A glúten, uma proteína do trigo, mostra-se promissora para a produção de carne cultivada em laboratório, apoiando o cultivo de camadas musculares e de gordura que imitam a textura e a composição da carne real, oferecendo uma alternativa sustentável à carne tradicional à medida que a população global aumenta.
À medida que a população global cresce, a carne cultivada em laboratório, que consiste em células musculares e de gordura animais cultivadas em laboratório, apresenta uma solução promissora para satisfazer a crescente procura de proteínas. Além disso, proteínas vegetais acessíveis poderiam servir de base para essas culturas celulares. Descobertas recentes publicadas em Ciência e Engenharia de Biomateriais ACS demonstram que a proteína não alergênica do trigo, a glútenina, desenvolveu com sucesso camadas musculares estriadas e camadas planas de gordura, que poderiam ser combinadas para produzir texturas semelhantes às da carne.
Desenvolvimento de andaimes à base de plantas para carne cultivada
As células cultivadas precisam de uma base ou estrutura para aderir e produzir carne cultivada em laboratório. As proteínas vegetais são candidatas atraentes para os suportes porque são comestíveis, abundantes e baratas. Pesquisadores anteriores mostraram que um filme vegetal feito de glúten era uma base bem-sucedida para o cultivo de células musculares esqueléticas de vacas.
Mas para que esta técnica produza uma alternativa promissora semelhante à carne, as células musculares precisam formar fibras alinhadas, semelhantes à textura dos tecidos reais. Além disso, a gordura precisa ser incluída na estrutura 3D para replicar a composição dos produtos cárneos tradicionais. Para aproveitar as vantagens do uso da glúten, uma proteína do glúten à qual as pessoas com doença celíaca ou sensibilidade ao glúten normalmente não reagem, Ya Yao, John Yuen Jr., Chunmei Li, David Kaplan e colegas queriam desenvolver produtos à base de plantas filmes com ele para crescer células musculares texturizadas e camadas de gordura.
Resultados Experimentais e Direções Futuras
Os pesquisadores isolaram a glúten do glúten de trigo e formaram filmes planos e com padrões de cristas. Em seguida, eles depositaram células de camundongo que se desenvolvem em músculo esquelético nas bases proteicas e incubaram os filmes cobertos por células por duas semanas. As células cresceram e proliferaram em filmes planos e estriados. Como esperado, em comparação com células cultivadas em filmes de controlo feitos de gelatina, o desempenho dos filmes à base de glúten foi inferior mas suficiente. Os pesquisadores dizem que mais trabalho precisa ser feito para melhorar a forma como as células se fixam ao filme vegetal para se aproximarem do crescimento do biomaterial de origem animal. Durante a segunda semana de cultura, as células do filme padronizado formaram longos feixes paralelos, recriando a estrutura das fibras dos músculos dos animais.
Ao colocar cristas em uma base de proteína vegetal, as células musculares cultivadas cresceram em um padrão que imita o alinhamento das fibras musculares em animais. Crédito: Adaptado de ACS Biomaterials Science & Engineering 2024, DOI: 10.1021/acsbiomaterials.3c01500
Em outro teste, células de camundongos que produzem tecidos adiposos foram depositadas em filmes planos de glúten. Durante o período de incubação, à medida que as células proliferavam e se diferenciavam, produziam depósitos visíveis de lipídios e colágeno.
A carne cultivada e as camadas de gordura ligadas aos filmes de glúten comestíveis poderiam ser empilhadas para formar uma proteína alternativa 3D semelhante à carne. Como a base do material de glúten apoiou o crescimento tanto do músculo texturizado animal quanto das camadas de gordura, os pesquisadores dizem que ela poderia ser usada em uma abordagem para produtos de carne cultivada mais realistas.
Referência: “Carne cultivada a partir de camadas musculares alinhadas e camadas adiposas formadas a partir de filmes de glúten” por Ya Yao, John SK Yuen, Jr., Ryan Sylvia, Colin Fennelly, Luca Cera, Kevin Lin Zhang, Chunmei Li e David L. Kaplan, 16 Janeiro de 2024, Ciência e Engenharia de Biomateriais ACS.
DOI: 10.1021/acsbiomaterials.3c01500
Os autores reconhecem o financiamento da MilliporeSigma e do Departamento de Agricultura dos EUA. Alguns autores são funcionários da MilliporeSigma, Inc.
