În timpul iernii, fructele proaspete pot fi costisitoare, cu fructe moi, precum fructele de pădure care vin în Statele Unite din America Centrală și de Sud - uneori chiar sunt aruncate în aer. Dar ce-ar fi dacă ai putea să îți crești propriul fruct chiar acasă, obținând sănătatea. beneficiile fructelor imposibile de cultivat sau ale fructelor preferate în afara sezonului, fără a fi nevoie să mănânce produse importate prețioase sau să ia suplimente?
Aceasta este întrebarea care i-a determinat pe Lauri Reuter și colegii săi din cadrul companiei de stat tehnica VTT Technical Research Center din Finlanda să înceapă să lucreze la un proiect care reimaginează în mod total cum gândim creșterea alimentelor. Echipa sa lucrează la ceea ce numesc un „bioreactor de casă” - un aparat de blat care, teoretic, poate umple același spațiu din viața ta ca un aparat Nespresso pentru cafea, dar cu celule proaspete de fructe de padure, inclusiv unele de la plante. asta ar fi imposibil de cultivat folosind mijloace tradiționale din cauza adaptărilor lor la viața în locuri ostile precum Arctica.
Ideea a început atunci când Reuter a început să lucreze într-un laborator VTT care cultivă linii de celule vegetale pentru uz industrial în lucruri precum cosmetice și medicamente. Celulele de fructe de pădure conțin compuși chimici pe care producătorii de loțiuni și profesioniștii din sănătate se bazează: Compania finlandeză Lumene se bazează pe proprietățile benefice ale celulelor de mure cultivate pentru unele dintre produsele sale de piele, iar un medicament comun pentru cancer, paclitaxel, este derivat din celulele Pacific Yew. În această aplicație, cultura de celule ajută la producerea suficientă a celulelor de fructe de pădure și frunze pentru a furniza piața. Când a aflat că colegii săi lucrează la culturi de celule de lingonberry, căpșuni și mure, el a întrebat cum au gustat. La urma urmei, ele sunt efectiv doar fructele unei plante, cultivate într-o cultură de celule, mai degrabă decât pe viță de vie sau tufiș. Răspunsul colegilor săi? „Nu știm. Nu trebuie să mănânci nimic în laborator ", spune Reuter.
Întrebarea lui a stârnit o conversație despre cum ar fi să crească culturi de celule vegetale care ar putea fi consumate sub formă de cultură celulară și, în cele din urmă, l-a determinat să guste celulele. În prezent, celulele vegetale sunt folosite ca „fabrici” chimice pentru medicamente, produse cosmetice și chiar pentru unele aromatizante și colorante alimentare. De exemplu, șofranul de cultură a fost utilizat atât pentru aroma alimentelor, cât și pentru culoarea culorii: crocusul producător de șofran poate fi recoltat doar aproximativ o săptămână în fiecare an, mai ales în Iran, și are un randament redus, ceea ce îl face cel mai scump condiment din lume, în timp ce șofranul de cultură poate fi produs pe tot parcursul anului. Dar în aceste aplicații, substanțele chimice sunt extrase din celulele plantei. Reuter spune că ideea de a le folosi ca atare a fost discutată anterior în laboratoare, „dar a existat întotdeauna această presupunere că prețul ar fi prea mare, pentru că am presupus că va trebui să le crești în bioreactorii din laborator.”
Echipa Reuter a avut o idee nouă: ce se întâmplă dacă celulele plantelor ar putea fi cultivate pentru hrană de către oamenii obișnuiți care lucrează în afara laboratorului? Au început proiectul folosind unele dintre culturile de celule de boabe de la laborator, inclusiv fructele arctice native din Finlanda.
Celulele Lingonberry pe o lingură. (Heiko Rischer) La urma urmei, celulele vegetale precum genul pe care îl găsești în fructele de pădure pe care le consumi necesită relativ puține pentru a crește: doar minerale din mediu, apă și zahăr pentru a înlocui ceea ce ar face o plantă tradițională prin fotosinteză. Ceea ce produc din aceste ingrediente simple sunt o mulțime de micronutrienți benefici, care pot fi mâncați într-o formă delicioasă: celule vegetale aromate, viu colorate, care au un fel de textură ca fructul piratat și pot fi adăugate în alimente precum iaurt sau smoothie. „Am schimbat felul în care ne-am gândit despre culturile noastre celulare. Ne-am gândit la ele ca fabrici de celule pentru produse farmaceutice, spune Reuter. „Dar dintr-o dată am început să le vedem ca produse alimentare.”
