Serat gelatin diproduksi oleh ‘immersion rotary jet spinning’, sistem produksi serat yang terinspirasi oleh permen kapas. Serat-serat ini membentuk ‘dasar’ untuk menumbuhkan sel-sel – mereka meniru ‘lem’ jaringan otot ekstraseluler, yang menyatukan jaringan dan berkontribusi pada teksturnya. [Credit: Harvard University]

Untuk menyediakan daging buatan dalam skala besar dihadapi berbagai tantangan, termasuk rasa yang akan diciptakan, sejauh mana bisa menyamai rasa daging asli. Para peneliti telah menumbuhkan sel-sel otot kelinci dan sapi yang dilekatkan pada perancah berbahan gelatin yang aman dikonsumsi. Hasilnya, diperoleh daging buatan dengan tekstur dan kekenyalan yang sama sepert daging asli.

Para peneliti dari Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) memberikan harapan lebih besar untuk menhasilkan daging tanpa harus memotong hewan ternak yang dikenal pada akhirnya dapat menyumbang gas emisi. Penelitiannya dipublikasikan di jurnal Nature Science of Food.

Daging hewani sebagian besar terdiri dari otot rangka (dan jaringan lemak) yang tumbuh berupa serat-serat panjang dan tipis. Mereproduksi serat-serat ini adalah salah satu tantangan terbesar dalam daging bioteknologi.

“Sel-sel otot merupakan tipe sel yang melekat, yang berarti  membutuhkan sesuatu untuk dijadikan pegangan ketika tumbuh,” kata Luke Macqueen, penulis utama studi dari SEAS.

“Untuk menumbuhkan jaringan otot yang menyerupai daging, kami perlu menemukan bahan ‘perancah’ yang dapat dimakan dan memungkinkan sel-sel otot untuk melekat dan tumbuh secara tiga dimensi. Penting untuk menemukan cara yang efisien dalam menghasilkan sejumlah besar perancah ini, sehingga mendukung potensi penggunaannya dalam produksi pangan.”

Untuk mengatasi tantangan ini, para peneliti menggunakan teknik yang dikenal sebagai immersion Rotary Jet-Spinning (iRJS), yang menggunakan gaya sentrifugal untuk memutar helaian nanofiber dengan bentuk dan ukuran tertentu. Tim memutar serat gelatin untuk membentuk sebuah kerangka sebagai tempat untuk pertumbuhan sel-sel otot. Serat yang dihasilkan menyerupai matriks ekstraseluler jaringan otot alami — semacam lem yang menyatukan setiap jaringan dan berkontribusi terhadap teksturnya.

Para peneliti membiakkan serat melalui sel-sel otot kelinci dan sapi, yang melekat pada gelatin dan tumbuh dengan struktur yang panjang dan tipis, mirip serat pada daging asli. Selanjutnya, mereka melakukan pengujian mekanis untuk membandingkan tekstur antara daging hasil lab mereka dengan berbagai daging hewan lainnya.


Perbandingan mikroskopis serat gelatin (atas) dan otot rangka alami kelinci (bawah). [Credit: Harvard University]

“Ketika kami menganalisis struktur mikro dan teksturnya, kami menemukan bahwa, meskipun produk yang dibudidayakan (daging buatan) dengan daging alami memiliki tekstur yang sebanding, daging alami mengandung lebih banyak serat otot, yang berarti lebih matang,” kata Macqueen. “Pematangan sel otot dan lemak secara lab masih merupakan tantangan yang sangat besar yang akan memerlukan kombinasi berbagai sumber sel punca maju, formulasi media kultur bebas serum, perancah yang dapat dimakan seperti yang kita punyai, serta kemajuan dalam metode bioreaktor biakan yang dapat menanggulangi.”

Meski demikian, penelitian ini menunjukkan bahwa menumbuhkan daging secara utuh pada skala lab adalah memungkinkan.

“Metode kami selalu ditingkatkan dan kami memiliki tujuan yang jelas karena aturan desain kami diinformasikan oleh daging alami. Akhirnya, menurut kami adalah mungkin untuk merancang sebuah daging dengan tekstur, rasa, dan profil nutrisi tertentu — agak mirip dengan pembuatan bir,” kata Macqueen.

“Ke depannya, sasarannya adalah kandungan nutrisi, rasa, tekstur, dan harga yang terjangkau. Tujuan jangka panjang adalah mengurangi jejak lingkungan dari makanan,” kata Parker.

“Pengembangan daging yang dibudidayakan melibatkan sejumlah tantangan teknis, termasuk formulasi bahan perancah yang dapat berhasil menopang sel dan pengembangan garis sel yang dapat ditanam untuk konsumsi dalam skala besar,” kata Kate Krueger, Direktur Riset di New Harvest, sebuah lembaga penelitian pertanian seluler, yang tidak terlibat dalam penelitian. “Para penulis publikasi ini telah mengembangkan bahan-bahan perancah yang menunjukkan harapan besar pada berbagai bidang ini.”(ikons.id)