34]Уақыт Журнал мәдениетті ет өндірісін 2009 жылдың 50 серпінді идеясының бірі деп жариялады.^[35]

2009 жылдың қараша айында Нидерланды ғалымдары тірі шошқаның жасушаларын пайдаланып зертханада ет өсіре алдық деп мәлімдеді.^[36]

2013 жылы 5 тамызда қуыруға дайын алғашқы мәдени гамбургер.

Бірінші ашық сот

Ханни Руццлер әлемдегі алғашқы мәдени гамбургердің дәмін татады, 5 тамыз 2013 ж.

Алғашқы өсірілген сиыр бургерінің пирогын Dr. Марк Пост кезінде Маастрихт университеті 2013 жылы.^[37] Бұл бұлшықет тінінің 20000-нан астам жіңішке жіптерінен жасалған., Құны Доктор Пост жасау үшін 300 000 доллардан астам және өндіруге 2 жыл ішінде.^[38] Содан бері бұл баға 2021 жылға қарай 10 долларға дейін төмендейді деп есептелген.^[39]

Бургер 2013 жылдың 5 тамызында Лондондағы тікелей эфирде сыналды. Оны Couch's Great House мейрамханасының аспазшысы Ричард МакГеун дайындады, Полперро, Корнуолл, және сыншылардың дәмін татты Ханни Руццлер, Future Food студиясының тамақ зерттеушісі және Джош Шонвальд. Рутцлер: «Шынында да, оның тістеуі бар, оны қызарған кезде хош иіс бар. Мен оның құрамында майдың жоқтығын білемін, сондықтан оның қаншалықты шырынды болатынын білмедім, бірақ оның дәмі өте жоғары; бұл етке жақын, бұл шырынды емес, бірақ консистенциясы өте жақсы. Бұл маған ет ... Шынында да, оны тістеуге болатын нәрсе, сондықтан менің көзқарасым өте ұқсас деп ойлаймын. « соқыр сот ол өнімді етті емес, етке алатын еді соя көшірмесі.^[40]

Индустрияны дамыту

2011 және 2017 жылдар аралығында көптеген алғашқы мәдени ет стартаптары іске қосылды. Мемфис еттері, кардиолог негізін қалаған Кремний алқабындағы стартап 2016 жылы ақпан айында өзінің өсірілген сиыр етін көрсететін бейнебаян шығарды.^[42][43][44] 2017 жылғы наурызда ол тауық еті тендерлерін және лоранж үйрегін көрсетті, бұл көпшілікке көрсетілген құсқа негізделген алғашқы мәдени тағамдар.^[45][46][47] Мемфис еттері кейінірек 2020 болашақ еті туралы деректі фильмнің тақырыбы болды.

Израиль компаниясы, SuperMat, 2016 жылы мәдени тауыққа арналған жұмысы үшін вирустық краудфандинг науқанын өткізді.^{[48][49][50][51][52]}

Сан-Францискода орналасқан, мәдени балықтарға бағытталған Finless Foods компаниясы 2016 жылы маусымда құрылды. 2017 жылы наурызда зертханалық жұмыстар басталды және тез дамыды. Директор Майк Селден 2017 жылдың шілдесінде екі жыл ішінде (2019 жылдың соңына дейін) нарыққа мәдени балық өнімдерін шығарады деп күтті.^[53]

2018 жылдың наурызында, Тек тамақтаныңыз (2011 жылы Сан-Францискодағы Хэмптон Крик ретінде құрылды, кейінірек Джаст, Инк. аталды) 2018 жылдың соңына дейін өсірілген еттен тұтыну өнімін ұсына алатындығын мәлімдеді. Бас директордың сөзіне сәйкес Джош Тетрик технология қазірдің өзінде бар, ал енді тек оны қолдану керек. JUST 130-ға жуық қызметкері және 55 ғалымнан тұратын зерттеу бөлімі бар, онда құс, шошқа және сиыр етінен зертханалық ет әзірленуде. Олар дің жасушаларын тек өсімдік ресурстарымен қоректендіру мәселесін шешкен болар еді. JUST қытайлық миллиардерден демеушілік алады Ли Ка-шин, Yahoo! тең құрылтайшы Джерри Янг және Тетриктің айтуынша Heineken International басқалармен қатар.^[54]

Krijn de Nood, Daan Luining, Рууд Оут, Роджер Педерсон, Марк Коттер және Гордана Апичтен тұратын голландиялық Meatable стартапы 2018 жылдың қыркүйек айында жануарлардың плурипотентті бағаналы жасушаларын пайдаланып ет өсіруге қол жеткізгенін хабарлады. кіндік баулары. Мұндай жасушалармен жұмыс істеу қиын болғанымен, Митабл қажет болған жағдайда бұлшықет жасушалары немесе май жасушалары болу үшін оларды өздерінің жеке техникасын қолдана отырып басқара аламыз деп мәлімдеді. Басты артықшылығы - бұл техниканы айналып өту ұрықтың ірі қара сарысуы, яғни ет өндіру үшін ешқандай жануарды өлтірудің қажеті жоқ.^[56] Сол айда бүкіл әлемде 30-ға жуық мәдени ет стартаптары бар деп есептелген. Голланд АҚШ конгрессінің уәкілдер палатасы Комиссия отырысы 2018 жылдың 26 ​​қыркүйегінде үш университеттің, үш стартаптың және төрт азаматтық қызығушылық топтарының өкілдерімен сөйлесіп, мәдени еттерді зерттеу, дамыту және қоғамға енгізу үшін мемлекеттік қолдаудың маңыздылығы мен қажеттілігін талқылады.^[41]

Интегротура - бұл клеткаларды CulNet жүйесі арқылы жануарлар негізіндегі сарысулар қоспасыз өсіруге мүмкіндік беретін мәдениет жүйесін құрумен айналысатын Жапонияда орналасқан компания. Сол проблемамен айналысатын компанияларға Англияда орналасқан Multus Media және канадалық Future Fields кіреді.^{[дәйексөз қажет ]}

2019 жылдың тамызында бес стартап «Ет, құс және теңіз өнімдері инновациясы үшін Альянс» (AMPS Innovation) құрғанын мәлімдеді, бұл мәдени реттелетін ет пен теңіз өнімдері нарығына жол құру үшін мемлекеттік реттеушілермен жұмыс істеуге ұмтылады.^[57] Құрылтай мүшелеріне кіреді Тек тамақтаныңыз, Мемфис еттері, Finless Foods, BlueNalu және Fork & Goode.^[58]

2019 жылы Foieture жобасы басталды Бельгия мәдениетті дамыту мақсатында Фуа-гра (атауы - «дұшпан» және «болашақ» портманоты) 3 компанияның консорциумы («Ет мәдениеті» стартапыдәмдеуіш Solina компаниясы және шағын паштет - өндіріс компаниясы Nauta) және 3 коммерциялық емес институт (университет) Лювен К.У., тамақ өнеркәсібінің инновациялық орталығы Flanders Food, және Bio Base Europe Pilot Plant).^[59] Басқалардың көмегімен «Еттің тыныштығы» 2019 жылдың желтоқсанында тұжырымдаманы 2020 жылы аяқтауға, 2022 жылы алғашқы прототипін шығаруға және 2023 жылы нарыққа шығуға ұмтылатынын мәлімдеді.^[59] Сол айда Foieture жобасы Инновациялар және кәсіпкерлік агенттігінен 3,6 миллион еуроға жуық ғылыми грант алды. Фламанд үкіметі.^[59] 2020 ж. Мамырда «Peace of Meat» компаниясының негізін қалаушы және ғылыми зерттеуші Эва Соммер стартап шамамен 300 евро (15000 евро / кг) тұратын 20 грамм өсірілген май шығара алды деп мәлімдеді; Мақсаты - 2030 жылға қарай келісін 6 еуроға дейін төмендету болды.^[60] Ет бөлігі жақын арада екі зертхана салады Антверпен порты.^[60]

2019 жылы Aleph фермасы Халықаралық ғарыш станциясында жер бетінен 398 миль (399 км) биіктікке арналған биопринттік шешімдермен ынтымақтастық жасады. Мұны етті принтерлерге 3D принтер көмегімен экструзия жасау арқылы жасады.^[61]

