Pada musim sejuk yang mati, buah segar boleh mahal, dengan buah-buahan yang lembut seperti berry yang datang ke Amerika Syarikat dari Amerika Tengah dan Selatan-kadang-kadang juga diterbangkan. Tetapi bagaimana jika anda boleh membuahkan hasil sendiri di rumah, mendapatkan kesihatan faedah yang mustahil untuk menanam buah-buahan atau kegemaran di luar musim tanpa perlu makan hasil yang diimport atau mengambil makanan tambahan?
Itulah persoalan yang mendorong Lauri Reuter dan rakan-rakannya di syarikat teknologi tinggi VTT Pusat Penyelidikan Teknikal Finland untuk mula bekerja pada sebuah projek yang benar-benar menggambarkan bagaimana kita memikirkan makanan yang semakin meningkat. Pasukannya sedang mengusahakan apa yang mereka panggil "bioreaktor rumah" - perkakas countertop yang secara teori dapat mengisi ruang yang sama dalam hidup anda sebagai mesin Nespresso tidak untuk kopi, tetapi dengan sel-sel baru berry, termasuk beberapa dari tanaman yang mustahil untuk ditanam menggunakan cara tradisional kerana penyesuaian mereka kepada kehidupan di tempat-tempat bermusuhan seperti Artik.
Idea ini bermula apabila Reuter mula bekerja di makmal VTT yang menanam garisan sel tumbuhan untuk kegunaan perindustrian dalam perkara seperti kosmetik dan ubat. Sel-sel berry mengandungi sebatian kimia yang pembuat losyen dan profesional kesihatan bergantung kepada: Syarikat Finlandia Lumene bergantung kepada sifat berfaedah sel awan yang ditanam untuk beberapa produk kulitnya, dan ubat kanser yang biasa, paclitaxel, berasal dari sel-sel Pacific Yew. Dalam aplikasi ini, budaya sel membantu menghasilkan cukup buah dan sel daun untuk membekalkan pasaran. Apabila dia mendapati rakan-rakannya sedang bekerja di lingonberry, budaya sel strawberry dan cloudberry, dia bertanya apa yang mereka suka. Lagipun, mereka sebenarnya hanya buah tumbuhan, yang ditanam dalam budaya sel dan bukan pada pokok anggur atau belukar. Sambutan rakan-rakannya? "Kami tidak tahu. Anda tidak sepatutnya makan apa-apa dalam makmal, "kata Reuter.
Persoalannya mencetuskan perbualan mengenai apa yang akan menjadi kebiasaan untuk menumbuhkan budaya sel tumbuhan yang boleh dimakan dalam bentuk kultur sel-dan akhirnya membawanya merasakan sel-sel. Pada masa ini, sel tumbuhan digunakan sebagai "kilang" kimia untuk ubat-ubatan, kosmetik dan juga perisa makanan dan pewarna. Sebagai contoh, kunyit berbudaya telah digunakan untuk rasa dan warna makanan: crocus yang menghasilkan saffron hanya boleh dituai selama kira-kira seminggu setiap tahun, kebanyakannya di Iran, dan mempunyai hasil yang rendah, menjadikannya rempah yang paling mahal di dunia, manakala kunyit berbudaya dapat dihasilkan sepanjang tahun. Tetapi dalam aplikasi tersebut, bahan kimia diekstrak dari sel tumbuhan. Idea menggunakannya sebagai telah dibincangkan sebelum dalam makmal, Reuter berkata, "tetapi selalu ada andaian bahawa harga itu akan terlalu tinggi, kerana kami menganggap bahawa anda perlu membesarkan mereka dalam bioreaktor dalam makmal."
Pasukan Reuter mempunyai idea baru: bagaimana jika sel tumbuhan dapat ditanam untuk makanan oleh orang biasa yang bekerja di luar makmal? Mereka memulakan projek menggunakan beberapa budaya sel berry dari makmal, termasuk beri Arktik yang berasal dari Finland.
Sel Lingonberry di atas sudu. (Heiko Rischer) Lagipun, sel-sel tumbuhan seperti jenis yang anda dapati dalam buah beri yang anda makan memerlukan sedikit untuk tumbuh: hanya mineral dari alam sekitar, air dan gula untuk menggantikan apa yang akan dihasilkan oleh tumbuhan tradisional melalui fotosintesis. Apa yang mereka hasilkan dari bahan-bahan mudah ini adalah pelbagai mikronutrien yang bermanfaat yang boleh dimakan dalam bentuk yang lazat: sel-sel tumbuhan beraroma berwarna cerah yang mempunyai jenis tekstur seperti buah tulen, dan boleh ditambah kepada makanan seperti yogurt atau smoothies. "Kami hanya mengubah cara kami memikirkan budaya sel kami. Kami telah memikirkan mereka sebagai kilang sel untuk farmaseutikal, "kata Reuter. "Tetapi tiba-tiba kami mula melihat mereka sebagai bahan makanan."
