يتعاون باحثان من جامعة روتجرز لمكافحة تغير المناخ والجوع في جميع أنحاء العالم في نفس الوقت. يونغ ماو، أستاذ باحث مشارك وعالم أحياء رئيسي في مختبر علوم المواد الحيوية في مدرسة روتجرز للفنون والعلومو جوزيف فريمان، أستاذ ، ومدير مختبر تجديد العضلات والعظام ، ومدير برنامج الدراسات العليا في الهندسة الطبية الحيوية في مدرسة روتجرز للهندسة، ستتعاون مع أتيليه اللحوم، وهي شركة تعمل في مجال التكنولوجيا الحيوية ، لتطوير وإنتاج اللحوم المهيكلة والمختبرية.
سيساعد ماو وفريمان في تطوير التكنولوجيا الخاصة بـ Atelier إلى تطوير عملية لإنتاج اللحوم المزروعة / المزروعة في المختبر.
اللحوم المزروعة أو المستنبتة هي منتجات حيوانية حقيقية يتم إنشاؤها في المعامل و / أو مرافق الإنتاج التجاري للحصول على نسيج لحوم حقيقية. بحسب ال معهد الغذاء الجيد، "ستستخدم اللحوم المزروعة قدرًا أقل من الأراضي والمياه ، وستنبعث منها غازات دفيئة أقل ، وتقلل من التلوث المرتبط بالزراعة وزيادة المغذيات."
لم يعمل ماو ولا فريمان في اللحوم المزروعة قبل أن يتعاونا مع أتيليه. قال فريمان: "لن أقول إننا كنا نتطلع بالضرورة إلى الدخول إلى المنطقة بمفردنا ، لكن لدي زملاء يعملون في الصناعة ويتحدثون دائمًا عن مدى إثارة ذلك".
يوافق ماو على ذلك قائلاً: "كنت على دراية باللحوم المزروعة ، لكن هذا النوع من العمل مكلف للغاية ويحتاج إلى الكثير من الموارد. ومع ذلك ، هذا مشروع مثير حقًا ويمكننا أن نتعلم أشياء كثيرة ونحل العديد من المشكلات ".
كان الباحثان متحمسين لجلب المواهب والأبحاث الخاصة بهما إلى المشروع. يعمل ماو على الجمع بين المصفوفة خارج الخلية - وهي شبكة من الجزيئات الضخمة والمعادن مثل الكولاجين والإنزيمات والبروتينات السكرية وهيدروكسيباتيت التي توفر الدعم للخلايا المحيطة - مع المواد الاصطناعية. قال ماو: "يتضمن بحثي جميع أنواع الخلايا ، على سبيل المثال الخلايا الأولية من الإنسان إلى الحيوان ، وكذلك الخلايا الجذعية". "نجري الكثير من الأبحاث باستخدام الخلية كمنصة لدينا. ينصب تركيزي في مشروع اللحوم المزروعة هذا على وضع الخلايا والمواد الداعمة للسقالات معًا بطريقة هادفة لإنشاء لحوم مُركبة ".
في غضون ذلك ، تركز أبحاث فريمان على تجديد العضلات الهيكلية. إيجاد طرق لتجديد الأنسجة أو شفاءها من خلال طرق علاجية مختلفة بعد حدوث ضرر. "يتمثل جزءنا من هذا المشروع بشكل أساسي في العثور على تقنيات الاستزراع الصحيحة ، والمواد المناسبة لوضع الخلايا عليها ، بحيث نحصل في النهاية على لحم منسوج له شكل ومذاق شريحة لحم حقيقية أو لحم حقيقي . "
روتجرز مشاريع الابتكار، داخل مكتب الجامعة للأبحاث ، كان عاملاً أساسياً في وضع ترتيبات البحث التعاوني متعدد التخصصات معًا. قال ماو: "كانت Innovation Ventures داعمة للغاية. "لقد جعلوا المفاوضات بشأن هذا المشروع أولوية حقًا وأنا ممتن جدًا." وأضاف فريمان: "تمكنت Innovation Ventures من جعل هذه الاتفاقية تعمل وفقًا لشروط حيث يمكن للجميع الحصول على شيء يحتاجونه حتى نتمكن من البدء في ذلك في أقرب وقت ممكن."
