اللحوم في المختبر..
فكرتها هي تصنيع منتجات اللحم من خلال تقنية تسمى (هندسة الأنسجة)
في المختبر.
وهو منتج حيواني ولكنه ليس من الحيوان.
وطرح أخر يقول: هو إنتاج لحوم حيوانات بدون حيوانات.
حيث تؤخذ الخلية البدائية الجذعية دون تأثير وألم على الحيوان غالباً من منطقة الرقبة وتوضع في بيئة لتبدأ في النمو والتكاثر بشكل مستقل عن الحيوان.
ستكون هذه العملية فعالة بما فيه الكفاية لتوفير الطلب العالمي المتزايد على اللحوم.
كل ذلك سيحدث دون أي تلاعب بالجينات ودون الحاجة إلى التدخل في التسلسل الجيني للخلايا.
agrfaisal@gmail.com
درس الطباقالمحسنات المعنويّة، بهدف تحسين المعنى .pptx
Cultured meat (in vitro meat) ppt
1. Cultured Meat (In Vitro Meat)
Cultured meat: Lab-grown meat comes in many other names; cultured meat, in vitro meat, synthetic meat,
and is made by growing muscle cells in a nutrient serum and encouraging them into muscle-like fibres.
By: Faisal A. Alshamiry
Advisor: Prof. Gamaleldin Suliman
2018
Victimless meat
Hydroponic meat
Test-tube
In-vitro meat
Cultured meat
Shmeat
Victimless meat
Hydroponic meat
Test-tube
In-vitro meat
Cultured meat
Shmeat
3. 1) What is the cultured meat?
2) Make a general comparison between the cultured and real meat.
3) What is the chemical composition of the cultured meat?
4) What about the quality characteristics of the cultured meat?
5) Is it feasible to produce cultured meat compared to real one?
6) What are the main constrains facing producing cultured meat?
7) What do you think about this type of production & how can you see the future of such a product?
Contents:-
4. What is the cultured meat?
• In-Vitro meat is the (idea of) manufacturing of meat products through
"tissue-engineering" technology.
• In vitro meat, is an animal flesh product that has never been part of
a developed, living animal.
• The idea: To produce animal meat, but without using an animal.
• Starting cells (stem cells) are taken painlessly from live animals, they are put
into a culture media where they start to proliferate and grow, independently
from the animal.
• This process would be efficient enough to supply the global demand for meat.
• All this would happen without any genetic manipulation, without the need to interfere
with the cells’ genetic sequences.
•اللحومفياملختبر..
•فكرتهاهيتصنيعمنتجاتاللحممن
خاللتقنيةتسمى(هندسةاألنسجة)
فياملختبر.
•وهومنتجحيوانيولكنهليسمن
الحيوان.
•وطرحأخرليقو:هوإنتاجلحوم
حيواناتنبدوحيوانات.
•حيثتؤخذالخليةالبدائيةالجذعية
ندوتأثيروألمعلىالحيوانغالبامن
منطقةالرقبةوتوضعفيبيئةلتبدأفي
النمووالتكاثربشكلمستقلعن
الحيوان.
•نستكوهذهالعمليةفعالةبمافيه
الكفايةلتوفيرالطلبالعالمياايدزملت
علىاللحوم.
•كلذلكسيحدثندوأيتالعب
بالجيناتنودوالحاجةإلىالتدخلفي
التسلسلالجينيللخاليا.
5. Make a general comparison between the cultured & real meat.1
• The basic idea is to encourage muscle cells to grow into a foodstuf
& produce meat in a way totally unlike how it is done on farms.
The disadvantages of traditional meat production
• Current meat and dairy production methods utilize approximately:
• 70% of the global water consumption,
• 38% of global land use and release
• 15 - 24% of meat production at present is contributing of total
current greenhouse gas emissions.
• Similarly, lab-grown meat could also prevent the spread of fatal foodborne
infections, such as E. coli & Salmonella, which account for approximately
76 million illnesses and 5,000 deaths each year in the USA.
Tuomisto, H. L., & Teixeira de Mattos, M. J. (2011). Environmental impacts of cultured meat production. Environmental science & technology, 45(14), 6117-6123.
•الفكرةالرئيسةهوتشجيعالخالياالعضلية
علىالنمولتصبحغذاء،آمنأيإنتاجاللحوم
بطريقةعمليةتختلفتماماعنارعزامل
التقليدية.
ر ط ا خ مل ا
•حيثأنقالطرالتقليديةإلنتاجاللحوم
والحليبتستنزفتقريبا:
•70%مناالستهالكالعالميللمياه
•38%مناستخدامي اضراألالصالحة
اعةرللز.
•15-24%منمعدلانبعاثاتزالغاالتي
تساهمفيفعرمعدلاالحتباسيالحرار
•وعليهفإنإنتاجاللحومفياملختبرتتغلب
علىتلكاإلحصائياتاملخيفةوتمنعأيضا
انتشارىالعدواملرضيةاملنقولةعنطريق
اللحوممثلبكتيريانالقولووالساملونيال
والتيتمثالنحوالي76نمليوحالةمرضية
و5000حالةوفاةسنويةفيإمريكا.
6. Advantage In Vitro Meat Production System:
• This new way of animal-free meat production may offer health and environmental
advantages by reducing environmental pollution and resource use associated with
current meat production systems.
• Using various bioengineering techniques is a potential solution to reduce the ill
effects of current meat production systems.
• Can dramatically transform traditional animal-based agriculture by inventing
“animal-free” meat and meat products.
• Overcoming of nutrition-related diseases, food-borne illnesses, resource use and
pollution, & use of farm animals are some serious consequences associated with
conventional meat production methods.
• Future, this system is believed to be efficient enough to supply the global demand
for meat.
Make a general comparison between the cultured & real meat. 2
Bhat, Z. F., Kumar, S., & Bhat, H. F. (2017). In vitro meat: A future animal-free harvest. Critical reviews in food science and nutrition, 57(4), 782-789.
Mironov, V., Trusk, T., Kasyanov, V., Little, S., Swaja, R., & Markwald, R. (2009). Biofabrication: a 21st century manufacturing paradigm. Biofabrication, 1(2), 022001.
نةراملقاالعامةبينالطريقتين:
•قدتوفرهذهالتقنيةاملختبريةفيإنتاجلحوم
خاليةمناألمراضمعمزاياصحيةوبيئيةمن
خاللتقليلالتلوثالبيئيواستخداماملدروا
املرتبطةبأنظمةإنتاجاللحومالحالية.
•إناستخدامالتقنيةاوالهندسةالحيويةهو
الحلاملحتمللتقليلالتأثيراتالسيئةلنظم
إنتاجاللحومالحالية.
•كمايمكنلالتحوبشكلكبيرمناعةرالز
التقليديةالقائمةعلىتربيةاملاشيةمنخالل
إنتاجاللحومنبدوحيوانات.
•إنالتغلبعلىاألمراضاملرتبطةبالتغذية
واألمراضالتيتنتقلعبرهامعاالستخدام
األمثلدرللمواومنعالتلوثفيالتغلبعلى
العواقبالوخيمةالتيتنتجمناالستمرارفي
استخدامقالطرالتقليديةفيإنتاجاللحوم.
•فياملستقبليعتقدأنهذهالتقنيةستكنوفعالة
بمافيهالكفايةلتوفيرالطلبالعالميعلىاللحوم.
7. In Vitro meat Natural Meat
% Protein
Vitamins & Minerals
% Iron
Myoglobin
Costs
Health Risks
Environmental risk
Manpower
Kadim, I. T., Mahgoub, O., Baqir, S., Faye, B., & Purchas, R. (2015). Cultured meat from muscle stem cells: A review of challenges and
prospects. Journal of Integrative Agriculture, 14(2), 222-233.
