V zimních měsících může být čerstvé ovoce drahé, s měkkým ovocem, jako jsou bobule, přicházející do Spojených států ze Střední a Jižní Ameriky - někdy dokonce přeletět dovnitř. Ale co kdybyste mohli pěstovat své vlastní ovoce přímo doma a získat zdraví výhody plodin, které nelze pěstovat, nebo sezónních favoritů, aniž byste museli jíst prcinné dovážené produkty nebo brát doplňky?
To je otázka, která přiměla Lauri Reutera a jeho kolegy ve státní technologické společnosti VTT Centre pro výzkum ve Finsku, aby začali pracovat na projektu, který zcela předstírá, jak přemýšlíme o pěstování potravin. Jeho tým pracuje na tom, čemu říkají „domácí bioreaktor“ - zařízení na pracovní stůl, které teoreticky může naplnit stejný prostor ve vašem životě jako kávovar Nespresso, ale čerstvými buňkami bobule, včetně některých z rostlin to by nebylo možné kultivovat pomocí tradičních prostředků, protože se přizpůsobily životu na nepřátelských místech, jako je Arktida.
Myšlenka začala, když Reuter začal pracovat v laboratoři VTT, která pěstuje buněčné buněčné linie pro průmyslové použití ve věcech, jako je kosmetika a medicína. Bobulové buňky obsahují chemické sloučeniny, na které se spoléhají výrobci krémů a zdravotníci: finská společnost Lumene se spoléhá na prospěšné vlastnosti kultivovaných buněk morušových plodů pro některé z jejích výrobků z kůže a z buněk buněk je odvozen běžný lék proti rakovině, paklitaxel Pacific Yew. V této aplikaci pomáhá buněčná kultura produkovat dostatek bobulových a listových buněk pro zásobování trhu. Když zjistil, že jeho kolegové pracují na buněčných kulturách brusinek, jahod a morušů, zeptal se, jak chutnají. Koneckonců, jsou to skutečně jen plody rostliny, pěstované spíše v buněčné kultuře než na vinici nebo keři. Odpověď jeho kolegů? "To nevíme." Neměl bys v laboratoři nic jíst, “říká Reuter.
Jeho otázka vyvolala rozhovor o tom, jaké by to bylo pěstovat rostlinné buněčné kultury, které by bylo možné jíst ve formě buněčných kultur - a nakonec ho vedlo k ochutnávání buněk. V současnosti se rostlinné buňky používají jako chemické „továrny“ na léčiva, kosmetiku a dokonce i na některé látky určené k aromatizaci a barvení potravin. Například, kultivovaný šafrán byl používán jak pro chuť, tak pro barvu: šafrán produkující šafrán může být sklízen pouze asi týden každý rok, většinou v Íránu, a má nízký výnos, což z něj činí nejdražší koření na světě, zatímco kultivovaný šafrán lze vyrábět po celý rok. V těchto aplikacích se však chemikálie extrahují z rostlinných buněk. Myšlenka používat je tak, jak byla, byla projednána dříve v laboratořích, Reuter říká: „ale vždy byl tento předpoklad, že cena bude příliš vysoká, protože jsme předpokládali, že je budete muset pěstovat v bioreaktorech v laboratoři.“
Reuterův tým měl novou myšlenku: co když by rostlinné buňky mohly pěstovat na jídlo běžní lidé pracující mimo laboratoř? Projekt zahájili s využitím některých kultur bobulových buněk z laboratoře, včetně arktických bobulí pocházejících z Finska.
Buňky lingonberry na lžíci. (Heiko Rischer) Koneckonců, rostlinné buňky, jako je ten, který najdete v bobulích, které jíte, vyžadují pro růst relativně málo: jen minerály z prostředí, voda a cukr, které nahradí to, co by tradiční rostlina dosáhla fotosyntézou. Z těchto jednoduchých surovin vyrábí řadu užitečných mikroživin, které lze jíst v chutné formě: chutné, zářivě zbarvené rostlinné buňky, které mají texturu podobnou čistému ovoci a lze je přidat do potravin, jako je jogurt nebo smoothies. "Prostě jsme změnili způsob, jakým jsme si mysleli o našich buněčných kulturách." Přemýšleli jsme o nich jako o továrnách na léčiva, “říká Reuter. "Ale najednou jsme je začali vnímat jako potraviny."