2020 жылдың қаңтарында Кварц «бүкіл әлемде 30-ға жуық мәдени стартаптар бар» деп мәлімдеді және Memphis Meats, Just Inc және Future Meat Technologies ең озық болды, өйткені олар алғашқы тәжірибелік зауыттар салуда.^[62] Сәйкес Жаңа ғалым 2020 жылдың мамырында «бүкіл әлемде мәдени ет процесін дамытып, жетілдіріп жатқан 60-қа жуық стартап» болды. Олардың кейбіреулері өздері таза ет өндірген жоқ, ал басқаларына ең жаңа технологиялық құралдарды немесе эксперименттік ақпаратты ұсынды.^[63] Мәліметтерге сәйкес, өсу медиасы «литріне жүздеген доллар тұрады, бірақ таза ет өндірісі үшін оны литріне 1 долларға дейін түсіру керек».^[63] 2020 жылдың маусымында Қытай үкіметінің шенеуніктері Қытайға мәдени ет бойынша ілгерілеушілік танытып отырған басқа елдердің қатарынан қалмауға мүмкіндік беретін ұлттық стратегия жасауға шақырды.^[64]

Нарыққа шығу

2020 жылғы 2 желтоқсанда Сингапурдың азық-түлік агенттігі коммерциялық сату үшін Eat Just өндірген «тауық шағуын» мақұлдады. Бұл алғаш рет мәдени дақылданған ет өнімі тамақ өнімдерін реттегіштің қауіпсіздігін тексеруден өткенін және онжылдық зерттеулер мен әзірлемелерден кейін өнеркәсіптің нарыққа шығуы үшін маңызды кезең болып саналғанын атап өтті. Тауық биттерін Сингапур мейрамханаларында шағын көлемде енгізу жоспарланған болатын. Басқа өнімдер, компаниялар мен елдер салыстырмалы түрде жақында пайда болады деп күтілді.^[65]

Стартаптарға шолу

Бұл бөлім үшін қосымша дәйексөздер қажет тексеру. Өтінемін көмектесіңіз осы мақаланы жақсарту арқылы дәйексөздерді сенімді дерек көздеріне қосу. Ресурссыз материалға шағым жасалуы және алынып тасталуы мүмкін. (Қазан 2020) (Бұл шаблон хабарламасын қалай және қашан жою керектігін біліп алыңыз)

Ескерту: курсивпен күндер болашақта жоспарланған жетістік күндеріне сілтеме жасайды; олар ауысуы мүмкін, әсіресе кідірістерге байланысты.

Аты-жөні	Құрылған	Аудан	Фокус	Соңғы шығындар	Прототип	Пилоттық зауыт	Нарыққа шығу
Aleph Farms	2017[66]	Израиль	Сиыр еті	3000 доллардан жоғары / кг (қараша 2019 шағымы)[67]	Желтоқсан 2018[66]	2021 жылға жоспарланған (Сәуір 2020 талап)[68]	2023 (2019 жылғы қараша айындағы талап)[67]
Эпплтон еті[дәйексөз қажет ]	2016	Канада	Сиыр еті
Artemys Foods[дәйексөз қажет ]	2019	АҚШ	Ет		2020 күз[69]
Аванттық ет	2018[70]	Гонконг	Балық майы		Қараша 2019[71]	2022 (Тамыз 2020 шағымы)[70]
Бифтек[дәйексөз қажет ]	2018	түйетауық	Мәдениет құралдары
BioBQ[дәйексөз қажет ]	2018	АҚШ	Құрылыс		2022[72]
BlueNalu[дәйексөз қажет ]	2018	АҚШ	Теңіз тағамдары		2019 күз[73]
Cell Ag Tech[дәйексөз қажет ]	2018	Канада	Ет
Cell Farm Food Tech[дәйексөз қажет ]	2018	Аргентина	Ет
Кубик тағамдары[дәйексөз қажет ]	2018	Испания	Май		Қыркүйек 2019[74]
Тек тамақтаныңыз	2011	АҚШ	Ет	C. € 50 /кесек (Қаңтар 2020 шағымы)[75]	Желтоқсан 2017[76]	2019 жылдың ортасынан бастап салу (қаңтар 2020 шағымы)[62]	Желтоқсан 2020[65]
Finless Foods	2016[77]	АҚШ	Балық	$ 7,000 / фунт (ақпан 2018 жылғы талап)[78]	Қыркүйек 2017[78]		[53]
Foieture жобасы (6 компания / коммерциялық емес)	2019	Бельгия	Фуа-гра	€ 15.000 / кг (2020 жылғы мамыр)[60]	2020 (2019 жылғы желтоқсан)[59]	2022 (2019 жылғы желтоқсан)[59]	2023 (2019 жылғы желтоқсан)[59]
Шанышқы & Гуд[дәйексөз қажет ]	2018	АҚШ	Ет
Болашақ өрістер[дәйексөз қажет ]	2017	Канада	Мәдениет құралдары
Еттің болашақ технологиялары	2018	Израиль	Ет	$ 10 / фунт (2022 жылға қарай ақпан 2020 ж.)[79]	2019	2019 жылдың қазан айынан бастап салынуда[62][80]	2022 (Қазан 2019 шағымы)[81]
Gaia Foods[дәйексөз қажет ]	2019	Сингапур	Қызыл ет
Гурмей[дәйексөз қажет ]	2019	Франция	Fois gras
Хейрос[дәйексөз қажет ]	2017	Австралия	Үй жануарларына арналған тамақ
Жоғары стейктер	2017	Біріккен Корольдігі	Шошқа еті	£ 'Мың' / кг (шілде 2020 шағымы)[82]	Шілде 2020[83]
IntegriCulture, Inc.	2015	Жапония	Фуа-гра	¥ 20,000 / кг (2019 жылғы шілдедегі талап)[84]	2021[85]	2021 (Шілде 2020 шағымы)
Матрицалық ет[дәйексөз қажет ]	2019	АҚШ	Құрылыс		2020[86]
Ет	2018	Нидерланды	Шошқа еті		2020 (Қаңтар 2020 шағымы)[87]	2022 жылдың басына жоспарланған (Ақпан 2020 шағымы)[88]	2022 (Қаңтар 2020 шағымы)[87]
Мемфис еттері	2015	АҚШ	Құс	$ 1,700 / фунт (ақпан 2018 жылғы талап)[89]	Ақпан 2016[90]	2020 жылдың қаңтарынан бастап салынуда[62][80]	Шамамен 2020 (Ақпан 2017 шағымы)[91]
Mirai Foods	2020	Швейцария	Сиыр еті	'Шағын көлік' / кг (маусым, 2020 ж. Талап)[92]	Маусым 2020[92]
Моза еті / Маастрихт университеті	2015	Нидерланды	Сиыр еті	€ 60 / кг (2020 ж. Ақпан 2017 ж. Мақсаты)[91] '88x арзан' (шілде 2020 шағымы)[93]	Тамыз 2013 (UM )[40]	2020 жылдың мамыр айынан бастап орнатылуда[93]	2022 (Ақпан 2020 шағымы)[94]
Motif FoodWorks	2019[95]	АҚШ	Сиыр еті		Аяқтау 2020 (Тамыз 2020 шағымы)[96]		Q4 2021 (сиыр хош иісі) (Қазан 2020 талап)[97]
Multus Media[дәйексөз қажет ]	2019	Біріккен Корольдігі	Мәдениет құралдары		Қазан 2019[98]
Жаңа ғасыр еттері	2018[99]	АҚШ	Шошқа еті		Қыркүйек 2018[100]	2020 жылдың шілдесінен кейін салу[99]
Етті қайта анықтаңыз	2018[66]	Израиль	Сиыр еті	$ 35 / кг (2019 жылғы қыркүйек айындағы талап)[66]	Қыркүйек 2019[66]
SavorEat	2016[66]	Израиль	Сиыр еті				2021 жылдың ортасы (мейрамханалар) (Мамыр 2020 талап)[66]
Шиок еті	2018[101]	Сингапур	Асшаян	$ 3,500 / кг (2020 ж. Қазан)[102]	2019[102]		2021 (Наурыз 2020 талап)[103][101][104]
SuperMat	2015[66]	Израиль	Құс		2018[105]		2022 жылға қарай (Мамыр 2020 талап)[66]
VOW тағамдары	2019[106]	Австралия	Кенгуру	1350 АҚШ доллары / кг (2019 жылдың тамыз айындағы талап)[107]	Тамыз 2019[107]		2021 (мейрамханалар) (Қазан 2019 шағымы)[108]
Жабайы жер[дәйексөз қажет ]	2017	АҚШ	Үй жануарларына арналған тамақ
Wildtype	2016	АҚШ	Теңіз тағамдары

