Tłuszcz z laboratorium o prawdziwym smaku i konsystencji

Naukowcom udało się wyprodukować w laboratorium tkankę tłuszczową, która ma podobną konsystencję i skład do naturalnie występujących tłuszczów zwierzęcych. Wyniki tego eksperymentu, opisane na łamach „eLife”, można w przyszłości wykorzystać do poprawy smaku i tekstury hodowanego w całości z komórek mięsa.

Hodowane laboratoryjnie mięso, tzw. mięso z probówki, od kilku lat wzbudza duże emocje. W wiadomościach pojawiają się doniesienia start-upów z całego świata, które opracowują coraz doskonalsze receptury namnażania komórek tak, aby powstawało z nich mięso kurczaka, wołowina, wieprzowina czy ryby. W większości są to dość wczesne etapy projektów, niegotowe do produkcji na dużą skalę, jednak istnieje kilka wyjątków, które już wkrótce mogą zostać dopuszczone do sprzedaży komercyjnej.

Jak podkreślają autorzy omawianego badania z Tufts University Center for Cellular Architecture w Massachusetts (USA), największą wadą produktów pozostających w fazie rozwoju jest to, że mają postać nieustrukturyzowanej mieszaniny komórek. Badacze przyrównują je do nuggetsów, a nie jednorodnego kawałka piersi z kurczaka. Brakuje im tekstury prawdziwego mięsa, na którą poza komórkami mięśniowymi składają się włókna, tkanka łączna i tłuszcz. I to właśnie tłuszcz jest tym czynnikiem, które nadaje mięsu smak.

Dotychczasowe testy konsumenckie naturalnej wołowiny o różnej zawartości tłuszczu wykazały, że najwyższe noty uzyskiwała ta zawierająca 36 proc. tłuszczu.

Jednak produkcja hodowlanej tkanki tłuszczowej w wystarczających ilościach jest poważnym wyzwaniem. Głównym problemem jest to, że w miarę wzrostu tkanki i zwiększania objętości tłuszczu komórki znajdujące się w jego środku zostają pozbawione tlenu i składników odżywczych. W naturze do głębszych warstw tkanki substancje te dostarczają naczynia krwionośne i naczynia włosowate. W laboratorium nie ma możliwości replikacji takiej sieci naczyniowej na dużą skalę, co ogranicza wielkość hodowanej tkanki do kilku milimetrów.

Aby obejść to ograniczenie, naukowcy hodowali komórki tłuszczowe myszy i świń najpierw w płaskiej, dwuwymiarowej warstwie, a następnie zebrali je połączyli w trójwymiarową masę za pomocą spoiwa. Spoiwem tym był alginian sodu lub enzym transglutaminaza (mTG) – obie substancje są dopuszczone do stosowania w przemyśle spożywczym.

„Naszym celem było opracowanie stosunkowo prostej metody produkcji tłuszczu w postaci masy – wyjaśnia autor badania, doktorant John Yuen Jr. – Ponieważ tkanka tłuszczowa to głównie komórki z kilkoma innymi składnikami strukturalnymi, pomyśleliśmy, że zwykła agregacja komórek po wzroście wystarczy do odtworzenia profilu smaku, wartości odżywczych i tekstury naturalnego tłuszczu zwierzęcego. Może to zadziałać, ponieważ w przemyśle spożywczym zależy nam na tkance wyłącznie do jedzenia, więc komórki w niej nie muszą być żywe”.

I rzeczywiście – odpowiednio zagregowane komórki tłuszczowe miały wygląd prawdziwej tkanki. Jednak, aby sprawdzić, czy posiadają także inne cechy natywnego tłuszczu zwierzęcego, zespół przeprowadził serię dalszych eksperymentów.

Najpierw zbadano teksturę: ściskano tkankę tłuszczową i sprawdzano, jaki nacisk może ona wytrzymać w porównaniu z naturalnym tłuszczem zwierzęcym. Okazało się, że tłuszcz komórkowy związany alginianem sodu był w stanie wytrzymać podobną presję co naturalny tłuszcz wołowy i drobiowy, podczas gdy tłuszcz komórkowy związany mTG zachowywał się bardziej jak tłuszcz wytopiony, czyli podobnie do smalcu lub łoju. Sugeruje to, zdaniem badaczy, że możliwe byłoby precyzyjne dostrojenie tekstury hodowanego tłuszczu za pomocą różnych rodzajów i ilości substancji wiążących, tak, aby jak najlepiej przypominała rzeczywistą teksturę tłuszczu w mięsie.

„W czasie gotowanie z mięsa uwalniają się setki związków, które nadają mu charakterystyczny smak. Większość z nich pochodzi z tłuszczu, w tym z lipidów i kwasów tłuszczowych” – piszą autorzy na łamach "eLife". „W związku z tym zbadaliśmy skład cząsteczek tłuszczu wyhodowanego w komórkach i stwierdziliśmy, że mieszanka kwasów tłuszczowych w nim różni się nieco od naturalnego tłuszczu. (…) Wstępne badania sugerują jednak, że możliwe jest uzupełnianie rosnących komórek tłuszczowych wymaganymi lipidami, aby doprowadzić do tego, że będą one bardziej odpowiadały składowi naturalnego mięsa”.

Naukowcy podkreślają, że opracowana przez nich metoda agregacji hodowanych komórek tłuszczowych środkami wiążącymi może zostać łatwo przełożona na produkcję wielkoskalową w bioreaktorach. Pozwoliłoby to ominąć to, co do tej pory stanowiło największą barierę w rozwoju mięsa z probówki.

„Nadal przyglądamy się każdemu aspektowi produkcji mięsa hodowlanego, mając na celu umożliwienie jego masowej produkcji w wersji, która wygląda, smakuje i pachnie jak prawdziwe mięso” – podsumowują.