In vitro παραγωγή κρέατος

Το 1932 ο Ουίνστον Τσώρτσιλ αναφέρει προφητικά : «...σε 50 περίπου χρόνια θα μπορέσουμε να ξεφύγουμε από τον παραλογισμό να εκτρέφουμε ένα ολόκληρο κοτόπουλο προκειμένου να καταναλώσουμε μόνο το στήθος ή τις φτερούγες του...».



... καλλιεργώντας ξεχωριστά το κάθε ένα από αυτά τα τμήματα...». Σήμερα, 80 περίπου χρόνια μετά μπορούμε να ισχυριστούμε πλέον ότι ίσως έχουμε φτασει πλέον πολύ κοντά στην in vitro παραγωγή κρέατος, δηλαδή στην παραγωγή μυικού ιστού σε συνθήκες εργαστηρίου.


Πώς παράγεται το κρέας in vitro;

Εκτός από τον επιστημονικό όρο in vitro κρέας, σε αυτό έχουν αποδοθεί αρκετοί συνώνυμοι όροι ή χαρακτηρισμοί όπως για παράδειγμα καλλιεργούμενο (cultured meat), κρέας ή μπριζόλα του σωλήνα (test-tube meat, tubesteak), χωρίς θύμα (victim-less), χωρίς βαναυσότητα (cruelty-free), ή ακόμη και Φράνκενμπέργκερ. Πιστεύεται ότι σε 3-10 χρόνια από τώρα θα αποτελεί μια πιο φθηνή, πιο υγιεινή, πιο «πράσινη» πηγή πρωτείνης που θα μπορεί εύκολα να παραχθεί βιομηχανικά.

Ο τρόπος παραγωγής μυικού ιστού σε εργαστηριακό περιβάλλον αφορά στην καλλιέργεια κυττάρων τα οποία μπορούν να διαφοροποιηθούν σε μυικά κύτταρα τα οποία οργανώνονται τελικά ώστε να σχηματίσουν μυικό ιστό. Τα περισσότερα κύτταρα είναι διαφοροποιημένα ώστε να εκτελούν συγκεκριμμένες λειτουργίες και έτσι κατηγοριοποιούνται ως νευρικά ή επιδερμικά κ.λπ. Ένα μικρό ποσοστό κυττάρων που ονομάζονται βλαστοκύτταρα έχουν την ιδιότητα να διαφοροποιούνται σε περισσότερους από έναν τύπους κυττάρων. Τα βλαστοκύτταρα είτε εμβρυικά είτε ενήλικα μπορούν να αναπαραχθούν και να δώσουν τελικά μυικό ιστό, αν και μέχρι σήμερα η απομόνωση εβρυικών βλαστοκυττάρων από εκτρεφομενα ζώα δεν έχει επιτευχθεί. Επομένως η μέχρι τώρα έρευνα έχει επικεντρωθεί στην καλλιέργεια ενήλικων βλαστοκυττάρων για την παραγωγή in vitro κρέατος.

Τα ενήλικα ζώα έχουν μυικά βλαστοκύτταρα τα οποία ονομάζονται κύτταρα «δορυφόροι» τα οποία είναι υπεύθυνα για την ανάπτυξη των μυικών ιστών καθώς και για την επιδιόρθωσή τους. Η λήψη αυτών κυττάρων από τμήμα μυικών τμημάτων των ζώων γίνεται μέσω βιοψίας, έπειτα τοποθετούνται σε πλαστικά τρυβλία που περιέχουν θρεπτικά υλικά και αφήνονται να διαιρεθούν. Οι επιστήμονες προσπαθούν να αναπαράγουν όσο πιο πιστά γίνεται τη διαδικασία σχηματισμού των μυών στα ζώα. Για παράδειγμα τα μυικά κύτταρα σχηματίζονται πάνω σε ικριώματα (κρεμάλες) τα οποία ενισχύουν το σχηματισμό μυικών ινιδίων. Επιπρόσθετα, τα μυικά κύτταρα που αναπτυσσονται εργαστηριακά χρειάζονται άσκηση όπως ακριβώς και τα μυικά κύτταρα των ζώων για να διογκωθούν. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται φυσικές ή χημικές μέθοδοι ή ηλεκτροδιέγερση για να αυξηθεί το ποσοστό της πρωτείνης στα μυικά κύτταρα αλλά και για να αποκτήσουν υφή παρόμοια με αυτή ενός μυός που προέρχεται από ζώο.