Tým vydal vlny, když na konci roku 2016 vydal prototyp pod názvem CellPod. Jejich domácí bioreaktorový design je o velikosti stolní lampy a může každý týden produkovat asi dva šálky buněčné kultury v samostatném plastovém sáčku. Uživatelé vloží sáček, který obsahuje startér buněk, přidají vodu a zapnou bioreaktor. Udrží kulturu v optimálních podmínkách pro růst. Buňky mohou být přidávány do smoothies, smíchány do jogurtu nebo samy o sobě jako doplňky stravy, říká Reuter
Uživatel přidává rostlinnou buněčnou „kapsli“ a vodu do domácího bioreaktoru. (Niko Räty) Když konečně začal zkoušet kulturu, byl podceněn: celé rostlinné buňky mají „velmi jemnou, neutrální chuť“, říká. "Buňky mají kolem sebe tento druh celulózové stěny, takže jsou svým způsobem kapsle s dobrými věcmi."
Tým tento problém vyřešil tak, že to, co Reuter nazývá „buněčný džem“, doslova rozdrtilo buňky, aby uvolnily jejich chutné vnitřky. V tomto okamžiku bioreaktor tento krok sám neudělá, ale Reuter říká, že dostal dobrou zpětnou vazbu od dychtivých členů veřejnosti, kteří se dobrovolně účastnili testerů chuti. Říká, že lidé se zdají být pohodlnější s myšlenkou kultury rostlinných buněk než s myšlenkou kultivovaného masa - koneckonců je myšlenka pěstování rostlin doma známá.
Jahodový „buněčný džem“. (Finské centrum technického výzkumu VTT) Když byl Niko Räty, nedávný absolvent designérské školy, najat na design domácího bioreaktoru, zpočátku si myslel, že bude navrhovat malou stolní zahradu. Jakmile pochopil, o jaký projekt jde, viděl potřebu designu, který vypadal povědomě a přístupně. Mimo domácí pivo a domácí kvašení - věci, které se spoléhají na přirozeně fermentující bakterie, spíše než na buňky, které se obvykle pěstují v rostlině - se bioreaktory většinou vyskytovaly v laboratořích. Räty kreslil na pozadí v nábytkovém designu a vytvořil malý lusek se zaoblenými okraji, který připomíná lampu. Říká, že chtěl, aby se high-tech zařízení hodilo do kuchyně, „takže by to nebylo tak děsivé.“ Také ho navrhl s rostlinným světlem, aby kolem něj mohli pěstovat bylinky.
„Opravdu doufám, že se lidé dostanou zpět do centra výroby potravin, “ říká Räty. Navrhl domácího bioreaktora, aby lidem pomohl cítit se více spojen s jejich jídlem. Räty si to představí ve středu malé zahradní zahrady, která by jim dala Lidé mají snadný přístup k čerstvým produktům. Může to být jako „Spotify of food food“, kde byste mohli získat různé rostlinné buňky z předplatného za účelem pěstování celé řady potravin. Jako tvůrce se novinka projektu vzrušuje on, ale jeho potenciál pro propagaci dobrých konzervačních postupů je také důležitý, říká.
Ačkoli to všechno může znít podivně někomu, kdo zvykl jíst ovoce pěstované na vinné révě nebo keři, z jiného úhlu je to jen jiný druh zemědělství - a koneckonců, lidé zvyšovali úrodu plodin pečlivým pěstováním a pěstováním rostlin po tisíce let. . A kromě jeho bezprostředních výhod spočívajících v poskytování sezónních potravin z blízkého domova, by nám zemědělství rostlinných buněk mohlo umožnit pěstovat vysoce výživné rostliny, které v současné době nelze pěstovat pro potraviny.
