Verdens første Cultivated Meat Shop: Les kunngjøring

  • Ekte Kjøtt

    Uten smerten

  • Global Movement

    Lanseres snart

  • Levert Direkte

    Til din dør

  • Fellesskapsdrevet

    Registrer din interesse

Hvordan næringsstoffer når cellene i dyrket kjøtt

Av David Bell  •   16 minutters lesing

How Nutrients Reach Cultivated Meat Cells

Dyrket kjøtt dyrkes fra dyreceller i et laboratorium, ikke på en gård. For å vokse trenger disse cellene næringsstoffer levert gjennom et kontrollert system. Slik fungerer det:

  • Næringsleveringssystemer : Celler trenger en blanding av glukose, aminosyrer, salter og vitaminer for å overleve, formere seg og danne muskler, fett og bindevev. Disse leveres gjennom en væske kalt cellekulturmedium.
  • Nøkkelkomponenter : Medium inkluderer basale næringsstoffer (som glukose og aminosyrer) og tilsetningsstoffer (som vekstfaktorer og hormoner) for å veilede cellevekst og utvikling.
  • Kostnadsutfordringer : Medium utgjorde tradisjonelt 55–95% av kostnadene, men serumfrie, matvarekvalitetsalternativer koster nå under £0,76 per liter, med mål om å redusere dette til £0,19 per liter.
  • Vekstmetoder : Celler vokser på mikrobærere (små perler) i suspensjon eller på stillaser i 3D-strukturer, som etterligner naturlige miljøer.
  • Produksjonssystemer: Næringsstoffer leveres i batch, fed-batch eller perfusjonssystemer, hver med avveininger i kostnad, effektivitet og skalerbarhet.
  • Oksygenlevering: Oksygen er kritisk for cellevekst, men utfordrende å levere i tette kulturer. Løsninger inkluderer bruk av oksygenbindende proteiner for å forbedre effektiviteten.

Hvorfor det er viktig: Næringslevering påvirker kostnad, kvalitet, smak og sikkerhet av dyrket kjøtt. Fremskritt innen serumfrie medier, matvarekvalitetsingredienser og skalerbare systemer gjør produksjonen mer rimelig og effektiv.

System Kostnad (kr/kg) Kapital (krM) Reaktorvolum (m³) Utbytte (kTA) Fordel Utfordring
Batch £30 £262 649 6.8 Lavere kostnader Større reaktorvolumer
Perfusjon £41 £530 197 6.9 Høyere celletetthet Komplekse utstyrsbehov

Konklusjon: Industrien forbedrer raskt næringsleveringssystemer for å gjøre dyrket kjøtt mer rimelig og skalerbart, samtidig som kvalitet og sikkerhet opprettholdes.

Hovedkomponenter i cellekulturmedium

Cellekulturmedium består av to hovedkomponenter: basalmedium og spesialiserte tilsetningsstoffer. Basalmedium gir de essensielle næringsstoffene cellene trenger for å overleve, mens tilsetningsstoffene - som vekstfaktorer og hormoner - hjelper cellene med å formere seg og danne vev [1].

Basalmedium: Den ernæringsmessige grunnlaget

Basalmedium er i hovedsak en bufret løsning som inneholder glukose, salter, vitaminer og essensielle aminosyrer [1]. Glukose fungerer som den primære energikilden og brukes vanligvis i konsentrasjoner fra 5,5 til 55 mM [2]. Ifølge Eagle's Minimum Essential Medium anses 13 aminosyrer som essensielle in vitro, selv om disse skiller seg fra hva celler krever i levende organismer [2].

Uorganiske komponenter, inkludert makro- og mikronæringsstoffer, måles nøye for å møte cellenes behov [5]. Mindre elementer som lipider og antioksidanter spiller også en rolle i å støtte cellehelsen. Når disse grunnleggende næringsstoffene er på plass, innebærer neste trinn å veilede celleutviklingen med vekstfaktorer.

