https://frosthead.com

בעתיד, האם נגדל פרי בביו-ריאקטורים ביתיים?

בשעות החורף, פירות טריים יכולים להיות יקרים, עם פירות רכים כמו פירות יער המגיעים לארצות הברית ממרכז ודרום אמריקה - לפעמים אפילו מועפים פנימה. אבל מה אם הייתם יכולים לגדל את הפירות שלכם בבית, להשיג את הבריאות היתרונות של פירות יער בלתי אפשר לטפח או מועדפים מחוץ לעונה מבלי שתצטרך לאכול תוצרת מיובאת קפואה או לקחת תוספי מזון?

זו השאלה שהניעה את לורי רויטר ועמיתיו בחברת הטק המופעלת על ידי המדינה הטכנולוגית VTT הטכני של פינלנד להתחיל לעבוד על פרויקט שמדמיין מחדש לחלוטין איך אנחנו חושבים על גידול מזון. הצוות שלו עובד על מה שהם מכנים "ביו-ריאקטור ביתי" - מכשיר משטח שולחן שיכול, בתיאוריה, למלא את אותו מקום בחיים שלך כמו שמכונה נספרסו לקפה, אך עם תאי פירות טריים, כולל כמה מצמחים. אי אפשר לטפח באמצעים מסורתיים בגלל התאמתם לחיים במקומות עוינים כמו הארקטי.

הרעיון התחיל כאשר רויטר התחיל לעבוד במעבדת VTT שמטפחת קווי תאים צמחיים לשימוש תעשייתי בדברים כמו קוסמטיקה ורפואה. תאי הבר מכילים תרכובות כימיות שעובדי קרם ואנשי מקצוע בתחום הבריאות מסתמכים עליהם: חברת לומן הפינית מסתמכת על התכונות המועילות של תאי ענן מעובדים עבור חלק ממוצרי העור שלה, ותרופת סרטן נפוצה, paclitaxel, נגזרת מתאי התאים. פסיפיק יו. ביישום זה, תרבית תאים מסייעת בייצור מספיק מתאי הבר והעלים כדי לספק את השוק. כשגילה שעמיתיו עובדים על תרביות תאים לינגונברי, תות וענן, הוא שאל איך טעמם. אחרי הכל, הם למעשה רק פרי של צמח, הגדלים בתרבית תאים ולא על הגפן או השיח. תגובת עמיתיו? "אנחנו לא יודעים. אתה לא אמור לאכול שום דבר במעבדה, "אומר רויטר.

שאלתו עוררה שיחה על איך זה יהיה לגדל תרביות תאים צמחיות שאפשר לאכול בצורת תרבית תאים - ובסופו של דבר הובילה אותו לטעום את התאים. נכון לעכשיו, תאי צמחים משמשים כ"מפעלים "כימיים לתרופות, קוסמטיקה ואפילו כמה טעמים וצבעי מאכל. לדוגמא, זעפרן מתורבת שימש הן לטעמי מזון והן לצבעוניות: ניתן לקצור את הכרכום המייצר את הזעפרן רק כשבוע בכל שנה, בעיקר באיראן, ויש לו תשואה נמוכה, מה שהופך אותו לתבלין היקר ביותר בעולם, ואילו ניתן לייצר זעפרן מתורבת כל השנה. אך ביישומים אלה, הכימיקלים מופקים מתאי הצמח. הרעיון להשתמש בהם כפי שהוא נדון בעבר במעבדות, אומר רויטר, "אבל תמיד הייתה ההנחה הזו שהמחיר יהיה גבוה מדי, מכיוון שהנחנו שתצטרך לגדל אותם בביורקטורים במעבדה."

לצוות של רויטר היה רעיון חדש: מה אם אנשים רגילים העובדים מחוץ למעבדה יכולים לגדל תאים צמחיים לאוכל. הם התחילו את הפרויקט באמצעות כמה מתרבויות תאי הפרי מהמעבדה, כולל גרגרי יער ארקטיים ילידי פינלנד.

תאי אוכמניות בכפית. תמונה מאת Heiko Rischer.jpg תאי לינגונברי בכף. (הייקו ריישר)

אחרי הכל, תאי צמחים כמו מהסוג שאתה מוצא בגרגרים שאתה אוכל דורשים מעט יחסית לגידול: רק מינרלים מהסביבה, מים וסוכר כדי להחליף את מה שצמח מסורתי היה עושה באמצעות פוטוסינתזה. מה שהם מייצרים ממרכיבים פשוטים אלה הם שורה של חומרים תזונתיים מועילים הניתנים לאכילה בצורה טעימה: תאי צמחים בעלי טעם, צבעוניים בהירים, בעלי מרקם הדומה לפירות מוחתרים, וניתן להוסיף אותם למאכלים כמו יוגורט או שייק. "פשוט שינינו את הדרך בה חשבנו על תרבויות התאים שלנו. חשבנו עליהם כמפעלים לתאים לתרופות, "אומר רויטר. "אבל פתאום התחלנו לראות בהם אוכלים."

