La carne coltivata sta diventando più accessibile, grazie ai mezzi privi di siero. I mezzi tradizionali si basavano sul siero bovino fetale (FBS), che era costoso e incoerente. Le alternative prive di siero ora dominano, riducendo i costi di produzione e migliorando la qualità. Ecco cosa devi sapere:
- Riduzione dei costi: I mezzi privi di siero hanno abbassato i costi di produzione, con alcune formulazioni che costano meno di £1 al litro. Questo è un passo importante verso la parità di prezzo con la carne convenzionale.
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Innovazioni chiave:
- Meatly ha sviluppato un mezzo privo di proteine, eliminando completamente i fattori di crescita costosi.
- IntegriCulture's I-MEM utilizza la produzione interna di fattori di crescita, riducendo i costi degli ingredienti del 82%.
- La filtrazione a flusso tangenziale (TFF) consente il riciclo dei mezzi, supportando la produzione continua a soli £0,50 al litro.
- Progresso del Mercato: Aziende come Meatly e IntegriCulture stanno guidando il mercato del Regno Unito, ottenendo approvazioni normative e aumentando la produzione.
Questi progressi stanno avvicinando la carne coltivata a diventare un'alternativa accessibile per i consumatori, con alcuni prodotti previsti a costare solo £2,29 per libbra entro il 2030.
Dr. Peter Stogios: Fattori di crescita a basso costo per media senza siero
1. Meatly's Medium Senza Proteine
Meatly ha fatto un passo significativo avanti nei media senza siero creando un medium senza proteine. Questa innovazione non solo rimuove il siero bovino fetale ma elimina anche la necessità di proteine ricombinanti costose - fattori chiave dei costi elevati nelle formulazioni tradizionali.Tipicamente, i mezzi privi di siero si basano su fattori di crescita costosi come FGF‑2 e TGF‑β, che possono costituire quasi il 98% del costo totale dei mezzi [3]. Rimuovendo tutte le proteine, Meatly ha affrontato uno dei maggiori ostacoli ai costi nella produzione di carne coltivata.
Costo per litro
Anche se Meatly non ha rivelato il costo esatto per litro del suo mezzo, il suo design privo di proteine affronta direttamente una spesa significativa. A titolo di confronto, i mezzi convenzionali privi di siero richiedono spesso albumina ricombinante, che costa circa £8 al chilogrammo per supportare la produzione di carne coltivata [2]. L'approccio di Meatly elimina completamente questa necessità, allineandosi con l'obiettivo dell'industria di circa £0,80 per litro - un benchmark cruciale per raggiungere prezzi competitivi. Questa misura di risparmio sui costi getta anche le basi per un miglioramento dell'efficienza produttiva.
Efficienza produttiva
Rimuovendo le proteine, Meatly semplifica il processo di produzione. Questo elimina la necessità di una fermentazione di precisione complessa e riduce lo stress metabolico sulle cellule [3]. Queste efficienze hanno già contribuito a Meatly nel raggiungere notevoli traguardi normativi, dimostrando che un mezzo privo di proteine è sia praticabile che efficace.
Scalabilità per il mercato del Regno Unito
Con questi miglioramenti in termini di costi ed efficienza, Meatly è ben posizionata per espandersi nel mercato del Regno Unito. I successi normativi dell'azienda le conferiscono un vantaggio di primo arrivato, in particolare nel settore del cibo per animali domestici, dove la sensibilità al prezzo e le aspettative dei consumatori differiscono da quelle del cibo umano [1][3].Saltando le sfide della produzione di proteine ricombinanti su larga scala, il mezzo privo di proteine di Meatly apre la porta a una produzione scalabile, libera dai tipici colli di bottiglia della catena di approvvigionamento [2].
2. IntegriCulture's I-MEM
IntegriCulture ha sviluppato il CulNet System, un approccio innovativo che replica la circolazione sanguigna per produrre fattori di crescita internamente. Collegando bioreattori per simulare la circolazione naturale, questo metodo riduce la dipendenza da additivi esterni costosi. Mentre l'approccio di Meatly elimina le spese per le proteine, IntegriCulture affronta un'altra sfida critica: l'alto prezzo dei fattori di crescita esterni. Questo design del sistema riduce significativamente i costi dei mezzi, che sono tipicamente dominati da questi additivi [3].