Vekstfaktorer og tilsetningsstoffer

Celler i dyrket kjøttproduksjon trenger mer enn bare grunnleggende ernæring - de trenger også signaler for å vokse, formere seg og utvikle seg til vev. Vekstfaktorer og hormoner gir disse signalene, og sikrer riktig cellefunksjon, strukturell integritet og differensiering [8].Ofte brukte vekstfaktorer inkluderer:

  • Fibroblast Vekstfaktor (FGF)
  • Insulin-lignende Vekstfaktorer (IGF-1 og IGF-2)
  • Transformerende Vekstfaktor-beta (TGF-β)
  • Platelet-Derivert Vekstfaktor (PDGF)
  • Hepatocytt Vekstfaktor (HGF) [8]

Kostnaden for disse tilsetningsstoffene har historisk vært en utfordring, men nylige fremskritt gjør dem mer tilgjengelige. For eksempel viste en studie fra 2024 i Cell Reports Sustainability et gjennombrudd der udødeliggjorte bovine satellittceller ble konstruert for å produsere sin egen FGF2, noe som potensielt kan eliminere behovet for dyre eksterne vekstfaktorer [9].

"Disse typer systemer har potensialet til å dramatisk redusere kostnadene ved produksjon av dyrket kjøtt ved å få cellene selv til å samarbeide med oss i prosessene, noe som krever færre eksterne input (tilsatte ingredienser), og derfor færre sekundære produksjonsprosesser for disse inputene." – Andrew Stout, Hovedforsker [9]

Interessant nok utgjør ikke-kjøttkomponenter som stillas og rester av vekstfaktorer vanligvis en liten del - bare 1% til 5% - av det endelige produktet [7]. Disse utviklingene baner vei for serumfrie, matvarekvalitetsmedier.

Overgang til Serumfrie og Matvarekvalitetsmedier

Med presset for kostnadseffektivitet og etiske praksiser, beveger industrien seg mot serumfrie, matvarekvalitetsmedier.Dette skiftet eliminerer behovet for dyreavledede komponenter som føtalt bovint serum (FBS), som har vært en stor bekymring på grunn av etiske og kontamineringsrisikoer. De økonomiske fordelene er klare: Believer Meats har vist at serumfritt medium kan produseres for så lite som £0,48 per liter, og videre fremskritt kan redusere kostnadene til mindre enn £0,19 per liter [10] [1].

Matkvalitetskomponenter tilbyr en annen mulighet for kostnadsreduksjon. I gjennomsnitt er de 82% billigere enn reagenskvalitetsalternativer når de kjøpes i en 1 kg skala [10]. Å erstatte basismediumingredienser med matkvalitetsalternativer kan potensielt redusere kostnadene med omtrent 77% [10]. Regulatoriske godkjenninger forsterker også denne trenden. For example:

  • I januar 2023 godkjente Singapore Food Agency GOOD Meat's serumfrie dyrkede kylling.
  • I januar 2024 godkjente Israels helsedepartement Aleph Farms' serumfrie dyrkede storfekjøtt.
  • I juli 2024 mottok Meatly godkjenning i Storbritannia for sitt dyrkede kjæledyrfôr [10].

I tillegg, Mosa Meat, i samarbeid med Nutreco, erstattet 99,2% av basal cellefôr etter vekt med matvarekomponenter, og oppnådde cellevekst sammenlignbar med farmasøytisk medie [10].

Overgangen til serumfritt, matvaremedie tilbyr mer enn bare økonomiske fordeler.Det adresserer etiske bekymringer, reduserer risikoen for forurensning, sikrer jevn kvalitet, og forenkler nedstrøms prosessering [2] [6] [11]. Denne overgangen markerer et viktig skritt fremover for å gjøre produksjonen av dyrket kjøtt mer effektiv og bærekraftig.

Metoder for å levere næringsstoffer til dyrkede kjøttceller

Når sammensetningen av cellekulturmediet er definert, er neste utfordring å finne ut hvordan man effektivt kan levere næringsstoffer for å opprettholde cellevekst. Metoden som brukes for næringslevering avhenger i stor grad av kultiveringssystemet og hvordan cellene dyrkes. Ulike systemer krever spesifikke tilnærminger for å sikre at cellene får den næringen de trenger gjennom hele vekstsyklusen.