Reuter říká, že rozšiřování lidské stravy je nezbytnou součástí této myšlenky. Z téměř 400 000 druhů rostlin, bez ohledu na lišejníky a řasy, lidé jedí pouze kolem 3 000. Jen několik z nich tvoří většinu z toho, co se pěstuje a konzumuje, známé jako „základní plodiny“, a změna klimatu ohrožuje jejich zdraví. "Používáme malou část rozmanitosti, kterou bychom mohli využívat, " říká. Technologie bioreaktorů v malém měřítku by se mohla změnit tím, že by se lidem umožnilo pěstovat rostlinné buňky z dříve obtížně nebo nemožně kultivovatelných, ale výživných rostlin. Rostliny arktického bobule jsou na vrcholu seznamu VTT: Arktické ostružinové, ostružinové a mramorové buňky byly některé z prvních pěstovaných v bioreaktoru. Tyto rostliny, které jsou přizpůsobeny k přežití v nepřátelských podmínkách, obsahují vysoké hladiny živin. Je obtížné růst mimo Arktidu a kultivovat je nemožné, s výjimkou určitých ročních období. Mnoho bobulí je také velmi malé, což sklízí sklizeň.
Tým VTT v současné době studuje, jak se chemické vlastnosti rostlinných buněčných kultur porovnávají s vlastnostmi „tradičních“ rostlin a bobulovin. "Kultivované buňky nejsou identické s odpovídajícími rostlinami nebo částmi rostlin, z nichž jsou získány, " říká Reuter. "Produkují mnoho cenných komplexních biomolekul, které samotné rostliny produkují, ale mnohokrát v různých složeních."
Připravené k vyzkoušení buněčných kultur, které byly zpracovány na „buněčný džem“. Zleva doprava: zelené jahodníkové buňky, lichotivé buňky, arktické ostružinové buňky, tabákové buňky, buňky ostružiníku a červené jahodové buňky. (Finské centrum technického výzkumu VTT) Z bioreaktoru, inženýrka University of Bath Marianne Ellis říká: „Je to velmi dobrý nápad, co se týče velikosti.“ Ellis, který pracuje na bioreaktorovém designu, si myslí, že malá škála zařízení týmu VTT je dosažitelnější než měřítko, které pro průmyslovou výrobu. Vidí však také potenciální potíže s pomáháním uživatelům domácích bioreaktorů při vytváření kultur, jako je udržování sterility v bioreaktoru a udržování dostatečně nízkých nákladů na zásoby. "Opravdu nemáme odhad nákladů, " říká Reuter. Tým se zaměřuje na to, aby náklady na jednu porci buněk činily přibližně stejnou částku jako na porci konvenčních bobulí - ať už jde o nákup kapsle pro domácí stroj nebo o koupi předem pěstované porce buněk.
Ellis a Reuter vidí střední půdu: „mikrobrewované“ kultury rostlinných buněk dostupné u místního prodejce, který vytváří něco jako smoothies. Konečný formát bioreaktoru by zůstal zhruba stejný, jen zvětšen, říká Reuter. To znamená, že by bioreaktory byly podle průmyslových standardů větší, ale stále velmi malé.
Je to slibný experiment v budoucnosti jídla. Podle Reutera jsou lidé nadšeni nutričním potenciálem dříve nedostupných bobulí, ale také potenciálem chutí. "Myslím si, že by to nemělo znamenat, že to nebude chutnat jako skutečná [bobule], " říká, "ale nechat to jít dál."
VTT na projektu stále pracuje a doufá, že najde kupce, který jej vezme v komerčním měřítku. Mezitím se však dostávají na dno rozdílu, který objevili mezi kultivovanými rostlinnými buňkami a buňkami pěstovanými z rostliny: když Reuter konečně ochutnal plody své práce, zjistil, že často nechutnali jako rostlina, ze které byly kultivovány. Například džem z jahodových buněk, vyrobený spíše z nediferencovaných rostlinných buněk než z buněk bobulovin, chutná spíše jako brusinka. Kultura arktické ostružiny má dřevitou chuť a některé jiné kultury chutnají trochu jako zelí.
"Nejsme pouze rozmnožovat rostlinu v bioreaktoru, ale pěstujeme velmi odlišný druh" bobule ", říká Reuter.
