Pěstované maso, vyrobené z buněk svalové tkáně zvířat pěstovaných v bioreaktorech, se v proteinovém a aminokyselinovém složení blíží konvenčnímu masu. Nicméně jeho nutriční profil silně závisí na růstovém médiu a výrobním procesu. I když replikují klíčové živiny, jako jsou esenciální aminokyseliny (leucin, lyzin, methionin atd.), rozdíly v formách proteinů a stravitelnosti zůstávají předmětem zkoumání.
Klíčové body:
- Pěstované maso může odpovídat aminokyselinovému profilu konvenčního masa, ale vyžaduje přesné formulace médií.
- Absence přirozených postmortálních procesů ovlivňuje vývoj chuti a texturu.
- Ranější verze vykazují nedostatky v proteinech (až o 24 % nižší v některých aminokyselinách) ve srovnání s konvenčními možnostmi.
- Inovace v růstových médiích, jako jsou aminokyseliny potravinářské kvality a rostlinné hydrolyzáty, snižují náklady a zlepšují nutriční výsledky.
- Regulační schválení ve Velké Británii vyžaduje konzistentní kvalitu výroby a nutriční ekvivalenci.
Pěstované maso slibuje jako zdroj bílkovin, ale potřebuje další zdokonalení, aby plně replikovalo nutriční a senzorické vlastnosti konvenčního masa.
Směrem k udržitelné výrobě bílkovin
Jak se pěstované maso srovnává s konvenčním masem
Porovnání esenciálních aminokyselin: Konvenční hovězí maso vs Pěstované maso
Esenciální aminokyseliny: Přímé srovnání
Pěstované maso je postaveno ze stejných stavebních bloků jako konvenční maso - skutečné svalové buňky zvířat, jako jsou satelitní buňky nebo myoblasty. To znamená, že má potenciál replikovat stejné esenciální aminokyseliny, které se nacházejí v tradičních možnostech, jako je hovězí, kuřecí nebo vepřové [4].
"Pěstované maso si klade za cíl napodobit biologické vlastnosti tradičního masa." - Ilse Fraeye et al., Frontiers in Nutrition [6]
Metabolomická studie z roku 2025 se podívala blíže na srovnání konvenčního kuřecího masa s pěstovanými kuřecími buňkami. Výzkumníci našli 45 sdílených metabolitů, včetně klíčových sloučenin jako adenosin a karnosin [2]. Pomocí pokročilé technologie LC-MS/MS studie odhalila, že zatímco metabolické profily obou typů masa byly obecně podobné, existovaly významné rozdíly v určitých metabolitech spojených s metabolismem živin [2].
Abychom vám přiblížili čísla, konvenční hovězí maso poskytuje 61 mg leucinu, 48 mg lysinu a 17 mg methioninu na gram bílkovin [1].Pěstované maso může dosáhnout těchto úrovní, ale přesné složení aminokyselin silně závisí na formulaci jeho růstového média [1][2]. Například L-lysin byl identifikován jako klíčový pro stabilizaci buněčné energie (ATP) v pěstovaných kuřecích myotubech [2].
Nicméně existuje klíčový rozdíl, pokud jde o izoformy bílkovin. V současnosti pěstované svalové vlákna převážně obsahují embryonální nebo neonatální izoformy aktinu a myosinu, zatímco konvenční maso obsahuje dospělé izoformy [6]. Tento rozdíl vyvolává otázky o tom, jak jsou bílkoviny pěstovaného masa tráveny a absorbovány.
Stravitelnost a míry absorpce
Konvenční maso je známé svou vynikající stravitelností, která obvykle činí mezi 95 % a 100 % [3][4].To dělá z něj jeden z nejlepších zdrojů bílkovin z hlediska lidské výživy, který překonává rostlinné bílkoviny, které obvykle dosahují rozmezí od 80 % do 95 % [3].
U kultivovaného masa je stravitelnost stále oblastí, která se zkoumá. Jednou z výzev je zrání svalových vláken. U živých zvířat procházejí svalová vlákna složitým vývojovým procesem, který nemusí být plně replikován v bioreaktoru [5]. Pokud tato vlákna zůstanou nezralá, může to ovlivnit jak kvalitu bílkovin, tak stravitelnost [5][4]. Složení růstového média také hraje významnou roli v těchto výsledcích, jak bylo uvedeno dříve.
Dalším faktorem je nedostatek postmortálních metabolických změn, které u konvenčního masa přispívají k jemnosti a struktuře bílkovin.Tyto změny nebyly plně prozkoumány ani replikovány v kultivovaném mase [5][6].
