Nuôi cấy tế bào thường được nuôi cấy trong đĩa petri. Wladimir Bulgar/Thư viện ảnh Khoa học qua Getty Images

Bạn có thể đủ lớn để nhớ nổi tiếng “Thịt bò ở đâu?” Quảng cáo của Wendy. Câu hỏi này có thể được hỏi trong một bối cảnh khác vì Cơ quan quản lý Hoa Kỳ đã phê duyệt bán thịt gà nuôi trong phòng thí nghiệm được làm từ các tế bào nuôi cấy vào tháng 2023 năm XNUMX.

Nuôi cấy tế bào động vật trong phòng thí nghiệm không phải là điều gì mới mẻ. Các nhà khoa học đã và đang nuôi cấy tế bào động vật trong môi trường nhân tạo kể từ khi 1950, ban đầu tập trung vào nghiên cứu sinh học phát triển và ung thư. Kỹ thuật này vẫn là một trong những công cụ chính trong nghiên cứu khoa học đời sống, đặc biệt là đối với phát triển thuốc.

Gà nuôi cấy tế bào đã được USDA phê duyệt vào ngày 21 tháng 2023 năm XNUMX.

Nuôi cấy tế bào là gì?

Nuôi cấy tế bào thường được phát triển bằng cách sử dụng một trong hai phương tiện tăng trưởng tự nhiên hoặc nhân tạo. Môi trường tự nhiên bao gồm các chất lỏng sinh học có nguồn gốc tự nhiên, trong khi môi trường nhân tạo bao gồm cả các chất dinh dưỡng và hợp chất hữu cơ và vô cơ. Cả hai đều chứa các thành phần cần thiết để thúc đẩy sự tăng trưởng và phát triển của các tế bào. Những thành phần này thường chứa các chất dinh dưỡng như vitamin, carbohydrate, axit amin và các phân tử khác cung cấp nhiên liệu cho các tế bào phát triển và nhân lên.

Các nhà nghiên cứu sử dụng các tế bào được nuôi cấy bằng nuôi cấy mô để trả lời câu hỏi nhiều câu hỏi thí nghiệm. Là một nhà hóa sinh, Tôi sử dụng kỹ thuật nuôi cấy mô thực vật trong các khóa học và chương trình nghiên cứu của mình. Các nhà nghiên cứu có thể thêm virus, vi khuẩn, nấm, kích thích tố, vitamin và các mầm bệnh hoặc hợp chất khác vào các tế bào được nuôi cấy để quan sát các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến hành vi hoặc chức năng của tế bào như thế nào, đặc biệt là khi nó liên quan đến việc bật hoặc tắt gen nào trong tế bào và protein nào phản ứng với các mầm bệnh hoặc hợp chất đó.

In phát triển thuốc, các tế bào đang phát triển trong môi trường nuôi cấy thường là bước đầu tiên trước khi các loại thuốc tiềm năng có thể được thử nghiệm trên động vật.

Nuôi cấy tế bào liên quan đến việc phát triển các tế bào bên ngoài môi trường tự nhiên của chúng.

Thịt nuôi trong phòng thí nghiệm được làm như thế nào?

Các nhà nghiên cứu sử dụng các kỹ thuật tương tự để nuôi thịt trong phòng thí nghiệm. Quá trình nói chung có thể được chia thành ba bước chính.

Bước đầu tiên liên quan đến việc loại bỏ một số lượng nhỏ tế bào – điển hình là tế bào cơ hoặc tế bào gốc – khỏi động vật trong một quy trình vô hại và không gây đau đớn. Tế bào gốc là các tế bào từ một sinh vật không chuyên biệt và có thể được thao tác trong phòng thí nghiệm để biến thành nhiều loại tế bào khác nhau của sinh vật đó.

Bước tiếp theo là nuôi cấy tế bào. Các tế bào được đặt trong một môi trường nhân tạo thuận lợi cho sự phát triển của chúng. Do số lượng lớn các tế bào phải được phát triển để tạo ra thịt, các tế bào được ủ trong lò phản ứng sinh học – một thùng thép cung cấp các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và vô trùng được kiểm soát – với môi trường thích hợp để tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển. Môi trường tăng trưởng được thay đổi nhiều lần để khuyến khích các tế bào phân biệt và nhân lên thành ba thành phần chính của thịt: cơ, mỡ và mô liên kết.

Ở bước cuối cùng của quy trình, được gọi là giàn giáo, các tế bào được sắp xếp và đóng gói chặt chẽ với nhau để tạo ra kích thước, hình dạng và vết cắt mong muốn để tiêu thụ.

