Laboratorijoje užauginta mediena gali pakeisti planetos žaidimą

„Daugelis to, ką čia matote, yra inžinerijos ir biologijos konvergencija tokiais būdais, kurių žmonės neįsivaizdavo net prieš kelerius metus“, - sakė jis. Džefris Borenšteinas, Charleso Starko Draperio laboratorijos Biomedicininės inžinerijos centro techninis direktorius.

Įsikūręs Kembridže, Masačusetso valstijoje, vos už kelių žingsnių nuo visame pasaulyje žinomo Masačusetso instituto. Technologijų miestelis, pelno nesiekianti „Draper Laboratory“ atlieka pažangiausius tyrimus dešimtmečius. 1960-aisiais jis padėjo sukurti „Apollo Guidance Computer“, kuris nukėlė „Apollo“ astronautus į Mėnulį, o paskui saugiai grąžino juos atgal.

Borenšteino projektas, apie kurį kalba aukščiau, yra labiau žemiškas, nors ir ne mažiau įspūdingas. Tiesą sakant, jei viskas klostysis pagal planą, neperdedame teigti, kad tai gali būti planetos gelbėjimo priemonė. Didžioji idėja: auginti augalų audinius laboratorijoje, kad būtų galima pagaminti veganišką ekvivalentą laboratorijoje užauginta mėsa.

Jei tai skamba įspūdingai, bet domina nišą, įsivaizduokite galimą pritaikymą: užuot tekę kirsti miškus medienai gaminti, augalo audinio pavyzdys – vietoj to galite greitai išauginti medžiagą cheminiu procesu taip, kad poveikis planetai būtų žymiai mažesnis. Jūs netgi galite pakoreguoti jo mechanines savybes ar geometriją. Įsivaizduokite, pavyzdžiui, išauginate tvirtesnį medinį stalą iš vieno vientiso gabalo. Nereikia medžių sodinimo, frezavimo, transportavimo, dirvožemio ar saulės spindulių.

„Mums didėja produktų ir maisto produktų paklausa, nes gyventojų skaičius ir toliau auga“, Ashley Beckwith, Draper Fellow ir Ph. MIT kandidatas, dirbantis su projektu, sakė „Digital Trends“. „Galiausiai konkurencija dėl dirbamos žemės yra daug didesnė nei anksčiau. Tam tikru momentu mūsų turimos žemės gali nepajėgti suteikti visko, ko iš jos prašome. Turime pradėti ieškoti alternatyvių ir strategiškesnių būdų, kaip gaminti šias augalines medžiagas.

Panašus į laboratorijoje užaugintą mėsą

Šiuo metu komanda nekuria visiškai suformuotų lentelių. Jis spausdina mažyčius, koncepciją patvirtinančius medžiagos pavyzdžius Petri lėkštelėse, šiuo metu naudojant cinijos augalą, ramunių šeimos augalų gentį.

Ankstyviems koncepcijos įrodymams tyrėjai iš cinijos augalo lapų išskyrė gyvas ląsteles, tada jas kultivavo skystoje augimo terpėje. Tada jie buvo perkelti į gelį, todėl juos, panašiai kaip kamienines ląsteles, galima sukelti įvairių tipų ląstelėms. Vienu atveju standžios, medinės struktūros, kurią jie sugebėjo paskatinti, tvirtumą galima pakeisti kontroliuojant organinio polimero, vadinamo ligninu, gamybą.

Ląstelių mėsos palyginimas yra tinkamas. Per pastaruosius kelerius metus įmonių, tyrinėjančių šią erdvę, skaičius išaugo. Nuo „Mosa Meat“ iki „Memphis Meats“ iki daugybės kitų, mažiau aliteruojančių startuolių, kurie taip stipriai nesiremia raide M, nėra trūksta rizikos kapitalo dolerių, skirtų svajonei auginti mėsą laboratorijoje, kad nė viena karvė ar kiaulė neprarastų gyvenimą. Ar augalai gali būti šalia?