Suspensjons- og adherentkulturer

I produksjon av dyrket kjøtt dyrkes celler vanligvis ved bruk av enten suspensjonskulturer eller adherentkulturer. Hver metode har sin egen måte å levere næringsstoffer på.

I suspensjonskulturer brukes mikrobærere - små flytende perler - for å gi overflater for ankeravhengige celler. Disse perlene øker overflatearealet tilgjengelig for cellevekst, noe som tillater høyere celletettheter. Når mediet sirkulerer gjennom bioreaktoren, absorberer cellene som er festet til mikrobærerne næringsstoffer direkte fra omgivelsene. Selskaper som Matrix Meats og Tantti Laboratory har til og med utviklet spiselige mikrobærere for produksjon av dyrket kjøtt. Disse spiselige bærerne kan integreres direkte i det endelige produktet, noe som eliminerer behovet for et separasjonstrinn som kreves med ikke-spiselige bærere.

På den annen side, adhærente kulturer bruker stillas for å skape en tredimensjonal struktur som etterligner cellenes naturlige miljø i levende vev. Disse stillasene må være biokompatible og enten biologisk nedbrytbare eller spiselige, med mekaniske egenskaper som støtter cellevekst. 3D-strukturen forbedrer nærings- og oksygenflyten gjennom vevet, og replikerer forholdene nærmere de som finnes i levende organismer.

Disse metodene påvirker hvordan næringsstoffer opprinnelig distribueres. Suspensjonskulturer med mikrobærere er ofte ideelle for tidlig celleutvidelse, mens adhærente kulturer med stillas er bedre egnet for vevsdannelse og differensiering i senere stadier av produksjonen.

Batch, Fed-Batch, og Perfusjonssystemer

Tidspunktet og metoden for næringslevering spiller en stor rolle i cellevekst, produktkvalitet og produksjonskostnader.Produksjon av dyrket kjøtt bruker vanligvis ett av tre systemer:

System Næringslevering Fordeler Best brukt til
Batch Alle næringsstoffer tilsettes i starten (lukket system) Enkelt og raskt for eksperimenter Korte, raske kulturprosesser
Fed-Batch Næringsstoffer tilføres kontinuerlig under vekst Høyere avkastning med mer fleksibilitet Høydensitets, tilpasningsdyktig produksjon
Perfusjon Friskt medium tilsettes mens avfall fjernes Støtter stabile, høydensitetsmiljøer Langsiktige, kontrollerte produksjonsscenarier

Batchsystemer er enkle: alle næringsstoffene tilsettes i starten, og det gjøres ingen ytterligere tillegg.Denne enkelheten gjør dem ideelle for raske eksperimenter, selv om de ofte resulterer i begrensede biomasseutbytter.

Fed-batch-systemer innebærer gradvis tilsetning av næringsstoffer gjennom hele dyrkingsprosessen. Denne tilnærmingen kan øke det totale utbyttet, men kan også føre til lengre prosesseringstider og akkumulering av biprodukter som kan hemme cellevekst.

Perfusjonssystemer tar det et skritt videre. Friskt medium tilføres kontinuerlig mens avfallsprodukter og døde celler fjernes. Dette holder kulturmiljøet stabilt og støtter høye celletettheter over lengre perioder, noe som gjør det spesielt egnet for storskala produksjon.

Valget av system avhenger av faktorer som budsjett, produksjonsmål og ønsket balanse mellom utbytte og kvalitet. Denne næringstilførselstrategien knytter seg naturlig til neste utfordring: oksygentilførsel.

Oksygenlevering i bioreaktorer

Effektiv levering av oksygen er en av de største utfordringene i produksjonen av dyrket kjøtt. Aerob respirasjon genererer 19 ganger mer energi per glukosemolekyl enn melkesyrefermentering, noe som gjør oksygen kritisk for effektiv cellemetabolisme [12].

Imidlertid bærer kulturmedier langt mindre oppløst oksygen enn blod - omtrent 45 ganger mindre - noe som skaper en flaskehals når celletettheten øker [12]. Effektiv oksygenlevering, sammen med fjerning av karbondioksid, er derfor essensielt.

