Gli esperti prevedono che la produzione di carne in laboratorio utilizzando tecniche di ingegneria dei tessuti, o carne coltivata in laboratorio, sarà un giorno molto più sostenibile, nutrizionalmente equivalente e senza le preoccupazioni etiche della produzione tipica della carne. Però, produrre carne in modo economico in un laboratorio rimane un problema.

Ora, Gli ingegneri chimici della Penn State suggeriscono che l'uso di computer per analizzare le esigenze metaboliche delle cellule in crescita degli animali da allevamento, o modelli metabolici su scala genomica, potrebbe aiutare gli scienziati del settore alimentare a progettare processi e mezzi di crescita che producono carne su scale adatte alla commercializzazione.

"A tutt'oggi le alternative alla carne coltivata rimangono proibitivamente costose, " disse Costas D. Maranas, Donald B. Broughton Professore del Dipartimento di Ingegneria Chimica e associato dell'Istituto per le scienze computazionali e dei dati. "La spesa di gran lunga maggiore è il costo per i componenti che compongono il mezzo di crescita cellulare. La modellazione metabolica può aiutare a trovare modi per trovare combinazioni di nutrienti che sarebbero meno costose e più in sintonia con le esigenze metaboliche delle cellule in crescita. "

La modellazione metabolica utilizza i computer per determinare come i geni producono proteine ​​in un organismo, come bovini e polli, ha detto Patrick Suthers, borsista post-dottorato in ingegneria chimica. L'obiettivo. il gol, poi, sarebbe prendere queste informazioni per guidare con precisione la produzione di carne coltivata che sia sia di alta qualità che il più conveniente possibile.

"Idealmente, vuoi usare il modo più economico per nutrire le cellule in crescita per ottenere i risultati che desideri, " disse Suthers. "Ma, si tratta davvero di efficienza, quindi potrebbe non essere necessariamente il supporto a crescita più rapida. Per esempio, potresti avere un supporto a crescita più lenta, ma potrebbe essere sostanzialmente meno costoso da produrre".

Per fare la carne usando questo processo, i ricercatori prendono cellule dagli animali e poi moltiplicano queste cellule molte volte. Attualmente, questo processo è limitato alle operazioni su piccola scala nei laboratori, che lo rende troppo costoso per i consumatori medi. Però, producendo maggiori volumi di carne, la carne coltivata in laboratorio può diventare un'alternativa più desiderabile all'attuale produzione di carne.

"L'ingegneria chimica e la modellizzazione metabolica non sono state utilizzate prima in questo settore, " ha detto Suthers. "Quello che stiamo veramente cercando di fare qui è guardare alcuni dei passaggi che i ricercatori hanno fatto per altri processi e concepire un processo che si adatti a questo sistema".

I ricercatori, che hanno pubblicato la loro recensione in un recente numero del Journal of American Institute of Chemical Engineers, suggeriscono che la dipendenza dall'attuale produzione di carne sta causando crescenti problemi ambientali e sanitari.

Secondo i ricercatori, l'allevamento del bestiame è responsabile di circa il 18% delle emissioni di gas serra. Il bestiame rappresenta direttamente o indirettamente il 70% di tutti i terreni agricoli, pari al 30% della superficie terrestre della Terra e per oltre l'8% del consumo globale di acqua da parte dell'uomo.

"La quantità di carne che viene consumata sta aumentando e se si guarda alla quantità di risorse necessarie per soddisfare tale domanda, compresi i terreni e le colture necessarie per nutrire gli animali, ha un grande impatto sull'ambiente, " ha detto Suthers. "Nell'agricoltura industriale, c'è anche una maggiore possibilità che le malattie, come virus e batteri, si diffonderanno nelle mandrie. I bovini producono anche metano, quindi ci sono alcuni impatti climatici, anche."

Poiché l'allevamento del bestiame solleva anche preoccupazioni per il benessere degli animali, la carne coltivata in laboratorio può essere un'opzione attraente per le persone che si oppongono al consumo di carne per motivi religiosi o etici, Ha aggiunto.

Mentre l'idea di fare la carne in un laboratorio può essere difficile da immaginare per la maggior parte delle persone, confrontarlo con un birrificio può essere un modo migliore per visualizzare il processo, disse Suthers.

"Può sembrare insolito, ma, in molti modi, questo potrebbe essere simile a un birrificio, " disse Suthers. "In una fabbrica di birra, troverai grandi serbatoi d'acciaio, tini e altre attrezzature, che le persone non identificano necessariamente con qualcosa che è basato sul laboratorio. Ma le stesse cose che le persone fanno in un birrificio per produrre birra o alcolici, si potrebbe fare in un laboratorio."

Suthers ha affermato che è necessario lavorare di più per rendere la carne coltivata in laboratorio una realtà, ma ha aggiunto che l'introduzione di modelli al computer è un passo fondamentale in quella direzione.

"Siamo ancora nelle prime fasi di mettere insieme i pezzi, " disse Suthers. "Ma, pensiamo che la modellazione al computer potrebbe avere un grande impatto su questo."