يفهم ماو وفريمان أن عملهما قد لا يساعد فقط البيئة ويقلل من الفقر ، بل يؤثر أيضًا على تطلعاتهم البحثية الفردية.
قال فريمان: "يمكن استخدام نفس العملية التي ستُستخدم في صنع قطعة سميكة من اللحم المصقول لصنع قطعة كبيرة من العظم أو عضلة هيكلية ستُزرع لاحقًا". "ستساعدنا العديد من التقنيات التي سنطورها مع زراعة اللحوم في المختبر لأننا نحاول زراعة أنسجة أو سقالات أخرى ستنمو في النهاية نسيجًا بمجرد زرعه."
وافق ماو. "أحد مجالات تركيزي هو العلاج القائم على الخلايا. تتمثل التحديات التي تواجه هذا النوع من العمل في كيفية تطوير مصدر جيد للخلايا يمكنه الاستمرار في الاستنبات لفترة طويلة وتقليل تكلفة القيام بزراعة الخلايا. في الوقت الحالي ، هذا مكلف للغاية ، "قالت. "سيستغرق الأمر الكثير من البحث للوصول إلى هناك ، لذا فهذه ليست سوى البداية."
ستكون عملية صنع اللحم المنسوج تعاونية بالكامل ، حيث يعمل كل من ماو وفريمان بشكل منفصل ومعا ، ومشاركة النتائج بينهما وبين شركة Atelier ، وحتى رؤية بعض أعضاء فريقهم يعملون في مختبر الآخر. بينما يعمل ماو على الخلايا والمصفوفة خارج الخلية ، سيركز فريمان على المواد الأفضل لحمل الخلايا. بين الباحثين ، سيحددون أفضل طريقة لتنمية الخلايا معًا لتصبح عضلات يمكن أن تصبح لحومًا في نهاية المطاف.
هدفهم من المشروع هو أن يكونوا قادرين على إنشاء "شيء بالحجم الحقيقي ، وسمك حقيقي ، وله أنسجة متعددة من أنواع خلايا متعددة وله مظهر رخامي ، مع ملمس فم مشابه لشريحة لحم حقيقية ، وأن تكون قادرًا على تطوير قال فريمان: "تقنية زراعة الخلايا يمكنها توصيل هذا المنتج بشكل متكرر".
"الأهم من ذلك ، لا يقتصر الأمر على تجميع الخلايا معًا ؛ قال ماو: "يجب أن يقلدوا الألياف العضلية التي تراها في شريحة لحم". "هدفنا هو إنتاج اللحم الرخامي باستخدام خلايا عضلات الأبقار والدهون وعملية الخلق التي طورها جوزيف."
السؤال الكبير عندما يتعلق الأمر بتطوير اللحوم المزروعة: كيف؟ حاليًا ، تقوم العديد من الشركات بإنشاء "البرغر" و "اللحوم" الأخرى باستخدام النباتات ، لكن عمليتها لا تشبه ما يحاول فريمان وماو إنشاءه.
قال فريمان: "ما يفعلونه (البرغر النباتي) هو خليط أو مركب من مواد مختلفة ، باستخدام منتجات موجودة بالفعل لإحساس الفم وتوابل مختلفة من أجل المذاق". "تشبه عمليتنا الطريقة التي تنمو بها العضلات عادةً - وهي عبارة عن تماسك للخلايا التي تنمو معًا وتندمج معًا لتكوين قطعة صلبة من اللحم."
وأضاف ماو: "نحن نعلم أن صناعة اللحوم القائمة على الماشية لها عيوب بسبب المخاوف البيئية ورعاية الحيوان وأيضًا بعض المخاوف الغذائية". "للحصول على بديل جديد يعالج كل هذه المخاوف ، والنتيجة النهائية أفضل ، بالتأكيد شيء نحتاج إلى القيام به."