Tradisjonelle oksygeneringsmetoder, som blanding og gassboblende, kan introdusere mekanisk stress som skader cellene. For å løse dette har forskere utforsket bruk av oksygenbindende proteiner som hemoglobin for å forbedre oksygenleveringen uten behov for aggressiv blanding.For eksempel har Hemarina, et selskap som spesialiserer seg på oksygenbindende proteiner, utviklet HEMBoost for matfermentering og HEMOXCell (fra Alitta virens) for pattedyrscellekultur. Studier har vist lovende resultater; et eksempel viste en 4,6-dobling i celletetthet i CHO-celler når HEMOXCell ble tilsatt [12].

Ulike oksygenbærere har unike egenskaper. Pattedyrhemoglobiner har vist blandede resultater i cellekultur, mens plantefytoglobiner, selv om de har en høyere oksygenaffinitet, kanskje ikke er like effektive for visse prosesser i produksjon av dyrket kjøtt.

Interessant nok må oksygentilførselen justeres nøye for å matche cellenes behov på forskjellige stadier. For eksempel trives skjelettmuskelceller ved oksygennivåer som er mye lavere enn atmosfæriske forhold - partialtrykk på 15 til 76 mmHg sammenlignet med 160 mmHg ved havnivå [12].I noen tilfeller kan mild hypoksi til og med oppmuntre til celleproliferasjon og forbedre fornyelsen av satellittceller. Dette understreker viktigheten av å skreddersy oksygenlevering for å optimalisere cellevekst og utvikling, og komplementerer de tidligere diskuterte næringsleveringsmetodene.

Fremskritt og Utfordringer i Næringslevering

Nylige fremskritt innen næringsleveringssystemer omformer den dyrkede kjøttindustrien, og tilbyr måter å redusere kostnader og skalere opp produksjonen. Selv om disse utviklingene er lovende, er veien til kommersiell suksess fortsatt full av utfordringer. Fremskritt innen serumfrie medier (SFM) og skaleringsteknologier revolusjonerer hvordan næringsstoffer leveres til celler, men storskala produksjon fortsetter å presse eksisterende systemer til deres grenser.

Fremskritt innen Serumfrie Medier og Kostnadsreduksjon

En av de mest innflytelsesrike endringene i næringslevering har vært overgangen bort fra føtalt bovint serum (FBS).Serumfritt medium utgjør nå minst halvparten av de variable driftskostnadene i produksjon av dyrket kjøtt [10]. Selskaper finner innovative måter å redusere disse kostnadene på. For eksempel har Believer Meats klart å produsere serumfritt medium for bare $0,63 per liter ved å erstatte albumin og finjustere mediekomponentene [10].

Overgang til matvarekvalitetskomponenter har også vist seg å være en spillveksler. Forskning viser at matvarekvalitetskomponenter i gjennomsnitt er 82% billigere enn reagenskvalitetsalternativer på en 1 kg skala [10]. Mosa Meat, i samarbeid med Nutreco, erstattet 99,2% av sitt basale cellefôr med matvarekvalitetskomponenter, og oppnådde cellevekst som er sammenlignbar med farmasøytisk kvalitetsmedium [10].På samme måte har Nutreco og Blue Nalu demonstrert at muskelceller fra blåfinnet tunfisk trives like godt i både matvarekvalitet og farmasøytisk kvalitet medier [10].

"Å erstatte basismediumkomponenter med bulk, matvarekvalitet, ekvivalenter kan redusere kostnaden for basismedium med 77%." – Liz Specht [10]

Imidlertid forblir kostnadene for vekstfaktorer en stor hindring. For eksempel er nesten 98% av kostnaden for Essential 8 medium knyttet til FGF-2 og TGF-β [10]. For å takle dette utforsker selskaper som BioBetter innovative metoder, som å produsere vekstfaktorer i tobakksplanter, med kostnader som forventes å falle til $1 per gram protein [10]. Regulatoriske godkjenninger i land som Singapore, Israel og Storbritannia støtter ytterligere disse fremskrittene [10].