Costo per litro
Sebbene IntegriCulture non abbia divulgato il costo esatto per litro del suo I-MEM, il design del sistema mira direttamente a una delle spese più grandi nell'industria della carne coltivata. Producendo fattori di crescita internamente, il Sistema CulNet evita la necessità di acquistare additivi esterni, che possono rappresentare tra il 55% e oltre il 95% del costo marginale della carne coltivata [4]. Inoltre, la formulazione I-MEM 2.0 semplifica il mezzo riducendo i suoi componenti da 31 a 16. Questo viene realizzato sostituendo alcuni amminoacidi con estratto di lievito e passando a un mezzo di base di grado alimentare, riducendo i costi del 82% [3]. Queste misure sono cruciali per raggiungere prezzi competitivi nel mercato del Regno Unito.
Efficienza di produzione
Il Sistema CulNet eccelle anche nell'efficienza di produzione, grazie alla sua tecnologia di scaffold a chip.Questa innovazione estende la durata di vita delle cellule dai consueti 7-15 giorni a oltre 250 giorni [4]. Riducendo la necessità di frequenti sostituzioni cellulari, i costi di produzione sono significativamente ridotti. Il CEO Yuki Hanyu sottolinea il loro modello di business:
"Siamo un'azienda di infrastrutture... Licenzieremo la nostra tecnologia alle aziende alimentari. Loro possono produrre la carne reale mentre noi ci occupiamo del bioreattore" [4].
Questo approccio semplifica il processo per le aziende alimentari, rendendo più facile per loro adottare la tecnologia.
Scalabilità per il mercato del Regno Unito
Il modello di licenza di IntegriCulture è particolarmente adatto per il Regno Unito. Evitando l'uso di linee cellulari immortalizzate, il sistema facilita le difficoltà normative e affronta le preoccupazioni dei consumatori riguardo alla modifica genetica [4].Il Regno Unito ha già dimostrato una volontà di abbracciare la carne coltivata, come dimostrato dall'approvazione normativa di Meatly nel 2024 [1]. L'approccio di IntegriCulture consente a più produttori del Regno Unito di adottare la loro tecnologia senza dover sviluppare i propri sistemi di media proprietari. Entro novembre 2024, 16 aziende si erano unite al CulNet Consortium, collaborando per standardizzare i media di coltura e i bioprocessi [5]. Questa collaborazione potrebbe aprire la strada a un'adozione diffusa nel mercato del Regno Unito.
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3. Processi senza siero abilitati TFF
La Filtrazione a Flusso Tangenziale (TFF) offre un modo più intelligente per massimizzare l'efficienza dei media nella bioprocessazione. Invece di concentrarsi sulla rimozione dei componenti, la TFF pulisce continuamente i rifiuti metabolici come ammoniaca e lattato mantenendo le cellule all'interno del bioreattore.Questo metodo consente un ciclo di produzione che può durare oltre 20 giorni da un singolo lotto, con più raccolti che si svolgono durante quel periodo [7]. Fondamentalmente, semplifica l'uso dei mezzi e migliora il flusso di produzione rispetto ai metodi più vecchi.
Costo per Litro
Nel agosto 2024, i ricercatori che collaborano con Believer Meats hanno presentato un processo abilitato TFF utilizzando un mezzo privo di componenti animali, con un prezzo di soli US$0.63 per litro (circa £0.50). Hanno raggiunto una densità cellulare impressionante di 130×10⁶ cellule/ml in un bioreattore pilota da 300 litri, superando di gran lunga ciò che i processi batch tradizionali gestiscono tipicamente. Un'analisi tecnico-economica ha rivelato che scalare questo metodo a un impianto da 50.000 litri potrebbe produrre carne di pollo coltivata a circa US$6.2 per libbra (circa £4.80 per libbra), mettendola alla pari con il costo del pollo biologico [7] .
Efficienza di Produzione
Una delle caratteristiche distintive di TFF è la sua capacità di mantenere una produzione continua. Attraverso "raccolte parziali contigue", la biomassa può essere raccolta più volte in un periodo superiore a 20 giorni, eliminando la necessità di fermate per pulire o riavviare le operazioni. Questo periodo di produzione prolungato, combinato con rese di biomassa del 43% (peso/volume), porta a una maggiore produzione dallo stesso equipaggiamento. Inoltre, i sistemi TFF sono progettati per gestire efficacemente lo stress di taglio, proteggendo le cellule mentre mantengono alti tassi di flusso del filtrato [7].