Pasukan membuat ombak apabila ia melancarkan prototaip pada akhir 2016 di bawah nama CellPod. Reka bentuk bioreaktor di rumah mereka adalah tentang saiz lampu meja dan boleh menghasilkan kira-kira dua cawan budaya sel setiap minggu, dalam beg plastik serba lengkap. Pengguna memasukkan beg, yang mengandungi starter sel, menambah air, dan menghidupkan bioreaktor. Ia akan memastikan budaya pada keadaan optimum untuk pertumbuhan. Sel-sel boleh ditambah ke dalam smoothies, dicampur menjadi yogurt atau dimakan sendiri sebagai suplemen, kata Reuter
Pengguna menambah "kapsul" sel tumbuhan dan air ke bioreaktor rumah. (Niko Räty) Apabila dia akhirnya mencuba budaya, dia terancam: sel-sel tumbuhan keseluruhan mempunyai "rasa yang sangat ringan, neutral, " katanya. "Sel-sel mempunyai dinding selulosa semacam ini, jadi mereka, dengan cara, kapsul dengan barang-barang yang baik di sana."
Pasukan ini telah menyelesaikan masalah ini dengan membuat apa yang disebut Reuter "jem sel", secara literal menghancurkan sel-sel untuk melepaskan bahagian dalamnya yang enak. Pada masa ini, bioreactor tidak melakukan langkah itu sendiri, tetapi Reuter berkata dia mendapat maklum balas yang baik dari orang-orang yang bersemangat orang awam yang secara sukarela menjadi penguji rasa. Beliau berkata orang kelihatan lebih selesa dengan idea budaya sel tumbuhan daripada dengan idea daging berbudaya-setelah semua, idea tumbuh tumbuhan di rumah adalah yang biasa.
Strawberry "jem sel." (Pusat Penyelidikan Teknikal VTT Finland) Apabila Niko Räty, seorang siswazah baru dari sekolah reka bentuk, telah diupah untuk mereka bentuk bioreaktor rumah, pada mulanya dia mengira dia akan merancang sebuah taman meja kecil. Sebaik sahaja dia memahami apa projek itu, dia melihat perlunya reka bentuk yang kelihatan biasa dan boleh diakses. Di luar bir buatan sendiri dan penapaian rumah-hal-hal yang bergantung kepada bakteria secara semula jadi, bukannya sel-sel yang biasanya ditanam di bioreaktor tumbuhan kebanyakannya didapati di makmal. Räty menarik latar belakangnya dalam reka bentuk perabot untuk membuat pod kecil dengan tepi bulat yang menyerupai lampu. Dia berkata dia mahu menjadikan peranti berteknologi tinggi itu sesuai dengan dapur, "jadi ia tidak begitu menakutkan." Dia juga merancangnya dengan cahaya tanaman, sehingga pemiliknya boleh tumbuh tumbuh-tumbuhan di sekelilingnya.
"Saya benar-benar berharap orang dapat kembali ke pusat pengeluaran makanan, " kata Räty. Dia merancang bioreaktor rumah untuk membantu orang merasa lebih berkaitan dengan makanan mereka. Räty membayangkannya di tengah-tengah taman kecil di rumah yang akan memberi orang yang mudah mendapat akses kepada hasil segar dari sumber itu mungkin seperti "Spotify pengeluaran makanan, " di mana anda boleh menerima sel-sel tumbuhan berbeza dari langganan untuk mengembangkan pelbagai makanan. Sebagai pencipta, beliau, tetapi potensi untuk mempromosikan amalan pemuliharaan yang baik juga penting, katanya.
Walaupun semua ini mungkin terdengar aneh kepada seseorang yang digunakan untuk memakan buah-buahan yang ditanam di atas pokok anggur atau semak belukar, dari sudut lain ia hanya jenis pertanian yang berlainan-dan selepas semua, manusia telah meningkatkan hasil tanaman melalui pembiakan tanaman yang teliti dan penanaman selama beribu-ribu tahun . Dan di luar manfaat langsungnya untuk menyediakan makanan di luar musim dari rumah ke rumah, tanaman sel tumbuhan dapat membolehkan kita tumbuh tumbuhan yang sangat berkhasiat yang saat ini mustahil untuk ditanam untuk makanan.
