Una proteina di frumento anallergica per coltivare meglio la carne
Con l’aumento della popolazione mondiale, la carne coltivata o cresciuta in laboratorio è emersa come una potenziale strategia per soddisfare il futuro fabbisogno proteico. Per far crescere queste colture cellulari si potrebbero utilizzare proteine vegetali commestibili e poco costose.
I ricercatori di ACS Biomaterials Science & Engineering riferiscono che la glutenina, una proteina del grano non allergica, è riuscita a far crescere strati muscolari striati e strati di grasso piatti, che potrebbero essere combinati per produrre consistenze simili alla carne.
Adattata da ACS Biomaterials Science & Engineering 2024, DOI: 10.1021/acsbiomaterials.3c01500
Le cellule coltivate hanno bisogno di una base o di una struttura a cui aderire per produrre carne in laboratorio. Le proteine vegetali sono candidati interessanti perché sono commestibili, abbondanti e poco costose. Studi precedenti hanno dimostrato che una pellicola a base vegetale fatta di glutenina era una base efficace per coltivare cellule muscolari scheletriche di mucca. Tuttavia, affinché questa tecnica sia una promettente alternativa simile alla carne, le cellule muscolari devono formare fibre allineate, simili alla struttura dei tessuti reali. Inoltre, il grasso deve essere incluso nella struttura 3D per replicare la composizione dei prodotti di carne tradizionali.
Per trarre vantaggio dall’uso della glutenina, una proteina del glutine a cui i celiaci o i sensibili al glutine non reagiscono, Ya Yao, John Yuen, Jr., Chunmei Li, David Kaplan e colleghi hanno voluto produrre pellicole a base vegetale con questa proteina per far crescere cellule muscolari e strati grassi.
I ricercatori hanno isolato la glutenina dal glutine di grano e hanno formato pellicole piatte e a cresta. Poi hanno depositato cellule di topo precursori del muscolo scheletrico sulle basi proteiche e hanno incubato le pellicole ricoperte di cellule per due settimane. Le cellule sono cresciute e hanno proliferato sia sulle pellicole piatte che su quelle a cresta. Come previsto, rispetto alle cellule cresciute su pellicole di controllo fatte di gelatina, le prestazioni delle pellicole a base di glutenina erano inferiori ma sufficienti. I ricercatori affermano che è necessario lavorare ulteriormente per migliorare il modo in cui le cellule si attaccano alla pellicola a base vegetale per avvicinarsi alla crescita sul biomateriale di origine animale. Durante la seconda settimana di coltura, le cellule sulla pellicola modellata hanno formato lunghi fasci paralleli, ricreando la struttura delle fibre dei muscoli animali.
In un altro test, cellule di topo precursori dei tessuti grassi sono state depositate su pellicole piatte di glutenina. Durante il periodo di incubazione, man mano che le cellule proliferavano e si differenziavano, producevano depositi visibili di lipidi e collagene.
Gli strati di carne e grasso coltivati attaccati alle pellicole di glutenina commestibile potevano essere impilati per formare una struttura alternativa 3D simile alla carne. Poiché la base del materiale gluteninico ha supportato la crescita di strati di muscolo e grasso animale, i ricercatori sostengono che potrebbe essere utilizzata come strategia fattibile per produrre carne coltivata.