Сияқты компаниялардан басқа, коммерциялық емес ұйымдар Жаңа егін, Жақсы тамақтану институты және Ұялы ауыл шаруашылығы қоғамы өсірілген етті қолдау, қаржыландыру және зерттеу.^[109]

Бұл қалай жұмыс істейді

Ұяшық сызықтары

Жасушалық ауыл шаруашылығының бірінші компоненті - жасушалық линияларды алу, негізінен дің жасушалары. Бағаналы жасушалар дегеніміз - мамандандырылған жасушалардың көптеген түрлерін немесе барлығын құрау мүмкіндігіне ие сараланбаған жасушалар. Тотипотентті бағаналы жасушалар денеде кездесетін барлық жасуша түрлерін ажыратуға қабілетті. Плурипотентті бағаналы жасушалар барлық жасушалардың түрлеріне жетіліп, плацентадағы мүшелерді сақтап қалады, ал мультипотентті бағаналы жасушалар шектеулі тектес бірнеше мамандандырылған жасушаларға бөлінеді. Бірегей қуатты жасушалар тек бір нақты жасуша тағдырына қарай ажыратыла алады.^[110]

Бағаналы жасушалар мамандандырылған жасушалар қатарына қарай ажыратылуы мүмкін.

Плурипотентті дің жасушалары етте болатын тіндердің әр түрін қалпына келтіру үшін өте ыңғайлы болса, осы кіші санаттың ең көрнекті мысалы эмбриональды дің жасушалары болып табылады, олар этикалық мәселелерге байланысты - зерттеу кезінде пайдалануда қайшылықты болып табылады. Нәтижесінде ғалымдар индукцияланған плурипотентті баған жасушаларын (iPSCs) - мультипотенциалды қан мен тері жасушаларын жасады, олар қайтадан плурипотентті күйге қайта бағдарламаланған, сондықтан оларды мамандандырылған жасушалардың анағұрлым үлкен диапазонына бөлуге мүмкіндік береді.^[111] Балама ретінде бұлшықет жасушаларының тұқымдарын тудыруға арналған ересек бағаналы жасушаларды немесе бұлшықет жасушаларына тікелей дифференциалданатын бір қуатты емес бастауыштарды қолдану керек.^[110]

Бағаналы жасушалардың қолайлы сипаттамаларына өлместік, жоғары пролиферативті қабілет, ұстануға деген сенімсіздік, қан сарысуындағы тәуелсіздік және тіндерге оңай дифференциалдау жатады. Алайда, мұндай сипаттамалардың табиғи болуы жасуша түрлері мен шығу тегі арасында әр түрлі болуы мүмкін. Осылайша, келесі қадамдар in vitro өсіру нақты ұяшық сызығының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін реттелуі керек. Өлместікке қатысты жасушалардың бөліну шегі бар, олардың теломерлі қақпағы - олардың хромосомаларының соңына қосылған қосымша нуклеотидтік негіздер. Әр бөлінген сайын теломера қақпағы жоқ болғанға дейін біртіндеп қысқарады, бұл жағдайда жасушаның бөлінуі тоқтайды. Плурипотенциалды индукциялау арқылы теломердің қақпағын жасуша шексіз бөлінетін етіп ұзартуға болады.^[111] Энтомокультурада қолданылатын жәндіктер жасушалары, әрине, қан сарысуындағы қоректік орталарға және адгезияға тәуелді емес, сондықтан сүтқоректілер клеткаларымен салыстырғанда суспензия дақылдарында тығыз өсірілуі мүмкін.^[112]

Жасуша сызықтарын бастапқы көзден жинауға болады: яғни жануарға биопсия арқылы жергілікті анестезия кезінде. Оларды екінші көздерден, мысалы, криоконсервіленген дақылдардан (бұрынғы зерттеулерден қатып қалған дақылдардан) құруға болады.^{[дәйексөз қажет ]}

Өсу ортасы

Миобластар - бұлшықет жасушаларының бір ізашары, ал олардың талшықтары сары, ал ядролары көк түспен көрсетілген.

Жасушалық сызықтар орнатылғаннан кейін, оларды көбейту үшін қоректік ортаға батырылады. Қоректік орталар әдетте жасушаларды өсіруге қажетті барлық көмірсулармен, майлармен, ақуыздармен және тұздармен қамтамасыз ететін базальды ортадан құрастырылады. Бір жасуша жеткілікті мөлшерде тұтынғаннан кейін, ол бөлінеді және популяция экспоненталық өседі. Мәдени ортаны өсудің қосымша факторларын қамтамасыз ететін басқа қоспалармен толықтыруға болады - мысалы, сарысулар. Өсу факторлары белгілі бір жасушалық процестерді реттеуде шешуші маңызы бар ақуыздардан немесе стероидтардан бөлінуі мүмкін.^[1] Әдетте өсу факторлары қоректік ортаға Фетальді сиыр сарысуын (FBS) немесе жануарларға негізделген басқа сарысуды немесе рекомбинантты ақуызды өндіру арқылы қосылады.^{[дәйексөз қажет ]}

Дифференциация басталғаннан кейін бұлшықет талшықтары жиырыла бастайды және сүт қышқылын түзеді. Жасушалардың қоректік заттарды қабылдауы және ішінара көбеюі олардың қоршаған ортаның рН деңгейіне байланысты. Бұл үшін сүт қышқылы ортада жинақталған сайын қоршаған орта біртіндеп қышқылданады және оңтайлы рН ауқымынан төмен түседі. Нәтижесінде мәдени медиа жүйеден жиі тазартылып, ауыстырылуы керек. Бұл базальды ортадағы қоректік заттардың концентрациясын жаңарту үшін де пайдалы, өйткені олар клеткалық популяцияның кеңеюімен үнемі сарқылуда.^[7]

Орман

Бұл бөлім үшін қосымша дәйексөздер қажет тексеру. Өтінемін көмектесіңіз осы мақаланы жақсарту арқылы дәйексөздерді сенімді дерек көздеріне қосу. Ресурссыз материалға шағым жасалуы және алынып тасталуы мүмкін. (Қазан 2020) (Бұл шаблон хабарламасын қалай және қашан жою керектігін біліп алыңыз)

Бұлшық ет ұлпасы өсу ортасынан дамыған және үш өлшемді құрылымда соңғы өнімге арналған тіреуішпен ұйымдастырылған.

Құрылымдық ет өнімдері жағдайында - тек жасушалардың түрімен ғана емес, олардың жалпы конфигурациясымен сипатталатын өнімдер - жасушалар тіреуіштерге себілуі керек. Ормандар - бұл жасушаларды үлкен құрылымға айналуға шақыруға және ынталандыруға арналған қалыптар. Жасушалар дамыған кезде in vivo, оларға жасушадан тыс матрицамен (ECM) өзара әрекеттесу әсер етеді. ECM - бұл гликопротеидтердің, коллагеннің және ферменттердің жасушаға механикалық және биохимиялық белгілерді жіберуіне жауап беретін 3 өлшемді тор. Ескілер ECM сипаттамаларын модельдеуі керек.^[1]

Кеуектілік. Кеуектер - бұл тіреуіштің бетіндегі минуттық саңылаулар. Оларды тіндердің дамуына кедергі келтіруі мүмкін бұрыннан бар жасушалық компоненттерді шығару үшін биоматериалдың беткі қабатында жасауға болады. Олар адгезиялық жасушалардың ішкі қабаттарына диффузиялық газ бен қоректік заттардың пайда болуына көмектеседі, бұл «некротикалық орталықтың» пайда болуына жол бермейді (қоректік ортамен тікелей байланыспаған жасушалар қоректік заттардың жетіспеуінен өлген кезде пайда болады).^[113]