Scalabilità per il Mercato del Regno Unito
TFF si basa su progressi precedenti riducendo ulteriormente i costi dei mezzi e supportando metodi di produzione continua. Il mercato del Regno Unito si sta già muovendo verso processi privi di siero, spinto dalle approvazioni normative.Ad esempio, a luglio 2024, Meatly, un'azienda con sede nel Regno Unito, ha ricevuto l'approvazione dalla Food Standards Agency, dimostrando che i metodi privi di proteine e siero possono soddisfare gli standard normativi locali [1]. La tecnologia TFF si allinea a questo cambiamento rendendo i mezzi privi di siero più accessibili su larga scala - uno sviluppo critico, considerando che tali mezzi rappresentano tipicamente oltre la metà dei costi operativi variabili [3]. Inoltre, la capacità di TFF di riciclare i mezzi e ridurre gli sprechi supporta l'obiettivo dell'industria di utilizzare solo 8-13 litri di mezzo per chilogrammo di carne coltivata, contribuendo a mantenere i costi competitivi [2].
Vantaggi e Svantaggi
Confronto di Tre Approcci di Mezzi Senza Siero per la Produzione di Carne Coltivata
Ogni approccio di mezzo senza siero presenta il proprio insieme di compromessi, bilanciando costi, efficienza e praticità commerciale. Ad esempio, i metodi privi di proteine come quello di Meatly si concentrano sulla riduzione dei costi dei mezzi eliminando le proteine ricombinanti e i costosi fattori di crescita. Sebbene questa strategia minimizzi le spese, mantenere tassi di crescita elevati e costanti tra le varie specie può essere una sfida senza questi componenti [6]. Altri metodi affrontano le preoccupazioni sui costi utilizzando strategie alternative.
Soluzioni di grado alimentare, come l'I-MEM 2.0 di IntegriCulture, seguono un percorso diverso sostituendo ingredienti di grado farmaceutico con estratti di lievito e piante.Questo approccio semplifica la formulazione, riducendo il numero di componenti richiesti da 31 a 16, supportando al contempo la crescita di più specie [3]. Tuttavia, l'uso di materiali di grado alimentare introduce un rischio di variabilità tra i lotti. Questi ingredienti potrebbero contenere contaminanti o causare tossicità cellulare, problemi che i componenti di grado farmaceutico sono meno propensi a presentare [6]. Mosa Meat ha dimostrato il potenziale di questo metodo sostituendo il 99,2% del nutrimento cellulare di base con alternative di grado alimentare, raggiungendo tassi di crescita comparabili [3] .
D'altra parte, i processi abilitati dalla filtrazione a flusso tangenziale (TFF) si concentrano sull'efficienza attraverso il riciclo continuo dei mezzi. Questi sistemi consentono la raccolta continua e il riutilizzo dei mezzi, portando a densità cellulari elevate [8]. Tuttavia, presentano sfide tecniche significative.I sistemi TFF richiedono attrezzature di filtrazione specializzate e monitoraggio continuo, il che aumenta sia i costi di capitale che quelli operativi [8][9].
"Questo studio conferma i primi calcoli teorici secondo cui i mezzi privi di siero possono essere prodotti a costi ben al di sotto di $1/L senza compromettere la produttività, un fattore chiave per la carne coltivata che raggiunge la competitività dei costi."
– Dr.Elliot Swartz, Scienziato Principale, The Good Food Institute [8]
| Approccio | Punti di forza | Principali limitazioni | Stato commerciale |
|---|---|---|---|
| Protein-Free (Meatly) | Costo più basso; elimina fattori di crescita costosi | Difficile mantenere alti tassi di crescita in tutte le specie [6] | Alto: Approvazione normativa e vendite iniziali |
| Food-Grade (I-MEM) | Riduzione del 77% nei costi dei media di base [3]; supporta più specie | Variabilità del lotto; potenziali contaminanti [6] | Alto: Validado para varios tipos de células primarias [3] |
| TFF/Reciclaje de Medios | Producción continua; 43% de rendimiento de biomasa [8] | Requiere hardware especializado y alta complejidad técnica [8][9] | Medio: Necesita optimización de procesos e inversión en equipos [2] [3] |
Cada uno de estos enfoques juega un papel en acercar la carne cultivada a competir con la carne convencional en términos de precio.La scelta del metodo dipende da fattori come la scala di produzione, la specie target e il panorama normativo. Questi esempi evidenziano come le formulazioni semplificate possano soddisfare standard rigorosi riducendo significativamente i costi [1].
