Японські науковці вперше створили яловичину на зразок ваґю в лабораторії. Штучний стейк має такі ж вкраплення жиру та м’язових волокон, що властиві м’ясу японських корів ваґю. Лабораторний варіант повстав із волокон і тканин, вирощених зі стовбурових клітин та оформлених у бажану структуру з допомогою 3D-друку, повідомили науковці в журналі «Nature Communications».
Стейк, шніцель, котлета – багато людей не хочуть відмовлятися від м’ясних продуктів. Проте розведення й утримання тварин потребує великої кількості харчів і загрожує клімату. Тож науковці й підприємці вже тривалий час морочаться над тим, як зарадити проблемі, не розводячи велику рогату худобу, а створюючи м’ясо з клітинних культур у лабораторії.
Досі лабораторне м’ясо не дуже переконувало, його використовували тільки в бургерах, фрикадельках й інших м’ясних продуктах, що потребували первинної обробки. Значно складніше відтворити в лабораторії природну структуру стейка або філе.
Зараз великий крок назустріч штучному стейку зробив Дон-Гі-Кан (Dong-Hee Kang) та його колеги з Осакського університету. Вони вперше виростили з клітин справжнє м’ясо. За зразок з живої природи послужив справжній делікатес – стейк з корови ваґю. Ця японська худоба через спеціальне утримання й унікальну генетику творить особливо смачне м’ясо, прорізане тонким волокном жиру.
«За зразком гістологічної структури корови ваґю ми розробили спеціальний метод 3D-друку, завдяки якому можна творити унікальну складну структуру м’яса, зокрема м’язових волокон, жиру, кровоносних судин», – пояснив Кан. Як і справжній стейк-ваґю, лабораторне м’ясо – делікатно мармурове і його склад дуже нагадує той, що властивий натуральному відповіднику.
Вихідним пунктом для м’яса ваґю з лабораторії стали два сорти стовбурових клітин, які науковці відібрали з м’язової та жирової тканин свіжозарізаної тварини. З так званих клітин-супутників у спеціальних харчових середовищах науковці виростити чисті м’язові клітини. Зі стовбурових клітин жирової тканини розвинулися жирові клітини, а за цілеспрямованого додавання певних чинників росту – й кровоносні судини.
Так виникає стейк ваґю в лабораторії. Зображення: Osaka University.
Аби м’язові клітини, жирові шари та судини наділити типовою для м’яса структурою, Кан та його команда розробили спеціальну техніку 3D-друку. При цьому тонкий желатиновий гідрогель з вертикальними каналами утворив конструкцію, яку заповнили клітинним розчином. У цій порожнині клітини розвивалися у тканини.
При рості м’язових волокон штучні сухожилля, зроблені з колагенового гідрогелю, забезпечували, щоб тканина розтягувалася та росла типово для звичайних волокон. «У деяких з цих м’язових волокон, вироблених за допомогою біодруку з Tendon гелем, навіть розвинулися саркомерні структури, як у дозрілих м’язових волокнах справжніх корів», – повідомила команда.
Останнім кроком для вчених стало об’єднання 42 м’язових волокон, 28 плетив жирової тканини й двох капілярів у єдиний мініатюрний стейк. Для цього науковці поскладали компоненти за зразком ваґю-продуктів і склеїли їх ферментом трансглютаміназа, що міститься і в природному м’ясі.
Результатом став кусник м’яса завбільшки сантиметр, чия структура та склад відповідають природному ваґю-м’ясу. «Згідно з нашими свідченнями, це перший приклад культивованої в лабораторії м’ясної тканини, що складається з трьох основних тканних елементів яловичини і переведена у структуру справжнього м’яса», – написали науковці.
На думку Кана та його команди, метод відкриває нові можливості для лабораторної продукції високоякісних м’ясних продуктів. «Оптимізація технології дасть змогу створювати не тільки складні м’ясні структури, як стейк ваґю, а й всякі частки м’язів і жиру за бажанням», – сказав провідний автор Мічія Мацусакі (Michiya Matsusaki) з Осакського університету.
Але перш ніж продукувати м’ясо в великих масштабах, метод потрібно вдосконалити. Зокрема це стосується збору різних тканин: «Ми мусили окремо вирощувати компоненти і вже потім їх поєднувати, оскільки для кожної диференціації потрібне особливе харчове середовище», – пояснили науковці. Але, з їхніх слів, цілком можлива така оптимізація всього процесу вирощування тканини, коли в гідрогелевій конструкції та в меншому просторі клітини одночасно отримуватимуть різне рідке харчове середовище. Крім того, покращити потрібно продуктивність і витривалість стовбурових культур, сказала команда.
Nadja Podbregar
Wagyu-Steak aus dem 3D-Drucker
Osaka University, 1. September 2021, Nature Communications, 2021; doi: 10.1038/s41467-021-25236-9
Зображення 1: Grafissimo/ Getty images
Зреферувала С.К.
09.09.2021