Японский консорциум разрабатывает технологию 3D-биопечати для производства мраморной говядины. В его состав входят Университет Осаки, аналитический гигант Shimadzu и консалтинговая компания SIGMAXYZ. В отличие от большинства производителей культивируемого мяса, японские исследователи не создают продукт в виде фарша. Они сфокусировались на воссоздании сложной структуры вагю. В такой говядине мышечные волокна переплетены с жировыми прослойками.
Уникальность японской технологии 3D-биопечати
Исследовательскую группу возглавляет профессор Мичия Мацусаки из Высшей школы инженерии Университета Осаки. Он является специалистом в области биоматериалов и биомедицинской инженерии. Ученые используют два типа стволовых клеток, полученных от коров породы вагю. Это сателлитные клетки и адипоциты (жировые стволовые клетки).
Из этих клеток формируются три типа тканей: мышечная, жировая и кровеносные сосуды. Затем ткани послойно укладываются с помощью 3D-биопринтера. В 2021 году исследователи успешно создали цилиндр диаметром 5 миллиметров и длиной 10 миллиметров. Он состоял из мышц, жировой ткани и кровеносных капилляров.
Технология основана на анализе гистологической структуры настоящей говядины вагю. Впоследствии эта структура воспроизводится с помощью биопечати. Как отмечает соавтор исследования Донг-Хи Кан, разработанный метод позволяет создавать индивидуальные сложные структуры. В их числе мышечные волокна, жир и кровеносные сосуды.
Преимущества культивируемого мяса с контролируемыми параметрами
Одно из ключевых преимуществ технологии, возможность точного контроля жирности готового продукта. В традиционном мясе содержание жира сложно регулировать. Напротив, биопечатное мясо может производиться с заданными параметрами.
Профессор Мацусаки поясняет: сложно получить мясо с точным содержанием жира. Однако этот метод позволяет производить продукт с очень контролируемой жирностью. Это является дополнительным преимуществом технологии.
По словам Синя Кирихары, директора SIGMAXYZ, такая возможность позволяет проектировать говядину, которая одновременно удовлетворяет и пищевые потребности, и вкусовые предпочтения. Если появится возможность создавать мясо, отвечающее обоим этим критериям, это может стать революцией в питании.
Еще одно преимущество, высокая гигиеничность продукта. Культивируемое мясо производится в стерильных лабораторных условиях медицинского класса. В таких условиях низкий уровень бактерий и других микроорганизмов.
Как отмечает профессор Мацусаки, это открывает теоретическую возможность употребления такого мяса в сыром виде, подобно сашими. Например, свинину обычно не рекомендуется есть без термической обработки. Однако искусственно произведенную свинину можно будет употреблять сырой.
Консорциум: объединение академической науки и промышленности
Формирование консорциума стало результатом осознания сложности решаемой задачи. Именно SIGMAXYZ выступила связующим звеном между Университетом Осаки и Shimadzu. Экспертиза Shimadzu в области автоматизированных и аналитических систем необходима для создания автоматизированной системы производства культивируемого мяса на основе технологии 3D-биопечати.
Масами Томита, заместитель генерального менеджера отдела аналитических и измерительных приборов Shimadzu, отмечает, что компания предоставляет свое оборудование для оценки компонентов, формирующих вкус, и анализа текстуры. Используя аналитические инструменты Shimadzu, включая жидкостные хромато-масс-спектрометры, исследователи могут корректировать производственный процесс. Таким образом, они достигают желаемых вкусовых характеристик.
Перспективы масштабирования и вызовы
Главная задача, стоящая перед консорциумом, масштабирование технологии. Профессор Мацусаки выражает уверенность, что с технической точки зрения автоматизация всего процесса достижима. Наиболее сложной задачей остается производство достаточного количества клеток. Если это удастся решить, масштабирование с использованием технологий Shimadzu не должно вызвать проблем.
Другой вызов, создание компонента, имитирующего кровь. Кровь придает мясу часть его запаха и вкуса. В настоящее время возможно производство кровеносных сосудов. Однако создание крови для их наполнения представляет более сложную задачу.
Помимо технологических препятствий, требуется развитие нормативной базы. Для вывода продукта на рынок необходима прозрачность в вопросах гигиенического контроля и прослеживаемости. Культивируемое мясо производится с использованием принципиально нового метода обработки, отличного от традиционных пищевых продуктов.
Реакция общественности и перспективы коммерциализации
Профессор Мацусаки отмечает неоднозначную реакцию общественности на разработку. Многие люди заинтересованы в исследованиях и хотят попробовать культивируемый вагю, когда он станет доступен. Однако другие сомневаются, захотят ли люди действительно употреблять такой продукт.
По мнению исследователя, критически важно развеять опасения и представить преимущества для здоровья и окружающей среды, которые может предложить такое мясо. По прогнозам профессора Мацусаки, сделанным в интервью японским телеканалам, продукт может появиться на полках супермаркетов в течение 5–10 лет.
Исследователь подчеркивает, что с учетом растущего общественного внимания к вопросам устойчивого развития и экологической нагрузки пищевых продуктов, спрос на такой продукт будет высоким. При условии создания необходимой законодательной базы технология будет активно развиваться.