Reuter mengatakan bahawa memperluaskan diet manusia adalah bahagian penting dari idea ini. Daripada hampir 400, 000 spesis tumbuhan, mengabaikan lichen dan algae, manusia hanya makan sekitar 3, 000. Hanya beberapa dari mereka yang membuat sebahagian besar daripada apa yang ditanam dan dimakan, yang dikenali sebagai "tanaman ruji, " dan perubahan iklim mengancam kesihatan mereka. "Kami menggunakan sebahagian kecil kepelbagaian yang boleh kami gunakan, " katanya. Teknologi bioreaktor berskala kecil boleh mengubahnya dengan membolehkan orang menanam sel tumbuhan dari sebelumnya sukar atau tidak mungkin untuk menanam, tetapi berkhasiat, tumbuh-tumbuhan. Tumbuhan beri arktik berada di bahagian atas senarai VTT: Arctic bramble, bramble batu dan sel cloudberry adalah yang pertama ditanam dalam bioreaktor. Tumbuhan ini, yang disesuaikan untuk bertahan dalam keadaan bermusuhan, mengandungi tahap nutrien yang tinggi. Mereka sukar untuk berkembang di luar Artik dan mustahil untuk ditanam kecuali pada musim-musim tertentu. Banyak buah beri juga sangat kecil, yang merumitkan penuaian.
Pasukan di VTT sedang mengkaji bagaimana sifat kimia kultur sel tumbuhan berbanding dengan tumbuhan dan beri "tradisional". "Sel-sel yang berbudaya tidak sama dengan tumbuh-tumbuhan atau bahagian tumbuhan yang bersesuaian, " kata Reuter. "Mereka menghasilkan banyak biomolekul kompleks berharga yang dihasilkan oleh tumbuh-tumbuhan sendiri, tetapi banyak kali dalam komposisi yang berbeza."
Sedia untuk mencuba budaya sel yang telah dibuat menjadi 'jem sel'. Dari kiri ke kanan: sel stroberi hijau, sel-sel scurvy-rumput, sel-sel bramble Artik, sel tembakau, sel-sel cloudberry dan sel strawberi merah. (Pusat Penyelidikan Teknikal VTT Finland) Daripada bioreaktor, jurutera University of Bath Marianne Ellis berkata, "Idea yang sangat baik, dari segi saiznya." Ellis, yang bekerja pada reka bentuk bioreaktor, berpendapat bahawa skala kecil peranti VTT adalah lebih tinggi daripada skala akan diperlukan untuk pengeluaran perindustrian. Tetapi dia juga melihat kesukaran yang berpotensi dengan membantu pengguna bioreaktor rumah untuk mewujudkan budaya, seperti mengekalkan kebolehgunaan dalam bioreaktor dan mengekalkan kos bekalan yang cukup rendah. "Kami tidak mempunyai anggaran kos lagi, " kata Reuter. Pasukan ini bertujuan untuk membuat satu sel sel tunggal kos kira-kira jumlah yang sama sebagai hidangan beri konvensional-sama ada kos membeli kapsul untuk mesin rumah atau membeli hidangan pra-berkembang sel.
Ellis dan Reuter kedua-duanya melihat tempat tengah: budaya sel tumbuhan "mikrobrewed" tersedia di penjual tempatan yang membuat sesuatu seperti halus. Format akhir bioreaktor akan tetap sama seperti yang sama, hanya meningkat, kata Reuter. Ini bermakna bioreaktor akan lebih besar, tetapi masih sangat kecil oleh piawaian industri.
Ia adalah percubaan yang menjanjikan pada masa depan makanan. Orang ramai teruja, kata Reuter tentang potensi pemakanan buah beri yang tidak boleh digunakan, tetapi juga mengenai potensi rasa. "Apa yang saya fikir seharusnya tujuannya adalah untuk tidak merasakan seperti [berry] sebenar, " katanya, "tetapi membuatnya lebih daripada itu."
VTT masih mengusahakan projek itu dan berharap dapat mencari pembeli yang akan membawanya ke skala komersil. Walau bagaimanapun, dalam masa yang sama, mereka mendapat ke bawah perbezaan yang mereka temui antara sel tumbuhan berbudaya dan yang tumbuh dari tumbuhan: ketika Reuter akhirnya merasakan buah-buahan buruhnya, dia mendapati bahawa mereka sering tidak merasa seperti tumbuhan yang mereka kultur dari. Contohnya, jem sel stroberi, yang dibuat daripada sel tumbuhan yang tidak dibezakan dan bukannya sel-sel buah beri secara khusus, rasa lebih seperti lingonberry, katanya. Sebuah budaya bramble Artik mempunyai rasa berkayu, dan beberapa budaya lain rasa seperti kubis.
"Kami bukan sekadar mengeluarkan semula tumbuhan itu dalam bioreaktor, tetapi berkembang dengan jenis 'berry' yang sangat berbeza, " kata Reuter.
