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Carne sem sofrimento: As falhas fatais da carne in vitro

Christina Agapakis é uma bióloga sintética e pesquisadora de pós-doutorado na Universidade da Califórnia que tem um blog sobre sobre a biologia, engenharia, engenharia biológica, engenharia e biologicamente inspirado no oscilador.

Quando você contabiliza o adubo necessário para produzir alimentos animais e do grande volume de metano expelido pelas vacas (principalmente, mas não exclusivamente, a partir de suas bocas), um carnívoro dirigindo um Prius pode contribuir mais para o aquecimento global do que um vegano em uma Hummer. Dada a pegada ecológica do agronegócio é fácil ver por que as pessoas vem se animado com a idéia de carne cultivada em um laboratório, sem adubo, milho, rações ou arrotos.

Nesta visão do futuro, os nossos bifes são cultivadas em tanques em vez de vacas, com camadas de células de vacas alimentadas em máquinas complexas para criar um bife livre de crueldade, alternativa sustentável de carne convencional. A tecnologia envolvida é hoje utilizada principalmente para cultivar células para o desenvolvimento farmacêutico, mas isso não impediu que vários grupos de experimentar com "carne in vitro", como é chamada, ao longo da última década. Na verdade, uma equipe de engenheiros de tecidos celulares liderada pelo professor Mark Mensagem da Universidade de Maastricht, na Holanda, recentemente anunciou seu objetivo de fazer o primeiro hambúrguer vitro do mundo em outubro de 2012. O preço deverá ser de € 250.000 (mais de US $ 330,000 ou R$ 660.000), mas estamos certos de que, como o escalonamento de tecnologia até níveis industriais ao longo dos próximos dez anos, o custo vai reduzir para os preços de mercado de massa.

Sempre que ouço sobre o dimensionamento industrial como um cura-tudo, os meus alarmes de cético começam a tocar, porque a escala é o "deus ex machina" de tantas propostas científicas, muitas vezes minimizadas pelos cientistas (eu incluído) simplesmente como um "problema de engenharia." Mas quando estamos falando de alimentos e sustentabilidade, é a escala que vai exatamente que alimentar uma população grande e crescente. A escala não é apenas uma pensamento pra depois, é muitas vezes o principal fator que determina se uma tecnologia comprovada de laboratório torna-se-á uma realidade econômica e ambientalmente sustentável ou não. Olhando para além do hype da carne "sustentável" e "livre de crueldade" com os detalhes de como funciona a cultura de células nota-se o quão difícil esta escala seria.

Cultura de células é uma das técnicas mais caras e uso intensivo de recursos da biologia moderna. Manter as células quente, saudável, bem alimentada, e livre de contaminação leva trabalho incrível e energia, mesmo quando escalado para as cubas de 10 mil litros que as empresas de biotecnologia usam. Além disso, mesmo nos tanques sofisticados, as técnicas tridimensionais que seriam necessárias para crescer bifes reais com uma mistura de músculo e gordura ainda não foram inventadas, embora não por falta de tentativas. (Esta tecnologia poderia beneficiar principalmente a nossa capacidade de fazer substituições de órgãos artificiais.) Somado a isso o fato de que esses nacos tridimensionais de carne teriam de ser exercitados regularmente com alongamento por máquinas, academías de carne essencialmente elaboradas, e você pode começar a compreender o incrível desafio de fazer carne in vitro em lagar escala.

cell-culture A cultura celular é horrivelmente cara, para não mencionar tecnicamente difícil.

