La fabbrica di carne artificiale – la scienza della tua cena sintetica

Nel 2013, il mondo ha visto i critici alimentari infilati nel primo hamburger cresciuto in laboratorio. La piccola patty rosa, estratta da una capsula di petri e fritta davanti ai media, era la prova che era possibile coltivare carne sicura e commestibile senza macellare un singolo animale. C’era solo un problema: la patty aveva impiegato due anni e oltre $300.000 per produrre.

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Ma da allora il costo di produzione di questa carne high-tech è crollato. A gennaio 2016, una società chiamata Memphis Meats ha prodotto una “polpetta coltivata” per circa $1,000, e oggi start-up e organizzazioni senza scopo di lucro stanno lavorando su altri prodotti animali coltivati in laboratorio, tra cui maiale, pollo, tacchino, pesce, latte, albume d’uovo, gelatina e persino pelle.

Dr Mark Post, lo scienziato olandese che ha creato l’hamburger burger 300.000, ritiene che sarebbe possibile fare versioni migliorate delle polpette per circa $10 ciascuno se la sua tecnologia potrebbe essere scalato fino al livello di un processo alimentare industriale.

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scienziato olandese Mark Post, con il suo laboratorio coltivate burger © Simon Dawson/Bloomberg via Getty Images
scienziato olandese Mark Post, con il suo laboratorio coltivate burger © Simon Dawson/Bloomberg via Getty Images

Quindi, quanto tempo dobbiamo aspettare fino a quando siamo in grado di acquistare artificiale carne come salsicce e bistecche nei nostri supermercati? Avranno un sapore come la cosa reale, e qualcuno in realtà li compra?

Carne coltivata

La carne coltivata in laboratorio viene in molti altri nomi; carne coltivata, carne in vitro, carne sintetica, ed è fatta facendo crescere le cellule muscolari in un siero nutriente e incoraggiandole in fibre muscolari. Prodotti animali più semplici, come il latte artificiale o gli albumi senza gallina, possono essere creati da lieviti geneticamente modificati per produrre le proteine presenti nel latte o nelle uova, che vengono poi estratti e miscelati nelle giuste quantità.

Infatti, usando “l’agricoltura cellulare”, non c’è motivo per cui gli scienziati non possano coltivare carne artificiale con caratteristiche provenienti da una combinazione di animali, o migliorare la carne coltivata in laboratorio con grassi, vitamine o vaccini più sani. Potremmo persino assaggiare la carne di animali rari che nessuno si sognerebbe di macellare per il cibo. Qualcuno vuole un panda burger?

Per ora, la gara è per rendere i primi prodotti a base di carne coltivate a prezzi accessibili. La necessità di trovare alternative credibili alla carne tradizionale è urgente. L’allevamento di bestiame occupa un’enorme quantità di terra e acqua per caloria di cibo rispetto alle colture, e in termini di emissioni serra, è così male come bruciare combustibili fossili, secondo l’ONU. L’aumento dei redditi nei paesi in via di sviluppo significa che più persone mangiano carne che mai, riducendo la quantità di terra disponibile per le colture tanto necessarie e contribuendo al cambiamento climatico. Naturalmente, essere in grado di coltivare carne artificialmente può avere solo un impatto positivo sul benessere degli animali, anche.

Quindi quando saremo in grado di acquistare carne senza animali? Sia Memphis Meats che Mosa Meat, una propaggine del laboratorio di Post, sperano di avere prodotti a prezzi competitivi entro il 2020. ” In termini di vendite commerciali, direi tra quattro o cinque anni”, afferma Post. “Sarà ancora un hamburger un po’ costoso, intorno al marchio $10. Altri pochi anni di produzione commerciale e il prezzo inizierà a scendere ulteriormente.”

Produzione di carne in vitro

La scienza dietro la coltivazione di carne senza animali è abbastanza semplice. La coltivazione delle cellule che formano la carne coltivata non è molto diversa da altri metodi di “coltura cellulare” che i biologi hanno usato per studiare le cellule sin dai primi anni del 1900.

