Carne sem animais: O potencial do laboratório de carne e da substituição de carne

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Por milhares de anos, os humanos dependeram dos animais para converter a energia das
plantas em carne. No entanto, isso é ineficiente e prejudicial ao meio ambiente. E se a carne e produtos semelhantes pudessem ser produzidos sem a necessidade de grandes rebanhos de gado?

Podemos produzir carne sem matar animais?

Todos os animais começam como um grupo de células-tronco. Essas células são capazes de se dividirem e se desenvolverem em muitos tipos de células diferentes.

O potencial das células-tronco

Células-tronco de embriões são particularmente flexíveis e capazes
de se transformarem em praticamente qualquer tipo de célula. Um pequeno número dessas células-tronco é retido até a idade adulta e é usado para manter e reparar os tecidos que constituem o corpo do adulto.

Ao extrair e cultivar essas células fora do corpo animal, os cientistas conseguiram
"produzir" carne no laboratório! Como?

A carne é feita de músculo. Portanto, para produzir carne, de fato, precisamos cultivar
células musculares:

  • As células-tronco são coletadas do animal a partir de um embrião ou de um músculo
    adulto
  • As células são primeiro cultivadas em pequenos pratos, sob condições ambientais
    específicas, na presença de nutrientes e proteínas específicas. É esse \definition{meio de
    cultura}{culture medium} que instrui as células-tronco a se desenvolverem em células
    musculares
  • As células são transferidas para um grande tanque chamado de biorreator, onde continuam a crescer e a se dividirem
  • As células no biorreator são cultivadas em uma moldura 3D comestível, o que dá ao produto final sua estrutura carnuda
Produção de carne cultivada

A carne produzida dessa forma é muito mais eficiente do que aquela produzida em fazendas de criação de animais. Por quê?


A carne cultivada usa significativamente menos espaço do que as fazendas de criação de animais tradicionais, e apenas os animais que doam as células-tronco precisarão ser criados. Isso também tem o potencial de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e o consumo de água inerentes à produção convencional de animais.

Ao adicionar diferentes nutrientes ao meio de cultura, o valor nutricional da carne de laboratório pode ser ajustado. Por exemplo, as não saudáveis gorduras saturadas encontradas na carne animal poderiam ser substituídas por outros componentes mais saudáveis como
ômega-3.

Como as células são cultivadas em um ambiente estéril e controlado, a carne produzida em laboratório não requer antibióticos.

Então, por que a carne de laboratório não chegou aos nossos supermercados?


O desenvolvimento posterior e a adoção de fontes mais baratas de \definition{energia
limpa}{clean energy} podem ser capazes de reduzir essas limitações.

A tecnologia ainda está em seus estágios iniciais e, embora a maioria dos cientistas
concorde que a carne cultivada seria menos prejudicial ao meio ambiente do que a carne bovina, não podemos depender dela para resolver os problemas associados ao consumo de carne. Portanto, mudar para carnes de menor impacto (como o frango) e proteínas de origem vegetal permanece, ainda, uma opção mais sustentável.

Podemos fazer carne utilizando plantas?

Em todo o mundo, há uma corrida para desenvolver alternativas convincentes de carne usando plantas. Muitos já chegaram aos supermercados, desde hambúrgueres que
“sangram” suco de beterraba até “ovos” feitos de feijão-mungo.

Hambúrgueres vegetais

Ao combinar e processar ingredientes de origem vegetal, essas empresas esperam criar
alimentos ricos em proteínas com o mesmo sabor e textura dos produtos de origem animal, sem o impacto ambiental.

Para fazer isso, os pesquisadores precisam entender a carne em escala molecular. Por exemplo, a empresa de carnes vegetais Impossible Foods identificou uma pequena molécula rica em ferro chamada heme como um componente chave da carne animal. Heme é a molécula que transporta oxigênio pelo corpo e é superabundante no músculo animal.

O heme também é encontrado naturalmente nas plantas de soja, em uma proteína chamada leg-hemoglobina. Ao combinar esse heme à base de plantas com proteína de soja e batata, junto com óleos vegetais e aglutinantes, a equipe produziu um hambúrguer carnudo que usa 96% menos terra, 87% menos água e causa 89% menos emissões de gases de efeito estufa.

