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  • Felipe Oliveira

Os 4 grandes desafios tecnológicos para a produção de carne cultivada

Colaboração: João Victor Tovo


A carne cultivada tem o potencial de revolucionar a maneira como comemos carne ao oferecer um produto de qualidade, com baixo impacto ambiental e sem crueldade animal.


Além disso, tem o potencial de solucionar um dos grandes desafios das próximas décadas: alimentar dez bilhões de pessoas sem comprometer seriamente o equilíbrio ecológico do planeta.


Como a indústria da carne é uma das que mais causa estragos ambientais e sofrimento no planeta, e como a demanda por carne deve crescer cerca de 50% até 2040, a disponibilidade ampla e acessível de carne cultivada ao público consumidor tem o potencial de se tornar o principal movimento da indústria alimentícia do século 21.


Frango cultivado da Good Meat à venda
Frango cultivado da Good Meat à venda. Fonte: Good Meat

Para que haja uma indústria madura de carne cultivada, contudo, é necessário que as startups, centros de pesquisa e empresas consigam, efetivamente, desenvolver produtos de qualidade, em grande quantidade e a preços acessíveis. Existem diversos fatores sociais, culturais e regulatórios que serão preponderantes para o desenvolvimento do mercado, mas os desafios tecnológicos são os mais importantes no momento.


São tão importantes que, quando superados, a tendência é que todos os outros obstáculos sejam conquistados rapidamente: aceleração da regulamentação de produtos com menor impacto ambiental e ético; e abertura dos consumidores a um produto que atende suas expectativas sensoriais a um custo igual ou mais baixo.


Investidores e empreendedores que querem se posicionar estrategicamente no mercado de carnes celulares e cultivadas precisam olhar para esses desafios como uma enorme oportunidade.


O momento é agora.


Portanto, listamos abaixo quais são esses desafios e qual o panorama de cada um para os próximos anos.


1) Desenvolvimento de linhas celulares estáveis


Linhas celulares são populações de células que têm a capacidade de se reproduzir indefinidamente. As linhas celulares são fundamentais para o desenvolvimento de linhas de produção de carne cultivada em grande escala e, atualmente, o acesso a elas é a principal barreira para novos empreendimentos de pesquisa e desenvolvimento de produtos.


Para se produzir carne cultivada em escala é necessário que haja um grande número de duplicações de população celular, contudo, quanto maior esse volume, maior a possibilidade de variação genética e instabilidade da linha celular, que podem acarretar em inconsistências no produto final. Uma das soluções para este problema é a criação de bancos de células mestre, que seriam responsáveis por fornecer culturas individuais estáveis para serem subcultivadas e transformadas em linhas celulares produtivas.


Atualmente, existem poucos bancos de células caracterizados para uso na produção dos tipos de carne mais consumidos. A criação desses bancos e linhas celulares estáveis são processos que podem consumir bastante tempo e recursos, muitas vezes levando anos para caracterizar suficientemente uma única linha para um tipo de carne específico. Portanto, investir em linhas de células que possam ser armazenadas e distribuídas amplamente e em tecnologia que acelere a construção dessas linhas é uma das chaves para possibilitar o crescimento da pesquisa e da indústria de carne cultivada.


A empresa argentina Cell Farm Food é um exemplo de empresa que desenvolveu banco de células mestre de carne bovina tipicamente argentinas e fornece culturas celulares para empresas criarem suas linhas de produtos.


2) Desenvolvimento de meios de cultivo


Para que as células cresçam fora da estrutura viva dos animais é necessário que haja um meio que ofereça os mesmo insumos fundamentais disponíveis no corpo vivo: glicose, aminoácidos, sais, vitaminas, água e outros componentes para suportar a viabilidade e vitalidade celular. O meio de cultivo é o soro nutritivo onde esses insumos são disponibilizados às células e é onde elas ficam imersas durante seu processo de crescimento e multiplicação.


Originalmente, as primeiras iniciativas de produção de carne cultivada utilizavam o Soro Fetal Bovino (FBS) como meio. O FBS, contudo, é um produto muito caro para produção em escala - um litro de FBS custa cerca de US$ 200 - e, sobretudo, é obtido por meios profundamente cruéis, visto que é colhido por punção cardíaca, sem qualquer forma de anestesia, de fetos bovinos retirados de vacas prenhes durante o abate.