Navíc, nosiče používané při výrobě kultivovaného masa, které mohou tvořit až 25 % konečného produktu, mohou ovlivnit jeho profil aminokyselin. Například nosiče na bázi kolagenu jsou bohaté na glycin, což by mohlo změnit celkovou rovnováhu [5][6].
I když může kultivované maso teoreticky odpovídat profilu esenciálních aminokyselin tradičního masa, údaje o tom, jak dobře lidé dokážou absorbovat jeho živiny, jsou stále omezené [5][4]. Zůstávají otázky o tom, jak efektivně jsou vitamíny a minerály přidané do kultivačních médií absorbovány buňkami - a nakonec lidmi [5]. Tabulka níže poskytuje jasnější srovnání esenciálních aminokyselin mezi oběma.
Tabulka srovnání aminokyselin
| Esenciální aminokyselina | Konvenční hovězí (mg/g bílkovin) | Stav kultivovaného masa |
|---|---|---|
| Leucin | 61 [1] | Přítomno; úrovně závisí na složení média [1][2] |
| Lysin | 48 [1] | Centrální pro tvorbu myotubů; přítomno v kultivovaných buňkách [1][2] |
| Methionin | 17 [1] | Přítomno; často omezující faktor v médiu [1] |
| Valin | ~50 | Přítomné v myotubách [2] |
| Isoleucin | ~45 | Klíčové v metabolismu kultivovaných buněk [2] |
Volné aminokyseliny a chuť
Co jsou volné aminokyseliny?
Volné aminokyseliny (FAAs) jsou jednotlivé aminokyseliny, které nejsou vázány v proteinových řetězcích.Tyto sloučeniny hrají hlavní roli při vytváření "vývarových" a umami chutí, které spojujeme s vařeným masem, převážně prostřednictvím Maillardovy reakce - chemického procesu odpovědného za tyto slané aroma, která se vyvíjejí při vaření masa [8][6]. U tradičního masa se FAAs přirozeně tvoří během postmortálního zrání. K tomu dochází, když enzymy, jako jsou aminopeptidázy, rozkládají bílkoviny v průběhu času a uvolňují sloučeniny zvyšující chuť [8]. To je důvod, proč má zralé hovězí maso často bohatší a složitější chuť ve srovnání s čerstvými kusy. Specifické aminokyseliny přispívají k odlišným chutím: glutamová a asparagová kyselina jsou známé svými umami tóny, zatímco glycin, alanin a serin dodávají sladkost. Na druhou stranu, isoleucin a leucin mohou přinést náznak hořkosti [11].
"Zlepšení chuti v masovém aroma je způsobeno zvýšením volných aminokyselin a peptidů v mase během postmortálního zrání. První zvýšení přispívá k posílení vývarové chuti včetně umami, zatímco druhé zvýšení je odpovědné za jemnost." - Toshihide Nishimura, Katedra potravinářských věd, Hiroshima University [8]
Tento přirozený vývoj chuti v tradičním mase stanovuje vysoký standard, kterého musí dosáhnout kultivované maso. Na rozdíl od konvenčního masa, kultivované maso nepodléhá postmortálnímu zrání, což je klíčové pro přirozenou tvorbu těchto chuťových sloučenin. Procesy jako přeměna glykogenu na laktát nebo rozklad ATP na chuťově zlepšující molekuly, jako je inosin-5'-monofosfát (IMP), se jednoduše neodehrávají stejným způsobem [6].Například analýza elektronického jazyka, která porovnávala kultivované svalové buňky myší s tradičním hovězím hrudníkem, zjistila, že zatímco kultivované buňky měly silnější umami profil, postrádaly kyselost, která se nachází v tradičním mase [7].
Kontrola chuti v kultivovaném mase
Protože kultivované maso nemůže spoléhat na přirozené postmortální procesy pro rozvoj chuti, výrobci se obrátili na alternativní metody, zejména úpravou růstového média. Výzkum z ledna 2022 a května 2024 ukázal, že úprava složení média a zahrnutí technik ko-kultivace s adipocyty může významně ovlivnit profil FAA, stejně jako hladiny triglyceridů - obojí ovlivňuje chuť a šťavnatost [11][10].
V lednu 2022 provedla studie vedená Seon-Tea Joo na Gyeongsang National University analýzu pěstovaných kuřecích a hovězích buněk spolu s tradičním masem pomocí elektronického jazyka. Výsledky ukázaly, že pěstované maso mělo nižší hodnoty umami, hořkosti a kyselosti [11]. Aby to bylo řešeno, vědci upravili růstové médium, aby zvýšili hladiny asparagové a glutamové kyseliny, které jsou klíčové pro zvýšení umami chuti.
"Pokud nebudou do kultivačního média přidány speciální aminokyseliny a nebudou přijaty satelitními buňkami, složení aminokyselin pěstovaného masa nebude podobné tomu z TM, a nakonec pěstované maso vykáže jinou chuťovou senzaci ve srovnání s TM." - Seon-Tea Joo, výzkumník [11]
Další pokroky přišly v květnu 2024, kdy výzkumníci z Shandong Agricultural University a Huazhong Agricultural University prokázali, jak změny hladin inzulínu v 3D hydrogelovém kultivačním médiu mohou manipulovat s hladinami triglyceridů v chovaných kuřatech. Zvýšením obsahu tuku na dvojnásobek nebo trojnásobek oproti běžnému kuřeti byli schopni ovlivnit jak chuť, tak šťavnatost [10]. Producenti také testují přidání specifických aditiv, jako jsou lipidy nebo kyselina octová, aby lépe napodobovali těkavé chuťové sloučeniny nalezené v tradičním mase [6].
sbb-itb-c323ed3
Splnění nutričních standardů a předpisů
Shoda s nutričními očekáváními
Aby se kultivované maso dostalo k britským spotřebitelům, musí splňovat stejné nutriční standardy jako konvenční maso. To konkrétně znamená prokázat, že jeho profil aminokyselin odpovídá - nebo překračuje - profil tradičních zdrojů masa [14][4].
V roce 2024 byla při přehodnocení dat předložených UPSIDE Foods FDA odhalena některá nedostatky. Jejich kultivované kuře bez séra mělo celkově o 9 % méně bílkovin. Dále vykazovalo nedostatky v nezbytných aminokyselinách, které byly o 5 % až 24 % nižší ve srovnání s konvenčním kuřecím masem [14] . Tyto nedostatky zahrnovaly několik klíčových aminokyselin nezbytných pro vyváženou stravu [14].
"Spotřebitelé mohou vnímat kultivované maso jako ekvivalent konvenčních produktů; proto by jakékoli rozdíly v nutričním profilu měly být jasně komunikovány." - Dominika Sikora a Piotr Rzymski, Journal of Food Composition and Analysis [14]
Jádro tohoto problému spočívá v úplné závislosti buněk na jejich růstovém médiu [12][4]. Konvenční maso, přestože tvoří pouze 7 % globální potravinové hmoty, přispívá 21 % příjmu bílkovin a více než polovině světové spotřeby vitamínu B12 [4]. To stanovuje vysoký standard, který musí kultivované maso splnit z hlediska nutriční hodnoty.
Tyto výzvy zdůrazňují důležitost důkladného regulačního dohledu, jak je prozkoumáno níže.
Regulační schválení a testování
Řešení nutričních mezer je klíčovým krokem k získání regulačního schválení. Ve Velké Británii je kultivované maso řízeno nařízením o nových potravinách (EU 2015/2283), které vyžaduje přísné hodnocení bezpečnosti před tím, než může být prodáváno [12][13]. Agentura pro standardy potravin (FSA) vyžaduje podrobné profilování bílkovin, aby zajistila nutriční bezpečnost a posoudila jakékoli potenciální alergenní rizika [12].
"Podrobné složení a analýza bílkovin, jako je porozumění sekvencím bílkovin, kvalitě bílkovin a frakcím tohoto produktu, mohou být potřebné k odstranění jakýchkoli obav spolu s alergickými studiemi." - Agentura pro standardy potravin [12]
Aby se tento proces usnadnil, britská vláda přidělila £1.6 milion pro FSA a Food Standards Scotland na program "regulační pískoviště". Během období od února 2025 do února 2027 se této iniciativy účastní společnosti jako Mosa Meat, Hoxton Farms a Gourmey, s cílem vyvinout jasné technické pokyny týkající se požadavků na výživu a bezpečnost pro kultivované maso [13][15] . Program vymezí konkrétní data - jako je profilování aminokyselin napříč různými výrobními šaržemi - potřebná pro žádosti o nové potraviny.
Konzistence mezi výrobními šaržemi je kritickým faktorem. Studie ukázaly, že úrovně živin se mohou mezi různými výrobními šaržemi výrazně lišit, což činí standardizované testování nezbytností pro dodržování předpisů [14]. Výrobci musí také potvrdit, že buňky se správně diferencovaly na svalová vlákna s očekávaným složením bílkovin.Techniky jako genetické biomarkery a fluorescenční zobrazování se často používají k ověření těchto atributů [12][5].
Zlepšení profilů aminokyselin v kultivovaném mase
Lepší růstová média pro výrobu aminokyselin
Růstová média představují více než polovinu provozních nákladů na výrobu kultivovaného masa, přičemž aminokyseliny jsou jedním z největších výdajů [17]. Aby se s tímto problémem vypořádali, výrobci se obracejí na analýzu použitých médií (SMA). Tato metoda sleduje, jak jsou aminokyseliny jako arginin, isoleucin, leucin a methionin spotřebovávány, což umožňuje přesné úpravy. Výsledek? Méně odpadu a lepší vyvážení živin pro růst buněk.
Jednou z hlavních změn, která přináší úspory nákladů, byl přechod od farmaceutických aminokyselin k potravinářským aminokyselinám. Tato změna snižuje náklady na základní média přibližně o 77% [17].Skvělým příkladem je potravinářský L-glutamin, který stojí 78 £ za kilogram ve srovnání s 774 £ za reagenční kvalitu - což představuje úsporu přibližně 90 % [17]. Podle Good Food Institute by tyto změny mohly snížit náklady na aminokyseliny na méně než 4 £ za kilogram kultivovaného masa, což je výrazný pokles oproti dřívějším odhadům 14–15 £ za kilogram [9]. Tyto úspory otevírají dveře k dalšímu zdokonalování proteinových profilů pro kultivované maso.
Výrobci také zkoumají rostlinné hydrolyzáty - odvozené z plodin jako jsou sója a cizrna - jako levnější alternativy k aminokyselinám na bázi fermentace. V roce 2024 Believer Meats ukázal, že je možné vyrobit médium bez séra za pouhých 0,63 $ za litr tím, že nahradil drahé albuminy a optimalizoval úrovně živin [17].Podobně, BioBetter využívá tabákové rostliny k výrobě růstových faktorů za předpokládanou cenu 1 USD za gram, což je zlomek tradičních výrobních nákladů [17].
"Je zásadní, aby každá společnost zabývající se kultivovaným masem pracovala na efektivní formulaci základních médií, která vykazuje nebo umožňuje dobrý růstový výkon a je nákladově efektivní, protože ji budou potřebovat ve velkém množství, jakmile se rozšíří." - Dr. Florian Geyer, produktový manažer pro média kultivace buněk, Merck Life Science [16]
Přizpůsobení bílkovin pro různé diety
S efektivními formulacemi médií se nyní výrobci zaměřují na přizpůsobení profilů aminokyselin, aby vyhověli specifickým nutričním potřebám. V květnu 2024 výzkumníci z Shandong Agricultural University a Huazhong Agricultural University demonstrovali metodu pro vytváření "nastavitelných" mas.Aktivací genu MyoD a úpravou hladin inzulínu v 3D hydrogelových nosičích byli schopni vyprodukovat pěstované kuře s hladinami tuku 200–300 % vyššími než u tradičního kuřete [10]. Tato inovace otevírá možnosti pro produkty navržené pro různé dietní preference.
"Přesvědčivou výhodou pěstovaného masa je, že jeho textura, chuť a nutriční obsah mohou být přizpůsobeny během výroby." - Gyuhyung Jin a Xiaoping Bao, Purdue University [10]
Pěstované maso může být také obohaceno o bioaktivní sloučeniny jako kreatin, karnitin a taurin - živiny, které často chybí v rostlinných alternativách, ale jsou nezbytné pro sportovce a ty, kteří dodržují specializované diety [4].Doplňováním růstových médií nebo používáním technik ko-kultivace s různými typy buněk mohou výrobci vytvářet produkty přizpůsobené těmto specifickým dietním požadavkům.
Závěr
Kultivované maso se objevuje jako zdroj bílkovin, který může konkurovat, a v některých případech překonat, tradiční maso v nutriční hodnotě. Vyvinuté z reálných svalových buněk zvířat, replikují esenciální profil aminokyselin, který dává konvenčnímu masu jeho dietní význam [4][6]. I když rané verze vykazují určité rozdíly v izoformách bílkovin a vyžadují přidané bioaktivní sloučeniny jako kreatin a taurin, pokroky v přizpůsobených růstových médiích umožňují výrobcům jemně doladit jeho nutriční obsah, aby splnily specifické dietní požadavky [4][6].
"Kultivované maso usiluje o biologickou ekvivalenci s tradičním masem." - Ilse Fraeye, Výzkumná skupina pro technologie a kvalitu živočišných produktů [6]
Potenciál pro chuť je stejně vzrušující. Volné aminokyseliny, které jsou klíčové pro Maillardovu reakci, hrají zásadní roli při vytváření charakteristické chuti masa [6]. I když mají rané prototypy nižší úrovně umami prekurzorů, jako je inosin 5'-monofosfát, ve srovnání s tradičním kuřecím masem [2], probíhající inovace v technikách spolukultivace a optimalizovaných růstových médiích tento rozdíl zmenšují. Důležité je, že kultivované maso přirozeně poskytuje kompletní profil živočišných bílkovin [4][3].
Tato pokroky v oblasti výživy a chuti jsou doplněny významnými regulačními pokroky."S již udělenými schváleními ve Spojených státech a Singapuru [4] se technologie přesouvá z laboratoře na trh. Výzkum, o kterém se v tomto článku diskutuje, zdůrazňuje, jak by Cultivated Meat mohlo přetvořit naše chápání kvality bílkovin. Jeho kombinace nutriční hloubky, možností přizpůsobení a ekonomického potenciálu ho staví jako silného uchazeče o budoucnost potravin.
Pokud se ptáte, jak by mohla tato inovace brzy vypadat na regálech ve Velké Británii,
Často kladené otázky
Jak ovlivňuje růstové médium profil bílkovin a aminokyselin kultivovaného masa?
Růstové médium je klíčovým faktorem při určování profilu bílkovin a aminokyselin kultivovaného masa.Poskytuje esenciální živiny, na kterých buňky spoléhají, aby rostly a prosperovaly. Úpravou složení média - například úpravou hladin esenciálních a neesenciálních aminokyselin, glukózy, vitaminů a dalších složek - mohou producenti ovlivnit jak nutriční hodnotu, tak chuť konečného produktu.
Jelikož různé typy buněk a druhy zpracovávají živiny svými vlastními jedinečnými způsoby, jediné složení média nebude fungovat univerzálně pro všechny produkty kultivovaného masa. Přizpůsobení média specifickým potřebám cílových buněk umožňuje producentům vytvořit profil bílkovin, který odráží konvenční maso. Mohou dokonce zlepšit určité nutriční prvky, což spotřebitelům poskytuje přizpůsobenou a potenciálně zdravější možnost.
Co činí replikaci chuti konvenčního masa v kultivovaném mase tak náročnou?
Replikace chuti kultivovaného masa tak, aby odpovídala tradičnímu masu, není malý úkol. Bohaté chutě konvenčního masa jsou formovány směsí metabolitů, které se vyvíjejí, jak zvířata rostou, ovlivněny jejich stravou a přirozenými procesy stárnutí. Naopak kultivované maso, pěstované v kontrolovaných podmínkách, často postrádá klíčové složky, jako jsou volné aminokyseliny, nukleotidy a malé molekuly, jako je taurin a kreatin. Tyto prvky hrají zásadní roli při vytváření slaných, umami tónů, které lidé spojují s masem.
Navíc se kultivované maso může lišit v rozložení tuku, hladinách myoglobinu a těkavých aromatických sloučeninách, které přispívají k pečeným, masitým chutím, které máme rádi, když je maso vařeno.Recreating the intricate balance of these factors, along with imitating the biochemical transformations that occur after harvest - like the Maillard reactions responsible for those rich, browned flavours - is a complex challenge. Overcoming these hurdles is critical for cultivated meat to deliver a taste that feels just as satisfying and familiar as its traditional counterpart.
Je pěstované maso stejně snadno stravitelné jako konvenční maso?
Ano, pěstované maso je navrženo tak, aby bylo stejně stravitelné jako tradiční maso. Výzkum potvrzuje, že obsahuje všechny esenciální aminokyseliny a dosahuje skóre stravitelnosti bílkovin srovnatelného s konvenčním masem zvířat. Jinými slovy, vaše tělo může jeho živiny absorbovat stejně efektivně.
Studie také ukazují, že profil aminokyselin pěstovaných svalových buněk je překvapivě podobný nativnímu hovězímu masu, což znamená, že je biologicky srovnatelné a tráveno velmi podobným způsobem.Co víc, kultivované maso nabízí jedinečnou možnost přizpůsobit úroveň živin specifickým dietním potřebám, což z něj činí všestrannou a výživnou alternativu k tradičním možnostem.
