La investigación de un biofísico de Bruin impulsa el desarrollo de la carne cultivada
Amy Rowat, miembro del CNSI, avanza en la tecnología hacia nuevas y sabrosas ofertas de proteínas alternativas
Después de obtener su título universitario, Amy Rowat se encontró en una bifurcación del camino. ¿Debía seguir su amor por la ciencia en la escuela de física o su pasión por la cocina en la escuela culinaria?
En desarrollo: una "minihamburguesa" de carne cultivada
eannie Barber-Choi/UCLA
En ese momento, la academia se impuso. Pero a largo plazo, ha respondido a la pregunta "ciencia o comida" a su manera: ¿Por qué no ambas?
Ahora es profesora asociada de biología y fisiología integradas y titular de la cátedra presidencial Marcie H. Rothman de la UCLA. Rothman de la UCLA, Rowat ha aderezado tanto su pedagogía como su investigación con sus intereses gastronómicos. Es directora fundadora de Science and Food, una organización del campus que promueve el conocimiento de la ciencia a través de la comida y de la comida a través de la ciencia. Y en los últimos años, su investigación en biología mecánica -que explora cómo las fuerzas físicas afectan a las células- ha incluido estudios sobre la carne cultivada que pueden ayudar a que, con el tiempo, los filetes hechos en laboratorio lleguen a las estanterías de los supermercados.
Considera que este esfuerzo científico, ayudado por el viento de cola de la filantropía privada, las subvenciones federales a la investigación y su pertenencia al Instituto de Nanosistemas de California en la UCLA, es un aspecto de una misión de investigación más amplia.
"En términos generales, nuestro trabajo está impulsado por el deseo de mejorar la salud humana y la del planeta", afirma Rowat. "Cuando me di cuenta de que había un vacío en el campo de las proteínas alternativas, mis conocimientos y la experiencia de mi laboratorio en biofísica, ingeniería, biología celular y biología mecánica me parecieron muy adecuados".
Señala uno de los muchos efectos nocivos de la pandemia de COVID-19, las interrupciones en la cadena de suministro que a veces dificultan la obtención de productos básicos para el hogar, como ejemplo de por qué ampliar el menú de alimentos ricos en proteínas beneficiaría a la sociedad.
"Disponer de otros métodos para producir proteína animal puede ayudar a aumentar la resistencia de nuestro sistema alimentario", dijo.
Aunque hay una serie de problemas por resolver en el camino, la carne cultivada tiene el potencial de causar menos emisiones de gases de efecto invernadero, reducir el uso de antibióticos y ocupar menos tierra libra por libra que la carne tradicional de ganado.
"Veo la carne cultivada como un complemento de otras soluciones, como la agricultura regenerativa", afirma Rowat. "Un aspecto importante es simplemente disponer de estas fuentes de proteínas alternativas".
Los nuggets de pollo cultivado ya se pueden obtener en Singapur. Con productos similares en proceso de regulación en EE.UU., Rowat predice que la carne cultivada podría estar a la venta en Estados Unidos en el próximo año y medio. Por supuesto, está por ver si se generaliza, como ha sucedido con las alternativas cárnicas de origen vegetal, o si ocupa un nicho como la alimentación de personas que viven en entornos extremos.
La capacidad de cultivar células en los laboratorios no es nada nuevo. Sin embargo, el coste y los retos que conlleva la producción para el consumo a escala del consumidor han sido obstáculos importantes. En su investigación, Rowat busca métodos que añadan eficacia a los procesos de la carne cultivada.
Un estudio dirigido por ella que aparece en la edición de agosto de 2022 de la revista Biomaterials supone un paso adelante en este empeño.
Rowat y sus colegas parten de una limitación fundamental: las células animales necesitan algún tipo de andamio para crecer si quieren desarrollarse y funcionar correctamente. Pero la placa de Petri no servirá a escala industrial. El instrumento adecuado es una gran cuba llamada biorreactor. Hasta la fecha, la carne cultivada se ha cultivado en pequeñas perlas, llamadas microportadores, hechas de polímeros no comestibles. Después hay que separarlos de las células, lo que aumenta el coste y reduce la eficacia.
En el artículo, el equipo de la UCLA presenta un proceso para fabricar microportadores comestibles a partir de gelatina y una enzima de uso alimentario. Como se ha demostrado que las células madre musculares crecen más fácilmente en superficies acanaladas -similares a la textura del músculo esquelético-, los investigadores también describen una técnica para modelar sus microportadores. En un experimento de prueba de concepto, cultivaron células musculares de vaca, las cosecharon en una hamburguesa y las cocinaron con aceite de oliva hasta que se doraron.
Dos recursos relacionados con el CNSI desempeñaron un papel importante en el estudio.
El equipo fabricó sus microportadores acanalados en el NanoLab de la UCLA, una instalación de sala blanca para la fabricación de dispositivos que llegan a la escala de las milmillonésimas de metro. Para medir las propiedades mecánicas de los microportadores y confirmar las formas tridimensionales de los ranurados, los científicos utilizaron instrumentos del Laboratorio de Caracterización de Nano y Pico, un centro tecnológico del CNSI.
El estudio también contó con apoyo privado, a través del Good Food Institute y del Noble Family Innovation Fund, un recurso del CNSI que respalda la investigación con potencial para lanzar empresas comerciales basadas en el conocimiento y beneficiar a la sociedad.
Esa ayuda filantrópica ha dado sus frutos en más de un sentido. La financiación inicial ha permitido lograr avances que han contribuido a atraer importantes subvenciones de la Fundación Nacional de la Ciencia y de la Iniciativa de Investigación Agrícola y Alimentaria del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Y el premio del Fondo Noble está respaldando los experimentos de otro Centro Tecnológico del CNSI, el Molecular Screening Shared Resource, que permite a los científicos probar rápidamente grandes bibliotecas de moléculas.
Rowat ya ha trabajado con el MSSR en investigaciones sobre la lucha contra el cáncer; para sus investigaciones sobre la carne cultivada, el centro le permitirá examinar una colección de ingredientes alimentarios para determinar su capacidad de ayudar al crecimiento de las células grasas. Esta es la clave de otra de las ambiciones de Rowat: crear la capacidad de un suntuoso corte de carne cultivada con motas de grasa.
"El santo grial de este trabajo es desarrollar un trozo de carne con un patrón más espacial, como el de un filete mignon, y jaspeado con grasa", dijo. "La grasa es realmente importante para la sensación en boca, para la textura, para el sabor y para la nutrición.
"Esa es la siguiente frontera en la que estamos trabajando ahora, y estamos agradecidos por el apoyo del Fondo de Innovación de la Familia Noble. Estamos entusiasmados con el siguiente nivel de descubrimientos, que creemos que harán que la carne cultivada sea más deliciosa y saludable."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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