Na calada do inverno, frutas frescas podem ser caras, com frutas macias como frutas vindas dos Estados Unidos e da América Central - às vezes até chegando de avião. Mas e se você pudesse cultivar sua própria fruta em casa, recebendo a saúde? benefícios de frutos impossíveis de cultivar ou favoritos fora de época sem ter que comer produtos importados caros ou tomar suplementos?
Essa é a pergunta que levou Lauri Reuter e seus colegas da empresa de tecnologia estatal VTT Technical Research Center da Finlândia a começar a trabalhar em um projeto que reinventa totalmente a maneira como pensamos em cultivar alimentos. Sua equipe está trabalhando no que eles chamam de "biorreator doméstico" - um aparelho de bancada que pode, em teoria, preencher o mesmo espaço em sua vida como uma máquina de café Nespresso para café, mas com novas células de berry, incluindo algumas de plantas isso seria impossível de se cultivar usando os meios tradicionais por causa de suas adaptações à vida em lugares hostis como o Ártico.
A ideia começou quando Reuter começou a trabalhar em um laboratório da VTT que cultiva linhagens de células vegetais para uso industrial em coisas como cosméticos e remédios. As células das bagas contêm compostos químicos que os fabricantes de loção e profissionais de saúde confiam: a empresa finlandesa Lumene confia nas propriedades benéficas das células cloudberry cultivadas para alguns de seus produtos de pele, e uma droga comum contra o câncer, o paclitaxel, é derivada das células do Teixo Do Pacífico. Nesta aplicação, a cultura de células ajuda a produzir células de bagas e folhas suficientes para abastecer o mercado. Quando ele descobriu que seus colegas estavam trabalhando em culturas de células de mirtilo, morango e amora silvestre, ele perguntou do que eles tinham gosto. Afinal, eles são efetivamente apenas o fruto de uma planta, cultivada em uma cultura de células e não na videira ou no mato. Resposta dos seus colegas? “Nós não sabemos. Você não deve comer nada no laboratório ”, diz Reuter.
Sua pergunta provocou uma conversa sobre como seria cultivar culturas de células vegetais que pudessem ser ingeridas na forma de cultura celular - e, eventualmente, levá-lo a provar as células. Atualmente, as células vegetais são usadas como “fábricas” químicas para drogas, cosméticos e até mesmo alguns condimentos e corantes alimentares. Por exemplo, o açafrão cultivado tem sido usado tanto para sabor quanto para cor: o açafrão produtor de açafrão só pode ser colhido por cerca de uma semana a cada ano, principalmente no Irã, e tem baixo rendimento, tornando-o o tempero mais caro do mundo, enquanto o açafrão cultivado pode ser produzido durante todo o ano. Mas nessas aplicações, os produtos químicos são extraídos das células da planta. A ideia de usá-los como é já havia sido discutida antes em laboratórios, diz Reuter, “mas sempre houve essa suposição de que o preço seria alto demais, porque presumimos que você teria que cultivá-los em biorreatores no laboratório”.
A equipe de Reuter tinha uma nova ideia: e se as células vegetais pudessem ser cultivadas para alimentos por pessoas comuns trabalhando fora do laboratório? Eles começaram o projeto usando algumas das culturas de células de berry do laboratório, incluindo as bagas do Ártico nativas da Finlândia.
Células de mirtilo em uma colher. (Heiko Rischer) Afinal de contas, as células vegetais, como as que se encontram nas bagas que você come, requerem relativamente pouco para crescer: apenas minerais do meio ambiente, água e açúcar para substituir o que uma planta tradicional faria através da fotossíntese. O que eles produzem a partir desses ingredientes simples é uma série de micronutrientes benéficos que podem ser ingeridos em uma forma deliciosa: células vegetais saborosas e coloridas que têm uma textura semelhante a purê de frutas e podem ser adicionadas a alimentos como iogurte ou smoothies. “Nós apenas mudamos a maneira como pensamos sobre nossas culturas de células. Nós pensávamos neles como fábricas de células para produtos farmacêuticos ”, diz Reuter. "Mas, de repente, começamos a vê-los como alimentos".
