Producción de carne sin sufrimiento animal: el sistema de co-cultivo se basa en la fotosíntesis
Investigadores crean una alternativa sostenible al suero para cultivar carne
Existe una necesidad acuciante de tecnologías de producción de carne respetuosas con el medio ambiente para hacer frente a la creciente demanda mundial de alimentos. La producción de carne cultivada es una de esas tecnologías que está atrayendo mucha atención como alternativa a la producción de carne convencional. Desarrollada por primera vez en 2012, la carne de cultivo es simplemente carne que se produce cultivando células musculares de animales en un laboratorio.
Unos investigadores han desarrollado un sistema que permite cultivar conjuntamente células hepáticas y microorganismos fotosintéticos para crear un medio ecológico de bajo coste que permita cultivar células musculares sin utilizar suero animal.
Dr. Tatsuya Shimizu from Tokyo Women’s Medical University, Japan
Normalmente, la producción de carne cultivada requiere suero (o la parte líquida de la sangre) de animales, que es esencial para el crecimiento de las células musculares en el medio de cultivo, ya que el suero incluye abundantes proteínas que promueven el crecimiento de las células musculares. El uso de suero animal plantea importantes retos por múltiples razones, como su elevado coste, el riesgo de contaminación y las preocupaciones éticas. De ahí la necesidad de métodos de cultivo que permitan el crecimiento de las células musculares sin utilizar suero.
Ahora, un equipo de investigación dirigido por el profesor Tatsuya Shimizu, de la Universidad Médica Femenina de Tokio, junto con el estudiante de doctorado Shanga Chu y el profesor Toru Asahi, de la Universidad de Waseda, el profesor Yuji Haraguchi, de la Universidad Médica Femenina de Tokio, y el profesor Tomohisa Hasunuma, de la Universidad de Kobe, ha desarrollado un nuevo sistema de cultivo de células musculares sin suero mediante microorganismos fotosintéticos. Sus hallazgos se publicaron en Scientific Reports el 23 de agosto de 2024.
Normalmente, el suero animal proporciona proteínas llamadas factores de crecimiento que son esenciales para el crecimiento de las células musculares. Sin embargo, se sabe que las células de hígado de rata también segregan estos factores de crecimiento. Los investigadores descubrieron que el medio que queda tras el cultivo de estas células hepáticas (o el sobrenadante) contiene factores de crecimiento y puede favorecer el crecimiento de las células musculares sin necesidad de suero. "Aunque un mayor número de células secretoras de factores de crecimiento y un cultivo más prolongado producen una mayor cantidad de factores de crecimiento, el inconveniente es que las células también producen al mismo tiempo productos de desecho como lactato y amoníaco en el medio, lo que a la larga dificulta el crecimiento de las células musculares", explica Shimizu.
De ahí que la eliminación de residuos sea crucial para mejorar el rendimiento de este sobrenadante de cultivo como alternativa al suero animal. Para resolverlo, los investigadores habían desarrollado cianobacterias asimiladoras de L-lactato (microorganismos fotosintéticos) con genes de conversión de lactato en piruvato, capaces de absorber metabolitos de desecho nocivos, como el lactato y el amoníaco, y convertirlos en nutrientes para las células animales (células hepáticas y musculares de rata), como piruvato y aminoácidos.
En este estudio, el grupo de investigación propuso un nuevo sistema en el que las células hepáticas de rata secretoras del factor de crecimiento se co-cultivarían o cultivarían junto con las cianobacterias modificadas, y el sobrenadante de este co-cultivo podría utilizarse después para promover el crecimiento de las células musculares sin suero. Comprobaron que el cultivo conjunto de cianobacterias y células de hígado de rata reducía el lactato en un 30% y el amoníaco en más de un 90%. Además, los nutrientes producidos por las cianobacterias fueron capaces de reducir el agotamiento de nutrientes por las células de hígado de rata, dando lugar a una abundancia de nutrientes como la glucosa y el piruvato en el sobrenadante de co-cultivo en comparación con el sobrenadante recogido de donde las células de hígado de rata se cultivaron solas.
Cuando este sobrenadante de co-cultivo se utilizó para cultivar células musculares, descubrieron que la tasa de crecimiento de las células musculares era tres veces mayor que la observada cuando sólo se utilizaban células de hígado de rata. Esto demuestra que el co-cultivo de cianobacterias mejora significativamente el rendimiento del sobrenadante de cultivo como alternativa al suero y optimiza el cultivo celular mediante el reciclaje de residuos.
"Nuestro estudio proporciona un novedoso sistema de cultivo celular sostenible y de bajo coste con una amplia aplicabilidad en diversos campos relacionados con la agricultura celular, como la producción de carne cultivada, la fermentación, la producción biofarmacéutica y la medicina regenerativa. Además, como tecnología para producir carne sin matar animales, el cultivo de células animales con microorganismos fotosintéticos podría ayudar a abordar no sólo los retos futuros de la seguridad alimentaria, sino también las preocupaciones éticas y los problemas relacionados con el cambio climático", concluye Shimizu.
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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