Васкуляризация. Өсімдіктерде кездесетін тамырлы тіндерде сұйықтықты ішкі тасымалдауға жауапты мүшелер бар. Ол миобласттардың табиғи физиологиялық күйін қайталау арқылы жасушалардың туралануын жеңілдететін табиғи топографияны қалыптастырады. Бұл сондай-ақ газ бен қоректік заттардың алмасуына көмектеседі.^[113]

Биохимиялық қасиеттері. Органың биохимиялық қасиеттері ECM-ге ұқсас болуы керек. Ол текстуралық қасиеттер немесе химиялық байланыс арқылы жасушалардың адгезиясын жеңілдетуі керек. Сонымен қатар, ол жасушалардың дифференциациясына ықпал ететін химиялық белгілерді шығаруы керек. Сонымен қатар, материал осы функционалды қасиеттерге ие басқа заттармен үйлесуі керек.^[113]

Кристалдық. Материалдың кристалдық дәрежесі қаттылық сияқты қасиеттерді белгілейді. Жоғары кристаллдықты сутектік байланыспен байланыстыруға болады, бұл өз кезегінде термиялық тұрақтылықты, созылу беріктігін (орман формасын сақтау үшін маңызды), судың сақталуын (жасушаларды ылғалдандыру үшін маңызды) және жас модульді арттырады.^[113]

Деградация. Кейбір материалдар жасушаларға пайдалы қосылыстарға дейін ыдырайды, бірақ керісінше бұл деградация жасушалар үшін маңызды емес немесе зиянды болуы мүмкін. Деградация дайын өнімнен тіреуішті оңай алып тастауға мүмкіндік береді, сондықтан ол таза жануар тіні болады - осылайша оның ұқсастығын арттырады in vivo ет. Бұл деградацияны бұлшықет тініне әсер етпейтін кейбір ферменттердің әсерінен туындатуға болады.^[113]

Жеуге жарамдылық. Егер тіреуіштерді жануарлардың ұлпасынан шығару мүмкін болмаса, олар тұтынушылардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін жеуге жарамды болуы керек. Осылайша, олар пайдалы болып табылатын ингредиенттерден жасалса, пайдалы болар еді.^[113]

2010 жылдан бастап шикізаттың қандай ерекшеліктері бар, оларды қолайлы тіреуіштерге айналдыруға болатындығын, сондай-ақ оларды ормандарға айналдырудың жолдарын анықтау үшін бірқатар академиялық зерттеу топтары пайда болды.^{[113][114][115][116][117][118]}

Целлюлоза табиғатта ең көп таралған полимер болып табылады және өсімдік жапырақтарының экзоскелетін құрайды. Оның көптігінің арқасында оны салыстырмалы түрде арзан бағамен алуға болады. Ол сондай-ақ жан-жақты және үйлесімді. «Децеллюлизация» деп аталатын процесс арқылы ол тері тесігін жасайтын SDS беттік активті затпен қапталған. Содан кейін бұл тері тесігі өсімдіктің жасушалық компоненттерін босатады, және ол жасуша жасушаларының ұлпасына айналады. Бұл материалды Оттава университетіндегі Pelling Group және Gaudette Group академиялық зерттеушілері және Ворчестер политехникалық институты жан-жақты зерттеді. Көлденең байланыстыру арқылы (оларды біріктіру үшін жеке полимер тізбектері арасында ковалентті байланыстар қалыптастыру) өсімдік тінінің механикалық қасиеттерін қаңқа бұлшықет тініне көбірек ұқсайтын етіп өзгертуге болады. Мұны өсімдік тінін басқа материалдармен араластыру арқылы да жасауға болады. Екінші жағынан, жасушасызданған өсімдік тінінде әдетте сүтқоректілердің биохимиялық белгілері болмайды, сондықтан оның орнын толтыру үшін оны басқа функционалды белоктармен қаптау қажет. Алайда C2C12 өсуінің коллаген немесе желатин ақуыздарының жабындысымен жалаңаш орман мен сол тіреуіш арасында айтарлықтай өзгергені байқалмады. Бірақ тұқым себу тиімділігі жақсарды (жасушалардың орманға жабысу жылдамдығы). Декеллюлизирленген өсімдік тінінің артықшылығы - бұл жапырақтағы тамырлардың табиғи топографиясы. Бұл миобласттардың табиғи физиологиялық күйін қайталауға көмектеседі, бұл жасушалардың туралануына ықпал етеді. Мұның басқа тәсілдері, әдетте, 3D басып шығару, жұмсақ литография және фотолитография сияқты біршама қымбатқа түседі. Васкуляризация сонымен қатар бұлшықет конгломераттарында некротикалық орталықтар түзетін жасушаларға қоректік ортаның 100-200 нм диффузиялық шегін жеңуге көмектеседі. Мұның тағы бір тәсілі - ангиогенезді (жаңа қан тамырларының дамуы) қолдайтын кеуекті тіреуіштің болуы. Бұл Apple Hypanthium үшін жұмыс істейтіні дәлелденсе де, өсімдіктердің барлығы бірдей кеуекті емес. Өсімдік целлюлозасына балама бактерия целлюлозасы болып табылады, ол әдетте өсімдік целлюлозасынан гөрі таза, өйткені ол лигнин және гемицеллюлоза сияқты ластаушы заттардан тұрады. Бактериялы целлюлозаның полимерлі жіпшелері арасында сутегі байланысы көп, сондықтан оның кристалдығы жоғары. Сондай-ақ, оның микрофибриллалары аз, олар ылғалды сақтауға мүмкіндік береді және тері тесігі аз болады. Заттың өзі көмірсулардың қалдықтарын пайдалану арқылы өндірілуі мүмкін (бұл оған арзан бағамен қол жеткізуге болатындығын болжауы мүмкін) және бұл эмульсияланған еттің шырындылығы мен шайнауын тудырады (бұл оны түпкілікті өнімнен шығаруға болмайтын болса да, бұл текстураның профиліне ықпал етеді).^[113][114]

Хитин табиғатта екінші полимер болып табылады және шаян тәрізділер мен саңырауқұлақтар экзоскелетінде кездеседі. Жасушалық ауыл шаруашылығы жануарларға сенімсіз болуға мүдделі болғандықтан, саңырауқұлақтардан алынған хитин үлкен қызығушылық тудырады. Оны көбінесе жоғарыда аталған Pelling Group зерттеді. Хитозан сілтілі деацетилдену (белгілі бір аминқышқылдық топтарды алмастыру) деп аталатын процесте хитиннен алынады. Бұл процестің дәрежесі хитозанның физикалық және химиялық қасиеттерін анықтайды. Хитозанның бактерияға қарсы қасиеттері бар, атап айтқанда планктоникалық бактериялар мен биофильмдерге бактерицидтік әсер етеді және бактериялардың E.coli сияқты грамтеріс бактерияларға статикалық әсер етеді. Бұл өте маңызды, өйткені көптеген тұтынушылар аулақ болуды қалайтын антибиотиктерді қолданбай, адамдарға жеуге зиянды қосылыстарды бейтараптандырады. Хитозанның гликозаминогликандармен ұқсастығы және гликопротеидтер мен протеогликандар арасындағы ішкі өзара әрекеттесуі оны биологиялық үйлесімді етеді. Биоактивті факторларды таңдау үшін оны басқа полимерлермен оңай араластыруға болады. Хитозанның бір ықтимал кемшілігі оның лизоцимдер (табиғи түрде кездесетін ферменттер) қатысуымен ыдырауында. Бірақ бұған деацетилдеу процесін қолданып қарсы тұруға болады. Бұл толығымен жағымсыз нәрсе емес, өйткені деградация нәтижесінде пайда болатын жанама өнімдер қабынуға қарсы және бактерияға қарсы қасиеттерге ие. Тек құрылымның деградациясы бар матрицаға жасушалардың сенетін деңгейіне сәйкес келу маңызды.^[113]

