Difesa del dottorato di ricerca BME: Jordan D. Jones: "Dalla fattoria al laboratorio: il potenziale delle foglie di piante decellularizzate per la produzione di carne sostenibile"

"Dalla fattoria al laboratorio: il potenziale delle foglie decellularizzate delle piante per la produzione sostenibile di carne" -Jordan D. Jones '15, G'22

Entro il 2050 la popolazione globale supererà i terreni agricoli. Questa realtà incombente richiede importanti modifiche ai metodi agricoli, compresa la produzione agricola e di bestiame. L’agricoltura cellulare potrebbe produrre carne coltivata in laboratorio. Il raggiungimento della produzione su scala commerciale di prodotti a base di carne strutturati richiede un'impalcatura commestibile per ridurre il numero di fasi di lavorazione e migliorare il prodotto. Grazie alla loro convenienza, familiarità e accessibilità, le foglie di spinaci decellularizzate emergono come un’opzione interessante.

Precedenti ricerche hanno dimostrato che possono supportare la crescita di numerosi tipi di cellule. In questa tesi, cellule satelliti primarie bovine sono state coltivate su foglie di spinaci decellularizzate e vetro rivestito di gelatina per 7 e 14 giorni. Dopo 14 giorni, il 99% delle cellule era vivo, il 25% esprimeva la catena pesante della miosina e l'allineamento kappa medio del citoscheletro era 0,71±0,1. Questi risultati implicano che gli spinaci decellularizzati possono essere utilizzati come impalcatura, tuttavia, non è sicuro se siano sicuri da mangiare. L'approccio di decellularizzazione delineato all'interno ha prodotto una qualità di decellularizzazione paragonabile al metodo di decellularizzazione convenzionale basato su detergente, pur mantenendo la struttura di cellulosa della foglia. Le cellule satellite bovine primarie coltivate su scaffold creati utilizzando il metodo modificato per 7 giorni avevano una vitalità del 97,4%. Questi risultati suggeriscono che il nuovo metodo di decellularizzazione è efficace e aderisce più da vicino alle norme sulla sicurezza alimentare e potrebbe far avanzare l’agricoltura cellulare e la produzione di carne coltivata. La buccia di mais, un comune prodotto di scarto alimentare, è stata esplorata per il suo potenziale nel dirigere l'allineamento cellulare. Tuttavia, la ricerca ha scoperto che sia gli scaffold di spinaci che quelli di mais presentavano sfide nel raggiungimento dell'allineamento cellulare e dell'indice di fusione desiderati. Gli spinaci hanno mostrato un allineamento cellulare leggermente più elevato rispetto alla buccia di mais, ma entrambi avevano nel complesso un allineamento basso. Queste somiglianze suggeriscono che la topografia ha avuto poca influenza sulle osservazioni. Nel complesso, questi risultati mostrano che esiste ancora il potenziale per l’utilizzo di piante decellularizzate. Sono necessarie ulteriori ricerche per identificare le specie vegetali ottimali per la coltura del muscolo scheletrico e la produzione sostenibile di carne.

I Membri del Comitato sono:

Tanja Dominko, DVM, PhD, relatrice di tesi

George D. Pins, PhD, presidente

Marsha W. Rolle, Ph.D.

Pamela Weathers, PhD, Biologia e Biotecnologia

Glenn R. Gaudette, PhD, Dipartimento di Ingegneria del Boston College

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