A equipe fez ondas quando lançou um protótipo no final de 2016 sob o nome CellPod. Seu projeto de biorreator em casa é aproximadamente do tamanho de um candeeiro de mesa e pode produzir cerca de duas xícaras de cultura celular a cada semana, em um saco plástico autônomo. Os usuários inserem o saco, que contém o iniciador, adiciona água e liga o biorreator. Manterá a cultura em ótimas condições de crescimento. As células podem ser adicionadas a smoothies, misturadas em iogurte ou comidas por si mesmas como suplementos, diz Reuter.
O usuário adiciona a célula da planta "cápsula" e água ao biorreator doméstico. (Niko Räty) Quando ele finalmente conseguiu experimentar a cultura, ele ficou desapontado: as células de plantas inteiras têm um “sabor muito suave e neutro”, diz ele. "As células têm esse tipo de parede de celulose ao seu redor, então elas são, de certo modo, cápsulas com as coisas boas lá dentro."
A equipe resolveu esse problema fazendo o que Reuter chama de "jam celular", literalmente esmagando as células para liberar seus interiores saborosos. Neste ponto, o biorreator não faz esse passo em si, mas Reuter diz que obteve um bom feedback de membros ansiosos do público que se ofereceram para serem testadores de sabor. Ele diz que as pessoas parecem mais confortáveis com a idéia da cultura de células vegetais do que com a ideia de carne culta - afinal, a ideia de cultivar plantas em casa é familiar.
Morango "jam celular". (Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia) Quando Niko Räty, um recém-formado da escola de design, foi contratado para projetar o biorreator doméstico, ele inicialmente pensou que estaria projetando um pequeno jardim de mesa. Depois de entender o que era o projeto, viu a necessidade de um design que parecesse familiar e acessível. Fora da cerveja caseira e da fermentação caseira - coisas que dependem de bactérias que fermentam naturalmente, em vez de células que normalmente são cultivadas em uma planta -, os biorreatores foram encontrados principalmente em laboratórios. Räty baseou-se no design de móveis para criar uma pequena cápsula com bordas arredondadas que se assemelha a uma lâmpada. Ele diz que queria fazer o dispositivo de alta tecnologia se encaixar em uma cozinha, "então não seria tão assustador." Ele também projetou com uma planta leve, para que os proprietários pudessem cultivar ervas em torno dele.
"Realmente espero que as pessoas voltem ao centro de produção de alimentos", diz Räty. Ele projetou o biorreator doméstico para ajudar as pessoas a se sentirem mais conectadas à sua comida. Räty o visualiza no centro de um pequeno jardim caseiro que daria As pessoas têm fácil acesso a produtos frescos e podem ser como um “Spotify de produção de alimentos”, onde você pode receber diferentes células vegetais de uma assinatura para cultivar uma variedade de alimentos. Como criador, a novidade do projeto excita ele, mas seu potencial para promover boas práticas de conservação também é importante, diz ele.
Embora tudo isso soe estranho para alguém acostumado a comer frutas cultivadas em uma videira ou arbusto, de outro ângulo é apenas um tipo diferente de agricultura - e, afinal de contas, os humanos têm aumentado o rendimento das colheitas por meio do cultivo e cultivo cuidadoso por milhares de anos. . E além de seus benefícios imediatos de fornecer alimentos fora da estação da agricultura de célula vegetal próxima, podemos nos permitir cultivar plantas altamente nutritivas que atualmente são impossíveis de cultivar para a alimentação.