Коллаген дәнекер тіннің алғашқы құрылымын құрайтын белоктар тұқымдасы. Әдетте бұл ірі қара, шошқа және мүйізден алынған. Мұның бәрі жануарлар көзі болғандықтан, жасушалық ауылшаруашылығы коллагенді құрайтын аминқышқылдарының қайталануын өндіруге қабілетті трансгенді организмдерді қолдану арқылы жеңеді. Коллаген табиғи түрде I типті коллаген түрінде кездеседі және топографиялық белгілері мен биохимиялық қасиеттері бар кеуекті гидрогельдер, композиттер мен субстраттар түрінде өндірілген. Коллагеннің синтетикалық түрлері рекомбинантты протеин - II және III типті коллаген, тропоэластин және фибронектин өндірісі арқылы өндірілді. Бұл протеиндердің негізгі қиындықтарының бірі - оларды кейінгі аудармадан өзгерту мүмкін емес. Алайда, баламалы фибриллярлы протеин коллагеннің биохимиялық белгілері жоқ микробтарда оқшауланған, бірақ геннің осы түріне сәйкес келеді. Рекомбинантты коллагенді өндірудің негізгі бағыты өнімді өнімді оңтайландыру болып табылады - оны қалай тиімді түрде өндіруге болады. Өсімдіктер, атап айтқанда, темекі ең перспективалы нұсқаға ұқсайды, алайда бактериялар мен ашытқылар да балама болып табылады.^[113]

Текстуралы соя протеині - бұл Израиль технологиялық институтының Левенберг тобының сиыр жасушаларының өсуіне ықпал ететін өсімдік тектес етте жиі қолданылатын соя ұнының өнімі. Оның губкалы құрылымы жасушаларды тиімді себуге мүмкіндік береді, ал кеуектілігі оттегінің берілуіне ықпал етеді. Сонымен қатар, ол жасушалардың дифференциациясы кезінде кейбір жасушаларға пайдалы қосылыстарға дейін ыдырайды.^[115]

Мицелий саңырауқұлақтардың тамыры. Altast Foods Co. мицелий тіректерінде саңырауқұлақ тінін өсіру үшін қатты күйдегі ашытуды қолданады. Содан кейін олар осы тіндерді жинап, оны беконның аналогтарын жасау үшін пайдаланады.^[116]

Наноматериалдар наноқөлшемінде ерекше қасиеттерді көрсететін материалдар. Биомиметикалық шешімдер - қазіргі уақытта SoSV инкубаторына қатысатын Лондондағы тіреуіш - эскадтарды құру үшін наноматериалдарды пайдаланады.^[115]

Австралияның Перт қаласындағы Cass Materials компаниясы NNCA de Coco деп аталатын тағамдық талшықты (кокос жаңғағынан алынған) өздерінің BNC тіректері үшін наноцеллюлоза губкаларын жасау үшін қолданады. Nata de Coco биоүйлесімді, кеуектілігі жоғары, клеткалардың адгезиясын жеңілдетеді және биологиялық ыдырауға қабілетті.^[117]

Immersion Jet Spinning - бастапқыда Гарвард университетінің Паркер тобы ойлап тапқан полимерлерді талшықтарға айналдыру арқылы ормандарды құру әдісі. iRJS платформасы полимер ерітіндісін айналмалы резервуардағы саңылау арқылы шығару үшін центрифугалық күшті қолданады. Экструзия кезінде ерітінді ауа ағыны арқылы ату кезінде созылып, тураланатын реактивті форма жасайды. Ағын құйынды басқарылатын жауын-шашын ваннасына бағытталады, ол химиялық жолмен полимерлі наноталшықтарды байланыстырады немесе тұндырады. Ауа саңылауы, айналу және шешім сияқты параметрлерді реттеу арқылы алынған талшықтардың диаметрін өзгерте аламыз. Бұл әдіс ППТА, нейлон, ДНҚ және наноталшық парақтарынан ормандарды айналдыра алады. Нано талшықты тіреуіш альгинат пен желатиннен осылай жасады, C2C12 жасушаларының өсуін қолдай алды. Қоян мен сиыр аорта тегіс бұлшықет миобласттары желатин талшықтарына да жабыса алды. Олар қысқа талшықтарда агрегаттар түзді, ал ұзынырақтарында мата тураланған.^[118]

Matrix Meats деп аталатын компания электрлік иіруді қолданады - зарядталған полимерлерді ормандарға арналған талшықтарға айналдыру үшін электр күшін қолданатын процесс. Олардың тіректері эбруға жол беретіні, бірнеше ұяшық сызықтарымен үйлесімді және масштабталатындығы дәлелденген.^[119]

Қоспалы өндіріс

Бұлшықет тінін құрылымдаудың тағы бір ұсынылған әдісі қоспалар өндірісі. Such a technique has already been perfected for industrial applications in manufacturing objects made out of plastic, nylon, metal, glass and other synthetic materials. The most common variation of the process involves incrementally depositing a filament in layers onto a bed until the whole object is created. This method will most likely lend itself best to the application of cultured meat as opposed to other types such as binder jetting, material jetting or stereolithography which require a specific kind of resin or powder.^{[дәйексөз қажет ]}

In this instance, a filament of muscle cells can be printed into a structure meant to resemble a finished meat product which can then be further processed for cell maturation. This technique has been demonstrated in a collaboration between 3D bioprinting solutions and Aleph Farms which successfully used additive manufacturing to structure turkey cells on the International Space Station.^[120]

Биореакторлар

Potential bioreactor configuration for cultured meat

Scaffolds are placed inside bioreactors so that cell growth and specialization can occur. Bioreactors are large machines similar to brewery tanks which expose the cells to a large variety of environmental factors that are necessary to promote either proliferation or differentiation. The temperature of the bioreactor must replicate in vivo шарттар. In the case of mammalian cells, this requires heating to 37 degrees Celsius. Alternatively, insect cells can be grown at room temperature. Most bioreactors are maintained at 5% carbon dioxide.^[1][112]

Cells can either be cultivated in continuous or fed-batch systems. The former entails inoculating and harvesting cells in a constant process so that there are always cells in the bioreactor. Fed-batch systems mean inoculating the cells, culturing them and harvesting them in one distinct period.^[1]

Stirred tank bioreactors are the most widely used configuration in which an impeller increases the flow, thereby homogenizing the culture media and a diffuser facilitates the exchange of oxygen into the media. This system is generally used for suspended cultures but can also be used for cells that require attachment to another surface if microcarriers are also included. Fixed bed bioreactors are commonly used for adherent cultures. They feature strips of fibres that are packed together to form a bed to which cells can attach. Aerated culture media is circulated through the bed. In airlift bioreactors, the culture media is aerated into a gaseous form using air bubbles which are then scattered and dispersed amongst the cells. Perfusion bioreactors are common configurations for continuous cultivation. They continuously drain media saturated with lactic acid that is void of nutrients and fill it with replenished media.^[121]

Ашыту

The elements outlined above apply to the cultivation of animal muscle tissue. However, cellular agriculture also extends to “acellular agriculture” which involves the production of animal products synthesized of non-living material. Such products include milk, honey, eggs, cheese, gelatin which are made of various proteins rather than cells. In such cases, these proteins must be fermented much like in recombinant protein production, alcohol brewing and the generation of many plant-based products like tofu, tempeh and sauerkraut.^[122]

The Impossible Burger was made with fermented heme proteins.

