Группа исследователей под руководством Университета Тафтса, изучающая развитие культивируемого мяса, обнаружила, что добавление железосодержащего белка миоглобина улучшает рост, текстуру и цвет мышц крупного рогатого скота, выращенных из клеток в культуре. Эта разработка является шагом на пути к конечной цели выращивания мяса из клеток домашнего скота для потребления человеком.
Исследователи обнаружили, что миоглобин увеличивает пролиферацию и метаболическую активность сателлитных клеток бычьих мышц. Добавление либо миоглобина, либо гемоглобина также приводило к изменению цвета, более сравнимому с говядиной. Результаты, опубликованные сегодня в журнале FOODS, указывают на потенциальные преимущества добавления белков гема в клеточные среды для улучшения цвета и текстуры мяса, выращенного на клетках.
«Вкус, цвет и текстура будут иметь решающее значение для принятия культивируемого мяса потребителем», - сказал Дэвид Каплан, профессор инженерных наук семьи Стерн в Инженерной школе Университета Тафтса и соответствующий автор исследования. «Если наша цель состоит в том, чтобы сделать что-то похожее на стейк, нам нужно найти правильные условия для роста клеток, которые воспроизводят образование естественных мышц. Добавление миоглобина выглядит еще одним важным дополнением к рецепту, который приближает нас к к этой цели», - добавил Каплан, заведующий кафедрой биомедицинской инженерии и преподаватель программы в Школе аспирантуры биомедицинских наук им. Саклера в Тафтсе.
Обоснованием для разработки культивированного мяса (также называемого «выращенным в лаборатории мясом», «клеточным сельским хозяйством» или «мясом на основе клеток») является потенциал сокращения количества ресурсов, необходимых для производства мяса, поскольку а также значительно сократить воздействие на окружающую среду по сравнению с животноводством. Животноводство было связано с выбросами парниковых газов, проблемами устойчивости к антибиотикам, заботой о благополучии животных и проблемами землепользования, такими как расчистка тропических лесов Амазонки. Возможность выращивать культивированное мясо в биореакторе, как и в тканевой инженерии, потенциально может решить эти проблемы. Однако многое еще предстоит сделать, чтобы вырастить клетки таким образом, чтобы они воспроизводили текстуру, цвет и вкус натурального мяса.
Заменители мяса на растительной основе, такие как Impossible Burger, содержат гемопротеины из сои, которые делают продукт более похожим на мясо по внешнему виду и вкусу. Исследовательская группа под руководством Тафтса выдвинула гипотезу, что добавление белков гема в культуру мясных клеток может не только иметь аналогичный эффект, но также может улучшить рост мышечных клеток, которым для процветания требуются белки гема.
Миоглобин является естественным компонентом мышц, а гемоглобин содержится в крови. В качестве белков гема оба несут атомы железа, которые отвечают за естественный кровавый, слегка «металлический» вкус говядины. Исследователи обнаружили, что добавление гемоглобина или миоглобина изменяет цвет биоискусственной мышцы на красновато-коричневый мясной оттенок. Однако миоглобин гораздо лучше стимулировал пролиферацию клеток и дифференцировку BSC в зрелые мышечные клетки, а также лучше помогал клеткам формировать волокна и придавал им насыщенный мясной цвет.
«Мы знали, что миоглобин играет важную роль в росте мышц, поскольку это один из самых распространенных белков в мышечных клетках», - сказал первый автор исследования Робин Симса, промышленный доктор философии. студент из Европы, проводивший исследования во время стажировки в Инженерной школе Университета Тафтса. «Возможно, миоглобин доставляет кислород к митохондриям клетки, повышая их энергию и помогая им размножаться. Миоглобин - это больше, чем просто ингредиент для цвета, содержания железа и потенциально вкуса, он также может быть важным элементом в расширенном производстве мяса на основе клеток для увеличения выхода клеток».