Echipa a făcut valuri când a lansat un prototip la sfârșitul anului 2016 sub numele de CellPod. Designul lor bioreactor acasă are aproximativ dimensiunea unei lămpi de masă și poate produce aproximativ două căni de cultură de celule în fiecare săptămână, într-o pungă de plastic cu conținut propriu. Utilizatorii introduc punga, care conține starterul celulei, adaugă apă și activează bioreactorul. Acesta va menține cultura în condiții optime pentru creștere. Reuter spune că celulele pot fi adăugate la smoothie-uri, amestecate în iaurt sau mâncate de unul singur ca suplimente
Utilizatorul adaugă "capsula" celulei vegetale și apa la bioreactorul de origine. (Niko Räty) Când a ajuns în sfârșit să încerce cultura, el a fost subliniat: celulele întregi de plante au un „gust foarte blând, neutru”, spune el. „Celulele au acest tip de perete de celuloză în jurul lor, așa că sunt, într-un fel, capsule cu lucrurile bune acolo.”
Echipa a rezolvat această problemă făcând ceea ce Reuter numește „blocaj de celule”, zdrobind literalmente celulele pentru a-și elibera părțile gustoase. În acest moment, bioreactorul nu face acest pas în sine, dar Reuter spune că a primit un feedback bun din partea membrilor dornici de public care s-au oferit voluntari pentru a fi testatori de gust. El spune că oamenii par mai confortabili cu ideea de cultură de celule vegetale decât cu ideea de carne cultivată - până la urmă, ideea cultivării plantelor acasă este una familiară.
Căpșune „gem de celule”. (Centrul de Cercetări Tehnice VTT din Finlanda) Atunci când Niko Räty, un recent absolvent de la școala de proiectare, a fost angajat pentru proiectarea bioreactorului casei, el a crezut inițial că va proiecta o mică grădină de masă. Odată ce a înțeles care a fost proiectul, a văzut nevoia unui design care să pară familiar și accesibil. În afara berii preparate la domiciliu și a fermentației la domiciliu - lucruri care se bazează pe bacteriile care fermentează natural, mai degrabă decât celulele care sunt cultivate în mod normal într-o plantă - bioreactorii s-au găsit mai ales în laboratoare. Räty s-a desenat pe fundalul său în designul mobilierului pentru a crea un mic pod cu margini rotunjite care seamănă cu o lampă. El spune că a vrut să facă dispozitivul de înaltă tehnologie să se încadreze într-o bucătărie, „deci nu ar fi atât de înfricoșător”. El a proiectat-o și cu o lumină vegetală, astfel încât proprietarii să poată cultiva ierburi în jurul ei.
"Sper foarte mult ca oamenii să se întoarcă în centrul producției de alimente", spune Räty. El a conceput bioreactorul de acasă pentru a ajuta oamenii să se simtă mai conectați cu alimentele lor. Räty o are în vedere în centrul unei grădini minuscule din interior. oamenii acces ușor la produse proaspete de la sursă. S-ar putea să fie ca un „Spotify al producției de produse alimentare”, unde puteți primi diferite celule vegetale dintr-un abonament pentru a crește o gamă de alimente. Ca creator, noutatea proiectului el, dar potențialul său de a promova bune practici de conservare este, de asemenea, important.
Deși toate acestea pot părea ciudate pentru cineva obișnuit să mănânce fructe cultivate pe o viță de vie sau un tufiș, dintr-un alt unghi este doar un alt tip de agricultură - și, până la urmă, oamenii au crescut randamentul culturilor prin creșterea și cultivarea atentă a plantelor de mii de ani . Și dincolo de beneficiile sale imediate de a furniza alimente în afara sezonului de la aproape acasă, agricultura cu celule vegetale ne-ar putea permite să creștem plante foarte nutritive, care sunt în prezent imposibil de cultivat pentru hrană.
