Человечество уже не первый десяток лет пытается создавать искусственное мясо. Правда, на витринах магазинов пока не видно такого мяса в виде красивых отрубов или стейков. Обычно нам предлагают всякого рода овощные или соевые котлеты, которые похожи по форме на мясные, но не имеют ничего общего с настоящим мясом. Были попытки создавать его и при помощи 3D-печати. Но в настоящее время все доступные альтернативы состоят в основном из плохо организованных клеток мышечных волокон, которые не могут воспроизвести сложную структуру настоящих говяжьих стейков и выглядят как жалкая пародия на них.
Но недавно группа японских ученых из Университета Осаки сумела улучшить технологию и получить синтетическое мясо, которое больше похоже на настоящее. Причём не просто на настоящее, а на эксклюзивную говядину вагю. Вагю (яп. 和牛 вагю:, японская корова) — это общее название коров мясных пород, которые отличаются генетической предрасположенностью к интенсивной мраморности. Их мясо славится высоким содержанием ненасыщенных жиров, обладает отличным вкусом и стоит дорого. Например, в Мираторге за стейк стриплойн-вагю весом в 190 граммов просят 1 850 рублей.
«Взяв за основу гистологическую структуру говядины вагю, мы разработали метод 3D-печати, который позволяет создавать сложные структуры, такие как мышечные волокна, жир и кровеносные сосуды».
Донг-Хи Канг, ведущий автор исследования
Чтобы решить эту задачу, команда начала с двух типов стволовых клеток, называемых сателлитными клетками крупного рогатого скота и стволовыми клетками, полученными из жировой ткани. В правильных лабораторных условиях эти клетки можно уговорить дифференцироваться в клетки любого типа, необходимые для производства культивируемого мяса. Отдельные волокна, включая мышцы, жир или кровеносные сосуды, были изготовлены из них с использованием биопечати. Затем волокна были расположены в трёхмерном виде в соответствии с гистологической структурой, чтобы воспроизвести структуру настоящего мяса вагю, которое в конечном итоге было нарезано перпендикулярно, аналогично традиционным японским конфетам Кинтаро-амэ (такие круглые с рисунком внутри).
Поскольку настоящее мясо представляет собой выровненную сборку волокон, соединённых с сухожилием, чтобы мышца могла сокращаться и расслабляться, была разработана интегрированная биопечать сухожилий при помощи гелей. В общей сложности в структуру вошли 72 волокна, включающие 42 мышцы, 28 жировых тканей и 2 кровеносных капилляра. Все они были сконструированы с помощью интегрированной биопечати на сухожильном геле и вручную собраны для производства мяса, похожего на стейк, диаметром 5 мм и длиной 10 мм.
«Улучшив эту технологию, можно будет не только воспроизводить сложные структуры мяса, но также тонко корректировать жировые и мышечные компоненты».
Мичия Мацусаки, старший менеджер
То есть клиенты смогут заказать культивированное мясо с желаемым количеством жира, исходя из своего вкуса и соображений здоровья. Разработанная интегрированная биопечать сухожильным гелем может быть многообещающей технологией для производства желаемых видов мясных культур, похожих на стейки. Хотя о вкусе и аромате пока ничего не сообщается. Исследователи заявили, что эта технология может в конечном итоге привести к созданию более экологичной альтернативы традиционной говядине.
Пока неизвестно, когда и будет ли это культивированное мясо доступно для общественного потребления, но это не единственный успешный пример мяса, напечатанного на 3D-принтере. Поскольку мясная промышленность вносит огромный вклад в глобальное потепление, достижения в технологии 3D-биопечати могут стать одним из способов создания жизнеспособного и устойчивого будущего, в котором не будет отказа от мяса, но при этом и такого массового разведения и истребления коров тоже не будет. Если нас читают российские разработчики искусственно выращенных коров, они могут изучить все детали данного исследования в журнале Nature Communications.