Việc tạo ra thịt nuôi cấy đã đạt được nhiều tiến bộ trong phòng thí nghiệm, nhưng vẫn còn một chặng đường dài phía trước.

Ưu và nhược điểm của thịt nuôi cấy

Có những ưu và nhược điểm đối với việc nuôi thịt thông qua các kỹ thuật nuôi cấy tế bào. Trong khi thịt nuôi cấy có thể tạo ra khí nhà kính tương đối ít hơn so với chăn nuôi thông thường ở điều kiện nhất định, Các nhà nghiên cứu cần tinh chỉnh quy trình trước khi nó có thể tiết kiệm chi phí và được mở rộng quy mô.

Một phân tích năm 2021 ước tính rằng thịt nuôi trong phòng thí nghiệm sẽ giá từ 17 USD đến 23 USD/pound để sản xuất và điều đó không bao gồm các đánh dấu cửa hàng tạp hóa. Để so sánh, thịt bò xay được nuôi thông thường thường có giá dưới 5 đô la một chút.

Một 2021 Báo cáo McKinsey ước tính rằng nó sẽ mất khoảng Dung tích lò phản ứng sinh học từ 220 triệu đến 440 triệu lít để đáp ứng 1% thị phần protein hiện tại, nhưng công suất lò phản ứng sinh học hiện tại lên tới 200 triệu lít. Cũng có những lo ngại về những hạn chế sinh học của việc phát triển số lượng lớn các loại tế bào khác nhau trong cùng một lò phản ứng sinh học.

Thịt nuôi trong phòng thí nghiệm có thể cải thiện phúc lợi động vật và ít có khả năng mang mầm bệnh hoặc gây ra các bệnh do thực phẩm gây ra. Tuy nhiên, người tiêu dùng cũng có thể cảm thấy thịt được nuôi trong phòng thí nghiệm là không tự nhiên hoặc lo ngại về hương vị của nó.

Các công ty có khả năng chú ý và thích nghi với phản ứng của công chúng. Để đặt mọi thứ trong quan điểm, các burger nhân tạo đầu tiên trong phòng thí nghiệm chi phí sản xuất là 330,000 đô la vào năm 2013. Ngày nay, giá đã giảm xuống chỉ còn dưới 10 đô la cho mỗi chiếc bánh mì kẹp thịt, đây là một bước tiến đáng kể chỉ trong một thập kỷ.

Giới thiệu về Tác giả

André O. Hudson, Trưởng khoa Khoa học, Giáo sư Hóa sinh, Học viện Công nghệ Rochester

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

Muối, chất béo, axit, nhiệt: Nắm vững các yếu tố của nấu ăn ngon

bởi Samin Nosrat và Wendy MacNaughton

Cuốn sách này cung cấp một hướng dẫn toàn diện về nấu ăn, tập trung vào bốn yếu tố muối, chất béo, axit và nhiệt, đồng thời cung cấp những hiểu biết sâu sắc và kỹ thuật để tạo ra những bữa ăn ngon và cân bằng.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

The Skinnytaste Cookbook: Ít calo, nhiều hương vị

của Gina Homolka

Cuốn sách nấu ăn này cung cấp tuyển tập các công thức nấu ăn ngon và tốt cho sức khỏe, tập trung vào các nguyên liệu tươi ngon và hương vị đậm đà.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Sửa chữa thực phẩm: Cách cứu lấy sức khỏe, nền kinh tế, cộng đồng và hành tinh của chúng ta--Mỗi lần cắn một miếng

bởi Tiến sĩ Mark Hyman

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa thực phẩm, sức khỏe và môi trường, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để tạo ra một hệ thống thực phẩm lành mạnh và bền vững hơn.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Sách dạy nấu ăn của Barefoot Contessa: Bí mật từ Cửa hàng Thực phẩm Đặc sản East Hampton để Giải trí Đơn giản

bởi Ina Garten

Cuốn sách nấu ăn này cung cấp một bộ sưu tập các công thức nấu ăn cổ điển và thanh lịch từ Barefoot Contessa được yêu thích, tập trung vào các nguyên liệu tươi và cách chuẩn bị đơn giản.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Cách nấu mọi thứ: Khái niệm cơ bản

bởi Mark Bitman

Cuốn sách nấu ăn này cung cấp một hướng dẫn toàn diện về nấu ăn cơ bản, bao gồm mọi thứ từ kỹ năng dùng dao đến các kỹ thuật cơ bản và cung cấp tuyển tập các công thức nấu ăn đơn giản và ngon miệng.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng