Di akhir musim dingin, buah segar bisa mahal, dengan buah-buahan lunak seperti buah beri datang ke Amerika Serikat dari Amerika Tengah dan Selatan — kadang-kadang bahkan diterbangkan. Tetapi bagaimana jika Anda bisa menanam buah sendiri di rumah, mendapatkan kesehatan manfaat buah beri yang tidak mungkin ditanam atau favorit luar musim tanpa harus mengonsumsi produk impor pricy atau mengonsumsi suplemen?
Itulah pertanyaan yang mendorong Lauri Reuter dan rekan-rekannya di perusahaan teknologi milik pemerintah VTT Technical Research Center Finlandia untuk mulai bekerja pada sebuah proyek yang benar-benar membayangkan kembali bagaimana kita berpikir tentang menanam makanan. Timnya sedang mengerjakan apa yang mereka sebut sebagai "bioreaktor rumah" - alat meja yang secara teori dapat mengisi ruang yang sama dalam hidup Anda seperti yang dilakukan mesin Nespresso untuk kopi, tetapi dengan sel berry segar, termasuk beberapa dari tanaman. itu tidak mungkin untuk dipupuk dengan menggunakan cara tradisional karena adaptasi mereka terhadap kehidupan di tempat-tempat yang bermusuhan seperti Kutub Utara.
Idenya dimulai ketika Reuter mulai bekerja di lab VTT yang mengolah garis sel tanaman untuk keperluan industri dalam hal-hal seperti kosmetik dan obat-obatan. Sel berry mengandung senyawa kimia yang diandalkan oleh pembuat lotion dan profesional kesehatan: Perusahaan Finlandia Lumene bergantung pada sifat menguntungkan sel cloudberry yang dibudidayakan untuk beberapa produk kulitnya, dan obat kanker yang umum, paclitaxel, berasal dari sel sel Yew Pasifik. Dalam aplikasi ini, kultur sel membantu memproduksi cukup dari sel beri dan daun untuk memasok pasar. Ketika dia mengetahui bahwa rekan-rekannya sedang mengerjakan kultur sel lingonberry, strawberry dan cloudberry, dia bertanya seperti apa rasanya. Lagi pula, mereka secara efektif hanya buah dari tanaman, tumbuh dalam kultur sel daripada pada pokok anggur atau semak. Tanggapan rekan-rekannya? "Kami tidak tahu. Anda tidak seharusnya makan apa pun di lab, ”kata Reuter.
Pertanyaannya memicu percakapan tentang bagaimana rasanya menumbuhkan kultur sel tanaman yang bisa dimakan dalam bentuk kultur sel — dan akhirnya membuatnya merasakan sel. Saat ini, sel tanaman digunakan sebagai "pabrik" kimia untuk obat-obatan, kosmetik dan bahkan beberapa penyedap dan pewarna makanan. Misalnya, kunyit yang dibudidayakan telah digunakan untuk rasa dan warna makanan: crocus penghasil safron hanya dapat dipanen selama sekitar satu minggu setiap tahun, sebagian besar di Iran, dan memiliki hasil rendah, menjadikannya bumbu yang paling mahal di dunia, sedangkan kunyit yang dibudidayakan dapat diproduksi sepanjang tahun. Tetapi dalam aplikasi tersebut, bahan kimia diekstraksi dari sel tanaman. Gagasan untuk menggunakan mereka apa adanya telah dibahas sebelumnya di laboratorium, Reuter mengatakan, "tetapi selalu ada asumsi bahwa harganya akan terlalu tinggi, karena kami berasumsi bahwa Anda harus menanamnya di bioreaktor di laboratorium."
Tim Reuter punya ide baru: bagaimana jika sel-sel tumbuhan dapat ditanam untuk makanan oleh orang-orang biasa yang bekerja di luar lab? Mereka memulai proyek menggunakan beberapa kultur sel berry dari laboratorium, termasuk berry Arktik asli Finlandia.