Firstly, as proteins are coded for by specific genes, the genes encoding for the protein of interest are synthesized into a plasmid - a closed loop of double helical genetic information. This plasmid, called the recombinant DNA, is then inserted into a bacterial specimen using genetic transformation. For this to happen, the bacteria needs to be competent (i.e. able to intake foreign, extracellular DNA) and able to horizontally transfer genes (i.e. integrate the foreign genes into its own DNA). Horizontal gene transfer is significantly more challenging in eukaryotic organisms than prokaryotic organisms because eukaryotic organisms have both a cell membrane and a nuclear membrane which the plasmid needs to penetrate whereas prokaryotic organisms only have a cell membrane. For this reason, prokaryotic bacteria are often favoured. In order to make such a bacteria temporarily competent, it can be exposed to a salt such as calcium chloride which neutralizes the negative charges on the cell membrane’s phosphate heads as well as the negative charges on the plasmid to prevent the two from repelling. Then, the bacteria can incubate in warm water, opening up large pores on the surface of the cell through which the plasmid can enter.^[123]

Next, the bacteria is fermented on sugar which will encourage it to grow and duplicate and in the process it will express its DNA as well as the transferred plasmid resulting in protein.^[124]

Finally, the solution is purified in order to separate out the residual protein. This can be done by introducing an antibody raised against the protein of interest which will kill bacteria cells not containing the protein. Through centrifugation, the solution can be spun around an axis with a sufficient amount of force to separate solids from liquids or it could be soaked in a well buffered ionic solution that employs osmosis to leach the water from bacteria and kill them.^[125]

Қиындықтар

Өсу факторлары

The culture media is an essential component of in vitro өсіру. It is responsible for providing the macromolecules, nutrients and growth factors necessary for cell proliferation. Sourcing growth factors is one of the most challenging aspects of cellular agriculture. Traditionally, it involves the use of fetal bovine serum (FBS) which is a blood product extracted from fetal dairy cows. Besides the argument that its production is unethical, it is also contradictory to the initial goal of cellular agriculture to be independent of the use of animals. It is also the most costly constituent of cultured meat, priced at around $1000 per litre. Furthermore, its chemical composition varies greatly depending on the animal, so it cannot be uniformly quantified chemically.^[126] The reason fetal bovine serum is employed is because it conveniently mimics the process of muscle development in vivo. The growth factors needed for tissue development are predominantly provided through an animal’s bloodstream, and there is no other known fluid which can single-handedly deliver all these components.^[1]

The current alternative is to generate each of these growth factors individually using recombinant protein production. In this process, the genes coding for the specific factor are integrated into bacteria which is then fermented to express an abundance of the molecule. However, due to the added complexity of this process, it is particularly expensive.^[1]

The ideal culture medium would be chemically quantifiable and accessible to ensure simplicity in production, cheap and not dependent on animals.^[27] Such culture media will most likely be derived from plants and while this may reduce the possibility of transmitting infectious agents, there is also the possibility that they may induce allergic reactions in some consumers.^[127] Such culture sera may also require modifications specific to the cell line to which it is applied. There are a variety of companies currently invested in developing effective plant based culture, including Future Fields, Multus Media and Biftek.^{[128][129][130]}

Жер бетінің ауданы

A common challenge to bioreactors and scaffolds is developing system configurations that enable all cells to gain exposure to culture media while simultaneously optimizing spatial requirements. In the cell proliferation phase, prior to the introduction of the scaffold, many cell types need to be attached to a surface in order to support growth. As such, cells must be grown in confluent monolayers only one cell thick which necessitates a lot of surface area. This poses practicality challenges on large scales. As such, systems may incorporate microcarriers - small spherical beads of glass or other compatible material which are suspended in the culture medium. Cells adhere to these microcarriers as they would the sides of the bioreactor which increases the amount of available surface area.^[131]

In the cell differentiation phase, the cells may be seeded to a scaffold and so do not require the use of microcarriers. However, in these instances, the density of the cells on the scaffold means that not all cells have an interface with culture media, leading to cell death and necrotic centers within the meat. When muscle is cultivated in vivo, this issue is circumvented as the ECM delivers nutrients into the muscle through blood vessels. As such, many emerging scaffolds are aiming to replicate such networks.^[131]

Similarly, scaffolds must simulate many of the other characteristics of the ECM, most notably porosity, crystallinity, degradation, biocompatibility and functionality. Few materials which emulate all these characteristics have been identified leading to the possibility of blending different materials with complementary properties.^[113]

Зерттеуді қолдау

As cellular agriculture is not widely considered a developed field, research does not have a significant basis of academic interest or funding streams.^[8] Consequently, the majority of research in the space has been undertaken and funded by independent institutions. However, this is incrementally changing as non for profits drive support and interest in the field. Notably, New Harvest has a fellowship program to support the research of specific graduate students and groups at various academic institutions.^[132]

Consumer acceptance

Cultured meat will likely be exposed to the public on a global scale in the coming years, making consumer acceptance of the product an important concern.^[133] Research is being done to identify how consumers will accept cultured meat into the market. A study looking at acceptance of cultured meat in China, India, and the USA "found high levels of acceptance of clean meat in the three most populous countries worldwide."^[134]

Several potential factors of consumer acceptance of cultured meat have been identified. Healthiness, safety, nutritional characteristics, sustainability, taste, and lower price, are all potential factors.^[135] One study found that the use of highly technical language to explain cultured meat led to significantly more negative public attitude towards the concept.^[136] Similarly, it is suggested that describing cultured meat in a way that emphasizes the final product rather than the production method was an effective way to improve acceptance.^[137] Low percentages of older adult populations have been reported to show acceptance for cultured meat. Green eating behavior, educational status, and food business, were cited as most important factors for this population.^[138]

The use of standardized descriptions would improve future research about consumer acceptance of cultured meat. Current studies have often reported drastically different rates of acceptance of the product, despite surveying similar populations. More comparable research is considered a future goal for consumer acceptance studies of cultured meat.^[139]

It is currently unknown how cultured meat will be received in worldwide markets. Large amounts of studies are attempting to determine the current levels of consumer acceptance and identify methods to improve this value. Currently there is a lack of clear answers surrounding this unknown, although a recent study has shown that consumers are төлеуге дайын a premium for cultured meat.^{[140][141][136][138][135][137][142]}

Ережелер

Once cultured meat becomes more cost-efficient, it is necessary to decide who will regulate the safety and standardization of these products. Prior to being available for sale, the Еуропа Одағы және Канада will require approved novel food applications. Additionally, the European Union requires that cultured animal products and production must prove safety, by an approved company application, which became effective as of 1 January 2018.^[143]

Ішінде АҚШ, FDA (Food and Drug Administration) and the USDA (United States Department of Agriculture) have agreed to jointly regulate cultured meat. Under the agreement, the FDA oversees cell collection, cell banks, and cell growth and differentiation, while the USDA oversees the production and labeling of human food products derived from the cells.^[144]

Differences from conventional meat

Денсаулық

Large-scale production of cultured meat may or may not require artificial өсу гормондары to be added to the culture for meat production.^[145][146]

Researchers have suggested that май қышқылдары could be added to cultured meat as a health bonus.^[33] In a similar way, the омега-3 fatty acid content of conventional meat can also be increased by altering what the animals are fed.^[147] Шығарылымы Уақыт magazine has suggested that the cell-cultured process may also decrease exposure of the meat to bacteria and disease.^[34]

Due to the strictly controlled and predictable environment, cultured meat production has been compared to тік егіншілік, and some of its proponents have predicted that it will have similar benefits in terms of reducing exposure to dangerous chemicals like pesticides and fungicides, severe injuries, and wildlife.^[148]

Concern in regards to developing antibiotic resistance due to the use of antibiotics in livestock, and livestock-derived meat serving as a major source of disease outbreaks (including bird flu, anthrax, swine flu, and listeriosis), and long-term processed meat consumption being associated with increased heart disease, digestive tract cancer, and type 2 diabetes currently plague livestock-based meat. In regards to cultured meat, strict environmental controls and tissue monitoring can prevent infection of meat cultures from the outset, and any potential infection can be detected before shipment to consumers.^[149]

In addition to the prevention and lack of diseases and lack of the use of antibiotics, cultured meat can also leverage numerous biotechnology advancements, including increased nutrient fortification, individually-customized cellular and molecular compositions, and optimal nutritional profiles, all making it much healthier than livestock-sourced meat.^[149]

Жасандылық

Although cultured meat is real meat consisting of genuine animal muscle cells, fat and support cells, as well as blood vessels,^[150] that are the same in traditional meat, some consumers may find the high-tech production process repugnant. Cultured meat has been described as fake or "Frankenmeat". Clean meat can be produced without the artificial hormones, antibiotics, steroids, medicine, and GMOs commonly used in factory farmed meat and seafood.^[151]

If a cultured meat product is different in сыртқы түрі, дәм, иіс, құрылым, or other factors, it may not be commercially competitive with conventionally produced meat. The lack of bone and cardiovascular system may be a disadvantage for dishes where these parts make appreciable culinary contributions. However, the lack of bones and/or blood may make many traditional meat preparations, such as буйвол қанаттары, more palatable to small children. Furthermore, cultured blood and bones could potentially be produced in the future as well.^{[152][153][154]}