Skalering av næringsleveringssystemer

Å skalere opp næringslevering fra laboratorieinnstillinger til kommersiell produksjon er en kompleks utfordring. Med produsenter som sikter mot produksjonsvolumer på rundt 300 000 pund årlig innen 2027 [4], er fokuset på å sikre jevn næringsfordeling og effektiv avfallshåndtering. Disse faktorene påvirker direkte både cellevekst og kvaliteten på det endelige produktet.

Å opprettholde konsistente forhold i storskala systemer er spesielt utfordrende. Omrørte tankreaktorer, som er mye brukt for deres skalerbarhet, møter ofte problemer som oksygen- og skjærspenningsgradienter, som kan forstyrre cellevekst når reaktorstørrelsen øker [13].

For å møte disse utfordringene, får medieresirkulering og kontinuerlig prosessering økt oppmerksomhet.Perfusjonsbioreaktorer, for eksempel, tillater kontinuerlig høsting og avfallsfjerning samtidig som mediet resirkuleres, noe som forbedrer effektiviteten og reduserer kostnadene [4]. Imidlertid er disse reaktorene mindre og vanskeligere å skalere sammenlignet med omrørte tanksystemer, noe som skaper avveininger mellom operasjonell effektivitet og produksjonskapasitet [4].

Anleggsdesign spiller også en avgjørende rolle. Lukkede prosesseringssystemer kan minimere behovet for dyre rene rom, men de krever avanserte overvåkings- og kontrollsystemer for å opprettholde sterilitet. Etter hvert som industrien utvikler seg, spesialiserer selskaper seg i økende grad på områder som dyrefri medieutvikling, vekstfaktorproduksjon og bioprosessdesign for å øke fleksibiliteten og redusere kostnadene [4][14].

Sammenligning av næringsleveringsstrategier

Valget av næringsleveringsstrategi har en betydelig innvirkning på både kostnader og skalerbarhet. Vanlige tilnærminger inkluderer fed-batch-systemer, kontinuerlig prosessering og perfusjonssystemer, hver med sitt eget sett av avveininger.

System Fed-Batch Perfusjon
Produksjonskostnad £30/kg £41/kg
Total kapitalinvestering £262M £530M
Total bioreaktorvolum 649 m³ 197 m³
Produksjonshastighet 6.8 kTA 6.9 kTA
Viktig fordel Lavere kapitalkostnader Høyere celletetthet
Hovedutfordring Større reaktorvolumer Komplekse utstyrsbehov

Fed-batch-systemer er mer kostnadseffektive, med produksjonskostnader på rundt £30/kg sammenlignet med £41/kg for perfusjonssystemer [15]. Imidlertid krever perfusjonssystemer mye mindre reaktorvolumer (197 m³ versus 649 m³) og kan oppnå opptil fire ganger cellemasseutbyttet per reaktorvolum [17]. På den negative siden kommer perfusjonssystemer med høyere kapitalkostnader, med total investering som når omtrent £530M, inkludert £71M for spesialisert utstyr [15].

For å finne en balanse mellom kostnad og kompleksitet, velger mange selskaper hybridprodukter som kombinerer dyrket kjøtt med plantebaserte ingredienser, noe som reduserer den nødvendige cellemassen [17]. Andre beveger seg mot udifferensierte eller minimalt differensierte celleprodukter, som forenkler næringsleveransen [17].

"På grunn av de spesifikke kravene til hver celletype og produkt, kan en universell bioprosess og skaleringsløsning være urealistisk. Derfor er det behov for flere teknisk-økonomiske modeller og eksperimentelle data for å finjustere bioprosesser for hver spesifikke produkttype." – The Good Food Institute [16]

Å velge riktig strategi for næringslevering er kritisk.Selskaper må veie sine produksjonsmål, kostnadsmål og produktkrav for å finne tilnærminger som balanserer skalerbarhet med presisjonen som trengs for høykvalitets, trygg dyrket kjøtt.

sbb-itb-c323ed3

Hvordan næringslevering påvirker produktkvalitet og sikkerhet

Næringslevering spiller en sentral rolle i utformingen av dyrket kjøtt. Det påvirker ikke bare cellevekst, men også smaken, teksturen, næringsverdien og sikkerheten til det endelige produktet. Som dekket tidligere i diskusjonen om cellekulturmedier, gir presis kontroll over næringslevering produsenter muligheten til å finjustere disse aspektene som aldri før.