Reuter diz que expandir a dieta humana é uma parte essencial da ideia. Das quase 400.000 espécies de plantas, desconsiderando o líquen e as algas, os seres humanos comem apenas cerca de 3.000. Apenas alguns deles compõem a maior parte do que é cultivado e consumido, conhecido como “produtos básicos”, e a mudança climática ameaça sua saúde. "Estamos usando uma pequena fração da diversidade que poderíamos estar usando", diz ele. A tecnologia de biorreatores de pequena escala poderia mudar isso permitindo que as pessoas cultivassem células vegetais a partir de plantas anteriormente difíceis ou impossíveis de cultivar, mas nutritivas. Plantas árticas estão no topo da lista da VTT: amora ártica, amora de pedra e células cloudberry foram algumas das primeiras cultivadas no biorreator. Estas plantas, que são adaptadas para sobreviver em condições hostis, contêm altos níveis de nutrientes. Eles são difíceis de cultivar fora do Ártico e impossíveis de cultivar, exceto em certas estações. Muitas das bagas também são muito pequenas, o que complica a colheita.
A equipe da VTT está atualmente estudando como as propriedades químicas das culturas celulares de plantas se comparam às de plantas e bagas “tradicionais”. "As células cultivadas não são idênticas às plantas correspondentes ou partes de plantas de onde são geradas", diz Reuter. “Eles produzem muitas das valiosas biomoléculas complexas que as próprias plantas estão produzindo, mas muitas vezes em composições diferentes”.
Culturas de células prontas para uso que foram transformadas em 'aglomeração de células'. Da esquerda para a direita: células de morango verdes, células de capim-escorbuto, células da amoreira do Ártico, células do tabaco, células da amora-preta e células vermelhas do morango. (Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia) Do biorreator, a engenheira da Universidade de Bath, Marianne Ellis, disse: "É uma ótima idéia, em termos de tamanho". Ellis, que trabalha no design de biorreatores, acha que a pequena escala do dispositivo da equipe VTT é mais viável do que a escala seria necessário para a produção industrial. Mas ela também vê dificuldades potenciais em ajudar os usuários domésticos de biorreatores a criar culturas, como manter a esterilidade no biorreator e manter os custos de suprimentos baixos o suficiente. "Nós realmente não temos uma estimativa de custo ainda", diz Reuter. A equipe está empenhada em fazer com que uma única porção de células custem aproximadamente a mesma quantidade que uma porção de frutas convencionais - seja esse custo a compra de uma cápsula para uma máquina doméstica ou a compra de uma porção pré-crescida das células.
Ellis e Reuter vêem um meio-termo: culturas de células de plantas “microbrewed” disponíveis em um vendedor local que faz algo como smoothies. O formato final do biorreator permaneceria praticamente o mesmo, apenas ampliado, diz Reuter. Isso significa que os biorreatores seriam maiores, mas ainda muito pequenos para os padrões industriais.
É uma experiência promissora no futuro da comida. As pessoas estão animadas, diz Reuter, sobre o potencial nutricional de bagas anteriormente indisponíveis, mas também sobre o potencial do sabor. “O que eu acho que deveria ser o propósito não é fazer com que pareça com o verdadeiro [berry]”, ele diz, “mas fazer isso ir além disso”.
A VTT ainda está trabalhando no projeto e espera encontrar um comprador que o leve à escala comercial. Enquanto isso, no entanto, eles estão chegando ao fundo da diferença que descobriram entre células de plantas cultivadas e aquelas cultivadas a partir de uma planta: quando Reuter finalmente conseguiu provar os frutos de seu trabalho, ele descobriu que muitas vezes não sabiam como a planta da qual eles foram cultivados. Por exemplo, geléia de morango, feita a partir de células vegetais indiferenciadas, em vez das células da baga especificamente, tem um gosto mais parecido com um mirtilo, diz ele. Uma cultura de amora ártica tem um sabor amadeirado, e algumas outras culturas têm gosto de repolho.
"Não estamos apenas reproduzindo a planta em um biorreator, mas cultivando um tipo muito diferente de 'berry'", diz Reuter.
