تکه‌های کوچک مرغ آزمایشگاهی این روزها توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. بافتی شبیه به گوشت مرغ معمولی فروشگاه‌ها دارند شوجی تاکه‌اوچی از دانشگاه توکیو محور اصلی این پژوهش است. او و همکارانش فرآیندی را توسعه داده‌اند که شامل استفاده از الیاف توخالی نیمه‌تراوا است. این الیاف مانند کانال‌های کوچک انتقال مواد مغذی و اکسیژن به سلول‌های در حال رشد عمل می‌کنند.
چگونگی بهبود مرغ آزمایشگاهی توسط الیاف
محققان با استفاده از این الیاف باریک، که مشابه الیاف مورد استفاده در دستگاه‌های دیالیز هستند، جریان ثابت مواد مغذی و اکسیژن به سلول‌ها را تقلید می‌کنند. این ساختار به سلول‌ها کمک می‌کند تا در حین رشد به عضله مرغ، فعال بمانند سلول‌ها در مخلوطی مبتنی بر کلاژن قرار می‌گیرند که اطراف الیاف را می‌پوشاند. پس از شروع کشت، سلول‌ها به هم متصل شده و ساختاری ایجاد می‌کنند که شبیه تکه‌های کوچک مرغ واقعی به نظر می‌رسد و حس آن را دارد.
بافت به نحوه فشرده شدن و اتصال این سلول‌ها بستگی دارد. دانشمندان برای تشخیص تشکیل صحیح عضله به نشانگرهای زنجیره سنگین میوزین تکیه می‌کنند. با توزیع بهتر مواد مغذی، فیبرهای عضلانی هم‌ترازی قوی‌تری نشان می‌دهند و محصول نهایی متراکم‌تر می‌شود طعم چیزی فراتر از ادویه‌ها و چاشنی‌ها است. تحقیقات نشان می‌دهد که اسیدهای آمینه آزاد بر طعم تأثیر می‌گذارند. به نظر می‌رسد سیستم جدید بخش بیشتری از این مولکول‌های طعم‌دهنده را تولید می‌کند، بنابراین طعم این تکه‌ها جذاب‌تر است.
این روش به این دلیل برجسته است که انتشار معمولی به تنهایی نمی‌تواند بافت‌های بزرگ را زنده نگه دارد. روش‌های سنتی هنگامی که ضخامت بافت از حدود 1.3 سانتی‌متر فراتر می‌رود، با مشکل مواجه می‌شوند و سلول‌های میانی اغلب اکسیژن از دست می‌دهند سیستم جدید این مشکل را با پمپ کردن مواد مغذی و اکسیژن در امتداد کانال‌های کوچک به داخل بافت در حال رشد حل می‌کند.این تکنیک گوشت‌های ساختاریافته‌ای ایجاد می‌کند که ضخیم‌تر، آبدارتر و دارای استحکامی هستند که از یک قطعه گوشت خریداری شده از فروشگاه انتظار دارید. با محدود کردن نیاز به تولید چندباره دسته‌های کوچک که ممکن است از نظر یکنواختی کم بیاورند، این روش جدید میزان ضایعات را نیز کاهش می‌دهد.
اتوماسیون میتواند تولید مرغ آزمایشگاهی را افزایش دهد
تولید در مقیاس بزرگ به سخت‌افزار قابل اعتماد و کمک رباتیک بستگی دارد. محققان روش‌های خودکاری برای ردیف کردن الیاف ایجاد کرده‌اند تا بتوانند تعداد زیادی از آن‌ها را در فضای کوچک بسته‌بندی کنند. این امر منجر به توزیع یکنواخت سلول‌ها می‌شود و زمان تلف شده را کاهش می‌دهد.بهبودهای بیشتری امکان‌پذیر است. الیاف خوراکی ممکن است مراحل نهایی را ساده‌تر کنند، بنابراین نیازی به برداشتن آن‌ها نباشد. همچنین بحث‌هایی در مورد کاهش هزینه‌ها با دور شدن از محیط‌های رشد مبتنی بر حیوانات وجود دارد، اما این امر به تحقیقات بیشتری نیاز دارد.
این فرآیند ممکن است کاربردهایی فراتر از مرغ آزمایشگاهی داشته باشد. می‌توان آن را برای سایر گوشت‌ها، بافت‌های مورد استفاده در پزشکی بازساختی و حتی رباتیک نرم مبتنی بر عضله به کار برد. سلول‌ها سازگار هستند، بنابراین این احتمالات به شاخه‌های مختلف مهندسی زیستی گسترش می‌یابد با این وجود، وظایفی مانند رساندن اکسیژن به قطعات بزرگتر گوشت همچنان یک معما باقی مانده است. برخی از دانشمندان به خون مصنوعی یا مولکول‌های حامل ویژه برای انتقال بهتر اکسیژن اشاره می‌کنند. برخی دیگر معتقدند که کل فرآیند ممکن است از ابزارهای نظارتی پیشرفته که شرایط حیاتی سلول را در زمان واقعی ردیابی می‌کنند، بهره‌مند شود.
کاهش آسیب به حیوانات و آینده تولید گوشت
کنجکاوی در مورد سلول‌های فیبروبلاست جاودانه شده به طور فزاینده‌ای در حال رشد است زیرا نیاز به برداشت سلول از حیوانات زنده را از بین می‌برد. این امر ممکن است نگرانی‌های اخلاقی مرتبط با جمع‌آوری معمول بافت حیوانی را کاهش دهد این فناوری همچنین زمان مورد نیاز برای افزایش مقیاس تولید را کاهش می‌دهد، زیرا این سلول‌ها می‌توانند به تعداد زیاد به تقسیم شدن ادامه دهند.