Effekter på ernærings- og sensoriske profiler

Dyrket kjøtt er ofte ernæringsmessig sammenlignbart med tradisjonelt kjøtt, men produksjonsprosessen gir en unik fordel: muligheten til å justere cellekulturmediet for å forbedre spesifikke næringsstoffer.Dana Hunnes, PhD, MPH, RD, en klinisk ernæringsfysiolog ved Ronald Reagan UCLA Medical Center, fremhever dette potensialet:

"I prinsippet er dyrket kjøtt nesten ernæringsmessig identisk med kjøtt fra gård eller ranch. Men med dyrket kjøtt kan du justere mediet der de levende cellene dyrkes for å legge til visse vitaminer og næringsstoffer som vil endre, og kanskje forbedre, dets ernæringsmessige kvalitet." [18]

Ved å modifisere næringsleveransen kan produsenter justere proteinnivåer, aminosyreprofiler og fettkomposisjoner, potensielt skape sunnere fettstrukturer sammenlignet med de i konvensjonelt kjøtt. Imidlertid, mens tilsetning av vitaminer til mediet kan støtte cellevekst, er det ennå ikke klart om dette resulterer i en merkbar økning i vitamininnholdet i det endelige produktet [19].

De sensoriske egenskapene til dyrket kjøtt - dets smak, tekstur og utseende - formes også av næringslevering. For eksempel inkorporerte Mark Posts laboratoriedyrkede burger fra 2013 rødbetjuice for farge, safran og karamell for smak, og bindemidler for tekstur [1]. Smakspanelet fant burgeren litt tørr, et problem knyttet til dens lavere fettinnhold, noe som illustrerer hvordan næringslevering direkte påvirker munnfølelsen.

Utseende, spesielt farge, utgjør en unik utfordring. Dyrket muskelvev ser ofte blekt ut på grunn av undertrykt myoglobinuttrykk under standard oksygenforhold [1]. Når metmyoglobin ble tilsatt, resulterte det i en brun nyanse som lignet kokt biff i stedet for den livlige rødfargen til ferskt kjøtt [1].

Smakskompleksitet er sterkt avhengig av forbindelser generert under produksjonen.For eksempel har benzaldehyd, en forbindelse med en bitter mandelsmak, blitt identifisert i dyrket kjøtt, spesielt i prøver som inneholder differensierte muskelceller [22]. På samme måte dukket 2,5-dimetylpyrazin, som gir en stekt biff-lignende smak, kun opp i prøver med godt differensierte muskelceller [22].

Tekstur forblir en betydelig utfordring. Laboratoriedyrkede muskelfibre har en tendens til å inneholde embryonale eller neonatale proteiner i stedet for de modne proteinene som finnes i tradisjonelt kjøtt. Teknikker som elektrisk eller mekanisk stimulering kan forbedre proteinkvaliteten ved å øke myofiberdiameteren, men å skalere disse metodene for kommersiell produksjon er fortsatt under undersøkelse [1].

Disse tilpasningene i ernæring og sensoriske egenskaper fremhever viktigheten av å opprettholde strenge sikkerhetsprotokoller, som adresseres gjennom regulatoriske tiltak.

Regulatoriske krav for næringslevering

Måten næringsstoffer leveres under produksjonen påvirker ikke bare kvaliteten - det påvirker også sikkerheten direkte. Dette gjør reguleringskontroll til en kritisk del av prosessen. Risikoer inkluderer potensiell kjemisk forurensning fra medieingredienser, bioreaktormaterialer og rester som blir igjen under prosessering [20].

Sterilitet er en topp prioritet. Mykoplasma, en patogen bakterie, finnes i 5% til 35% av cellelinjer over hele verden [21], noe som gjør grundig screening og desinfeksjon essensielt. Bioreaktorer må inkludere steriliseringssystemer som steam-in-place og clean-in-place teknologier for å opprettholde aseptiske forhold [3].

