Sebuah terobosan dalam peternakan seluler, yang memungkinkan sel-sel sapi memproduksi faktor pertumbuhannya sendiri, menjanjikan pengurangan biaya yang signifikan dalam produksi daging budidaya. Kemajuan ini dapat menghasilkan alternatif daging yang terjangkau dan berkelanjutan di supermarket, dengan penelitian yang sedang berlangsung berfokus pada optimalisasi untuk penggunaan komersial dan persetujuan peraturan.
Sel otot sapi telah direkayasa untuk menghasilkan sinyal pertumbuhannya sendiri, sehingga menghilangkan kebutuhan akan komponen mahal dalam proses produksi.
Pertanian seluler – produksi daging dari sel yang ditanam di bioreaktor dibandingkan dari peternakan – mengalami lompatan teknologi yang menjadikannya pilihan yang lebih layak untuk industri pangan. Salah satu lompatan tersebut kini telah dilakukan di Pusat Pertanian Seluler (TUCCA) Universitas Tufts, yang dipimpin oleh David Kaplan, Profesor Teknik Keluarga Stern, di mana para peneliti telah menciptakan sel otot sapi (sapi) yang menghasilkan faktor pertumbuhannya sendiri, sebuah langkah yang dapat mengurangi biaya produksi secara signifikan.
Faktor pertumbuhan, baik yang digunakan dalam percobaan laboratorium atau untuk daging yang dibudidayakan, berikatan dengan reseptor di permukaan sel dan memberikan sinyal bagi sel untuk tumbuh dan berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel dewasa. Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Laporan Sel Kontinuitaspara peneliti memodifikasi sel induk untuk menghasilkan faktor pertumbuhan fibroblas (FGF) sendiri yang mendorong pertumbuhan sel otot rangka – seperti yang ditemukan pada steak atau hamburger.
“FGF sebenarnya bukan nutrisi,” kata Andrew Stout, peneliti utama proyek tersebut dan sekarang Direktur Sains di Lab Komersialisasi Pertanian Seluler Tufts. “Ini lebih seperti sebuah instruksi bagi sel untuk berperilaku dengan cara tertentu. Apa yang kami lakukan adalah merekayasa sel induk otot sapi untuk menghasilkan faktor pertumbuhan ini dan mengaktifkan jalur sinyal itu sendiri.”
Pengurangan Biaya dan Kemajuan Penelitian
Hingga saat ini, faktor pertumbuhan harus ditambahkan ke cairan atau media di sekitarnya. Terbuat dari protein rekombinan dan dijual oleh pemasok industri, faktor pertumbuhan berkontribusi terhadap sebagian besar biaya produksi daging budidaya (hingga atau di atas 90%). Karena faktor pertumbuhan tidak bertahan lama dalam media kultur sel, faktor pertumbuhan juga harus diisi ulang setiap beberapa hari. Hal ini membatasi kemampuan untuk menyediakan produk yang terjangkau kepada konsumen. Menghapus elemen-elemen ini dari media pertumbuhan akan menghasilkan penghematan biaya yang sangat besar.
Sel otot sapi yang ditanam untuk diambil dagingnya membuat faktor pertumbuhannya sendiri, sehingga menghilangkan bahan-bahan mahal dari media pertumbuhan cair. Kredit: Alonso Nichols, Universitas Tufts
Stout memimpin beberapa proyek penelitian di Lab Komersialisasi Pertanian Seluler Universitas Tufts —sebuah ruang inkubator teknologi yang dirancang untuk mengambil inovasi di universitas dan mengembangkannya hingga dapat diterapkan pada skala industri dalam lingkungan komersial.
“Meskipun kami memangkas biaya media secara signifikan, masih ada beberapa optimalisasi yang perlu dilakukan agar media siap digunakan,” kata Stout. “Kami memang melihat pertumbuhan yang lebih lambat dengan sel-sel yang direkayasa, tapi saya pikir kami bisa mengatasinya.” Strateginya mungkin termasuk mengubah tingkat dan waktu ekspresi FGF dalam sel atau mengubah jalur pertumbuhan sel lainnya. “Dalam strategi ini, kami tidak menambahkan gen asing ke dalam sel, hanya mengedit dan mengekspresikan gen yang ada” untuk melihat apakah gen tersebut dapat meningkatkan pertumbuhan sel otot untuk produksi daging. Pendekatan ini juga dapat mengarah pada persetujuan peraturan yang lebih sederhana terhadap produk makanan akhir, karena peraturan yang lebih ketat untuk menambahkan gen asing dibandingkan dengan mengedit gen asli.
Arah dan Implikasinya di Masa Depan
Apakah strategi ini akan berhasil untuk jenis daging lain, seperti ayam, babi, atau ikan? Stout berpikir begitu. “Semua sel otot dan banyak jenis sel lainnya biasanya bergantung pada FGF untuk tumbuh,” kata Stout. Ia membayangkan pendekatan ini akan diterapkan pada daging lainnya, meskipun mungkin terdapat variabilitas dalam faktor pertumbuhan terbaik untuk diekspresikan pada berbagai jenis daging. jenis.
“Pekerjaan terus dilakukan di TUCCA dan di tempat lain untuk meningkatkan teknologi daging budidaya,” kata Kaplan, “termasuk mencari cara untuk mengurangi biaya nutrisi pada media tanam, dan meningkatkan tekstur, rasa, dan kandungan nutrisi daging. Produk-produk tersebut telah mendapat persetujuan peraturan untuk dikonsumsi di AS dan global, meskipun biaya dan ketersediaannya masih terbatas. Saya pikir kemajuan seperti ini akan membawa kita lebih dekat untuk melihat daging budidaya yang terjangkau di supermarket lokal kita dalam beberapa tahun ke depan.”
Referensi: “Sinyal autokrin yang direkayasa menghilangkan kebutuhan sel otot FGF2 untuk produksi daging budidaya” oleh Andrew J. Stout, Xiaoli Zhang, Sophia M. Letcher, Miriam L. Rittenberg, Michelle Shub, Kristin M. Chai, Maya Kaul dan David L .Kaplan, 26 Januari 2024, Sel Laporan Keberlanjutan.
DOI: 10.1016/j.crsus.2023.100009
Penelitian ini didanai oleh Institut Kesehatan NasionalDepartemen Pertanian AS, dan New Harvest Foundation.
NewsRoom.id