تاکه‌اوچی گفت: “این سیستم امکان توزیع سلولی، هم‌ترازی، انقباض و بهبود خواص مرتبط با غذا را فراهم می‌کند” او آینده‌ای را می‌بیند که در آن این روش میتواند به تأمین تقاضا برای مقادیر زیادی عضله مرغ بدون ردپای زیست‌محیطی مشابه دامداری سنتی کمک کند.با پالایش بیشتر این مفهوم، درک عمومی و سیاست نقش مهمی ایفا خواهند کرد. مردم می‌خواهند بدانند که آیا این محصول بی‌خطر، خوشمزه و مقرون به صرفه است یا خیر اگرچه هنوز راه زیادی تا رایج شدن آن در بشقاب‌های شام باقی مانده است، اما این پیشرفت‌ها نشان‌دهنده تغییرات در نحوه تولید مرغ و سایر گوشت‌ها است.
مرغ تولید شده با الیاف نه تنها اشاره‌ای به اهداف زیست‌محیطی یا اخلاقی است، بلکه به کاوش در فناوری‌های جدیدتر در رشد بافت نیز می‌پردازد ظهور شبکه‌های فیبری با چگالی بالا نشانه‌ای از آن است که این تلاش‌ها ممکن است فراتر از نمونه‌های کوچک رفته و به سمت طیف وسیع‌تری از تجربه‌های آشپزی حرکت کنند.تیم تحقیقاتی معتقد است که استفاده از الیاف نیمه‌تراوا میتواند تحولی واقعی در کیفیت مرغ آزمایشگاهی ایجاد کند.
این الیاف نه تنها جریان مواد مغذی و اکسیژن را به صورت مؤثرتر منتقل می‌کنند، بلکه موجب می‌شوند سلول‌ها در رشد و تقسیم بهتر عمل کنند و در نتیجه بافتی متراکم‌تر، منسجم‌تر و طبیعی‌تر شکل بگیرد. همچنین افزایش اسیدهای آمینه آزاد که عامل مهمی در طعم مرغ است، میتواند تجربه خوردن مرغ آزمایشگاهی را به مرغ طبیعی نزدیک‌تر کند.
کاهش ضایعات و افزایش بازدهی تولید؛ اتوماسیون و مقیاس‌پذیری
یکی از مزایای مهم این روش، کاهش ضایعات و افزایش بازدهی است. چون با استفاده از الیاف و توزیع یکنواخت سلول‌ها، نیاز به تولید مکرر و دسته‌ای تکه‌های کوچک کاهش می‌یابد و محصول نهایی یکنواخت‌تر و با کیفیت‌تری ارائه می‌شود. این موضوع نه تنها هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، بلکه فرآیند تولید را کارآمدتر و پایدارتر می‌سازد.برای رسیدن به تولید صنعتی، محققان روی اتوماسیون و رباتیک تمرکز دارند. آن‌ها روشی خودکار برای ردیف کردن الیاف ایجاد کرده‌اند که امکان بسته‌بندی و کشت حجم زیادی از سلول‌ها را در فضای محدود فراهم می‌کند. این فناوری میتواند به کاهش زمان تولید و افزایش ظرفیت کمک کند و راه را برای تولید انبوه مرغ آزمایشگاهی هموار کند.
فرآیند توسعه یافته قابلیت تطبیق با سایر انواع گوشت‌ها، همچنین بافت‌های مهندسی شده پزشکی و رباتیک نرم مبتنی بر عضله را دارد. این گسترش میتواند انقلابی در صنایع مختلف زیستی ایجاد کند و به جایگزین‌های پایدار و هوشمندانه‌تری برای محصولات حیوانی و حتی ساختارهای پزشکی منجر شود.با وجود پیشرفت‌ها، چالش‌هایی مانند تأمین اکسیژن کافی به بافت‌های ضخیم‌تر و کنترل دقیق شرایط کشت همچنان باقی است. راهکارهایی مانند خون مصنوعی یا مولکول‌های ویژه انتقال‌دهنده اکسیژن و استفاده از فناوری‌های نظارتی پیشرفته در حال بررسی است تا کیفیت و کارایی تولید بیشتر شود.
همچنین استفاده از سلول‌های فیبروبلاست جاودانه شده، که نیازی به برداشت مکرر از حیوانات ندارند، میتواند موانع اخلاقی را کاهش دهد و روند تولید را سرعت ببخشد مرغ آزمایشگاهی میتواند به کاهش فشارهای زیست‌محیطی مرتبط با دامداری سنتی کمک کند و نگرانی‌های اخلاقی درباره نگهداری و ذبح حیوانات را کاهش دهد. این فناوری، در صورت فراگیر شدن، میتواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، مصرف آب و زمین کشاورزی منجر شود و به راه‌حلی پایدار برای تأمین پروتئین تبدیل شود.
نتیجه‌گیری
با ادامه پیشرفت‌ها و سرمایه‌گذاری‌های بیشتر، مرغ آزمایشگاهی و گوشت‌های تولید شده در آزمایشگاه به تدریج می‌توانند جایگزین مناسبی برای گوشت‌های سنتی باشند. این فناوری نوظهور نه تنها به پاسخگویی به نیازهای غذایی آینده کمک می‌کند، بلکه میتواند فرهنگ مصرف ما را نیز دگرگون سازد.
بیشتر بدانیم: تمشک‌های بدون خار با کمک ژنتیک
لینک منبع: earth
نظرات کاربران