Il processo inizia con alcune cellule “satelliti”, che possono essere ottenute da un piccolo campione di muscolo prelevato da un animale vivo. Queste sono cellule staminali che possono trasformarsi nelle diverse cellule trovate nel muscolo. Solo una cellula potrebbe, in teoria, essere utilizzata per coltivare una quantità infinita di carne. Quando viene alimentato un siero ricco di sostanze nutritive, le cellule si trasformano in cellule muscolari e proliferano, raddoppiando di numero all’incirca ogni pochi giorni.

Dopo che le cellule si sono moltiplicate, sono incoraggiate a formare strisce, proprio come le cellule muscolari formano fibre nel tessuto vivente. Queste fibre sono attaccate a un’impalcatura simile a una spugna che inonda le fibre con sostanze nutritive e le allunga meccanicamente, “esercitando” le cellule muscolari per aumentarne le dimensioni e il contenuto proteico. Il tessuto risultante può quindi essere raccolto, condito, cotto e consumato come carne lavorata disossata.

La sfida che deve affrontare Post e altri sul campo è l’upscaling del processo. Per far crescere le cellule industrialmente richiede un grande ‘bioreattore’ -un tino high-tech che può fornire le condizioni perfette per la crescita, ma anche il movimento e la stimolazione per esercitare le cellule. Il più grande bioreattore esistente in grado di farlo ha un volume di 25.000 litri (circa un centesimo delle dimensioni di una piscina olimpica), che secondo le stime potrebbe produrre abbastanza carne per sfamare 10.000 persone. È probabile che molti di questi sarebbero necessari per creare un impianto di lavorazione della carne vitale.

Un’idea alternativa è quella di incoraggiare negozi e ristoranti a coltivare la propria carne su scala più piccola. A settembre 2016, SuperMeat, una società biotech israeliana, ha lanciato una campagna di crowdfunding per raccogliere $100,000, che hanno più che raddoppiato, per sviluppare dispositivi di coltivazione di pollo che potrebbero essere “collocati nei negozi di alimentari, nei ristoranti e, infine, nelle case dei consumatori”.

Un altro problema è il “siero” ricco di nutrienti che alimenta le cellule. I sieri di successo sono stati un cocktail di zuccheri, aminoacidi e sangue animale. Non solo i sieri a base di sangue sono una fonte di preoccupazione per vegetariani e vegani, ma “non ci sarebbe abbastanza siero al mondo per far crescere tutte le cellule necessarie per produrre in serie”, afferma Post.

Lui e altre aziende di carne coltivate stanno lavorando su alternative prive di sangue-ma non è semplice. “Stiamo lavorando su quali sostanze nel sangue sono necessarie per la crescita”, dice. “Ci sono decine di migliaia di sostanze diverse nel sangue e ci sono alcuni ingredienti magici necessari per ogni diverso tipo di cellula.”

Quanto è buono un hamburger cresciuto in laboratorio?

Raggiungere un gusto e una consistenza che rivaleggia con la carne reale sembra essere il pezzo facile. A seguito di un commento dei critici che hanno assaggiato il suo hamburger originale e hanno detto che era un po ‘ asciutto, Post ha iniziato a coltivare cellule adipose e tessuti dalle mucche, che aggiungono umidità quando mescolati con le fibre muscolari. Ha anche scoperto che affamare le cellule di ossigeno può aumentare la quantità di proteine che danno sapore nel prodotto finale.

Marie Gibbons, una ricercatrice della North Carolina State University che lavora sulla produzione di carne coltivata, afferma che non c’è limite a ciò che gli scienziati potrebbero fare con il sapore. “Non c’è dubbio che può essere manipolato per ottenere un buon sapore – è solo un caso di ciò che le sostanze chimiche reagiscono con le tue papille gustative”, dice. Pensa che le carni coltivate potrebbero essere più gustose della carne tradizionale, anche se aggiunge: “Al momento la priorità è produrre proteine commestibili su larga scala. Quindi puoi lavorare sui componenti del sapore.”