הצוות עשה גלים כששחרר אב טיפוס בסוף 2016 תחת השם CellPod. העיצוב הביולוגי שלהם בבית הוא בערך בגודל של מנורת שולחן ויכול לייצר כשתי כוסות של תרבית תאים בכל שבוע, בשקית ניילון שמכילה עצמה. משתמשים מכניסים את השקית, המכילה את המתנע לתא, מוסיפים מים ומפעילים את הביורקטור. זה ישמור על התרבות בתנאים אופטימליים לצמיחה. אפשר להוסיף את התאים לשייקים, לערבב ביוגורט או לאכול בעצמם כתוספים, אומר רויטר

הגדרת הצמח-תאים לגידול בבית-ביולוגי-אילוסטרציה-מאת-ניקו-ראטי.jpg המשתמש מוסיף לתא הצמח "כמוסה" ומים לביו -reactor הביתי. (ניקו ראטי)

כאשר סוף סוף הוא ניסה לנסות את התרבות, הוא הוכה. התאים הצמחיים השלמים בעלי "טעם נייטרלי מאוד", הוא אומר. "לתאים יש סוג כזה של תאית מסביב, ולכן הם, באופן מסוים, כמוסות עם החומרים הטובים שיש שם."

הצוות פתר את הבעיה על ידי יצירת מה שרויטר מכנה "ריבת תאים", ממש ריסוק את התאים כדי לשחרר את קרבם הטעים. בשלב זה, הביואורקטור לא עושה את הצעד הזה בעצמו, אך רויטר אומר שהוא קיבל משוב טוב מחברי הציבור הלהוטים שהתנדבו להיות בוחני טעם. הוא אומר שאנשים נראים יותר בנוח עם הרעיון של תרבית תאים צמחיים מאשר עם הרעיון של בשר מתורבת - אחרי הכל, הרעיון לגדל צמחים בבית הוא רעיון מוכר.

IMG_6036.jpg תות "ריבת תאים". (מרכז המחקר הטכני VTT של פינלנד)

כשניקו ראטי, בוגר לאחרונה מבית ספר לעיצוב, נשכר לעיצוב הביואראקטור הביתי, הוא בתחילה חשב שיעצב גינה קטנה על השולחן. ברגע שהוא תפס מה היה הפרויקט, הוא ראה את הצורך בעיצוב שנראה מוכר ונגיש. מחוץ לבירה מבושלת ביתית ותסיסה ביתית - דברים הנשענים על חיידקים המתסיסים באופן טבעי, ולא תאים המגדלים בדרך כלל בצמח - נמצאו בעיקר ביולוגים ריאקטורים במעבדות. ראטי צייר את הרקע שלו בעיצוב רהיטים כדי ליצור תרמיל קטן עם קצוות מעוגלים הדומים למנורה. הוא אומר שהוא רצה לגרום למכשיר ההיי-טק להתאים למטבח, "כדי שזה לא יהיה כל כך מפחיד." הוא גם עיצב אותו עם אור צמחי, כך שבעלים יוכלו לגדל סביבו עשבי תיבול.

"אני באמת מקווה שאנשים יחזרו למרכז ייצור המזון, " אומר רטי. הוא תכנן את הביואקטור הביתי כדי לעזור לאנשים להרגיש יותר מחוברים לאוכל שלהם. רטי רואה את זה במרכז גינה קטנטנה בבית שתתן לאנשים גישה נוחה לתוצרת טרייה מהמקור. זה יכול להיות כמו "Spotify של ייצור מזון", שם תוכל לקבל תאים צמחיים שונים מתוך מנוי לגידול מגוון של אוכלים. כיוצר, החידוש של הפרויקט מרגש אותו, אבל הפוטנציאל שלו לקידום נוהלי שימור טובים הוא גם חשוב, הוא אומר.

למרות שזה יכול להישמע מוזר למישהו שנהג לאכול פירות שגדלו על גפן או שיח, מזווית אחרת זו פשוט סוג אחר של חקלאות - ואחרי הכל, בני אדם מגדילים את תפוקת היבול באמצעות גידול וטיפוח צמחים זהיר מזה אלפי שנים. . ומעבר ליתרונותיה המיידיים של אספקת מזונות מחוץ לעונה מקרוב לבית, חקלאות תאים מהצומח עשויה לאפשר לנו לגדל צמחים מזינים ביותר שכיום אי אפשר לטפח אותם למזון.

