Достигнут прогресс во всех аспектах производства культивированного мяса — от формулировки среды до клеточных линий. Но экономика не сойдется, если отрасль не разработает новые биореакторы, специально предназначенные для производства продуктов питания большого объема и низкой стоимости, в отличие от фармацевтики с малым объемом и высокой стоимостью, говорит Mission Barns.
Основанная в 2018 году бывшим ученым Eat Just Эйтаном Фишером, компания Mission Barns из Сан-Франциско выращивает культивированный свиной жир в собственных биореакторах, которые, как утверждается, могут значительно повысить эффективность производственного процесса. Затем этот жир комбинируется с растительными белками для создания мясных альтернатив, таких как сосиски и бекон.
В ожидании регуляторного одобрения компания планирует запустить готовые продукты в нескольких точках продаж в следующем году, чтобы подтвердить свой продукт и процесс; в конечном итоге она стремится стать B2B-поставщиком жира для индустрии растительного и культивированного мяса.
В отличие от некоторых других стартапов в этой области, Mission Barns не занимается генетической модификацией естественно адгезивных клеток (которым необходимо прикрепляться к чему-либо для роста), чтобы они могли расти в стандартных биореакторах с мешалкой в жидкой суспензии, рассказал вице-президент по технологиям Саам Шахрокхи AgFunderNews.
«Мы разрабатываем системы для работы с клетками, а не модифицируем клетки для работы с традиционными системами [биореакторами]. Существующие биореакторы не могут эффективно использоваться для производства не-ГМ культивированных мышц и жира».
Плюсы и минусы существующих биореакторов
Биореакторы со встряхиваемым резервуаром для суспензии одиночных клеток могут достигать высокой плотности клеток и упрощать сбор клеток, говорит Шахрокхи, который был первым сотрудником Mission Barns, привлекшей на сегодняшний день 60 миллионов долларов от инвесторов, включая Lever VC, Gullspång Re и нераскрытую европейскую мясную компанию.
Однако эти биореакторы плохо подходят для жировых клеток, которые становятся плавучими и скапливаются на поверхности жидкости в биореакторе, потребляя местные питательные вещества и кислород и нарушая однородность сосуда, отметил Шахрокхи. Ускорение скорости перемешивания может помочь, но это может повредить клетки.
Биореакторы для суспензии одиночных клеток также плохо оборудованы для облегчения дифференциации клеток и формирования тканей, объяснил Шахрокхи. «Адгезивные клеточные культуры необходимы для формирования тканей и интеграции со съедобными каркасами, позволяя как пролиферации, так и формированию тканей происходить в одном производственном сосуде».
При этом текущие адгезивные системы не предназначены для крупномасштабной клеточной культуры, а сбор клеток может быть чрезвычайно сложным, утверждает он. «В настоящее время нет доступных готовых адгезивных конструкций для крупномасштабной клеточной культуры».
«Система клеточной культуры, которая решает ограничения существующих адгезивных и суспензионных биореакторов»
Чтобы объединить лучшие качества обоих миров, Mission Barns разработала новый адгезивный биореактор, который «соответствует естественному, предпочтительному способу роста клеток», объяснил он. «Мы создали систему клеточной культуры, которая решает ограничения существующих адгезивных и суспензионных биореакторов и позволяет нам масштабировать производство культивированного мяса или жира без необходимости модифицировать клетки и сталкиваться с сопутствующими препятствиями при масштабировании».
Благодаря эффективному массопереносу и плотной упаковке клеток, биореактор Mission Barns обладает высокой объемной продуктивностью без ущерба для сбора урожая, заявил Шахрокхи, добавив, что компания также разработала безживотную среду для культивирования клеток и использует не-ГМО клетки.
«Мы упростили процесс сбора, позволяя эффективно собирать клетки с многоразового субстрата. Наш биореактор также имеет потенциал для выращивания и сбора продуктов из цельных тканей».
Ключевым моментом является то, что его можно масштабировать для промышленного производства. «Даже на больших масштабах среда может быть тщательно перемешана без воздействия на клетки чрезмерных сдвиговых сил.
«Наш биореактор также разделяет поток клеток от потока жидкости [например, среды], так как клетки прикреплены к субстрату, и разработан так, чтобы пространство, в котором растут клетки, не препятствовало способности жидкости течь через биореактор», добавил Шахрокхи, отметив, что Mission Barns использует безживотные, «дешевые, пищевые» реагенты и субстраты для покрытия, промывки и сбора.
Он добавил: «Есть много преимуществ в том, что поток клеток отделен от потока жидкости; у вас уже как бы встроена перфузия в ваш биореактор [что облегчает циркуляцию среды, так как вам не нужно отделять ее от клеток, которые прикреплены к субстрату]».
