Ученые из Университета Токио представили новую технологию производства куриных наггетсов без участия живых животных. Это важный шаг вперед в области культивированного мяса — продукта, получаемого из клеток животных, а не путем их убоя.
Основой метода выступают фибробласты — клетки соединительной ткани курицы. Их выращивают в полноценные кусочки мяса с помощью полых волокон, играющих роль искусственных кровеносных сосудов, и роботизированной сборки. Такой подход позволяет создавать цельные срезы курицы, приближенные по структуре и вкусу к натуральному мясу.
Профессор Дерек Стюарт, директор Центра развития растений и со-директор Национального инновационного центра альтернативных белков в Институте Джеймса Хаттона, назвал это исследование «волнующим прорывом в секторе альтернативных белков и, в частности, в области культивированного мяса». По его словам, работа отличается высокой научной проработкой и большим объемом сопроводительных материалов. Особое внимание уделено решению таких задач, как выравнивание роста клеток для получения правильной текстуры мяса и снабжение разрастающейся ткани питательными веществами и кислородом.
Одним из ключевых технических вызовов остается невозможность выращивать большие куски мяса из-за отсутствия кровеносных сосудов, что затрудняет поступление кислорода и питательных веществ. Использование полых волокон в биореакторе решает эту проблему: они имитируют сосуды, поддерживают жизнеспособность и здоровье ткани. Полые волокна давно применяются в водоочистных фильтрах и аппаратах для диализа.
В ходе эксперимента исследователи Университета Токио сначала использовали биореактор из 50 волокон для выращивания мышечной ткани курицы, а затем увеличили масштаб до 1 125 волокон, получив более 10 граммов цельного куска куриного мяса.
Профессор Стюарт считает, что подобные волоконные каркасы откроют новые направления исследований и инвестиций. Благодаря развитию датчиков, робототехники и искусственного интеллекта масштабирование технологии стало реально достижимым.
По словам ведущего автора работы, Сёдзи Такеучи, платформа может быть применена не только для производства пищи, но и для выращивания человеческих органов, тестирования лекарств и создания мягких роботов, движущихся как настоящие мышцы. «Наша система представляет собой масштабируемую, нисходящую стратегию для производства цельного культивированного мяса с помощью перфузируемого биореактора на основе полых волокон», — отмечает Такеучи. Эта система обеспечивает правильное распределение клеток, их выравнивание и способность к сокращению, что улучшает пищевые свойства. Она становится практичной альтернативой методам, основанным на сосудистых сетях, и может повлиять на производство еды, регенеративную медицину, разработку препаратов и био-гибридную робототехнику.
Остаются нерешенные задачи: повышение эффективности доставки кислорода в увеличенные ткани, автоматизация удаления волокон, переход к пищебезопасным материалам. Возможные решения включают искусственные переносчики кислорода, которые будут имитировать эритроциты, механизмы для эффективного извлечения волокон, а также внедрение съедобных или перерабатываемых волокон.
Профессор Стюарт подчеркивает: «Необходимо улучшить транспорт кислорода в питательной среде, обеспечить контроль давления при масштабировании системы и добиться точного удаления волокон для получения однородных и привлекательных кусков мяса. Однако эти вопросы выглядят вполне разрешимыми».
Команда исследователей также анализирует энергозатраты и экологическую устойчивость производства культивированного мяса. Профессор Стюарт отмечает, что использование возобновляемых источников энергии и частных электросетей может снизить экологический след данной технологии.
Согласно опросу Statista 2023 года, около 5% американцев едят куриные наггетсы ежедневно или почти ежедневно. Массовое внедрение культивированных наггетсов может радикально изменить производство и потребление мяса, потенциально избавив от необходимости выращивать и убивать животных.
Исследование опубликовано в журнале Trends in Biotechnology в 2025 году (Nie, M., Shima, A., Yamamoto, M., & Takeuchi, S. "Scalable tissue biofabrication via perfusable hollow fiber arrays for cultured meat applications").
