Consiguen cultivar carne artificial con textura real: más cerca de fabricar alimentos sin necesidad de animales

Una imagen de fibras de gelatina tomada por microscopía electrónica de barrido. Imágenes cortesía de SEAS

La carne artificial podría revolucionar la producción de alimentos, proporcionando una alternativa más ecológica, más sostenible y más ética a la producción de carne a gran escala. Y también podría ser una fuente de alimento para los viajes espaciales y colonias humanas en la Luna o Marte. 

Pero llevar carne cultivada en laboratorio de la placa de Petri al plato requiere resolver varios problemas importantes, los dos principales son: Primero cómo hacer grandes cantidades y de forma económica y segundo cómo hacer que al comer tenga la textura, sensación y sepa como carne real.

Ahora, los investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS) han cultivado células musculares de conejo y vaca en una estructura de gelatina comestible, el resultado imita la textura y la consistencia de la carne, lo que demuestra que eventualmente se pueden producir productos cárnicos realistas sin la necesidad de criar y sacrificar animales.

Kit Parker, profesor de bioingeniería y física aplicada de la familia Tarr en SEAS y autor principal del estudio, comenzó su incursión en la comida después de juzgar un programa de competencia en Food Network. “La experiencia en ciencia de materiales de los chefs fue impresionante”, dijo Parker. “Después de conversar con ellos, comencé a preguntarme si podríamos aplicar todo lo que sabíamos sobre medicina regenerativa al diseño de alimentos sintéticos. Con todo lo que hemos aprendido sobre la construcción de órganos y tejidos para la medicina regenerativa se aplica a los alimentos: las células sanas y los andamios sanos son los sustratos de construcción, las reglas de diseño son las mismas y los objetivos son los mismos: la salud humana. Este es nuestro primer esfuerzo para lograr un diseño de ingeniería y fabricación escalables para la creación de alimentos".

La carne animal se compone principalmente de músculo esquelético (y tejido graso) que crece en fibras largas y delgadas, como se puede ver en el grano de un filete o al desmenuzar carne de cerdo o pollo. La reproducción de estas fibras es uno de los mayores desafíos en la bioingeniería de la carne.
"Las células musculares son tipos de células adherentes, lo que significa que necesitan algo a lo que aferrarse a medida que crecen", dijo Luke MacQueen, primer autor del estudio y asociado de investigación en SEAS y el Instituto Wyss de Ingeniería Bioinspirada. “Para cultivar tejidos musculares que se parecieran a la carne, necesitábamos encontrar un material de 'andamio' que fuera comestible y permitiera que las células musculares se unieran y crecieran en 3D. Era importante encontrar una manera eficiente de producir grandes cantidades de estos andamios para justificar su uso potencial en la producción de alimentos".

Para superar estos desafíos, los investigadores utilizaron una técnica desarrollada por Parker y su Grupo de Biofísica de Enfermedades conocida como Rotary Jet-Spinning de inmersión (iRJS), que utiliza la fuerza centrífuga para hacer girar nanofibras largas de formas y tamaños específicos. El equipo hiló fibras de gelatina seguras para la alimentación y de esta formar conseguir una base para el crecimiento de las células. Las fibras imitan la matriz extracelular del tejido muscular natural, el pegamento que mantiene unido el tejido y contribuye a su textura.

El equipo sembró las fibras con células musculares de conejo y vaca, que se anclaron a la gelatina y crecieron en estructuras largas y delgadas, similares a la carne real. Los investigadores utilizaron pruebas mecánicas para comparar la textura de su carne cultivada en laboratorio con conejo real, tocino, lomo de res, jamón y otros productos cárnicos.

"Cuando analizamos la microestructura y la textura, descubrimos que, aunque los productos cultivados y naturales tenían una textura comparable, la carne natural contenía más fibras musculares, lo que significa que eran más maduras", dijo MacQueen. "La maduración de células musculares y grasas in vitro sigue siendo un gran desafío que requerirá una combinación de fuentes avanzadas de células madre, formulaciones de medios de cultivo sin suero, andamios comestibles como el nuestro, así como avances en los métodos de cultivo de biorreactores para superar".

Esta investigación demuestra que la carne totalmente cultivada en laboratorio es posible.

“En el futuro, los objetivos son contenido nutricional, sabor, textura y precios asequibles. El objetivo a largo plazo es reducir la huella ambiental de los alimentos”, dijo Parker.

Fuente: Universidad de Harvard 
La investigación se publica en npj Science of Food .