Reuter spune că extinderea dietei umane este o parte esențială a ideii. Din cele aproape 400.000 de specii de plante, fără a ține cont de licheni și alge, ființele umane mănâncă doar în jur de 3.000. Doar câteva dintre acestea reprezintă cea mai mare parte a celor cultivate și consumate, cunoscute sub numele de „culturi de capse”, iar schimbările climatice le amenință sănătatea. „Folosim o mică parte din diversitatea pe care am putea să o folosim”, spune el. Tehnologia de bioreactor la scară mică ar putea schimba asta, permițând oamenilor să cultive celule vegetale din plante anterior dificile sau imposibil de cultivat, dar hrănitoare. Plantele de fructe de padure arctice se află în vârful listei VTT: cramele arctice, cramele de piatră și celulele de mure au fost unele dintre primele cultivate în bioreactor. Aceste plante, care sunt adaptate pentru a supraviețui în condiții ostile, conțin niveluri ridicate de nutrienți. Sunt dificili să crească în afara Arcticii și sunt imposibil de cultivat decât în anumite anotimpuri. Multe dintre fructe de pădure sunt de asemenea foarte mici, ceea ce complică recoltarea.
Echipa de la VTT studiază în prezent cum se compară proprietățile chimice ale culturilor de celule vegetale cu cele ale plantelor și fructelor „tradiționale”. „Celulele cultivate nu sunt identice cu plantele sau părțile plantelor corespunzătoare de unde sunt generate”, spune Reuter. „Produc multe biomolecule complexe valoroase pe care plantele le fabrică, dar de multe ori în compoziții diferite.”
Culturi de celule gata de încercat, care au fost făcute în „gemuri de celule”. De la stânga la dreapta: celule verzi de căpșuni, celule de iarbă scorbută, celule de ramură arctică, celule de tutun, celule de mure și celule roșii de căpșuni (Centrul de Cercetări Tehnice VTT din Finlanda) Dintre bioreactor, Marianne Ellis, inginerul Universității din Bath, spune: „Este o idee foarte bună din punct de vedere al mărimii.” Ellis, care lucrează la proiectarea bioreactorului, consideră că scala redusă a dispozitivului echipei VTT este mai realizabilă decât scala care ar fi necesară pentru producția industrială. Dar, de asemenea, vede dificultăți potențiale în a ajuta utilizatorii de bioreactorii de origine să creeze culturi, cum ar fi menținerea sterilității în bioreactor și menținerea costurilor aprovizionării suficient de scăzute. „Încă nu avem o estimare a costurilor”, spune Reuter. Echipa își propune să facă ca o porție unică de celule să coste aproximativ aceeași cantitate ca o porție de fructe de pădure convenționale - indiferent că costul este cumpărarea unei capsule pentru o mașină de acasă sau cumpărând o porție pre-crescută a celulelor.
Amândoi, Ellis și Reuter văd un teren de mijloc: culturi de celule vegetale „microbrewed” disponibile la un vânzător local care face ceva ca smoothie-urile. Formatul final al bioreactorului va rămâne aproximativ același, doar extins, spune Reuter. Asta înseamnă că bioreactorii ar fi mai mari, dar totuși foarte mici conform standardelor industriale.
Este un experiment promițător în viitorul alimentelor. Oamenii sunt încântați, spune Reuter, despre potențialul nutrițional al fructelor indisponibile anterior, dar și despre potențialul de aromă. „Ceea ce cred că ar trebui să fie scopul este să nu-l facem să aibă gustul ca cel [fruct de pădure]”, spune el, „ci să-l facem să depășească asta”.
VTT lucrează în continuare la proiect și speră să găsească un cumpărător care să-l ducă la scară comercială. Între timp, însă, ajung la baza unei diferențe pe care au descoperit-o între celulele plantelor cultivate și cele cultivate dintr-o plantă: când Reuter a ajuns în sfârșit să guste fructele muncii sale, a descoperit că de multe ori nu au gust ca planta din care au fost cultivate. De exemplu, gemul de celule de căpșuni, obținut din celule vegetale nediferențiate, mai degrabă decât celulele de fructe de pădure, are un gust mai mult ca o lingonberry, spune el. O cultură de ciorbă arctică are o aromă lemnoasă, iar alte culturi au un gust asemănător cu varza.
„Nu reproducem planta într-un bioreactor, ci cultivăm un tip de boabe foarte diferite”, spune Reuter.