Экологиялық

There have historically been concerns from the United Nations about the unrelenting production of traditional meat production for the growing world population. Animal production for food has been one of the major causes of air/water pollution and global warming.^[155] There is significant doubt that the traditional industry will be able to keep up with the rapidly increasing demands for meat, pushing many entrepreneurs and researchers towards development of cultured meat as an alternative.^[156] Cultured meat looks to provide an environmentally conscious alternative to traditional meat production.^[157]

Research has suggested that environmental impacts of cultured meat would be significantly lower than normally slaughtered beef.^[158] For every hectare that is used for vertical farming and/or cultured meat manufacturing, anywhere between 10 and 20 hectares of land may be converted from conventional agriculture usage back into its natural state.^[159] Vertical farms (in addition to cultured meat facilities) could exploit methane digesters to generate a small portion of its own electrical needs. Methane digesters could be built on site to transform the organic waste generated at the facility into биогаз which is generally composed of 65% methane along with other gasses. This biogas could then be burned to generate electricity for the greenhouse or a series of bioreactors.^[160]

A study by researchers at Oxford and the University of Amsterdam found that cultured meat was "potentially ... much more efficient and environmentally-friendly", generating only 4% greenhouse gas emissions, reducing the energy needs of meat generation by up to 45%, and requiring only 2% of the land that the global meat/livestock industry does.^[161][162] The patent holder Willem van Eelen,^[163] журналист Брендан И.Кернер,^[164] and Hanna Tuomisto, a PhD student from Oxford University all believe it has less environmental impact.^[165] In Tuomisto's life cycle analysis done at the University of Helsinki, producing 1000 kg of meat conventionally is expected to require “26–33 GJ energy, 367–521 m³ water, 190–230 m² land, and emits 1900–2240 kg CO2-eq GHG emissions”. On the other hand, producing the same quantity of meat in vitro has “7–45% lower energy use… 78–96% lower GHG emissions, 99% lower land use, and 82–96% lower water use”.^[166]

One skeptic is Margaret Mellon of the Мазалаған ғалымдар одағы, who speculates that the energy and fossil fuel requirements of large-scale cultured meat production may be more environmentally destructive than producing food off the land.^[31] However, S.L. Davis has speculated that both vertical farming in urban areas and the activity of cultured meat facilities may cause relatively little harm to the species of wildlife that live around the facilities.^[167] Диксон Деспомьер speculated that natural resources may be spared from depletion due to vertical farming and cultured meat, making them ideal technologies for an халық көп әлем.^[168] One study has shown that conventional farming kills ten wildlife animals per hectare each year.^[167]

Role of genetic modification

Әдістері генетикалық инженерия, such as insertion, deletion, silencing, activation, or mutation of a gene, are not required to produce cultured meat. Cultured meat production allows the biological processes that normally occur within an animal to occur without the animal. Since cultured meat is grown in a controlled, artificial environment, some have commented that cultured meat more closely resembles hydroponic vegetables, rather than GMO vegetables.^[169]

More research is being done on cultured meat, and although the production of cultured meat does not require techniques of genetic engineering, there is discussion among researchers about utilizing such techniques to improve the quality and sustainability of cultured meat. Fortifying cultured meat with nutrients such as beneficial fatty acids is one improvement that can be facilitated through genetic modification. The same improvement can be made without genetic modification, by manipulating the conditions of the culture medium.^[170] Genetic modification may also play a role in the proliferation of muscle cells. The introduction of myogenic regulatory factors, growth factors, or other gene products into muscle cells may increase production past the capacity of conventional meat.^[170]

To avoid the use of any animal products, the use of photosynthetic algae and cyanobacteria has been proposed to produce the main ingredients for the culture media, as opposed to the very commonly used fetal bovine or horse serum.^[171] Some researchers suggest that the ability of algae and cyanobacteria to produce ingredients for culture media can be improved with certain technologies, most likely not excluding genetic engineering.^[172]

Этикалық

The Australian bioethicist Джулиан Савулеску said "Artificial meat stops cruelty to animals, is better for the environment, could be safer and more efficient, and even healthier. We have a moral obligation to support this kind of research. It gets the ethical two thumbs up."^[173]Жануарлардың әл-ауқаты groups are generally in favor of the production of cultured meat because it does not have a nervous system and therefore cannot feel pain.^{[31][174][175]} Reactions of vegetarians to cultured meat vary:^[176] some feel the cultured meat presented to the public in August 2013 was not vegetarian as fetal calf serum was used in the growth medium.^[177] However, since then lab grown meat has been grown under a medium that doesn't involve bovine serum.^[178] American philosopher Carlo Alvaro argues that the question of the morality of eating in vitro meat has been discussed only in terms of convenience. Alvaro proposes a virtue-oriented approach that may reveal aspects of the issue not yet explored, such as the suggestion that the obstinacy of wanting to produce lab-grown meat stems from unvirtuous motives, i.e., "lack of temperance and misunderstanding of the role of food in human flourishing."^[179]

Independent inquiries may be set up by certain governments to create a degree of standards for cultured meat.^[180] Laws and regulations on the proper creation of cultured meat products would have to be modernized to adapt to this newer food product.^[180] Some societies may decide to block the creation of cultured meat for the "good of the people" – making its legality in certain countries a questionable matter.^[180]

Cultured meat needs technically sophisticated production methods making it harder for communities to produce food self-sufficiently and potentially increasing dependence on global food corporations.^[181]

Діни көзқарастар

Еврей rabbinical authorities disagree whether cultured meat is кошер (food that may be consumed, according to Jewish dietary laws). However, many rabbis agree that if the original cells were taken from a slaughtered kosher animal then the cultured meat will be kosher.^{[дәйексөз қажет ]} Some even think that it would be kosher even if coming from non-kosher animals like pigs, as well as from live animals, however, some disagree.^[11]

With the development of cultured meat as a potentially large-scale product in the coming years, concerns from the Исламдық faith regarding its viability are becoming increasingly important.^[182] The Islamic Institute of Orange County in California has responded to the Islamic consumption of embryonic stem cell cultured meat saying, "There does not appear to be any objection to eating this type of cultured meat."^[183] In addition, Abdul Qahir Qamar of the International Islamic Fiqh Academy is quoted saying that cultured meat "will not be considered meat from live animals, but will be cultured meat." He continues to define that excluding cells derived from pigs, dogs, and other halal banned animals, the meat would be considered vegetative and "similar to yogurt and fermented pickles."^[183]

Debate in India over the Индус consumption of cultured meat mainly excludes steak and burgers. Chandra Kaushik, president of the Хинду-Махасабха reports that he would "not accept it being traded in a marketplace in any form or being used for a commercial purpose."^[183]

Экономикалық

At the moment, cultured meat is estimated to be significantly more costly than conventional meat - for instance, the first cultured burger in 2013 cost upwards of $330,000 USD. In a March 2015 interview with Australia's ABC, Mark Post said that the marginal cost of his team's original €250,000 burger was now €8.00. He estimates that technological advancements would allow the product to be cost-competitive to traditionally sourced beef in approximately ten years.^[184] In 2016, the cost of production of cultured beef for food technology company Мемфис еттері was $18,000 per pound ($40,000/kg).^[185] 2017 жылдың маусым айындағы жағдай бойынша^{[жаңарту]}, Memphis Meats reduced the cost of production to below $2,400 per pound ($5,280/kg),^[186] in February 2018 to $1,700 per pound and even further after that.^[89]

Still, the main cost driver in cultured meat is the culture media due to the incorporation of the aforementioned FBS and other animal sera or reliance on alternative protein production. This issue is compounded due to the quantity of culture media that is necessitated. There are a number of organizations working on decreasing the cost of culture media either by scaling recombinant protein production to make it more efficient or finding more cost-effective alternatives and configurations to current ingredients.