نمت صناعة اللحوم بشكل كبير على مدار العشرين عامًا الماضية ، لتصل إلى 20 مليون طن متري في عام 324 وفقًا لـ رجل دولة. من المتوقع أن تحصل على أكثر 400,000 مليون دولار بين 2021-2028. ومع ذلك ، هناك مخاوف بشأن تأثير الصناعة على البيئة ، كما هو موضح من قبل ناشيونال جيوغرافيك:
- تنبعث من الزراعة غازات الدفيئة أكثر من جميع المركبات مجتمعة ، في المقام الأول من "الميثان المنبعث من مزارع الماشية والأرز ، وأكسيد النيتروز من حقول الأسمدة ، وثاني أكسيد الكربون من قطع الغابات المطيرة لزراعة المحاصيل أو تربية الماشية".
- صناعة إنتاج اللحوم لا تستهلك فقط كميات هائلة من المياه ؛ كما أنها تلوث المياه بالأسمدة والسماد الطبيعي.
- أخيرًا ، إذا استمرت كمية اللحوم المستهلكة في الازدياد ، فقد يصبح عدد سكان العالم أكبر من أن يطعم نفسه بحلول عام 2050 عندما يصل إلى 10 مليارات.
إحدى المشكلات المحتملة هي المعلومات المضللة التي تحيط بالمنتجات القائمة على المعامل. لكن فريمان وماو يصران على أن ما يعملان على إنشائه سيكون أكثر صحة من خيارات الصناعة الحالية. قال ماو: "الميزة الأخرى التي تتمتع بها اللحوم المزروعة على لحوم الماشية هي تقليل احتمال التلوث من أشياء أخرى".
وفقًا الجمعية الوطنية للتربية الإنسانية، تتغذى الماشية المزروعة في المصانع على الذرة بشكل أساسي ، ولكنها غالبًا ما تعاني من مشاكل صحية بسبب "الاكتظاظ ، والظروف غير الصحية ، والأعلاف المتدنية". يمكن أن يؤدي الاكتظاظ إلى "عدوى بكتيرية ، لذلك يتم استخدام المضادات الحيوية والهرمونات القابلة للحقن للحفاظ على [الأبقار] بصحة جيدة وحملها على ذبح الوزن".
قال فريمان: "تقرأ قصصًا عن خطر الإصابة بمرض جنون البقر ، ويرجع ذلك في جزء كبير منه إلى الظروف التي تعيش فيها الحيوانات". "ولكن في المختبر ، كل شيء معقم ، يتم رش كل شيء وضربه بالأشعة فوق البنفسجية ، بالإضافة إلى المضادات الحيوية إذا لزم الأمر للحفاظ على الظروف الأصلية لنمو أي شيء. من المحتمل أن يكون أي شيء يتم صنعه في المختبر هو أنظف الأشياء وأكثرها أمانًا التي ستأكلها على الإطلاق ".
المشروع في مراحله الأولى ، وقد تبدو فكرة اللحوم المزروعة في المختبر وكأنها شيء من هوليوود ، لكن كلا من ماو وفريمان يشعران أن العملية أقرب مما قد يعتقد البعض.
قال ماو: "قد يقول البعض أن هذه الفكرة مستقبلية للغاية ، وقد يشكون في قدرتنا على تحقيق أهدافنا ، لكن هذا جزء مما يلهمني للقيام بالعمل".
قال فريمان: "في حياتي ، انتقلنا من التحدث مع بعضنا البعض باستخدام أجهزة موصولة بالجدران إلى الاتصال بالأقارب حول العالم على ساعاتنا". "لذا لمجرد أنك لا ترى ذلك اليوم ، فهذا لا يعني أنه لن يكون على أرفف المتاجر خلال 5-10 سنوات. نعتقد أن اللحوم المزروعة في المختبر ليست بعيدة كما تعتقد ".
قراءة المقال كاملا هنا.
