يتعاون باحثو روتجرز مع شركة اللحوم المزروعة لإنشاء لحوم مستدامة وصديقة للبيئة ومنخفضة التكلفة

يتعاون باحثان من جامعة روتجرز لمكافحة تغير المناخ والجوع في جميع أنحاء العالم في نفس الوقت. يونغ ماو، أستاذ باحث مشارك وعالم أحياء رئيسي في مختبر علوم المواد الحيوية في مدرسة روتجرز للفنون والعلومو جوزيف فريمان، أستاذ ، ومدير مختبر تجديد العضلات والعظام ، ومدير برنامج الدراسات العليا في الهندسة الطبية الحيوية في مدرسة روتجرز للهندسة، ستتعاون مع أتيليه اللحومستتعاون شركة التكنولوجيا الحيوية، أتيليه، مع شركة أخرى لتطوير وإنتاج لحوم مُصنّعة مخبرياً. وسيساعد كل من ماو وفريمان في تطوير تقنية أتيليه الخاصة. تطوير عملية لإنتاج اللحوم المزروعة / المزروعة في المختبر. اللحوم المزروعة أو المستنبتة هي منتجات حيوانية حقيقية يتم إنشاؤها في المعامل و / أو مرافق الإنتاج التجاري للحصول على نسيج لحوم حقيقية. بحسب ال معهد الغذاء الجيد«سيستهلك اللحم المستزرع كميات أقل بكثير من الأراضي والمياه، وينتج عنه انبعاثات أقل من غازات الاحتباس الحراري، ويقلل من التلوث والتخثث المرتبطين بالزراعة». لم يسبق لماو أو فريمان العمل على اللحوم المستزرعة قبل انضمامهما إلى أتيليه. يقول فريمان: «لن أقول إننا كنا نسعى بالضرورة إلى دخول هذا المجال بمفردنا، لكن لدي زملاء في هذا القطاع، وهم دائمًا ما يتحدثون عن مدى جاذبيته». ويوافقه ماو الرأي قائلًا: «كنت على دراية باللحوم المستزرعة، لكن هذا النوع من العمل مكلف للغاية ويتطلب موارد كثيرة. ومع ذلك، فهو مشروع مثير حقًا، ويمكننا من خلاله تعلم الكثير وحل العديد من المشكلات». كان الباحثان متحمسين للمساهمة بمواهبهما وأبحاثهما في هذا المشروع. يعمل ماو على دمج المصفوفة خارج الخلوية - وهي شبكة من الجزيئات الكبيرة والمعادن مثل الكولاجين والإنزيمات والبروتينات السكرية والهيدروكسيباتيت التي توفر الدعم للخلايا المحيطة - مع المواد الاصطناعية. قال ماو: "يشمل بحثي جميع أنواع الخلايا، على سبيل المثال الخلايا الأولية من الإنسان إلى الحيوان، بالإضافة إلى الخلايا الجذعية. نجري الكثير من الأبحاث باستخدام الخلية كمنصة لنا. ينصب تركيزي في مشروع اللحوم المستنبتة هذا على دمج الخلايا والمواد الداعمة بطريقة فعّالة لإنتاج لحم ذي ملمس مميز." في الوقت نفسه، يركز بحث فريمان على تجديد العضلات الهيكلية؛ إيجاد طرق لتجديد الأنسجة أو علاجها من خلال أساليب علاجية مختلفة بعد حدوث الضرر. "يتمثل دورنا في هذا المشروع بشكل أساسي في إيجاد تقنيات الاستنبات المناسبة، والمواد المناسبة لوضع الخلايا عليها، بحيث نحصل في النهاية على لحم ذي ملمس مميز يشبه في مظهره وملمسه شريحة لحم حقيقية أو لحم ذي ملمس مميز." جامعة روتجرز مشاريع الابتكاركان له دور محوري في وضع ترتيب البحث التعاوني متعدد التخصصات داخل مكتب البحوث بالجامعة. قال ماو: "كانت شركة Innovation Ventures داعمة للغاية". وأضاف فريمان: "لقد أولوا مفاوضات هذا المشروع أولوية قصوى، وأنا ممتنٌ لهم للغاية. لقد تمكنت شركة "إينوفيشن فنتشرز" من إبرام هذه الاتفاقية بشروط تضمن حصول كل طرف على ما يحتاجه، مما مكننا من البدء في أقرب وقت ممكن". يدرك كل من ماو وفريمان أن عملهما قد لا يقتصر على المساهمة في حماية البيئة والحد من الفقر فحسب، بل قد يؤثر