سال‌هاست که رؤیای تولید گوشت بدون نیاز به کشتار حیوانات، ذهن دانشمندان و دوستداران محیط‌زیست را به خود مشغول کرده . ایده‌ای که زمانی بیشتر به داستان‌های علمی‌تخیلی می‌مانست، حالا آرام‌آرام به واقعیت نزدیک می‌شود. نخستین تلاش جدی برای تولید گوشت مصنوعی به اوایل دههٔ ۲۰۱۰ بازمی‌گردد. در سال ۲۰۱۳، پژوهشگران هلندی موفق شدند نخستین «برگر آزمایشگاهی» Lab-Grown Burger را در حضور رسانه‌ها طبخ کنند. آن برگر که هزینه‌ای در حدود ۳۰۰ هزار دلار داشت، گرچه از نظر طعم و ظاهر هنوز با گوشت واقعی فاصله داشت، اما سرآغازی شد برای موجی از پژوهش‌های نوآورانه در سراسر جهان.

چرا این‌قدر روی گوشت مصنوعی سرمایه‌گذاری می‌شود؟ چون سیستم فعلی تولید گوشت در جهان، چه از نظر اخلاقی و چه زیست‌محیطی، پایدار نیست. دام‌پروری صنعتی یکی از اصلی‌ترین عوامل تخریب جنگل‌ها، مصرف آب، آلودگی منابع، و گرمایش جهانی است. تولید یک کیلو گوشت گاو به‌طور میانگین بیش از ۱۵۰۰۰ لیتر آب نیاز دارد، و گاز متان Methane تولیدشده از دام‌ها، از دی‌اکسیدکربن هم اثر گلخانه‌ای قوی‌تری دارد. در عین حال، شرایط نگهداری دام‌ها، مخصوصاً در مزارع صنعتی، از منظر اخلاقی برای بسیاری از انسان‌ها ناپذیرفتنی است.

اما چالش اصلی در ساخت گوشت آزمایشگاهی، فراتر از تولید سادهٔ سلول‌های عضلانی بود. اگرچه دانشمندان توانسته بودند با کشت سلول‌ها، رشته‌های نازک و ابتدایی از گوشت بسازند، اما هنوز راه زیادی تا تولید تکه‌های واقعی گوشت – مثل فیله یا ناگت – باقی مانده بود. دلیل این فاصله، نبود زیرساخت‌های زیستی مثل رگ‌های خونی در بافت‌های رشد یافته بود. سلول‌ها بدون تغذیه و اکسیژن‌رسانی مناسب، در عمق بافت زنده نمی‌مانند. و اینجاست که پژوهش تازه‌ای از ژاپن، نقطهٔ عطفی رقم زده است.

رگ‌های توخالی؛ راز زنده نگه‌داشتن گوشت واقعی

در پژوهشی نوآورانه، گروهی از مهندسان زیست‌پزشکی از دانشگاه توکیو، توانستند با استفاده از الیاف توخالی Hollow Fibers که پیش‌تر در دستگاه‌های تصفیه آب و دیالیز Dialysis کاربرد داشتند، مشکل اساسی تغذیهٔ بافت‌های گوشتی را حل کنند. این الیاف مانند رگ‌های مصنوعی عمل می‌کنند و به شکل شبکه‌ای دقیق در میان سلول‌های مرغ قرار می‌گیرند. به کمک یک سامانهٔ رباتیک بسیار دقیق، این الیاف به‌گونه‌ای در بافت جای‌گذاری شدند که جریان مواد مغذی و اکسیژن را تا عمق سلول‌ها ممکن ساختند.

نتیجه؟ تولید یک تکه گوشت ۱۰ گرمی با ساختاری نسبتاً ضخیم و واقعی – چیزی به اندازهٔ یک ناگت واقعی – از سلول‌های فیبروبلاست Fibroblast Cells مرغ که نقش ساختاردهی به بافت را دارند. آزمایش‌های پروتئینی نشان دادند که این گوشت نه‌تنها زنده و سالم رشد کرده، بلکه از نظر طعم و بافت هم به گوشت واقعی نزدیک‌تر شده است.

از ناگت تا نجات زمین؛ چرا این تحقیق مهم است؟

بخش بزرگی از بحران‌های زیست‌محیطی امروز، ریشه در شیوه‌های سنتی تولید گوشت دارد. در حالی که جمعیت جهان رو به افزایش است، منابع آب، زمین و انرژی محدودتر از همیشه‌اند. اگر بتوان گوشت را بدون دام‌پروری و بدون کشتار تولید کرد، نه‌تنها از فشار بر طبیعت کاسته می‌شود، بلکه مسئلهٔ اخلاق در مصرف غذا نیز به شکلی اساسی دگرگون خواهد شد. این نوع گوشت پرورشی می‌تواند همچنین به افرادی که به دلیل باورهای اخلاقی، مذهبی یا بهداشتی از خوردن گوشت اجتناب می‌کنند، گزینه‌ای قابل‌قبول ارائه دهد.

چالش‌هایی که همچنان پابرجا هستند

با این حال، راه پیش‌روی گوشت‌های آزمایشگاهی، صاف و ساده نیست. هنوز مسائل اقتصادی و فرهنگی زیادی وجود دارند. هزینهٔ بالا برای رعایت استانداردهای غذایی و بهداشتی در محیط‌های آزمایشگاهی، یکی از موانع مهم است. یک پژوهش در سال ۲۰۲۳ نشان داد که در حال حاضر، اگر همهٔ فاکتورهای لازم برای تولید بهداشتی گوشت مصنوعی در نظر گرفته شود، ممکن است این شیوه پرهزینه‌تر از تولید صنعتی سنتی باشد. از سوی دیگر، بسیاری از مردم هنوز در برابر خوردن «گوشت آزمایشگاهی» احساس خوبی ندارند و آن را مصنوعی یا غیرطبیعی می‌دانند.

فراتر از غذا: کاربردهای پزشکی در دل یک ناگت

اما جذاب‌ترین بخش این پژوهش فقط در ناگت مرغ خلاصه نمی‌شود. تکنولوژی استفاده‌شده در این پروژه، می‌تواند در آینده نقش مهمی در پزشکی بازساختی Regenerative Medicine ایفا کند. توانایی ساخت بافت‌های ضخیم با تغذیهٔ سلولی منظم، یعنی می‌توان امید داشت در آیندهٔ نه‌چندان دور، اندام‌هایی مانند پوست، عضله یا حتی کلیه، در آزمایشگاه ساخته شوند. همچنین در زمینهٔ رباتیک نرم Soft Robotics، از این نوع بافت‌های قابل انعطاف و تغذیه‌شونده می‌توان در ساخت اندام‌های مصنوعی بسیار پیشرفته بهره گرفت.

قتی مهندسی زیستی، آیندهٔ غذا را می‌سازد

پژوهش‌های جدید نشان می‌دهند که با ترکیب مهندسی ریزساختارها، زیست‌فناوری و رباتیک، می‌توان از دنیای خیال‌پردازی‌های علمی‌تخیلی فاصله گرفت و به واقعیت بسیار نزدیک شد. تکه‌ای از گوشت مرغ، رشد یافته در آزمایشگاه، نه‌تنها از نظر ظاهری بلکه از نظر بافت و طعم، به گوشت طبیعی شباهت پیدا کرده است. این دستاورد گامی شگرف در مسیر غذاهای بدون کشتار است و نویدبخش آینده‌ای است که در آن، غذا، اخلاق، طبیعت و فناوری، هم‌سو خواهند بود.

منبع: Trends in Biotechnology