Faire progresser la viande de laboratoire

L'industrie de la viande a été récemment critiquée parce que le public en apprend davantage sur la nocivité de la production de masse de viande pour l'environnement. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les gens choisissent d'être végétaliens et cela a pris beaucoup d'élan au cours des deux dernières années. Selon le groupe de travail environnemental (EWG), la production, la transformation et la distribution de viande nécessitent d'énormes dépenses de pesticides, d'engrais, de carburant, d'aliments pour animaux et d'eau tout en rejetant des gaz à effet de serre, du fumier et une gamme de produits chimiques toxiques dans notre air et notre eau.

Parce que l'industrie de la viande est si nocive pour l'environnement, les scientifiques ont essayé de créer une viande de laboratoire qui soit plus verte, plus durable et une alternative plus éthique à la production de viande traditionnelle à grande échelle. Si les scientifiques pouvaient fabriquer de la viande de culture ayant le goût et la texture de la viande traditionnelle, les résultats seraient révolutionnaires.

Les scientifiques devront surmonter de nombreux obstacles pour faire passer la viande de laboratoire de la boîte de Pétri à votre réfrigérateur. Les principaux problèmes qu'ils doivent surmonter sont de savoir comment en faire de grandes quantités, comment lui donner le goût de la vraie viande et comment recréer la texture de la vraie viande.

Ils sont peut-être déjà en train de recréer la texture et la consistance. Des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences ont récemment cultivé des cellules musculaires de lapin et de vache sur des échafaudages en gélatine comestible qui imitent la texture et la consistance de la viande. Cela pourrait signifier que nous pourrons peut-être continuer à manger des produits carnés sans avoir à élever et à abattre des animaux. Ces résultats ont été publiés dans npj Science de l'alimentation.

Trousse Parker, le professeur de la famille Tarr de bio-ingénierie et de physique appliquée à SEAS et auteur principal de l'étude, a déclaré: «L'expertise des chefs en science des matériaux était impressionnante.

«Après avoir discuté avec eux, j'ai commencé à me demander si nous pouvions appliquer tout ce que nous savions sur la médecine régénérative à la conception d'aliments synthétiques. Après tout, tout ce que nous avons appris sur la construction d'organes et de tissus pour la médecine régénérative s'applique à l'alimentation: des cellules saines et des échafaudages sains sont les substrats de construction, les règles de conception sont les mêmes et les objectifs sont les mêmes: la santé humaine. Il s’agit de notre premier effort pour apporter une conception technique de pointe et une fabrication évolutive à la création de produits alimentaires. »

Le plus grand défi consiste à essayer de reproduire les fibres animales longues et fines. La viande animale est composée de muscles squelettiques et de tissus adipeux qui se développent en fibres longues et fines. Cela peut être vu lors du déchiquetage de porc ou de poulet.

«Les cellules musculaires sont des types de cellules adhérentes, ce qui signifie qu'elles ont besoin de quelque chose sur quoi elles se développent», a déclaré Luke MacQueen, premier auteur de l'étude et associé de recherche à SEAS et au Wyss Institute for Bioinspired Engineering. «Pour développer des tissus musculaires qui ressemblaient à de la viande, nous devions trouver un matériau« d'échafaudage »comestible et permettant aux cellules musculaires de se fixer et de se développer en 3D. Il était important de trouver un moyen efficace de produire de grandes quantités de ces échafaudages pour justifier leur utilisation potentielle dans la production alimentaire.

Afin de surmonter ces problèmes, les chercheurs ont utilisé l'immersion Rotary Jet-Spinning (iRJS). Selon Harvard, L'IRJS utilise la force centrifuge pour faire tourner de longues nanofibres de fibres de gélatine spécifiques pour former la base des cellules en croissance. Les chercheurs ont filé des fibres de gélatine pour former la base des cellules en croissance. Ces fibres imitent la matrice extracellulaire du tissu musculaire naturel.

L'équipe de recherche a ensemencé les fibres avec des cellules musculaires de lapin et de vache qui se sont développées dans des structures longues et minces, tout comme la vraie viande. Les chercheurs ont également testé et comparé la texture à du vrai lapin, du bacon, du filet de bœuf, du prosciutto et d'autres viandes.

«Lorsque nous avons analysé la microstructure et la texture, nous avons constaté que, bien que les produits cultivés et naturels aient une texture comparable, la viande naturelle contenait plus de fibres musculaires, ce qui signifie qu'elles étaient plus matures», a déclaré MacQueen. «La maturation des muscles et des cellules graisseuses in vitro est toujours un très grand défi qui nécessitera une combinaison de sources de cellules souches avancées, de formulations de milieux de culture sans sérum, d'échafaudages comestibles tels que le nôtre, ainsi que des progrès dans les méthodes de culture de bioréacteurs. Même ainsi, cette recherche montre que la viande entièrement cultivée en laboratoire pourrait être l'avenir.

«Nos méthodes s'améliorent constamment et nous avons des objectifs clairs car nos règles de conception sont éclairées par des viandes naturelles. Finalement, nous pensons qu'il sera possible de concevoir des viandes avec des textures, des goûts et des profils nutritionnels définis - un peu comme le brassage », a déclaré MacQueen.

«À l'avenir, les objectifs sont le contenu nutritionnel, le goût, la texture et des prix abordables. L'objectif à long terme est de réduire l'empreinte environnementale des aliments », a déclaré Parker. «Le développement de la viande de culture implique un certain nombre de défis techniques, y compris la formulation d'un matériau d'échafaudage capable de soutenir avec succès les cellules et le développement de lignées cellulaires pouvant être cultivées pour une consommation à grande échelle.

«Les auteurs de cette publication ont développé des matériaux d'échafaudage qui sont très prometteurs dans ces domaines», a déclaré Kate Krueger, directrice de recherche à l'institution de recherche en agriculture cellulaire New Harvest.  

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