Απεικόνιση πιθανού διαγράμματος ροής μονάδας παραγωγής in vitro κρέατος : (1) Τα θρεπτικά στοιχεία διατηρούνται σε δεξαμενή πριν να εναποτεθούν (2) στο βιοαντιδραστήρα που περιέχει το καλούπι. Η ροή υγρών επιτρέπει στα κύτταρα τα οποία έχουν προηγουμένως διαφοροποιηθεί και απομονωθεί να τραφούν (3) πάνω στο καλούπι του βιοαντιδραστήρα. Κατά τη διάρκεια της ιστοκαλλιέργειας, τα υγρά θρεπτικά στοιχεία οξυγονώνονται συνεχώς (4). Όταν ολοκληρωθεί η ιστοκαλλιέργεια, τα υγρά θρεπτικά ανακυκλώνονται (5) και γίνεται επανασύσταση, ενώ το καλούπι και ο παραγόμενος ιστός απομακρύνονται από το βιοαντιδραστήρα (6). Η συγκομιδή του ιστού αφορά στο διαχωρισμό από το καλούπι για περαιτέρω επεξεργασία (7).

Ένα μεγάλο εμποδιο για την παραγωγή in vitro κρέατος αποτελεί το γεγονός ότι ένα κύριο συστατικό του θρεπτικού μέσω που χρησιμοποιείται για τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων προέρχεται από το αίμα των ζώων το οποίο είναι ακριβό και η χρήση του εν μέρει έρχεται σε αντίθεση με τους λόγους για τους οποίους αυτό παράγεται. Ήδη έχουν δοκιμαστεί για το κοπό αυτό εναλλακτικά, μη ζωικά συστατικά που προέρχονται από μανιτάρια ή άλγη, αλλά προς το παρόν είναι πολύ ακριβά προκειμένου να χρησιμοποιηθούν για βιομηχανική παραγωγή.

Μια άλλη πρόκληση αποτελεί και η διαφορετική υφή μεταξύ του φυσικού και του in vitro κρέατος. Αυτό συμβαίνει επειδή σε ένα ζώο μεγάλες μάζες μυικών ιστών μπορούν να επιζήσουν και να αναπτυχθούν λόγω της ύπαρξης ενός εκτεταμένου συστήματων αιμοφόρων αγγείων που μεταφέρουν θρεπτικά υλικά σε όλο το μήκος του ιστού. Προκειμένου να διασφαλιστεί η μεταφορά θρεπτικών υλικών σε εργαστηριακές συνθήκες οι συνθετικοί μύες μπορούν να παραχθούν μόνο σε μικρά κομμάτια τα οποία έπειτα θα μπορέσουν να αλεστούν για να φτιάξουμε για παράδειγμα ένα μπέργκερ. Έως ώτου οι επιστήμονες να μπορέσουν να αναπτύξουν μια μέθοδο η οποία να εξασφαλίζει την τροφοδοσία των κυττάρων που βρίσκονται στο κέντρο ενός μεγάλου κομματιού μυικού ιστού, η ιδέα να παραχθεί μια εργαστηριακή μπριζόλα εναποτίθεται στο μέλλον.