Үздіксіз даму

Білім

Since Dr. Post successfully produced the first cultured meat burger in 2013, a variety of startups and organizations dedicated to developing or advancing cultured meat have been founded. In 2015, Maastricht University hosted the first International Conference on Cultured Meat.^[187] Жаңа егін^[188] - a 501(c)(3) research institute - as well as Жақсы тамақтану институты^[189] host annual conferences to convene industry leaders, scientists, investors, and potential collaborators from parallel industries. The two organizations also fund public research and produce educational content. Organizations such as the Cellular Agriculture Society, Cellular Agriculture Canada, Cellular Agriculture France, Cellular Agriculture Australia and Cellular agriculture New Zealand were founded to advocate for cultured meat in their respective countries. Publications such as Cell Agri and the Protein Report have also emerged in order to provide updates concerning the technology and business within the field.^{[дәйексөз қажет ]}

Зерттеу

At Tufts University, PhD candidate Natalie Rubio is conducting research into the field of entomoculture – cellular agriculture specifically applied to culturing insect tissue. Insect cultures may have comparative benefits over mammalian cells in terms of their environmental tolerance, ability to proliferate in serum free media, ability to grow in suspension and increased nutritional profile. The aim of my research is to develop a three-dimensional culture system for insect tissue biofabrication with consideration for food applications and to do this, Natalie is focusing on (1) cell line development and serum-free media formulation, (2) scaffold fabrication and (3) nutrient and texture analysis. Also at Tufts University, PhD candidate and New Harvest Dissertation Awardee Mike McLelland has developed an interactome map of cardiac tissue in order to identify the active trophic factors provided to cells when they are grown in animal sera. The idea is to clone these trophic factors in other cells called “Trophic Support Cells” and coculture them alongside other cells. ^[190]

At the Newcastle University, Dr. Ricardo M Gouveia is investigating the effect of curved substrates on controlling the behaviour of stromal cells during growth in vitro. He has thus far found that curvature is a cost-effective way to promote migration, proliferation, and self-organization. Such characteristics will ultimately help to improve the palatability of culture meat.^[190]

Fat is an integral component of inducing meat texture, taste and appeal however, a cultured meat product that features marbling - the interspersion of fat and muscle - has yet to be developed. Muscle and fat cells require different cues in order to grow effectively. At the University of California, Los Angeles, Stephanie Kaweki is working on tuning scaffold properties so that they can support the growth of both muscle and fat cells.^[190]

At the University of Ottawa, the Pelling Lab is working on creating an open-source, plant-based scaffolding platform to support the 3D culture of mammalian cells promote cell invasion and proliferation, and retain shape and mechanical properties for several months in culture. They are specifically investigating plant cellulose as it is the most abundant polymer on earth. Thus far, they have achieved results demonstrating that such a material is effective at stimulating certain characteristics such as topography and vascularization.^[190]

At Rice University, Andrew Stout is conducting research into the nutritional profile of cultured meat. Specifically, he is examining the possibility of using genetic engineering and bioprocessing techniques to enhance the nutritional quality of the resulting muscle tissue.^[190]

To date, many of the bioreactors used in cultured meat research have been at lab scale. The bioreactors used at the industrial level must be larger and in order to design them, we have to better understand the parameters muscle tissue relies on. At the University of Bath, Scott Allan is aiming to understand reaction kinetics, transport phenomena, mass transfer limitations and metabolic stoichiometric requirements, to name a few.^[190]

At Reutlinger University, PhD candidate Jannis Wollschlager is working on creating a meat bioprinting process that will process both muscle and fat. The technique will leverage computer assisted design models, co-culture media which support muscle and fat cells as well as animal free bio-inks suitable to the cell types.^[190]

Accelerators and incubators

There are a variety of venture capital firms and accelerator/incubator programs which focus on assisting cultured technology startups, or plant-based protein companies in general. The Big Idea Ventures (BIV) Venture Capital firm has launched their New Protein Fund which invests in emerging cell and plant-based food companies in New York and Singapore. With plans to start their third round of accelerator companies in January 2021, they have previously invested in MeliBio, Actual Veggies, Biftek.co, Orbillion Bio, Yoconut, Evo, WildFor and Novel Farms, to name a few.^[191] Indie Bio is a biology oriented accelerator program that has invested in Memphis Meats, Geltor, New Age Meats and Finless Foods. They are based in San Francisco and are currently running their 10th cohort of companies.^[192]

Бұқаралық мәдениетте

Көркем әдебиетте

Бұл бөлім үшін қосымша дәйексөздер қажет тексеру. Өтінемін көмектесіңіз осы мақаланы жақсарту арқылы дәйексөздерді сенімді дерек көздеріне қосу. Ресурссыз материалға шағым жасалуы және алынып тасталуы мүмкін. (Мамыр 2020) (Бұл шаблон хабарламасын қалай және қашан жою керектігін біліп алыңыз)

Cultured meat has often featured in ғылыми фантастика. The earliest mention may be in Екі планета (1897) авторы Курд Лассвитц, where "synthetic meat" is one of the varieties of synthetic food introduced on Earth by Martians. Other notable books mentioning artificial meat include Ashes, Ashes (1943) бойынша Рене Баржавель; Ғарыштық саудагерлер (1952) by Фредерик Поль және СМ. Корнблут; Әлемнің аяғындағы мейрамхана (1980) бойынша Дуглас Адамс; Le Transperceneige (Snowpiercer) (1982) бойынша Жак Лоб және Жан-Марк Рошетт; Нейромерант (1984) бойынша Уильям Гибсон; Oryx және Crake (2003) бойынша Маргарет Этвуд; Өлік (2007) by Джеффри Томас; Accelerando (2005) бойынша Чарльз Стросс; Тетралогия арқылы Руди Ракер; Әр түрлі (2011) бойынша Вероника Рот; және Воркосиган сағасы (1986-2018) by Лоис Макмастер Бужолд.^{[дәйексөз қажет ]}

In film, artificial meat has featured prominently in Джулио Квести 's 1968 drama La morte ha fatto l'uovo (Өлім жұмыртқа салды) және Клод Зиди 's 1976 comedy L'aile ou la cuisse (Қанат немесе сан). "Man-made" chickens also appear in Дэвид Линч 's 1977 surrealist horror, Өшіргіш. Most recently, it was also featured prominently as the central theme of the movie Вирусқа қарсы (2012).^{[дәйексөз қажет ]}

The Starship Кәсіпорын from the TV and movie franchise Star Trek apparently provides a synthetic meat or мәдени ет as a food source for the crew,^[193] although crews from Келесі ұрпақ және кейінірек қолдану replicators.^{[дәйексөз қажет ]}

Ішінде ABC ситком Жақсы Тед (2009–2010), the episode "Батырлар " features Phil (Джонатан Славин ) and Lem (Малколм Барретт ) trying to grow cowless beef.^{[дәйексөз қажет ]}

Бейнеойында Eden жобасы, the player characters investigate a cultured meat company called Real Meat.^{[дәйексөз қажет ]}

In the movie "GalaxyQuest", during the dinner scene, Tim Allen's character refers to his steak tasting like "real Iowa beef".^{[дәйексөз қажет ]}

Жылы Кеңістік “vat-grown” meat is produced to feed the people who live on spaceships/space stations away from Earth, due to the exorbitant cost of importing real meat.^{[дәйексөз қажет ]}

Cultured meat was a subject on an episode of the Колберт есебі 2009 жылғы 17 наурызда.^[194]

In February 2014, a biotech startup called BiteLabs ran a campaign to generate popular support for қолөнер салам made with meat cultured from celebrity tissue samples.^[195] The campaign became popular on Twitter, where users tweeted at celebrities asking them to donate muscle cells to the project.^[196] Media reactions to BiteLabs variously identified the startup as a satire on startup culture,^[197] celebrity culture,^[198] or as a discussion prompt on bioethical concerns.^[199] While BiteLabs claimed to be inspired by the success of Sergey Brin's burger, the company is seen as an example of сыни дизайн rather than an actual business venture.^{[дәйексөз қажет ]}

In late 2016, cultured meat was involved in a case in the episode "How The Sausage Is Made" of CBS көрсету Бастауыш.^{[дәйексөз қажет ]}

Сондай-ақ қараңыз

• BioArt
• Cellular agriculture society
• Фабрикадағы егіншілікті айыру
• Тағам және жем
• Cultured leather
• Ет алмастырғыштардың тізімі
• Кварн (тамақ өнімі)
• Resource decoupling
• Жасушалық ауыл шаруашылығының уақыт шкаласы
• Тіндердің мәдениеті
• Тайсон Фудс

Әдебиеттер тізімі