Celculturen worden vaak gekweekt in petrischalen. Wladimir Bulgaarse/Wetenschapsfotobibliotheek via Getty Images
Je bent misschien oud genoeg om je de beroemde "Waar is het vlees?”Wendy's reclamespotjes. Deze vraag kan sindsdien in een andere context worden gesteld Amerikaanse toezichthouders goedgekeurd de verkoop van in het laboratorium gekweekt kippenvlees gemaakt van gekweekte cellen in juni 2023.
Het kweken van dierlijke cellen in het lab is niet nieuw. Wetenschappers hebben dierlijke cellen gekweekt in kunstmatige omgevingen sinds de 1950s, aanvankelijk gericht op het bestuderen van ontwikkelingsbiologie en kanker. Deze techniek blijft een van de belangrijkste instrumenten in life science-onderzoek, vooral voor Drug ontwikkeling.
De door de USDA goedgekeurde celgekweekte kip op 21 juni 2023.
Wat zijn celculturen?
Celculturen worden doorgaans met een van beide gekweekt natuurlijke of kunstmatige groeimedia. Natuurlijke media bevatten van nature verkregen biologische vloeistoffen, terwijl kunstmatige media zowel organische als anorganische voedingsstoffen en verbindingen bevatten. Beide bevatten de noodzakelijke ingrediënten om de groei en ontwikkeling van cellen te bevorderen. Deze ingrediënten bevatten meestal voedingsstoffen zoals vitamines, koolhydraten, aminozuren en andere moleculen die de brandstof leveren voor cellen om te groeien en zich te vermenigvuldigen.
Onderzoekers gebruiken cellen gekweekt met behulp van weefselkweek om a verscheidenheid aan experimentele vragen. Als biochemicus, gebruik ik plantenweefselkweektechnieken in mijn cursussen en onderzoeksprogramma. Onderzoekers kunnen virussen, bacteriën, schimmels, hormonen, vitamines en andere ziekteverwekkers of verbindingen toevoegen aan in cultuur gekweekte cellen om te observeren hoe verschillende factoren het gedrag of de functie van de cel beïnvloeden, vooral als het gaat om welke genen in de cel worden in- of uitgeschakeld en welke eiwitten reageren op die ziekteverwekkers of verbindingen.
In Drug ontwikkeling, is het kweken van cellen in kweek meestal de eerste stap voordat mogelijke kandidaat-geneesmiddelen op dieren kunnen worden getest.
Celculturen omvatten het kweken van cellen buiten hun oorspronkelijke omgeving.
Hoe wordt in het laboratorium gekweekt vlees gemaakt?
Onderzoekers gebruiken vergelijkbare technieken om kweek vlees in het lab. Het proces kan over het algemeen worden opgesplitst in drie grote stappen.
De eerste stap omvat het verwijderen van een klein aantal cellen – meestal spier- of stamcellen – van een dier tijdens een onschadelijke en pijnloze procedure. Stamcellen zijn cellen van een organisme die niet gespecialiseerd zijn en in het laboratorium kunnen worden gemanipuleerd om te veranderen in de vele verschillende soorten cellen van dat organisme.
De volgende stap is het kweken van de cellen. De cellen worden in een kunstmatige omgeving geplaatst die gunstig is voor hun groei. Vanwege de grote hoeveelheid cellen die moeten worden gekweekt om vlees te produceren, worden de cellen geïncubeerd in een bioreactor - een stalen tank die zorgt voor gecontroleerde temperatuur, vochtigheid, druk en steriele omstandigheden - met het juiste medium om de groei te vergemakkelijken. De groeimedia worden een aantal keren verwisseld om de cellen aan te moedigen zich te differentiëren en zich te vermenigvuldigen tot de drie belangrijkste componenten van vlees: spieren, vet en bindweefsel.
In de laatste stap van het proces, bekend als scaffolding, worden de cellen georganiseerd en stevig op elkaar gepakt om de gewenste grootte, vorm en snede vlees voor consumptie te creëren.
Het maken van kweekvlees heeft veel vooruitgang geboekt in het lab, maar er is nog een lange weg te gaan.
Voors en tegens van kweekvlees
Er zijn voor- en nadelen aan het kweken van vlees door middel van celkweektechnieken. Hoewel kweekvlees relatief minder broeikasgassen produceert dan conventionele veehouderij in bepaalde voorwaarden, onderzoekers moet het proces verfijnen voordat het kostenefficiënt en op schaal kan worden gebracht.
Een analyse uit 2021 schatte dat in het laboratorium gekweekt vlees dat wel zal doen kost US $ 17 tot $ 23 per pond te produceren, en dat omvat niet de markeringen van supermarkten. Ter vergelijking: conventioneel geteeld rundergehakt kost doorgaans iets minder dan $ 5 per pond.
Een 2021 McKinsey-rapport schat dat het ongeveer zal duren 220 miljoen tot 440 miljoen liter bioreactorcapaciteit om te voldoen aan 1% van het huidige eiwitmarktaandeel, maar de huidige bioreactorcapaciteit bereikt een top van 200 miljoen liter. Er zijn ook zorgen over de biologische beperkingen van het kweken van grote aantallen verschillende celtypen in dezelfde bioreactor.
Vlees van eigen kweek mag dierenwelzijn verbeteren en hebben minder kans om ziekten te dragen of door voedsel overgedragen ziekten te veroorzaken. Consumenten kunnen echter ook laboratoriumvlees als onnatuurlijk ervaren of zich zorgen maken over de smaak.
Bedrijven letten waarschijnlijk op en passen zich aan de reactie van het publiek aan. Om de zaken in perspectief te plaatsen, de eerste in het laboratorium gekweekte burger kostte $ 330,000 om te maken in 2013. De prijs is vandaag gedaald tot iets minder dan $ 10 per burger, wat een opmerkelijke vooruitgang is in slechts tien jaar.
Over de auteur
André O.Hudson, decaan van het College of Science, hoogleraar biochemie, Rochester Institute of Technology
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
Zout, vet, zuur, hitte: de elementen van goed koken beheersen
door Samin Nosrat en Wendy MacNaughton
Dit boek biedt een uitgebreide gids voor koken, gericht op de vier elementen zout, vet, zuur en hitte en biedt inzichten en technieken voor het maken van heerlijke en uitgebalanceerde maaltijden.
Klik voor meer info of om te bestellen
Het Skinnytaste kookboek: weinig calorieën, veel smaak
door Gina Homolka
Dit kookboek biedt een verzameling gezonde en heerlijke recepten, gericht op verse ingrediënten en gedurfde smaken.
Klik voor meer info of om te bestellen
Food Fix: hoe we onze gezondheid, onze economie, onze gemeenschappen en onze planeet kunnen redden - hap voor hap
door dr. Mark Hyman
Dit boek verkent de verbanden tussen voedsel, gezondheid en het milieu en biedt inzichten en strategieën voor het creëren van een gezonder en duurzamer voedselsysteem.
Klik voor meer info of om te bestellen
The Barefoot Contessa Cookbook: geheimen uit de East Hampton Specialty Food Store voor eenvoudig vermaak
van Ina Garten
Dit kookboek biedt een verzameling klassieke en elegante recepten van de geliefde Barefoot Contessa, gericht op verse ingrediënten en eenvoudige bereiding.
Klik voor meer info of om te bestellen
Alles koken: de basis
door Mark Bittman
Dit kookboek biedt een uitgebreide gids voor de basisprincipes van koken, met alles van mesvaardigheden tot basistechnieken en biedt een verzameling eenvoudige en heerlijke recepten.
Klik voor meer info of om te bestellen