„Manau, kad apskritai analogija yra gana gera“, - „Digital Trends“ sakė Beckwithas. „Tai, ką mes žiūrime, yra audinių inžinerija augaluose. Norime auginti izoliuotą audinį, neaugindami likusios augalo dalies, taip pat, kaip dirba žmonės kultivuojamos mėsos pramonė nori užauginti tam tikrą karvės audinį, o ne visą karvę.

„Darbas su augalų ląstelėmis yra šiek tiek kitoks nei darbas su gyvūnų ląstelėmis“, - tęsė ji. „Viena vertus, jie paprastai auga lėčiau, tačiau turi daug didesnį vystymosi potencialą nei daugelis suaugusių gyvūnų ląstelių. Turime daug daugiau lankstumo, kad galėtume kontroliuoti šių ląstelių kultūrų vystymąsi – nors laikui bėgant šios kultūros užtrunka šiek tiek ilgiau nei gyvūnų ląstelių kultūros, kad pagamintų galutinį rezultatą produktas. Tačiau palyginus juos su natūraliu atveju, kai medienos auginimas medyje gali užtrukti 20 metų kol tai neturi ekonominės vertės, jei kalbame apie kelių mėnesių laikotarpį, tai vis tiek yra daug pagerėjo“.

Naujos galimybės

Tačiau didžiausias panašumas yra platesnis, planetai naudingas tikslas. Lygiai taip pat, kaip ląstelinė mėsa reiškia mažiau žemės, reikalingos gyvuliams, mažiau išmetamo metano ir daugiau, koriniai augalai suteiks naujų ekologiškų pranašumų.

„Manau, [kad esame tik pačioje pradžioje], siekiant turėti biologiškai skaidžių produktų“, Luisas Fernando Velásquezas-GarcíaMIT „Microsystems Technology Laboratories“ pagrindinis mokslininkas, taip pat dirbantis su projektu, pasakojo „Digital Trends“. „Pasaulis atėjo į stadiją, kai turime išleisti daug išteklių ir pastangų, kad susitvarkytume su atliekomis, su kuriomis susiduriame, su daiktais, kurių jums nebereikia.

Borensteinas „Digital Trends“ sakė, kad šis darbas atveria naujas gamybos galimybes šioje srityje – ne tik paprastesnius būdus objektų, kuriuos jau gaminame iš augalinės kilmės medžiagų, bet kuriame objektus, kurių šiuo metu iš šių medžiagų negaminame gerai. Tai gali apimti tam tikrų išmaniųjų medžiagų, galinčių savarankiškai pataisyti arba prisitaikyti prie besikeičiančios aplinkos, pvz., augalų, sukūrimą.

„Galite pagaminti kažką, kas paprastai gaminama naudojant sintetines medžiagas, ir iš natūralių gyvų medžiagų“, – sakė jis. „Tai gali turėti didžiulės naudos aplinkai, tiesa? Idėja sukurti gyvą medžiagą, kuri pakeistų kažką sintetinio, kuris gali būti neskaidomas, kuris tūkstančius metų galėtų stovėti sąvartyne. Galite sukurti kažką, kas turi savybių, kurios pakeičia tą dirbtinę medžiagą, ir kad tai būtų gyva medžiaga.

Dar reikia daug nuveikti, bet pažadas yra reikšmingas. „Tikriausiai mums dar šiek tiek toli, bet tikiuosi, kad ne dešimtmečiais“, – sakė Beckwithas. „Galėtume pastebėti kai kuriuos reikšmingus pokyčius, jei [ši sritis sulauks dėmesio, kurio ji nusipelno]. Manau, kad per dešimtmetį galima pastebėti labai, labai reikšmingus pokyčius.

Darbą aprašantis popierius buvo neseniai paskelbtas „Journal of Cleaner Production“..