Algumas empresas, como a Mosa Meat e a Multus, já anunciaram que conseguiram desenvolver meios de cultivo alternativos ao FBS, com excelentes resultados e custo muito mais baixo. A Multus, empresa especializada no desenvolvimento de ingredientes para a cultura celular, estima que o litro do seu soro sairá a um custo de US$ 1. Tais iniciativas são cruciais para o amadurecimento tecnológico da indústria.


Proliferum M - Meio de cultivo da Multus
Proliferum M: Meio de cultivo da Multus. Fonte: Multus

O meio de cultivo é o fator mais importante no desenvolvimento de tecnologia de cultivo celular, e o desenvolvimento de alternativas éticas, eficientes e de baixo custo é um dos fatores indispensáveis para o surgimento de novos produtos no mercado.


3) Investimento em biorreatores


Biorreatores são o “local” onde as células crescem, oferecendo as condições adequadas de temperatura e oxigênio para que ocorra o desenvolvimento das células. Atualmente, grande parte dos biorreatores disponíveis não possuem o tamanho adequado ou não são otimizados para a cultura de carne, mas adaptados para tal. Isso implica em uma velocidade e escala de produção mais baixa e, consequentemente, um custo mais alto ao consumidor final.


O desenvolvimento de biorreatores específicos para a produção em escala de carne cultivada envolve um esforço interdisciplinar entre biólogos, engenheiros químicos, engenheiros mecânicos e de bioprocessamento.


Existem iniciativas de desenvolvimento de biorreatores específicos para a cultura de carne para consumo e, quando estiverem amplamente disponíveis a preços acessíveis, provavelmente veremos um grande aumento no número de empresas desenvolvendo carne cultivada.


Em 2022, a Good Meat, empresa que desenvolveu a primeira carne cultivada a ser disponibilizada comercialmente, fechou uma parceria com a ABEC para a construção do maior biorreator de carne cultivada do mundo.


Biorreator da Upside Foods
Biorreator da Upside Foods

4) Desenvolvimento de Scaffolding (suporte)


Os diferentes tipos de proteína animal disponíveis no mercado possuem diferentes aspectos e níveis de sofisticação estrutural. Por exemplo: existem carnes com estrutura pouco sofisticadas como salsichas, medianamente sofisticadas como carne moída e hambúrgueres e altamente sofisticadas como filés e cortes nobres.


Para que haja o processo de cultivo de estruturas mais sofisticadas é necessário que haja tecnologias que possibilitem replicar a complexidade multicelular desses produtos. Esta tecnologia é o scaffold.


O scaffold é um suporte que possibilita a fixação, diferenciação e maturação das células de uma maneira específica, imitando a citoarquitetura da carne e seus tecidos. Esses suportes são geralmente compostos de material biológico e comestível, já que em boa parte dos casos fará parte do produto final. Bons candidatos para serem utilizados nesses suportes são proteínas texturizadas de alto teor proteico, como de soja e ervilha. Também podem ser utilizados materiais biossintéticos em conjunto com polímeros naturais.


Cada tipo de carne e corte diferente demanda um tipo de scaffold diferente e existem diversos desafios em desenvolver suportes que atendam a essas demandas, sejam seguras e tenham bom custo-benefício. O desenvolvimento tecnológico desses suportes será muito importante para que tipos mais estruturados de carne cultivada possam ser produzidos em escala.


No final de 2021, a empresa estoniana Gelatex publicou que conseguiu desenvolver tecnologia de scaffold a um custo 90% mais baixo que os principais concorrentes, e que seria compatível com tipos variados de carne, como bovina, suína, frango, peixe e crustáceos.


Conclusão


Os quatro desafios tecnológicos listados acima podem ser considerados os mais importantes, no momento, para que o desenvolvimento da indústria ocorra de maneira suficientemente rápida e ampla para atender a crescente demanda global por carne.


Para serem superados, será necessário muito foco, muito trabalho, muita gente capacitada e, principalmente, muito dinheiro. Certamente, muito mais do que os atuais valores investidos no desenvolvimento da indústria.


Toda a indústria de carne cultivada atual compreende, de acordo com base de dados da GFI, 146 empresas, e envolveu até agora, não mais do que US$ 2 bilhões de investimento direto total. Para que a indústria se desenvolva de maneira rápida, ampla e consiga superar os desafios listados acima, é necessário que haja investimento muito maior, na ordem de dezenas de bilhões de dólares anuais.


Dezenas de bilhões de dólares ao ano pode parecer um valor consideravelmente alto, mas certamente não é, visto que a indústria de carne cultivada deve crescer 41% ao ano e contemplar 35% de toda o mercado de carne global em 2040.


 

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