Conclusione
I mezzi privi di siero stanno rimodellando il panorama della carne coltivata, offrendo un percorso verso una produzione più conveniente. Eliminando componenti costosi di origine animale, i costi di produzione sono diminuiti significativamente - ora fino a £1 per litro. Questa riduzione dei costi avvicina la carne coltivata al raggiungimento della parità di prezzo con la carne tradizionale, rendendola competitiva non solo in termini di costo ma anche di etica e sostenibilità [10].
Nel Regno Unito, questa trasformazione è già in corso.Le approvazioni normative, come quelle ottenute da Meatly, evidenziano che questo cambiamento non è più un obiettivo lontano ma una realtà presente [1]. Il Dr. Elliot Swartz del Good Food Institute sottolinea questo progresso:
"Lo sviluppo di mezzi privi di siero non è un vero collo di bottiglia o preoccupazione per l'industria della carne coltivata" [1].
Sebbene siano stati superati ostacoli tecnici significativi, rimangono sfide nella scalabilità della produzione e nella personalizzazione delle formulazioni per diverse specie. Questi perfezionamenti sono cruciali per garantire l'efficienza dei costi su scala più ampia.
Le proiezioni del settore suggeriscono che raggiungere un costo di circa £2,29 per libbra [10] consentirà alla carne coltivata di competere realmente con i prezzi della carne convenzionale.Con i costi dei media ora sotto £1 per litro e i continui progressi nella densità cellulare e nell'efficienza produttiva, questo traguardo potrebbe essere raggiunto per alcuni prodotti entro il 2030.
Per i consumatori, questi sviluppi influenzano direttamente ciò che pagano alla cassa. Piattaforme come
Domande frequenti
Come influisce l'uso di media privi di siero sul costo della carne coltivata?
I media privi di siero hanno portato a una drastica diminuzione del costo delle soluzioni nutritive utilizzate nella produzione di carne coltivata. In passato, queste soluzioni potevano superare £1 per litro.Ora, con opzioni senza siero, il costo è crollato a soli £0,06–£0,17 per litro.
Questo cambiamento è rivoluzionario, poiché le spese per i mezzi rappresentano tipicamente il 55–95% dei costi di produzione complessivi. Riducendo queste spese, i mezzi senza siero stanno aprendo la strada affinché la carne coltivata diventi più accessibile. Gli esperti prevedono che entro i primi anni del 2030, il suo prezzo potrebbe competere con quello della carne tradizionale.
In che modo i mezzi senza siero stanno riducendo il costo della produzione di carne coltivata?
I mezzi senza siero stanno trasformando il modo in cui la carne coltivata viene prodotta rimuovendo la dipendenza da componenti costosi di origine animale come il siero fetale bovino. Invece, le formulazioni chimicamente definite ora utilizzano combinazioni bilanciate di proteine ricombinanti e sostituti economici, contribuendo a ridurre significativamente le spese di produzione.
Alcuni dei progressi più notevoli includono la creazione di fattori di crescita accessibili utilizzando la fermentazione di precisione e l'agricoltura molecolare vegetale. Quando abbinati a tecniche di ingegneria proteica che migliorano la stabilità e le tecnologie di riciclo dei nutrienti, questi sviluppi stanno portando la produzione di carne coltivata verso una maggiore efficienza e scalabilità commerciale.
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In che modo la filtrazione a flusso tangenziale aiuta a ridurre i costi della produzione di carne coltivata?
La filtrazione a flusso tangenziale è un cambiamento radicale quando si tratta di ridurre i costi nella produzione di carne coltivata. Poiché i mezzi privi di siero possono costituire fino al 95% delle spese di produzione, trovare modi per recuperarlo e riutilizzarlo è essenziale.Questo metodo di filtrazione consente la concentrazione e la purificazione continua dei mezzi utilizzati, utilizzando cassette monouso. Qual è il vantaggio? Elimina il fastidio delle routine di pulizia laboriose e riduce le possibilità di contaminazione.
Riducendo i rifiuti di consumo e migliorando l'efficienza del riutilizzo dei mezzi, la filtrazione a flusso tangenziale contribuisce a ridurre i costi di produzione. Questo approccio gioca un ruolo fondamentale nel rendere la carne coltivata un'opzione più conveniente nel tempo.