Bransjen beveger seg også mot serumfrie medier, delvis for å adressere sikkerhetsbekymringer.For eksempel, GOOD Meat gikk over til serumfritt medium for sitt dyrkede kyllingkjøtt, og fikk godkjenning i Singapore tidlig i 2023 [1]. Dette tiltaket reduserer risikoen for forurensning knyttet til komponenter avledet fra dyr og er i tråd med strengere sikkerhetsstandarder.

Kjemisk resttesting er et annet kritisk område. Studier på konvensjonelt kjøtt har avslørt antibiotikarester - som ciprofloxacin og tetracyklin - på nivåer som overstiger anbefalte grenser [3]. Tilsvarende må produsenter av dyrket kjøtt implementere strenge testprotokoller for å oppdage rester fra vekstmedier, antibiotika og andre kjemikalier brukt under produksjonen.

Overvåking av genetisk stabilitet er like viktig. Over tid kan mutasjoner eller genetisk drift i cellekulturer føre til tap av essensielle funksjoner, redusert næringskvalitet, eller til og med potensielt skadelige endringer.Regelmessige genetiske kontroller bidrar til å sikre at kultiverte celler opprettholder sine tiltenkte egenskaper gjennom produksjonssykluser [3].

Det regulatoriske rammeverket for kultivert kjøtt utvikler seg raskt. I 2022 ble UPSIDE Foods det første selskapet som mottok FDA-godkjenning for sin cellebaserte kylling i U.S. [20]. Singapore, Israel og Storbritannia fremmer også sine godkjenningsprosesser [10]. Imidlertid er omfattende retningslinjer som dekker alle aspekter av produksjonen fortsatt under utvikling, noe som krever tett samarbeid mellom forskere og regulerende organer [3].

For å støtte disse innsatsene blir digitale matsikkerhetsteknologier stadig viktigere.Avanserte overvåkingssystemer integrert i bioreaktorer kan oppdage forurensning i sanntid, og sikrer konsekvent kvalitet og overholdelse av forskrifter [3].

Konklusjon

Levering av næringsstoffer er kjernen i cellevekst, smak, tekstur og sikkerhet i produksjon av dyrket kjøtt. I hjertet av denne prosessen ligger cellekulturmedier, som spiller en kritisk rolle i å forme industriens suksess på kort sikt. Både økonomiske og tekniske aspekter ved næringsstofflevering legger grunnlaget for mulighetene og utfordringene som diskuteres her.

Et av de mest presserende målene er å redusere kostnadene for medier. Nåværende medisinske formuleringer kan koste rundt £320 per liter, men målet er å redusere dette til mindre enn £0,20 per liter [1].Selskaper har allerede gjort fremskritt ved å gå over til serumfrie produksjonssystemer, og bevist at dyrefri næringslevering ikke bare er mulig, men også kommersielt gjennomførbart.

Imidlertid introduserer oppskalering av produksjonen nye utfordringer. Store bioreaktorer, for eksempel, må opprettholde sterilitet og sikre jevn oksygenlevering - problemer som krever innovative ingeniørløsninger. Bransjens overgang til matvarekvalitetsingredienser, som demonstrert av Nutrecos spesialiserte anlegg lansert i 2024 [23], fremhever en forpliktelse til å skalere opp bærekraftig.

Næringslevering gjør det også mulig for produsenter å finjustere ernæringsprofiler og sensoriske kvaliteter, og baner vei for sunnere og mer attraktive produkter. Den virkelige utfordringen er imidlertid ikke bare å fase ut dyreavledede komponenter, men å gjøre det rimelig mens man raffinerer formuleringer for å maksimere produktiviteten [1].

Som diskutert er næringslevering en hjørnestein i cellevekst, produktkvalitet og skalerbarhet. For å møte disse kravene er samarbeid mellom forskere, produsenter og regulatorer avgjørende. Ved å jobbe sammen kan industrien utvikle kostnadseffektive og skalerbare næringsleveringssystemer som oppfyller strenge sikkerhetsstandarder og er i tråd med forbrukernes forventninger. Grunnlaget er lagt; nå handler det om å bygge infrastrukturen for å støtte den voksende appetitten for bærekraftig protein.