Γιατί in vitro κρέας;

Τα επιχειρήματα των υπέρμαχων της κατανάλωσης in vitro κρέατος ειναι τα ακόλουθα:

• Πιο υγιείς άνθρωποι: Το in vitro κρέας θα αποτελείται 100% από μύες. Έτσι, θα ελαχιστοποιηθεί το κορεσμένο λίπος που σχηματίζει θρόμβους στις αρτηρίες και ευθύνεται για καρδιαγγειακά προβλήματα και θανάτους. Επιπλέον εξετάζεται το κρέας αυτό να ενισχύεται με ω-3 λιπαρά οξέα τα οποία προωθούν την καλή καρδιακή λειτουργία. Το κρέας αυτό δε θα περιέχει ορμόνες, σαλμονέλλα, Ε. coli, καμπυλοβακτηρίδια, υδράργυρο, διοξίνες ή αντιβιοτικά τα οποία προσβάλλουν το φυσικό κρέας. Επίσης θα μειωθεί ο κίνδυνος από ασθένειες όπως η γρίππη, η βρουκέλλωση και η νόσος των τρελλών αγελάδων, ενώ θα καταπολεμηθεί η πείνα και η έλλειψη πρωτείνης με τη χορήγηση ειδικών σκευασμάτων σε χώρες που μαστίζονται από λιμό.
• Πιο υγιής πλανήτης: Η παγκόσμια κρίση έλλειψης νερού θα αμβλυνθεί εν μέρει μέσω της κληροδότησης του 8% του νερού το οποίο καταναλώνεται σήμερα για την εκτροφή ζώων και την καλλιέργεια των ζωωτροφών τους. Αρκεί να αναφερθεί ότι για την παραγωγή ενός κιλού μόνο βοδινού κρέατος πρέπει να καταναλωθούν 15.000 λίτρα νερού και ότι το 40% των δημητριακών που παράγονται παγκόσμια προορίζονται για την κτηνοτροφία. Σε μια πρόσφατη αναφορά του το Παγκόσμιο Παρατηρητήριο κατηγορεί την παγκόσμια κτηνοτροφία ως υπεύθυνη για την παραγωγή του 51% των παραγόμενων εκπομπών αερίων που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Το 68% της παγκόσμιας αμμωνίας (υπεύθυνη για την όξινη βροχή) παράγεται από την κτηνοτροφία, καθώς και το 65% του οξειδίου του αζώτου, 37% του μεθανίου, 9% του διοξειδίου του άνθρακα και 100 άλλα είδη αέριων ρύπων.
• Ευζωία ζώων (animal welfare): Η κατανάλωση in vitro κρέατος θα ελαχιστοποιήσει τις υποσυνείδητες ενοχές των ανθρώπων σχετικά με την κατανάλωση κρέατος και αποτελεί ένα τεράστιο βήμα μπροστά για την εξάλλειψη της βαναυσότητας στα ζώα. Υπέρ της παραγωγής in vitro κρέατος έχουν ταχθεί πολλές ομάδες χορτοφάγων όπως η VEBU (Vegetarian Federation of Germany), η EVA (Ethical Vegetarian Alternative of Begium) και η ολλανδική χορτοφαγική κοινότητα. Η οργάνωση για τα δικαιώματα των ζώων PETA προσφέρει αμοιβή 1 εκ. δολλαρίων στον πρώτο επιστήμονα που θα παράγει και θα φέρει στην αγορά το πρώτο in vitro κρέας από κοτόπουλο καθώς η διαδικασία που ακολουθείται για την τυποποίησή του θεωρείται ως η πιο βάναυση.

Νεότερες εξελίξεις...

Πρόσφατα, ο καθηγητής Μαρκ Ποστ και η ομάδα του από το Πανεπιστήμιο του Μάαστριχτ της Ολλανδίας παρουσίασαν το πρώτο μπέργκερ από in vitro κρέας το οποίο αποτελείται από περισσότερες από 20.000 ινίδια μυικού ιστού προερχόμενα από βλαστικά κύτταρα βιολογικά εκτρεφόμενων αγελάδων. Κατά τον Μ. Πόστ εκτιμάται ότι για τη βιομηχανική παραγωγή και εμπορευματοποίηση του προιόντος απαιτούνται περίπου 160 εκ. δολλάρια ενώ το Επιμελητήριο Κρέατος εκτιμά ότι το κόστος του in vitro κρέατος πρώτης γενιάς θα είναι διπλάσιο σε σχέση με το συμβατικό.

Πηγή