רויטר אומר שהרחבת התזונה האנושית היא חלק מהותי מהרעיון. מבין כמעט 400, 000 מיני צמחים, תוך התייחסות לאochens ואצות, בני אדם אוכלים רק כ -3, 000. רק כמה מהם מהווים את מרבית מה שגדל ונצרך, המכונה "גידולי עיקור", ושינוי האקלים מאיים על בריאותם. "אנו משתמשים בשבריר קטן מהגיוון בו אנו יכולים להשתמש", הוא אומר. טכנולוגיה ביו-רקטורית בקנה מידה קטן יכולה לשנות זאת בכך שהיא מאפשרת לאנשים לגדל תאים צמחיים מצמחים שקודם לא היו יכולים לעבד, אך מזינים. צמחי העץ הארקטי נמצאים בראש רשימת VTT: תאי ברמבל, ברבל אבן ותאי ענן היו חלק מהראשונים שטופחו בביו-רקטור. צמחים אלו המותאמים לשרוד בתנאים עוינים מכילים רמות גבוהות של חומרים מזינים. קשה לגדל אותם מחוץ לאזור הארקטי ולא ניתן לטפח אותם אלא בעונות מסוימות. רבים מהגרגרים הם גם קטנים מאוד, מה שמסבך את הקטיף.

הצוות ב- VTT בוחן כעת כיצד התכונות הכימיות של תרביות תאים צמחיות משתוות לאלו של צמחים וגרגרים "מסורתיים". "התאים המעובדים אינם זהים לצמחים המקבילים או לחלקים מהצמחים מהם הם נוצרים, " אומר רויטר. "הם אכן מייצרים רבים מהביומולקולות המורכבות היקרות שהצמחים עצמם מייצרים, אך פעמים רבות בהרכבים שונים."

IMG_4809.jpg תרבויות תאים מוכנות לנסות שהפכו ל'ריבת תאים '. משמאל לימין: תאי תות ירוקים, תאי גראס, תאי דשא ארקטי, תאי טבק, תאי ענן ותאי תות אדומים. (מרכז המחקר הטכני VTT של פינלנד)

מהנדסת האוניברסיטה באמבט מריאן אליס, אומרת מהביולוגיה, "זה רעיון טוב מאוד מבחינת הגודל." אליס, שעובדת על תכנון ביו-ריאקטורים, חושבת שההיקף הקטן של המכשיר של צוות VTT הוא בר השגה יותר מהקנה המידה יידרש לייצור תעשייתי. אבל היא גם רואה קשיים פוטנציאליים בסיוע למשתמשים הביורקטורים הביתיים ליצור תרבויות, כמו שמירה על סטריליות בביו-רקטור ושמירה על עלויות האספקה ​​נמוכות מספיק. "אין לנו עדיין הערכת עלות", אומר רויטר. הצוות מכוון להפוך מנה אחת של תאים לעלות בערך באותה כמות כמו מנה של פירות יער קונבנציונליים - בין אם עלות זו היא קניית קפסולה למכונה ביתית או קניית מנה מגודלת מראש של התאים.

אליס ורוטר שניהם רואים קרקע אמצעית: תרביות תאים צמחיות "מיקרו-מבושלות" זמינות אצל מוכר מקומי שעושה משהו כמו שייק. הפורמט הסופי של הביורקטור יישאר בערך אותו דבר, רק יוגדל, אומר רויטר. המשמעות היא שהביו-ריאקטורים יהיו גדולים יותר, אך עדיין קטנים מאוד בסטנדרטים תעשייתיים.

זה ניסוי מבטיח בעתיד האוכל. אנשים מתרגשים, אומר רויטר, לגבי הפוטנציאל התזונתי של פירות יער שלא היו זמינים בעבר, אך גם לגבי פוטנציאל הטעם. "מה שלדעתי המטרה הוא לא לגרום לזה לטעום כמו [ברי] בפועל, " הוא אומר, "אלא לגרום לזה לחרוג מזה."

VTT עדיין עובד על הפרויקט ומקווה למצוא קונה שייקח אותו לקנה מידה מסחרי. עם זאת, בינתיים הם מגיעים לעומק ההבדל שגילו בין תאי צמחים מעובדים לבין אלו שגדלו מצמח: כאשר סוף סוף רוטר הגיע לטעום מפירות עמלו, הוא גילה שלעתים קרובות לא טעמו כמו הצמח ממנו היו מתורבתים. לדוגמה, ריבת תות תות, העשויה מתאי צמח לא מובחנים ולא מתאי הפרי באופן ספציפי, טעימה יותר כמו לינגונברי, הוא אומר. לתרבות של שפן ארקטי יש טעם מיוער, ויש תרבויות אחרות שטעמן קצת כמו כרוב.

"אנחנו לא רק משחזרים את הצמח בביו-ריאקטור, אלא מגדלים 'ברי' מסוג שונה מאוד", אומר רויטר.

בעתיד, האם נגדל פרי בביו-ריאקטורים ביתיים?