Изображение носит иллюстративный характер
Основой метода выступают фибробласты — клетки соединительной ткани курицы. Их выращивают в полноценные кусочки мяса с помощью полых волокон, играющих роль искусственных кровеносных сосудов, и роботизированной сборки. Такой подход позволяет создавать цельные срезы курицы, приближенные по структуре и вкусу к натуральному мясу.
Профессор Дерек Стюарт, директор Центра развития растений и со-директор Национального инновационного центра альтернативных белков в Институте Джеймса Хаттона, назвал это исследование «волнующим прорывом в секторе альтернативных белков и, в частности, в области культивированного мяса». По его словам, работа отличается высокой научной проработкой и большим объемом сопроводительных материалов. Особое внимание уделено решению таких задач, как выравнивание роста клеток для получения правильной текстуры мяса и снабжение разрастающейся ткани питательными веществами и кислородом.
Одним из ключевых технических вызовов остается невозможность выращивать большие куски мяса из-за отсутствия кровеносных сосудов, что затрудняет поступление кислорода и питательных веществ. Использование полых волокон в биореакторе решает эту проблему: они имитируют сосуды, поддерживают жизнеспособность и здоровье ткани. Полые волокна давно применяются в водоочистных фильтрах и аппаратах для диализа.
В ходе эксперимента исследователи Университета Токио сначала использовали биореактор из 50 волокон для выращивания мышечной ткани курицы, а затем увеличили масштаб до 1 125 волокон, получив более 10 граммов цельного куска куриного мяса.
Профессор Стюарт считает, что подобные волоконные каркасы откроют новые направления исследований и инвестиций. Благодаря развитию датчиков, робототехники и искусственного интеллекта масштабирование технологии стало реально достижимым.
По словам ведущего автора работы, Сёдзи Такеучи, платформа может быть применена не только для производства пищи, но и для выращивания человеческих органов, тестирования лекарств и создания мягких роботов, движущихся как настоящие мышцы. «Наша система представляет собой масштабируемую, нисходящую стратегию для производства цельного культивированного мяса с помощью перфузируемого биореактора на основе полых волокон», — отмечает Такеучи. Эта система обеспечивает правильное распределение клеток, их выравнивание и способность к сокращению, что улучшает пищевые свойства. Она становится практичной альтернативой методам, основанным на сосудистых сетях, и может повлиять на производство еды, регенеративную медицину, разработку препаратов и био-гибридную робототехнику.
Остаются нерешенные задачи: повышение эффективности доставки кислорода в увеличенные ткани, автоматизация удаления волокон, переход к пищебезопасным материалам. Возможные решения включают искусственные переносчики кислорода, которые будут имитировать эритроциты, механизмы для эффективного извлечения волокон, а также внедрение съедобных или перерабатываемых волокон.
Профессор Стюарт подчеркивает: «Необходимо улучшить транспорт кислорода в питательной среде, обеспечить контроль давления при масштабировании системы и добиться точного удаления волокон для получения однородных и привлекательных кусков мяса. Однако эти вопросы выглядят вполне разрешимыми».
Команда исследователей также анализирует энергозатраты и экологическую устойчивость производства культивированного мяса. Профессор Стюарт отмечает, что использование возобновляемых источников энергии и частных электросетей может снизить экологический след данной технологии.
Согласно опросу Statista 2023 года, около 5% американцев едят куриные наггетсы ежедневно или почти ежедневно. Массовое внедрение культивированных наггетсов может радикально изменить производство и потребление мяса, потенциально избавив от необходимости выращивать и убивать животных.
Исследование опубликовано в журнале Trends in Biotechnology в 2025 году (Nie, M., Shima, A., Yamamoto, M., & Takeuchi, S. "Scalable tissue biofabrication via perfusable hollow fiber arrays for cultured meat applications").