Comparison between in vitro meat and natural meat. 3
8. What is the chemical composition of the cultured meat?
1. PBS (phosphate buffered saline) + Antibiotics
• – 10.0 g Sodium chloride, Cat. No. S-5886.14
• – 0.25 g Potassium chloride, Cat. No. P5405.14
• – 1.44 g Sodium phosphate, monobasic, Cat. No. S-5136.14
• – 0.25 g Potassium phosphate, monobasic, Cat. No. P-5655.
• – Distilled water, bring to volume (1 liter), pH to 7.08.
• – Antibiotic-antimycotic mix (Penicillin, 10,000 U/ml; streptomycin, 10 mg/ml; Fungizone, 25 µg/ml), Cat. No. 15140-122,15240-013.
2. PSG (pigskin gelatin)
• – 0.1 g PSG/500 ml distilled water, Cat. No. G-1890.14
3. DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium) + 10% HS + Antibiotics
• – DMEM, 13.5 g, Cat. No. 12800-017.15
• – 3.7 g Sodium bicarbonate, Cat. No. S5761.14
• – Distilled water, bring to volume (1 liter), pH= 7.08.
• – HS (horse serum)♥♥♥, 100 ml/885 ml DMEM, Cat. No.16050-122.15
• – Penicillin/streptomycin mix, 10 ml/985 ml DMEM + HS, Cat. No. P-0781.14
• – Gentimicin, 5 ml/995 ml DMEM + HS + P/S (penicillin/streptomycin), Cat. No. G-1272.14
4. Protease: type XIV, bacterial
• – 1 mg Pronase /1 ml PBS (phosphate buffered saline), Cat. No. P51470.14
5. Ethanol (70%).
Burton, N. M., Krabbenhoft, L., Bryne, K., & Dodson, M. V. (2000). Methods for animal satellite cell culture under a variety of conditions. Methods in cell science, 22(1), 51-61.
Reagents
9. What about the quality characteristics of the cultured meat?
• Designer meat: By manipulating the composition of the culture
medium, the flavor and fatty acid composition of the cultured meat
can be influenced.
• Co-culturing with other cell types might further enhance the meat
quality, like co-culturing with fat-producing adipocytes using the
right culture medium can increase the fat content.
• Fat content can also be controlled by supplementation of fats after
production and the ratio of saturated to poly-unsaturated fatty acids
could be better controlled.
• Consumers are more willing to try products that have been altered
to have particular nutritional characteristics.
Burdock, G. A., Carabin, I. G., & Griffiths, J. C. (2006). The importance of GRAS to the functional food and nutraceutical industries. Toxicology, 221(1), 17-27.
جودةوخصائصاللحوماملختبرية
•تصميماللحم(التغييرفيتركيبالنسيج
اللحميالناتج)وهوعنطريقالتالعب
بتركيباللحمفيالوسطوعراملزفيهوكما
يمكنالتأثيرعلىنسبةنالدهوواألحماض
الدهنيةفيه.
•وقديؤدياالستزراعاملشتركمعأنواع
مختلفةمنالخالياإلىتعزيزجودةاللحوم
كاستزراعالخالياالدهنيةوالذيسيؤدي
إلىفعرنسبةالدهنفيالنسيجالناتج.
•كمايمكنالتحكمفيىمحتونالدهوعن
طريقإضافةنالدهوللناتجمناللحمبعد
اإلنتاجوالتحكمبكميةونسبةاألحماض
الدهنيةاملشبعةفيه.
•نفاملستهلكوأكثراستعدادالتجربةاملنتجات
التيتمتغييرخصائصهابشكلمعين.
10. What about the quality characteristics of the cultured meat?
• As laboratory produced meat does not come from a living animal,
it therefore significantly minimizes the religious taboos like
Jhatka, Halal etc.