Процесс сбора «очень прост», продолжил он. «Мы просто закачиваем раствор диссоциации, который отделяет клетки от нашего многоразового пищевого субстрата, а затем выкачиваем клетки вместе с раствором диссоциации. На этом этапе вы обрабатываете их так же, как и клетки, выращенные в суспензионной культуре. Разница в том, что клетки в нашей системе уже дифференцированы [в жировые клетки]».
Выращивание жира против мышц
Что касается решения Mission Barns сосредоточиться сначала на выращивании жира, а не мышц, он сказал: «Одним из преимуществ является то, что вы можете снизить затраты на среду, потому что вы используете в основном глюкозу, а не аминокислоты, в качестве источника питания, поэтому стоимость нашей среды составляет однозначные цифры долларов за литр. Кроме того, потребность жировых клеток в кислороде значительно ниже, чем у мышечных клеток.
«Когда дело доходит до дифференциации и созревания, нам не нужно создавать миотубы [мышечную ткань]. Вместо этого нам просто нужно привести клетки в состояние метаболизма, где они заполняют свои липидные капли жиром. С механической точки зрения это значительно менее сложно».
Он добавил: «С клетками также немного легче работать по сравнению с клетками, которые становятся мышечными. Сейчас мы сосредоточены на свином жире, но преимущество нашего биореактора в том, что он не зависит от клеточной линии, поэтому большая часть наших разработок применима к жиру всех видов. Биореактор также может использоваться для мышечных клеток».
Прогресс на сегодняшний день
На сегодняшний день Mission Barns провела более 100 успешных запусков на своем пилотном объекте в Сан-Франциско и утверждает, что при дальнейшем улучшении эффективности использования среды, инновациях в масштабировании биопроцесса и оптимизации цепочки поставок сырья она может достичь паритета цен с обычной свининой.
По словам заместителя генерального директора Сесилии Чанг:
«У нас двойная бизнес-модель. В сегменте B2C мы можем быстро выйти на рынок и запустить наши доказательства концепции, что также позволяет нам продемонстрировать потенциальным B2B-партнерам интерес потребителей к такого рода продуктам.
А в сегменте B2B это критический способ для нас расти и масштабироваться быстрее с легким подходом к активам. Наша модель будет заключаться в лицензировании технологий, не только нового биореактора, но и множества других собственных разработок, которые мы создали в технологическом стеке, крупным игрокам, у которых уже есть существующая инфраструктура и возможности, маркетинг, дистрибуция и так далее.
«Затем они сами производили бы жир Mission и использовали его в своих собственных готовых продуктах».
Что касается того, захотят ли существующие бренды альтернативного мяса пойти на компромисс со своими 100% растительными принципами, используя культивированный животный жир, даже если при его производстве не было причинено вреда животным, она сказала: «Я думаю, мы говорим о создании новой категории. Для большинства потребителей [которые не являются веганами или вегетарианцами] важно, чтобы еда была вкусной и, в идеале, полезной для них, устойчивой и гуманной».
И, что примечательно, очень небольшие количества животного жира — который легче и быстрее выращивать, чем мышечную ткань — могут значительно повлиять на опыт употребления мясных альтернатив, утверждает она.
«На основе проведенных нами сенсорных тестов мы можем добиться значительного и ощутимого улучшения сенсорных характеристик в растительном продукте с относительно небольшим количеством культивированного жира, поскольку он содержит много летучих соединений и ароматов, которые мы ассоциируем с вкусом мяса».
На вопрос о регуляторном процессе Шахрокхи сказал: «Мы уже некоторое время взаимодействуем с FDA и ожидаем получить одобрение в ближайшее время».
«Это поистине революционная технология»
Отступая, чтобы взглянуть на сферу культивированного мяса в целом, Чанг сказала: «Было много ажиотажа вокруг этого направления, и, возможно, это привело некоторых людей к нереалистичным ожиданиям относительно прогресса и скорости развития отрасли.
«Это поистине революционная технология; мы разбираемся, как выращивать настоящее мясо без животного в масштабах, и реальность такова, что это не занимает пять лет. Если вы посмотрите на развитие солнечной энергетики, электромобилей и других новых отраслей, им потребовалось много лет для роста и развития, поэтому ожидать, что культивированное мясо появится на каждой полке Walmart через пять лет, вероятно, никогда не было реалистичным. То, что мы видим сейчас, — это корректировка ожиданий и реалистичности для отрасли».
Она добавила: «Определенно есть инвесторы, которые видят долгосрочный потенциал этого направления и мыслят стратегически. Они верят в трансформационную силу культивированного мяса и ищут людей с реалистичными сроками и уникальными технологическими платформами, такими как наша, которые могут добиться успеха в этой сфере».