Mesmo além desta questão de engenharia mecânica, quando se consideram as outras matérias-primas, os nutrientes que alimentam e sustentam essas células-tronco, como elas cresceriam até virar nosso jantar, a sustentabilidade em larga escala de carne in vitro pode ser posta em cheque. Na verdade, de todas as afirmações fantásticas de carne cultivada em laboratório, a mais mentirosa sem dúvida é de que a tecnologia atual de carne in vitro será livre de crueldade. In vitro presupõe imaginar um "rebanho doador" de vacas que lhe dará algumas células para fazer carne sem ter que serem abatidas, então sim, o primeiro de hambúrguer in vitro, se for com sucesso feito neste mês de outubro (2012), será feito de células retiradas de apenas algumas células-tronco musculares de uma vaca ainda viva. Mas as células doadoras não são o único produto de origem animal necessário para crescer em hamburgers in vitro, o meio de crescimento que forneça os nutrientes, vitaminas, e hormonios de crescimento para as células é atualmente feito com uma mistura de açúcares e aminoácidos, suplementados com soro fetal bovino - literalmente o sangue de vacas em gestação.

Naturalmente, os engenheiros de tecidos estão tentando chegar a alternativas mais baratas e livre de crueldade para soro fetal bovino. Algas é atualmente um substituto muito alardeado: Melhor cenário possível análise do impacto ambiental de algas alimentadas em uma estimativa cultura de células carne in vitro terá emissões de efeito estufa 78-96% mais baixas do gás do que a carne convencional. As algas são organismos notáveis, e são especialmente importantes porque a sua eficiência fotossintética, a taxa a que eles convertem a luz solar em açúcares, é significativamente mais elevado do que as plantas como o milho. Esta eficiência permite a produção da mesma quantidade de material em uma área muito menor, com menos insumos.

Então, por que não usar algas para alimentar as vacas já? Por que as algas não podem resolver todos os nossos problemas? Ora, esta não é a primeira vez que as algas tem sido propostas como uma solução para uma crise ambiental da produção de alimentos. Em 1940 e 1950, enquanto a população explodiu e agricultura convencional parecia que não poderia manter a todos no planeta, após enormes esforços de pesquisa encontrou na ampliação da produção de algas a possível solução como um produto alimentar, uma pasta verde de alta proteína para alimentar o crescente número de pessoas que passam fome em todo o mundo. Um artigo fascinante por Warren Belasco em Tecnologia e Cultura traça a história, a promessa (e hype), e as falhas da pesquisa, e fornece informações valiosas para as atuais tentativas de "salvar o mundo" com algas.

Escala, no final das contas, matou esses planos a última vez que se tentou. Escala de produção de algas em tanques abertos provou ser um desafio enorme, com os ganhos de eficiência se reduzindo na hora que o ambiente controlado de laboratório era trocado por lagoas lotadas de células onde uma sombreava a outra, tendo de lutar contra infecções e predadores. Ao mesmo tempo que as algas falharam, a revolução verde melhorou significativamente o rendimento de culturas convencionais, e as algas foram lentamente transformado-se num produto de especialidade em vez da base da pirâmide alimentar. Hoje, as algas são usadas para produzir alimentos de alto valor, como o ômega-3 os ácidos graxos e carotenóides, com o preço médio de mercado para produtos de algas em torno de US $ 150 por quilo de pilhas secas produzidas. Comparado com o preço do milho, que é de cerca de US $ 0,09 por quilo, ou carne em US $ 1,99 por libra, as algas tem um longo caminho a percorrer antes que possam desempenhar o papel de matéria-prima barata para a produção de carne in vitro.

Grandes soluções tecnológicas podem até dar certo se você não olhar muito de perto seu funcionamento. Mas o que deve ficar claro é que se você examinar o caso de carne in vitro, o problema da carne realmente não vai ser resolvido com esta tecnologia estravagante, mesmo que pudesse de alguma forma substituir a pecuária industrial na economia. A verdadeira questão é a demanda crescente por carne, e nossa falta de vontade de comer menos da mesma, independentemente do custo ambiental.

Talvez algum dia em breve, seremos capazes de superar o nosso gosto por carne, a solução não é produzi-la artificialmente ou criar pessoas a partir de engenharia genética que já nasçam com nojo de carne (outra idéia estapafúrdia), mas sim alterando o preço da carne para refletir seu verdadeiro custo ambiental.

Então, com isso em mente ... hambúrguer $ 330.000, alguém vai querer?