أيضًا على طموحاتهما البحثية الفردية. وقال فريمان: "يمكن استخدام نفس العملية التي ستستخدم لإنشاء قطعة سميكة من اللحم المحكم لصنع قطعة كبيرة من العظام أو عضلة هيكلية سيتم زرعها لاحقًا". "إن العديد من التقنيات التي سنطورها لزراعة اللحوم في المختبر ستساعدنا في محاولتنا لزراعة أنسجة أو هياكل أخرى ستنمو عليها الأنسجة في النهاية بمجرد زرعها." وافق ماو على ذلك. "أحد مجالات تركيزي هو العلاج القائم على الخلايا." تتمثل التحديات التي تواجه هذا النوع من العمل في كيفية تطوير مصدر جيد للخلايا التي يمكن أن تستمر في الاستزراع لفترة طويلة وتقليل تكلفة إجراء استزراع الخلايا. وقالت: "في الوقت الحالي، الأمر مكلف للغاية". "سيتطلب الأمر الكثير من البحث للوصول إلى هناك، لذا فهذه مجرد البداية." ستكون عملية ابتكار اللحوم ذات الملمس المميز عملية تعاونية بالكامل، حيث سيعمل كل من ماو وفريمان بشكل منفصل ومعاً، ويتبادلان النتائج فيما بينهما ومع أتيليه، بل وسيشاهدان بعض أعضاء فريقهما يعملون في مختبر الآخر. بينما يعمل ماو على الخلايا والمصفوفة خارج الخلوية، سيركز فريمان على تحديد أفضل المواد لحمل الخلايا. سيعمل الباحثان معاً على تحديد أفضل طريقة لتنمية الخلايا معاً لتكوين عضلات يمكن أن تصبح في النهاية لحماً. هدفهم من المشروع هو أن يكونوا قادرين على إنشاء "شيء بالحجم الحقيقي ، وسمك حقيقي ، وله أنسجة متعددة من أنواع خلايا متعددة وله مظهر رخامي ، مع ملمس فم مشابه لشريحة لحم حقيقية ، وأن تكون قادرًا على تطوير قال فريمان: "تقنية زراعة الخلايا يمكنها توصيل هذا المنتج بشكل متكرر". "الأهم من ذلك، أن الأمر لا يقتصر على وضع الخلايا معًا فحسب؛ بل يجب أن تحاكي ألياف العضلات التي تراها في شريحة اللحم"، قال ماو. هدفنا هو إنتاج لحم رخامي باستخدام خلايا العضلات والدهون البقرية وعملية إنتاج سيطورها جوزيف. السؤال الأهم عند تطوير اللحوم المستنبتة: كيف؟ حالياً، تقوم العديد من الشركات بصنع "البرغر" وأنواع أخرى من "اللحوم" باستخدام النباتات، لكن عمليتهم لا تشبه إطلاقاً ما يحاول فريمان وماو ابتكاره. قال فريمان: "ما يفعلونه (البرغر النباتي) هو مزيج أو مركب من مواد مختلفة، باستخدام منتجات موجودة بالفعل للملمس الفموي وتوابل متنوعة للطعم". "عمليتنا تشبه الطريقة التي تنمو بها العضلات بشكل طبيعي - تماسك الخلايا التي تنمو معًا وتندمج معًا لتكوين قطعة لحم متماسكة." وأضاف ماو: "نعلم أن صناعة اللحوم القائمة على الماشية لها عيوب بسبب المخاوف البيئية ورعاية الحيوان، وحتى بعض المخاوف الغذائية". "إن وجود بديل جديد يُعالج جميع هذه المخاوف، وتكون النتيجة النهائية أفضل، هو أمرٌ لا بدّ منه بالتأكيد." وقد شهدت صناعة اللحوم نموًا ملحوظًا خلال العشرين عامًا الماضية، حيث بلغ إنتاجها 324 مليون طن متري في عام 2020 وفقًا لـرجل دولة. من المتوقع أن تحصل على أكثر 400,000 مليون دولار بين 2021-2028. ومع ذلك ، هناك مخاوف بشأن تأثير الصناعة على البيئة ، كما هو موضح من قبل ناشيونال جيوغرافيك:

• تنبعث من الزراعة غازات الدفيئة أكثر من جميع المركبات مجتمعة ، في المقام الأول من "الميثان المنبعث من مزارع الماشية والأرز ، وأكسيد النيتروز من حقول الأسمدة ، وثاني أكسيد الكربون من قطع الغابات المطيرة لزراعة المحاصيل أو تربية الماشية".
