O bife impresso em 3D aproxima a carne cultivada em laboratório da mesa de jantar

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O bife impresso em 3D aproxima a carne cultivada em
laboratório da mesa de jantar
Fazer carne cultivada em laboratório com uma nova estratégia de impressão 3D que combina células de
gordura e músculo para fazer o bife artificial perfeito.
Você comeria bife de laboratório? Um estudo recente do Good Food Institute – um think tank sem fins
lucrativos – indica que cerca de 40% dos consumidores dos EUA e do Reino Unido são “altamente
propensos” a experimentar carne cultivada em laboratório.
Hojae Bae, professor da Universidade de Konkuk, está planejando dar aos consumidores o que eles
querem usando a impressão 3D e polímeros para criar o bife sintético perfeito.
Um obstáculo com a carne cultivada em laboratório está tornando-o comercialmente disponível. As
práticas de fabricação precisam ser configuradas para garantir que o suficiente possa ser feito (e de
forma sustentável) e que a textura e o sabor se assemelhem com precisão a carne cultivada
naturalmente. Em um novo artigo publicado na Advanced Science, Bae e seus colegas relatam um meio
de tornar isso possível.
Os blocos de construção certos para carne cultivada em
laboratório
Para fazer carne cultivada em laboratório, não se pode simplesmente adicionar produtos químicos às
células de bife normais. Bae e sua equipe começaram com células de um embrião de vaca. Eles usaram
https://www.mdpi.com/2304-8158/10/5/1050
https://www.advancedsciencenews.com/3d-printing-the-perfect-piece-of-chocolate/
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202202877
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um tipo de célula chamada célula de fibroblastos imortalizada, que no corpo se desenvolverá para
manter estruturas como pele e tendões juntos. As linhagens celulares imortalizadas têm uma mutação
que faz com que elas continuem se dividindo indefinidamente, mesmo que esse tipo de célula
normalmente não o faça, permitindo que os pesquisadores produzam o maior número necessário.
A essas células embrionárias, os cientistas adicionaram dois genes que lhes permitiriam mais tarde se
transformar em células musculares e carregadas de gordura – os blocos de construção da carne
sintética. Essas células musculares e de gordura não podem formar um bife apetitoso por conta própria
– elas precisam da ajuda de um andaime artificial (embora comestível) para ajudá-las a crescer e se
desenvolver no tecido desejado.
“A carne cultivada não pode ser produzida sem um andaime, um suporte tridimensional para as células”,
disse Bae, “Esses andaimes não são usados apenas para cultivar células, eles são eventualmente
consumidos juntos. Portanto, esses andaimes devem ser considerados como uma parte comestível da
carne cultivada também.
Para fazer o andaime, a equipe teve que otimizar um hidrogel imprimível em 3D de modo que pudesse
manter a estabilidade mecânica, além de fornecer espaço suficiente e suporte para as células crescerem
adequadamente.
Gordura de impressão 3D e músculo
Usando o processamento digital-light (DLP) para seu método de impressão, eles foram capazes de criar
estruturas pequenas e precisas dentro do hidrogel para fornecer um ambiente ideal para o crescimento
celular. Uma dessas estruturas é chamada de microcanal, que fornece uma rota para o movimento de
nutrientes e resíduos celulares, ao mesmo tempo em que dá à carne sua estrutura semelhante a um
bife, em vez de simplesmente ser uma bola de células.
Uma vez que as células estão prontas, é um processo de impressão de uma etapa. “Devido às
características da impressão DLP, a velocidade de impressão foi relativamente rápida – cerca de 30
minutos são necessários para produzir uma construção com o tamanho de 34,3 mm, comprimento, 55,3
mm e altura, 19,26 mm”, disse Bae. Isso produzirá um pedaço de bife aproximadamente do tamanho de
metade de um bloco de notas Post-It.
Uma vez que os pesquisadores otimizaram as células e os hidrogéis separadamente, o próximo passo
foi misturá-las. As células foram encapsuladas no hidrogel durante a impressão, e seu crescimento foi
gerenciado controlando o meio de cultura celular – o ambiente líquido ao redor dos andaimes.
Os genes trabalhados nas células fibroblásticas interagem com o meio de cultura celular para diferenciá-
las nas células de gordura e músculo desejadas, permitindo que os pesquisadores controlassem a
proporção de gordura para músculo. Bae observa que é uma grande vantagem poder controlar o
crescimento desses dois tipos de células no mesmo espaço.
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Uma imagem do bife cru destacando o
martido de gordura artificial alcançado pelo
crescimento de células de gordura e músculo,
juntamente com microcanais no andaime.
Crédito da imagem: Hojae Bae.
Trazendo bife falso para sua mesa
Um obstáculo para a comercialização deste processo é que alguns produtos químicos no meio celular e
no hidrogel não podem ser consumidos e precisarão ser substituídos por alternativas seguras para
alimentos. Já existem alguns outros ingredientes de meio celular que podem ser explorados, e sobre a
comestibilidade do próprio hidrogel, Bae é otimista.
“Um de nossos estudos em andamento é encontrar materiais adequados à base de plantas que sejam
seguros para o consumo e possam servir como um andaime de fixação celular”, disse Bae. “Felizmente,
conseguimos encontrar vários candidatos e estamos fazendo esforços completos para alcançar um
protótipo comercialmente aplicável.”
Outra questão a ser superada é o custo do bife. “A carne cultivada que produzimos no laboratório custa
cerca de US $ 700 [por quilograma], mais de 90% dos quais são gastos na compra de mídia de cultura
celular”, disse Bae. Ele espera que a produção em massa da mídia de cultura celular reduza o custo.
Ainda assim, ele diz: “Esperamos que a alta produtividade a um preço unitário mais baixo seja o principal
obstáculo por um tempo. Além disso, a aprovação regulatória provavelmente será um dos principais
obstáculos antes da comercialização. ”
O Good Food Institute aborda questões como a aprovação regulatória para carne cultivada. Tanto o site
quanto Bae observam que a agricultura animal tradicional pode vir com poluição ambiental e questões
éticas, e Bae diz que seu bife falso tornará a proteína alternativa mais prontamente disponível:
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“Começámos nosso estudo para resolver o problema da produtividade limitada no campo da carne
cultivada”.
Mesmo que eles ainda não possam comê-lo, o laboratório imprimiu e depois fritou um pouco de seu bife
sintético, e dizem que estão animados com os próximos passos para tornar isso um produto seguro para
alimentos.
Referência: Dayi Jeong, et al., Transdiferenciação Miogênica/Adipogenica Eficiente de Fibroblastos
Bovinos em um Sistema de Bioimpressão 3D para Produção de Carne Cultival de Steak-Tipo, Ciência
Avançada (2022). DOI: 10.1002/advs.202202877
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202202877