• The incidence of food borne disease could be significantly
reduced.
• The risks of exposure to pesticides, arsenic, dioxins, and hormones
associated with conventional meat could be significantly reduced.
• Cells from captive rare or endangered animals could be used to
produce exotic meats in cultures and the preservation of those.
Bhat, Z. F., & Fayaz, H. (2011). Prospectus of cultured meat—advancing meat alternatives. Journal of food science and technology, 48(2), 125-140.
خصائصوجودةاللحوماملختبرية
•وبماأناللحماملنتجمختبريااليأتيمن
حيوانحيفإنهيقللإلىحدكبيرمن
اتراملحظوالدينيةمثلجاتكاالهندوسية
واألغذيةالحاللاإلسالميةوالكوشير
اليهودية.
•كمايمكنالحدمنانتشاراألمراضالتي
تنتقلعنطريقالغذاءبشكلكبير.
•والتقليلمنمخاطراملبيداتالحشرية
نيخركالزوالدوكسينوكذلكالهرمونات
املرتبطةباللحومالتقليديةبشكلكبير.
•كمايمكناستخدامالخاليامن
الحيواناتةرالنادواملهددةباالنقراضفي
إنتاجبعضاللحومالغريبةواملرغوبةمن
فئاتمعينةفيبعضاملجتمعاتمع
الحفاظعلىتلكالحيوانات.
11. What about the quality characteristics of the cultured meat?
• Disposal of additional members biological structures:
(these include bones, respiratory system, digestive system, skin, &
the nervous system etc.).
• Reduces the amount of nutrients and energy needed for growth and
maintenance of muscle tissue.
• Unlike farm animals: bioreactors for in vitro meat production do
not need extra space and can be stacked up in a fabric hall.
• Useful for astronauts. a controlled ecological life support system
(celss) would not only provide fresh food to the astronauts, but also
deal with waste, and provide oxygen & water.
Bhat, Z. F., & Fayaz, H. (2011). Prospectus of cultured meat—advancing meat alternatives. Journal of food science and technology, 48(2), 125-140.
خصائصوجودةاللحوماملختبرية
•إنالتخلصمناألعضاءوالتراكيب
ىاألخراملصاحبةللحومالتقليديةوالتي
تشمل(،العظامالجهاز،ي التنفسالجهاز
،الهضميالجهازالعصبيوالجلدإلخ)فإنه
يقللمنكميةالعناصرالغذائيةوالطاقة
املطلوبةمةزوالاللعمليةالنمووالتكاثر
لألنسجةالعضلية.
•وعلىعكسمايحدثعندتربية
الحيواناتالتقليديةعيةراملزفتقنية
إنتاجاللحومالتحتاجإلىمساحاتكبيرة.
•هذهالتقنية(إنتاجاللحوممختبريا)
مفيدةادولرالفضاءألنهسوفيوفرلهم
حياةبيئيةخاضعةللسيطرةوغذاءطازج
بلومنالسهلالتعاملمعاملخلفات
الناتجةوتوفيرلألوكسجينواملاء.
12. Is it feasible to produce cultured meat compared to real one.?
• The analysis from American universities concluded a
large-scale switch to lab-grown meat would come with
environmental trade-offs; one concern is the:
• 1- Amount of heat,
• 2- Electricity required to produce cultured meat on a massive
scale, and
• 3- In the short term, difficult to apply this technique (cultured
meat), Widely due to their high cost. But perhaps in the future, it
will be better, if materials & requirements are used, in a cheaper way.
Mattick, C. S., Landis, A. E., Allenby, B. R., & Genovese, N. J. (2015). Anticipatory life cycle analysis of in vitro biomass cultivation for cultured meat production in the
United States. Environmental science & technology, 49(19), 11941-11949.