Sel Lingonberry di sendok. (Heiko Rischer) Lagi pula, sel-sel tanaman seperti jenis yang Anda temukan dalam buah yang Anda makan membutuhkan sedikit tumbuh: hanya mineral dari lingkungan, air dan gula untuk menggantikan apa yang akan dibuat tanaman tradisional melalui fotosintesis. Apa yang mereka hasilkan dari bahan-bahan sederhana ini adalah sejumlah mikronutrien bermanfaat yang dapat dimakan dalam bentuk yang lezat: sel-sel tumbuhan beraroma dan berwarna cerah yang memiliki semacam tekstur seperti buah bubur, dan dapat ditambahkan ke makanan seperti yogurt atau smoothie. “Kami hanya mengubah cara kami berpikir tentang kultur sel kami. Kami telah memikirkan mereka sebagai pabrik sel untuk obat-obatan, ”kata Reuter. "Tapi tiba-tiba kita mulai melihat mereka sebagai bahan makanan."
Tim membuat gelombang ketika merilis prototipe pada akhir 2016 dengan nama CellPod. Desain bioreaktor di rumah mereka adalah seukuran lampu meja dan dapat menghasilkan sekitar dua cangkir kultur sel setiap minggu, dalam kantong plastik mandiri. Pengguna memasukkan tas, yang berisi starter sel, tambahkan air, dan nyalakan bioreaktor. Ini akan menjaga budaya pada kondisi optimal untuk pertumbuhan. Sel-sel dapat ditambahkan ke smoothie, dicampur ke dalam yogurt atau dimakan sendiri sebagai suplemen, kata Reuter
Pengguna menambahkan "kapsul" sel air dan air ke bioreaktor rumah. (Niko Räty) Ketika akhirnya ia mencoba kultur tersebut, ia merasa tidak puas: seluruh sel tanaman memiliki "rasa yang sangat ringan dan netral, " katanya. "Sel memiliki semacam dinding selulosa di sekelilingnya, jadi mereka, dalam suatu cara, kapsul dengan barang-barang bagus di sana."
Tim telah memecahkan masalah ini dengan membuat apa yang disebut Reuter "sel sel, " secara harfiah menghancurkan sel untuk melepaskan bagian dalamnya yang enak. Pada titik ini, bioreaktor tidak melakukan langkah itu sendiri, tetapi Reuter mengatakan dia mendapat umpan balik yang baik dari anggota masyarakat yang bersemangat yang secara sukarela menjadi penguji rasa. Dia mengatakan orang-orang tampaknya lebih nyaman dengan gagasan kultur sel tanaman daripada dengan gagasan tentang daging yang dibudidayakan — lagipula, gagasan menanam tanaman di rumah adalah gagasan yang lazim.
Strawberry "sel sel." (Pusat Penelitian Teknis VTT Finlandia) Ketika Niko Räty, lulusan baru-baru ini dari sekolah desain, disewa untuk merancang bioreaktor rumah, dia awalnya berpikir dia akan merancang taman meja kecil. Begitu dia memahami apa proyek itu, dia melihat perlunya desain yang tampak akrab dan mudah diakses. Di luar bir buatan rumah dan fermentasi di rumah — hal-hal yang bergantung pada bakteri yang memfermentasi secara alami, alih-alih sel-sel yang biasanya tumbuh di pabrik — bioreaktor sebagian besar ditemukan di laboratorium. Räty menggambar latar belakangnya dalam desain furnitur untuk membuat pod kecil dengan ujung bulat yang menyerupai lampu. Dia mengatakan dia ingin membuat perangkat berteknologi tinggi cocok untuk dapur, "jadi tidak akan begitu menakutkan." Dia juga mendesainnya dengan lampu tanaman, sehingga pemilik dapat menanam tanaman herbal di sekitarnya.
"Saya benar-benar berharap orang kembali ke pusat produksi makanan, " kata Räty. Dia merancang bioreaktor rumah untuk membantu orang merasa lebih terhubung dengan makanan mereka. Räty membayangkannya di tengah-tengah taman kecil di rumah yang akan memberikan orang mudah mengakses produk segar dari sumber. Mungkin seperti “Spotify of food production, ” tempat Anda dapat menerima sel tanaman berbeda dari langganan untuk menumbuhkan berbagai makanan. Sebagai pencipta, kebaruan proyek ini menggairahkan dia, tetapi potensinya untuk mempromosikan praktik konservasi yang baik juga penting, katanya.
