Los expertos predicen que producir carne en un laboratorio utilizando técnicas de ingeniería de tejidos, o carne cultivada en laboratorio, algún día será mucho más sostenible. nutricionalmente equivalente y sin las preocupaciones éticas de la producción de carne típica. Sin embargo, producir carne de forma económica en un laboratorio sigue siendo un problema.

Ahora, Los ingenieros químicos de Penn State sugieren que el uso de computadoras para analizar las necesidades metabólicas de las células de crecimiento de animales de ganado (o modelos metabólicos a escala del genoma) podría ayudar a los científicos de alimentos a diseñar procesos y medios de crecimiento que produzcan carne a escalas adecuadas para la comercialización.

"Hasta el día de hoy, las alternativas a la carne cultivada siguen siendo prohibitivamente caras, "dijo Costas D. Maranas, Donald B. Broughton Profesor del Departamento de Ingeniería Química y asociado del Instituto de Ciencias Computacionales y de Datos. "Con mucho, el mayor gasto es el costo de los componentes que componen el medio de crecimiento celular. El modelado metabólico puede ayudar a encontrar formas de encontrar combinaciones de nutrientes que sean menos costosas y estén más en sintonía con las necesidades metabólicas de las células en crecimiento. "

El modelado metabólico utiliza computadoras para determinar cómo los genes producen proteínas en un organismo. como ganado y pollos, dijo Patrick Suthers, becario postdoctoral en ingeniería química. La meta, luego, sería tomar esa información para orientar con precisión la producción de carne cultivada que sea de alta calidad y lo más rentable posible.

"Idealmente, desea utilizar la forma más económica de alimentar las células en crecimiento para obtener los resultados que desea, "dijo Suthers." Pero, realmente se trata de eficiencia, por lo que puede que no sea necesariamente el medio de crecimiento más rápido. Por ejemplo, podría tener un medio de crecimiento más lento, pero podría ser sustancialmente menos costoso de producir ".

Para hacer carne usando este proceso, los investigadores toman células de animales y luego las multiplican muchas veces. En la actualidad, este proceso está restringido a operaciones a pequeña escala en laboratorios, lo que lo hace demasiado caro para el consumidor medio. Sin embargo, produciendo mayores volúmenes de carne, La carne cultivada en laboratorio puede convertirse en una alternativa más deseable a la producción actual de carne.

"La ingeniería química y el modelado metabólico no se han utilizado antes en esta área, ", dijo Suthers." Lo que realmente estamos tratando de hacer aquí es observar algunos de los pasos que los investigadores han realizado para otros procesos y concebir un proceso que se ajuste a este sistema ".

Los investigadores, que publicaron su reseña en un número reciente del Journal of American Institute of Chemical Engineers, sugieren que la dependencia de la producción actual de carne está causando crecientes problemas ambientales y de salud.

Según los investigadores, la cría de ganado es responsable de aproximadamente el 18% de las emisiones de gases de efecto invernadero. La ganadería representa directa o indirectamente el 70% de todas las tierras agrícolas, que asciende al 30% de la superficie terrestre de la Tierra y más del 8% del uso mundial de agua por parte de los seres humanos.

"La cantidad de carne que se consume está aumentando y si se mira la cantidad de recursos necesarios para satisfacer esa demanda, incluyendo la tierra y los cultivos necesarios para alimentar a los animales, tiene un gran impacto en el medio ambiente, ", dijo Suthers." En la agricultura industrial, también hay una mayor probabilidad de que las enfermedades, como virus y bacterias, se van a esparcir dentro de los rebaños. El ganado también produce metano, por lo que hay algunos impactos climáticos, así como."

Dado que la cría de ganado también plantea problemas de bienestar animal, La carne cultivada en laboratorio puede ser una opción atractiva para las personas que se oponen al consumo de carne por razones religiosas o éticas. añadió.

Si bien la idea de hacer carne en un laboratorio puede ser difícil de imaginar para la mayoría de las personas, compararlo con una cervecería puede ser una mejor manera de visualizar el proceso, dijo Suthers.

"Puede sonar inusual, pero, de muchas maneras, esto podría ser similar a una cervecería, "dijo Suthers." En una cervecería, encontrarás grandes tanques de acero, cubas y otros equipos, que la gente no necesariamente equipara con algo que está basado en laboratorio. Pero las mismas cosas que hace la gente en una cervecería para hacer cerveza o alcohol, que podrías hacer en un laboratorio ".

Suthers dijo que se necesita hacer más trabajo para hacer realidad la carne cultivada en laboratorio, pero agregó que la introducción de modelos informáticos es un paso fundamental en esa dirección.

"Todavía estamos en las primeras etapas de unir las piezas, "dijo Suthers." Pero, creemos que el modelado por computadora podría tener un gran impacto en esto ".