Para fazer heme suficiente com baixo custo e mínimo uso da terra, a empresa conta com um fungo especial: a levedura. Ao inserir o gene do heme da soja nas células de levedura, o fungo pode ser “ensinado” a produzir a molécula. A levedura é, então, cultivada em um biorreator, semelhante ao usado para crescer carne de laboratório, e começa a produzir heme em escala industrial.

Fazendo a "Carne Impossível"

Como os fungos podem fazer carne?

O uso de micróbios para fazer comida humana não é novidade. Por séculos, temos contado com eles para todo tipo de produto, do pão à cerveja e ao iogurte! Micróbios também são usados na biotecnologia industrial para produzir vários medicamentos e aditivos alimentares.

Micróbios em biotecnologia

Impossible Foods não é a única equipe que usa leveduras geneticamente modificadas para imitar produtos de origem animal. Por exemplo, a Perfect Day Foods desenvolveu produtos lácteos usando microfungos, e a Clara Foods
espera usar levedura modificada para fazer ovos livres de componentes animais.

Micróbios podem ser geneticamente modificados para produzirem moléculas específicas com relativa facilidade. Mas as proteínas comestíveis também podem ser produzidas por fungos sem engenharia genética.

Qual dos seguintes alimentos contém proteínas de fungos que ocorrem naturalmente?


A micoproteína encontrada no Quorn é produzida naturalmente
por um fungo do solo. A micoproteína é uma das alternativas mais eficientes aos produtos de origem animal em termos de uso de terra e água e contém mais proteína do que muitas outras fontes de proteína de origem vegetal.

Conteúdo da proteína de diferentes fontes

11% do impacto geral do Quorn vem do cultivo de safras, principalmente trigo, para
alimentar o fungo. Em vez disso, cultivar esse fungo em resíduos orgânicos reduziria ainda mais o impacto ambiental dessa proteína.

Até agora, todas as fontes de proteína que discutimos usam plantas em algum ponto ao
longo da linha de produção – até mesmo o lixo orgânico usado para cultivar micoproteínas é feito de plantas.

As plantas geralmente estão na base da cadeia alimentar porque obtêm sua energia diretamente do sol. No entanto, elas não são muito eficientes para fazer isso: a quantidade máxima de energia solar que as plantas podem
realmente converter em biomassa é 6%, e geralmente elas convertem muito menos. Mas e se pudéssemos usar outra coisa para capturar essa energia com mais eficiência?

Fazendo proteína a partir da água e do ar?

E se pudéssemos fazer proteína apenas a partir do sol, da água, de nutrientes básicos e do ar – sem plantas ou animais envolvidos?

A Solar Foods é uma empresa que tem o objetivo de fazer justamente isso, usando um grupo específico de bactérias que transformam hidrogênio, CO₂ e nitrogênio em proteína! Como?!

A eletricidade, produzida a partir de painéis solares, é usada para separar a água em hidrogênio e oxigênio. Esse hidrogênio, então, fornece energia para as bactérias transformarem CO₂ e nitrogênio do ar em proteína.

Como as bactérias produzem proteínas

Esse processo é significativamente mais eficiente do que produzir proteína vegetal,
ainda mais de criação animal!
De acordo com a Solar Foods, esse método usa até 100x menos água, 60x menos terra e libera 5x menos de CO₂equivalentes do que plantas!

Ao reduzir as necessidades de terra para a produção de alimentos, a vida selvagem poderia ser reintroduzida em áreas que haviam sido desmatadas para a agricultura,
aumentando a capacidade de armazenamento de carbono, a saúde do solo e muitos outros serviços do ecossistema.

Conclusão

À medida que continuamos a desenvolver esses interessantes substitutos de carne, o sonho de um futuro sem criação animal está se tornando cada vez mais possível. No entanto, algumas dessas inovações requerem uma quantidade considerável de energia, e mais pesquisas são necessárias para que muitos desses produtos sejam amplamente disponibilizados a baixo custo.

Até agora, vimos como a produção de alimentos pode se tornar mais sustentável. E quanto
ao resto da cadeia de abastecimento?

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