Vanlige spørsmål

Hvilke utfordringer oppstår ved å få oksygen til dyrkede kjøttceller, og hvordan overvinnes de?

Å levere oksygen til dyrkede kjøttceller byr på unike utfordringer. Tette cellestrukturer begrenser ofte hvor godt oksygen kan diffundere, og blandeteknikker som er ment å forbedre oksygentransporten kan noen ganger skade cellene i stedet.

For å møte disse utfordringene, utforsker forskere banebrytende løsninger. Disse inkluderer sofistikerte bioreaktordesign som forbedrer oksygenfordelingen og spesialiserte oksygenbærere for å sikre at cellene får det oksygenet som kreves for riktig vekst. Disse innsatsene baner vei for en mer effektiv og bærekraftig tilnærming til produksjon av dyrket kjøtt.

Hva er fordelene med å bytte til serumfritt, matgodkjent medium i produksjon av dyrket kjøtt?

Å bytte til serumfritt, matgodkjent medium i produksjonen av dyrket kjøtt gir noen store fordeler. For det første reduserer det produksjonskostnadene ved å fjerne behovet for dyrt serum avledet fra dyr - historisk sett en av de dyreste delene av prosessen. Denne endringen gjør dyrket kjøtt mer tilgjengelig og lettere å skalere, og baner vei for at det kan nå flere mennesker.

Men fordelene stopper ikke der.Denne endringen er også i tråd med etiske og miljøvennlige praksiser. Ved å eliminere ingredienser avledet fra dyr, støtter det dyrevennlig produksjon samtidig som det reduserer miljøpåvirkningen. I tillegg er dyrket kjøtt produsert på denne måten fri for antibiotika, og tilbyr et renere, mer etisk proteinalternativ for de som bryr seg om hva som er på tallerkenen deres og hvordan det kom dit.

Hva er forskjellene mellom batch, fed-batch og perfusjonssystemer i produksjon av dyrket kjøtt, og hvordan påvirker de skalerbarhet?

Metoden for å levere næringsstoffer til cellene er en nøkkelfaktor i veksten og effektiviteten av dyrket kjøttproduksjon. La oss bryte ned de viktigste tilnærmingene:

  • Batch-systemer: Disse involverer å tilsette alle nødvendige næringsstoffer i starten. Selv om de er enkle, har de en ulempe - næringsstoffene blir brukt opp over tid, noe som begrenser hvor mye cellene kan vokse.
  • Fed-batch-systemer: Her tilsettes friske næringsstoffer med jevne mellomrom under dyrkingsprosessen. Denne tilnærmingen støtter høyere celletettheter og avkastning, noe som gjør det til et mer praktisk alternativ for oppskalering av produksjonen.
  • Perfusjonssystemer: Disse tilfører kontinuerlig næringsstoffer samtidig som avfall fjernes. Denne oppsettet tillater enda større celletettheter og jevn produktkvalitet. Imidlertid medfører det økt kompleksitet og høyere kostnader.

Når det gjelder storskala produksjon, fed-batch og perfusjonssystemer er ofte foretrukket, da de opprettholder høyere produktivitetsnivåer og er bedre egnet for kommersiell bruk. Når det er sagt, avhenger valget mellom disse systemene til syvende og sist av å finne den rette balansen mellom skalerbarhet, kompleksitet og kostnad.

Relaterte innlegg

Forrige Neste
Author David Bell

About the Author

David Bell is the founder of Cultigen Group (parent of Cultivated Meat Shop) and contributing author on all the latest news. With over 25 years in business, founding & exiting several technology startups, he started Cultigen Group in anticipation of the coming regulatory approvals needed for this industry to blossom.

David has been a vegan since 2012 and so finds the space fascinating and fitting to be involved in... "It's exciting to envisage a future in which anyone can eat meat, whilst maintaining the morals around animal cruelty which first shifted my focus all those years ago"