Een Doorbraak in de Productie van Laboratoriumvlees
Nu de wereldbevolking blijft stijgen, wordt de vraag naar duurzame en efficiënte eiwitbronnen steeds urgenter. Laboratoriumgekweekt of gekweekt vlees, bestaande uit in laboratoriumomstandigheden gekweekte dierlijke spier- en vetcellen, is geïdentificeerd als een veelbelovende oplossing. In een baanbrekende ontwikkeling hebben onderzoekers een manier ontdekt om een eetbaar en betaalbaar plantaardig eiwit, glutenine, een niet-allergeen tarwe-eiwit, effectief te gebruiken voor de kweek van deze celculturen.
Deze innovatieve methode, gedetailleerd beschreven in ACS Biomaterials Science & Engineering, toont aan dat glutenine succesvol gestreepte spierlagen en vlakke vetlagen kan ontwikkelen. Deze lagen kunnen vervolgens worden gecombineerd om texturen te creëren die lijken op traditioneel vlees. Gekweekte cellen hebben een basis of een steiger nodig voor hechting en groei. Plantaardige eiwitten, met name glutenine, blijken ideale kandidaten te zijn voor deze steigers vanwege hun eetbaarheid, overvloed en lage kosten.
Eerdere studies hadden al het potentieel van glutenine aangetoond als basis voor het kweken van runderskeletspiercellen. Voor deze methode om een levensvatbaar vleesalternatief te bieden, is het echter cruciaal dat de spiercellen uitgelijnde vezels vormen die de textuur van echt dierlijk weefsel nabootsen. Bovendien is het integreren van vet in deze 3D-structuur essentieel om de uitgebreide samenstelling van conventionele vleesproducten te repliceren.
Het creëren van getextureerde vleesalternatieven met plantaardige vellen
Om het potentieel van glutenine te benutten, begon een team van onderzoekers, waaronder Ya Yao, John Yuen Jr., Chunmei Li en David Kaplan, plantaardige vellen met dit eiwit te ontwikkelen. Hun doel was het effectief kweken van getextureerde spiercellen en vetcellen. Het team isoleerde glutenine uit tarwegluten en creëerde vellen met zowel vlakke als gegroefde oppervlakken. Muizencellen, bedoeld om zich tot skeletspieren te ontwikkelen, werden vervolgens op deze eiwitbasissen gedeponeerd.
Gedurende twee weken incubatie prolifereren cellen op beide soorten vellen. Hoewel de groei op glutenine-gebaseerde vellen niet zo robuust was als op controle-vellen gemaakt van gelatine, was het toch voldoende. Deze bevinding wijst op een behoefte aan verdere verbetering in hoe cellen zich hechten aan de plantaardige vellen om een groei te bereiken die vergelijkbaar is met dierlijke biomaterialen.
In een bijzonder veelbelovende ontwikkeling vormden cellen op het gepatternede vel tijdens de tweede week lange, parallelle bundels, die effectief de vezelstructuur karakteristiek voor dierlijke spieren nabootsten. Een ander experiment betrof het deponeren van muizencellen die vetweefsel produceren op vlakke glutenine-vellen. Deze cellen prolifereren en differentieerden, waarbij zichtbare lipid- en collageenafzettingen ontstonden, essentiële componenten van echt vlees.