Il primo raccolto di prodotti a base di carne coltivata assumerà inevitabilmente la forma di hamburger, pepite e altre carni lavorate – la carne non trasformata ha una struttura complessa di ossa, vasi sanguigni, tessuto connettivo e grasso e cresce in forme specifiche. Tuttavia, alla fine dovrebbe essere possibile coltivare anche tessuti complessi come questo, afferma il dottor Paul Mozdziak, collega di Gibbons alla North Carolina State University. Lui e gli scienziati di varie organizzazioni di agricoltura cellulare (come New Harvest, SuperMeat e Future Meat) stanno tenendo d’occhio gli sviluppi della medicina rigenerativa, la branca della scienza biomedica interessata alla crescita di organi e tessuti sostitutivi per procedure come gli innesti cutanei.

Un hamburger di manzo creata da cellule staminali ottenute da un soggiorno, di una mucca © Simon Dawson/Bloomberg via Getty Images
Un hamburger di manzo creata da cellule staminali ottenute da un soggiorno, di una mucca © Simon Dawson/Bloomberg via Getty Images

Medicina rigenerativa consiste nell’incoraggiare le cellule a crescere su un’impalcatura in modo che il tessuto risultante imita il layout preciso di un organo vivente, con i diversi tipi di cellule nella giusta posizione, la creazione di interconnessione, parti funzionali. Tuttavia, la complessità del tessuto vivente significa che solo i tessuti relativamente semplici come la pelle sono stati realizzati con successo.

Tuttavia, una braciola di maiale coltivata in laboratorio o un rack di costole è perfettamente fattibile, afferma Mozdziak. “Quando i mondi di carne e impalcature coltivate si scontrano, l’industria decollerà in modo esponenziale”, afferma.

Oltre a parti di animali per il cibo, gli scienziati potrebbero persino coltivare oggetti organici come le corna di rinoceronte per aiutare a prevenire il bracconaggio.

Qual è il manzo?

A breve termine, con prodotti a base di carne coltivati più di base che dovrebbero essere pronti entro la fine del decennio, una domanda più grande potrebbe essere se le persone sono pronte a mangiare la roba. I consumatori berranno latte sintetico e mangeranno carne coltivata in laboratorio o saranno rimandati? Gli alimenti geneticamente modificati (GM), ad esempio, sono ancora diffidati da molti.

Organizzazioni come la Modern Agriculture Foundation stanno già preparando il terreno per l’arrivo della carne in vitro, educando le persone sul perché ne abbiamo bisogno. Il direttore della Fondazione, Shaked Regev, ritiene che la carne coltivata non avrà lo stesso problema che le alternative di carne esistenti affrontano perché è così simile. ” È il vero affare – non puoi differenziarlo dalla carne tradizionale al microscopio”, dice.

Questi segni potrebbero essere visti nelle future macellerie? © Fernando Barbella
Questi segni potrebbero essere visti nelle future macellerie? © Fernando Barbella

I sondaggi suggeriscono che c’è la volontà di dare a questa carne moderna un andare. Un sondaggio della popolazione olandese ha indicato che 63 per cento delle persone erano a favore del concetto di carne bovina coltivata, e 52 per cento erano disposti a provarlo. Un altro sondaggio del Guardian ha rilevato che il 69 per cento delle persone voleva provare carne coltivata. Se le persone raggiungono per la settimana hamburger colti, settimana fuori al supermercato è una questione completamente diversa, però.

Le persone saranno sempre estremamente sensibili a ciò che è nel loro piatto. Nonostante il benessere e le giustificazioni ambientali per la carne coltivata, il pensiero che il tuo hamburger provenga da un laboratorio piuttosto che da una fattoria è un’idea strana. Ma se la carne artificiale è all’altezza della sua promessa e diventa il modo ecologico, più sicuro, più economico e ancora più gustoso di mangiare carne, il concetto di allevare animali a milioni per la macellazione potrebbe sembrare molto presto molto più strano.

Questo è un estratto dalla fabbrica di carne artificiale nel numero 298 della rivista BBC Focus – non perdere la funzionalità completa iscrivendoti qui.

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