Pequenas algas, grandes perspetivas para a carne cultivada
Como uma alga pode ajudar a reduzir o custo de componentes dispendiosos dos meios de cultura celular
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São microscópicas e podem vir a desempenhar um papel surpreendentemente importante no desenvolvimento da carne cultivada: as microalgas. Um grupo de investigação internacional estudou como a alga Chlorella BDH-1 pode contribuir para reduzir o uso de componentes dispendiosos nos meios de cultura celular e para a utilização circular dos recursos. A professora Dra. Ute Marx, da Universidade de Pforzheim, participa no estudo como coautora. Deu um contributo essencial com a sua experiência em espectroscopia de RMN, que permite analisar a composição molecular de amostras biológicas complexas.
A carne cultivada é produzida a partir de células animais que são multiplicadas fora do animal, num meio de cultura rico em nutrientes. Em particular, os aminoácidos e o soro têm, até agora, tornado estes meios um fator de custo considerável. Por isso, os investigadores adotaram uma abordagem invulgar: o meio de cultura celular usado foi aproveitado para cultivar Chlorella BDH-1. A partir da biomassa de algas assim produzida, obtiveram um extrato de células de algas lixiviadas, que foi posteriormente reutilizado para a cultura de células animais.
Os resultados são promissores. O meio de cultura celular usado pôde ser reutilizado várias vezes para o cultivo de microalgas. Após duas dessas rondas de reciclagem, obteve-se uma quantidade particularmente elevada de biomassa de algas. Em determinadas condições, as células animais cresceram mais do que o dobro com o extrato de algas do que num meio de cultura celular convencional. Particularmente interessante foi a combinação com o chamado «co-cultivo», em que as microalgas e as células animais são cultivadas em conjunto. Desta forma, foi possível reduzir em 50 por cento as quantidades de aminoácidos e soro adicionados, que, como componentes importantes do meio de cultura celular, favorecem o crescimento das células. Ao mesmo tempo, as células multiplicaram-se cerca de 40% mais. Com a ajuda da espectroscopia de RMN, Ute Marx investigou quais os nutrientes valiosos contidos no extrato de algas e quais deles são efetivamente absorvidos pelas células animais. As análises revelam quais os componentes importantes para o crescimento das células e como o extrato de algas pode ser utilizado de forma específica como alternativa aos componentes convencionais dos meios de cultura celular.
«O que me fascina nesta investigação é que, com a espectroscopia de RMN, conseguimos tornar visíveis quais as substâncias presentes no extrato de algas e quais são efetivamente absorvidas pelas células. Assim, podemos descobrir, passo a passo, quais os componentes particularmente importantes para o crescimento celular», explica a professora Dra. Ute Marx. «A combinação de análise, biologia celular e biotecnologia das algas abre perspetivas interessantes para uma cultura celular mais sustentável.» A investigação tem também vindo a suscitar interesse a nível internacional. O Australian Financial Review noticiou os trabalhos da Universidade de Queensland e destacou o potencial das microalgas para tornar a produção de carne cultivada mais económica. Na Austrália, já se está a trabalhar na transferência dos resultados da investigação para escalas de produção maiores.
Para a professora Dra. Ute Marx, o estudo representa mais um sucesso da cooperação internacional. Ela colabora estreitamente com o grupo de investigação do professor Ben Hankamer (diretor do Centre for Solar Biotechnology no Institute for Molecular Bioscience) da Universidade de Queensland, na Austrália, do qual também faz parte a Dra. Melanie Oey. Desta cooperação já resultaram várias publicações científicas submetidas a revisão por pares. A Dra. Oey, que lidera o projeto descrito, esteve já em abril na Universidade de Pforzheim, onde proferiu uma palestra.
«A investigação conjunta com Melanie Oey demonstra o quão frutífera é a nossa colaboração. Este intercâmbio une diferentes perspetivas científicas e traz sempre novos impulsos à nossa investigação», afirma Ute Marx. A colaboração de longa data com o grupo de investigação do Professor Ben Hankamer permite um intercâmbio internacional contínuo e une diferentes competências nas áreas da biotecnologia, biologia celular e análise.
O estudo fornece uma base importante para futuras investigações sobre a escalabilidade técnica e a viabilidade económica da abordagem. Demonstra que as microalgas não só são interessantes como fonte de proteínas, mas também podem ajudar a utilizar de forma mais eficiente os nutrientes em futuros sistemas de cultura celular.
A ligação entre a carne cultivada e a tecnologia médica é, neste contexto, ainda muito mais estreita: ambas as áreas utilizam processos de cultura celular semelhantes. As células animais são multiplicadas em condições controladas e podem ser cultivadas de forma específica em biorreatores para se transformarem em tecido muscular e adiposo. Métodos semelhantes são utilizados na medicina regenerativa, por exemplo, no desenvolvimento de tecido cutâneo e cartilaginoso ou, no futuro, em órgãos artificiais. Apesar dos objetivos diferentes, ambas as áreas beneficiam mutuamente da sua investigação. Em ambos os casos, trata-se de fornecer nutrientes de forma otimizada às células em condições controladas, controlar o seu crescimento de forma específica e desenvolver procedimentos adequados para a transferência do laboratório para sistemas maiores ou mais complexos.
O trabalho de investigação representa, assim, uma abordagem que combina os fundamentos das ciências naturais com a aplicação tecnológica. É precisamente nesta intersecção que se insere o curso de Engenharia Médica da Universidade de Pforzheim: os estudantes aprendem a abordar questões biológicas e médicas com métodos de engenharia e a desenvolver, a partir daí, soluções inovadoras para o setor da saúde.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
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