إمكانيةإنتاجلحوممختبريا
•يأجرتحليالفيإمريكالحوماإذاتم
لالتحومنالنظامالتقليديإلىالنظام
ياملختبرفقدخلصإلىمخاطرونتائج
بيئيةمقلقةوهي:
•مقداروكميةةرالحراالناتجة
•الكهرباءمةزالالإلنتاجاللحوماملنتجة
مختبرياعلىنطاقواسع
•وكذلكعلىاملدىالقصيرمنالصعب
تطبيقهذهالتقنية(استزراعاللحوم)
علىنطاقواسعبسببتكلفتهاا،لعالية
•ولكنفياملستقبلنستكوطريقة
مفضلةإذاتمتوفيراملواداملستخدمة
واملتطلباتبطريقةخصرأ.
13. What are the main constrains facing producing cultured meat?
Bhat, Z. F., Kumar, S., & F, H. (2015). In vitro meat production: Challenges and benefits over conventional meat production. Journal of Integrative Agriculture, 14(2), 241-248.
قدنيكومنالصعبمنافسةاللحومالتقليدية
نكاللوواملظهروالشكلللحمفياملختبر.
سينفرالناسمنيافراأل(الطبيعة)وستشجع
علىالهجرةللمدنوستقلمساحاتاستخدام
ي اضراألوغيابتربيةي املواش...!؟؟؟
Sensorial
characteristics
Alienation to
nature
Social
acceptance
Cost of production
and economic
distortances
رشعواملستهلكينبالقلقوالتخوفمنهذه
اللحومروالنفومناللحوم،املختبريةحيث
يعتبرونهالحومصناعيةوليستحقيقة.
إنالتكلفةالباهظةهيالعقبةالرئيسيةكما
أنهاستؤثرمستقبالإننجحتعلىاقتصاديات
لدواملعتمدةفيدخلهاعلىتربيةاملاشي،ةوعلى
يمستواملربيينوبالتاليعلىالعمالةوالدخل
وعلىوسائلالنقل..إلخ
constrains
constrains
14. What do you think about this type of production & how can you
see the future of such a product? (1)
ومنأهمالتحدياتالتيتواجههذهاآلليةأوالتقنيةأوالهندسةالنسيجيةتتمثلباآلتي:
•صعوبةلالحصوعلىخالياالبدءاوالخالياالتأسيسية
•صعوبةلالحصوعلىبيئاتالنمواوأوساطاالستزراعبشكلكبيرلتكلفتهاالعاليةفيالوقتاهنرال
•تفضيالتاملستهلكينوتخوفهمواالنتفالمنالغذيةاملألوفةالتقليديةإلىالصناعية
•اختالفالطعمواملكوناتونسبتهافياإلنسجةخلقة
ُ
املواإلضافاتاملطلوبةلتحاكياللحومالطبيعية
15. What do you think about this type of production & how can you
see the future of such a product? (2)
منوجهةينظرومنخاللاطالعيأجدأنهمنالصعوبةتطبيقهذهالتقنيةعلىاملديالقريبلكنفي
املستقبلومعهذارالتطوالهائلواملتسارعىأرأنهاستصبحصناعةئيسيةرفيظلالتقدمفيتوفيرمتطلباتها
املخبريةوفيظلالبحثعنالغذيةالصحية،والسريعةعاليةياملحتومنالبروتين.امابالنسبةلتفضيالت
املستهلكينستتغيرقناعاتهممعرومرالوقتوتصبحوجبةئيسيةرنومكوي أساسفيتغذيةاإلنسانملالهامن
فوائدفيالتغلبعلىاضراالمومسبباتهاوالتغلبعلىاملشاكلالبيئيةوفيتوجيهرالقداتىوالقوالبشرية
نحوإنتاجأفضل،وأدقولكنهانستكوكلفة ُمفيبدايةالمرعلىإنتاجهاوعلىمقوماتالحياةاملرتبطة
اعةربالزوتربية،املاشيةعمومابمارىنرفياملستقبلالقريبلحوممصنعة..ولمال...!