Une tranche de porc cultivée dans un échafaudage composé de protéines végétales de zéine et de sécaline

L’un des défis de la création de viande de laboratoire consiste à lui donner une texture semblable à celle de la vraie viande. Un nouvel échafaudage de culture cellulaire pourrait aider, car il serait peu coûteux, comestible et composé de substances à base de plantes.

Lors de la production de viande de culture, les scientifiques commencent généralement avec des cellules d’un certain type d’animal (comme une vache), ensemencent ces cellules sur un matériau tridimensionnel avec une microstructure semblable à un échafaudage, puis attendent que ces cellules se reproduisent dans cette structure. Le résultat est un morceau solide de viande cultivée en laboratoire, avec une texture réaliste (plutôt) fournie par l’échafaudage.

Jusqu’à présent, la plupart des échafaudages ont été fabriqués à partir de matériaux synthétiques expérimentaux coûteux et/ou non comestibles, ou fabriqués à partir de matériaux dérivés d’animaux abattus – ce dernier allant à l’encontre de l’objectif de faire pousser de la viande en laboratoire.

À la recherche d’une meilleure alternative, des scientifiques de l’Université nationale de Singapour se sont tournés vers les prolamines, qui sont des protéines présentes dans les graines de plantes en développement. Plus précisément, les chercheurs ont extrait des prolamines appelées zéines, hordéines et sécalines respectivement à partir de farine de maïs, d’orge et de seigle.

Des bio-encres composées de divers mélanges de ces prolamines ont ensuite été utilisées pour imprimer en 3D des échafaudages de culture cellulaire, auxquels des cellules souches de tissu musculaire squelettique de porc ont été ajoutées. Après 11 jours, les échafaudages fabriqués à partir d’encres zéine/hordéine et zéine/sécaline semblaient fonctionner particulièrement bien. Les scientifiques ont ensuite utilisé un échafaudage de zéine/sécaline – avec de l’extrait de betterave ajouté pour la couleur – pour produire une tranche de tissu naturel ressemblant à du porc sur une période de 12 jours.

De gauche à droite, Mme Su Lingshan, le professeur Huang Dejian et le Dr Jing Linzhi avec certains des échafaudages utilisés dans l’étude (Université nationale de Singapour)

Il est important de noter que les échafaudages de prolamine se sont avérés faire croître les cellules de porc plus rapidement que ceux en polycaprolactone, qui est un polymère couramment utilisé en ingénierie tissulaire.

« Les échafaudages fabriqués à partir de protéines végétales sont comestibles et ont des séquences peptidiques diverses et variables qui peuvent faciliter la fixation des cellules, induire la différenciation et accélérer la croissance de la viande », a déclaré le scientifique principal, le professeur Huang Dejian. « En revanche, les échafaudages synthétiques tels que les perles en plastique utilisées pour la viande cultivée n’ont pas de groupe fonctionnel, ce qui rend difficile la fixation et la prolifération des cellules animales. De plus, les échafaudages synthétiques ne sont pas comestibles et des étapes supplémentaires sont nécessaires pour séparer les échafaudages de la culture de viande. »

Un article sur la recherche a été récemment publié dans la revue Advanced Materials . 

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202207397

https://news.nus.edu.sg/plant-based-scaffold-for-cultured-meat/