• صناعة إنتاج اللحوم لا تستهلك فقط كميات هائلة من المياه ؛ كما أنها تلوث المياه بالأسمدة والسماد الطبيعي.
• أخيرًا ، إذا استمرت كمية اللحوم المستهلكة في الازدياد ، فقد يصبح عدد سكان العالم أكبر من أن يطعم نفسه بحلول عام 2050 عندما يصل إلى 10 مليارات.

إحدى المشكلات المحتملة هي المعلومات المضللة التي تحيط بالمنتجات المصنعة مخبرياً. لكن فريمان وماو يؤكدان أن ما يعملان على ابتكاره سيكون أكثر صحة من الخيارات المتاحة حالياً في السوق. يقول ماو: "ميزة أخرى للحوم المستنبتة مقارنةً بلحوم الأبقار هي انخفاض احتمالية تلوثها بعوامل أخرى". الجمعية الوطنية للتربية الإنسانيةتتغذى الماشية في المزارع الصناعية بشكل أساسي على الذرة، لكنها غالبًا ما تعاني من مشاكل صحية بسبب "الاكتظاظ، والظروف غير الصحية، والأعلاف الرديئة". قد يؤدي الاكتظاظ إلى "عدوى بكتيرية، لذا تُستخدم المضادات الحيوية والهرمونات عن طريق الحقن للحفاظ على صحة الأبقار ووصولها إلى وزن الذبح". يقول فريمان: "نقرأ قصصًا عن خطر جنون البقر، ويرجع ذلك في جزء كبير منه إلى الظروف التي تعيش فيها الحيوانات. لكن في المختبر، كل شيء معقم، ويتم رش كل شيء وتعريضه للأشعة فوق البنفسجية، بالإضافة إلى المضادات الحيوية عند الضرورة للحفاظ على ظروف مثالية لنمو أي شيء. أي شيء يُصنع في المختبر سيكون على الأرجح أنظف وأكثر أمانًا مما ستأكله على الإطلاق". لا يزال المشروع في مراحله الأولى، وقد تبدو فكرة إنتاج اللحوم في المختبر وكأنها من أفلام هوليوود، لكن كلاً من ماو وفريمان يشعران أن العملية أقرب إلى الواقع مما يعتقد البعض. قال ماو: "قد يرى البعض أن هذه الفكرة مستقبلية للغاية، وقد يشكّكون في قدرتنا على تحقيق أهدافنا، لكن هذا جزء مما يُلهمني لبذل هذا الجهد". وأضاف فريمان: "خلال حياتي، انتقلنا من التواصل عبر أجهزة موصولة بالحائط إلى الاتصال بأقاربنا حول العالم عبر ساعاتنا. لذا، مجرد عدم رؤيتك له اليوم لا يعني أنه لن يكون متوفرًا في المتاجر خلال 5 إلى 10 سنوات. نحن نؤمن أن اللحوم المُصنّعة مخبريًا ليست بعيدة المنال كما تظن". اقرأ المقال كاملاً اضغط هنا.