Meskipun ini semua mungkin terdengar aneh bagi seseorang yang terbiasa makan buah-buahan yang ditanam di pohon anggur atau semak, dari sudut lain itu hanya jenis pertanian yang berbeda — dan bagaimanapun, manusia telah meningkatkan hasil panen melalui pemuliaan dan budidaya tanaman yang cermat selama ribuan tahun. . Dan di luar manfaat langsungnya menyediakan makanan di luar musim dari dekat dengan rumah, pertanian sel tanaman dapat memungkinkan kita untuk menumbuhkan tanaman bergizi tinggi yang saat ini tidak mungkin dibudidayakan untuk makanan.
Reuter mengatakan memperluas pola makan manusia adalah bagian penting dari ide tersebut. Dari hampir 400.000 spesies tanaman, mengabaikan lumut dan alga, manusia hanya makan sekitar 3.000. Hanya beberapa di antaranya yang merupakan sebagian besar dari apa yang ditanam dan dikonsumsi, yang dikenal sebagai “tanaman pokok, ” dan perubahan iklim mengancam kesehatan mereka. “Kami menggunakan sebagian kecil dari keragaman yang bisa kami gunakan, ” katanya. Teknologi bioreaktor skala kecil dapat mengubah itu dengan memungkinkan orang untuk menumbuhkan sel tanaman dari tanaman yang sebelumnya sulit atau tidak mungkin untuk dibudidayakan, tetapi bergizi. Tanaman berry Arktik berada di bagian atas daftar VTT: semak belukar Arktik, batu bramble dan cloudberry adalah beberapa yang pertama dibudidayakan di bioreaktor. Tumbuhan ini, yang diadaptasi untuk bertahan hidup dalam kondisi yang tidak bersahabat, mengandung tingkat nutrisi yang tinggi. Mereka sulit tumbuh di luar Kutub Utara dan tidak mungkin untuk bercocok tanam kecuali pada musim-musim tertentu. Banyak buah beri juga sangat kecil, yang mempersulit panen.
Tim di VTT saat ini mempelajari bagaimana sifat kimiawi dari kultur sel tanaman dibandingkan dengan tanaman dan beri "tradisional". "Sel-sel yang dikultur tidak identik dengan tanaman yang sesuai atau bagian dari tanaman di mana mereka dihasilkan, " kata Reuter. "Mereka memang menghasilkan banyak biomolekul kompleks berharga yang dibuat oleh tanaman itu sendiri, tetapi berkali-kali dalam komposisi yang berbeda."
Kultur sel siap-coba yang telah dibuat menjadi 'sel jam.' Dari kiri ke kanan: sel stroberi hijau, sel scurvy-grass, sel bramble Arktik, sel tembakau, sel cloudberry dan sel stroberi merah. (Pusat Penelitian Teknis VTT Finlandia) Mengenai bioreaktor, insinyur University of Bath Marianne Ellis mengatakan, "Itu ide yang sangat bagus, dalam hal ukuran." Ellis, yang bekerja pada desain bioreaktor, berpikir skala kecil perangkat tim VTT lebih dapat dicapai daripada skala yang akan diperlukan untuk produksi industri. Tetapi dia juga melihat kesulitan potensial dengan membantu pengguna bioreaktor rumah untuk menciptakan budaya, seperti mempertahankan kemandulan dalam bioreaktor dan menjaga biaya persediaan cukup rendah. "Kami benar-benar belum memiliki perkiraan biaya, " kata Reuter. Tim ini bertujuan untuk membuat satu porsi sel berharga sekitar jumlah yang sama dengan satu porsi buah konvensional — apakah biaya itu membeli kapsul untuk mesin rumah atau membeli penyajian sel pra-tumbuh dari sel.
Ellis dan Reuter sama-sama melihat jalan tengah: kultur sel tanaman "diseduh mikro" tersedia di penjual lokal yang membuat sesuatu seperti smoothie. Format akhir bioreaktor akan tetap kira-kira sama, hanya ditingkatkan, kata Reuter. Itu berarti bioreaktor akan lebih besar, tetapi masih sangat kecil menurut standar industri.
Ini adalah eksperimen yang menjanjikan di masa depan makanan. Orang-orang senang, kata Reuter, tentang potensi nutrisi buah beri yang sebelumnya tidak tersedia, tetapi juga tentang potensi rasa. "Apa yang saya pikir seharusnya menjadi tujuannya adalah bukan untuk membuatnya terasa seperti [berry] yang sebenarnya, " katanya, "tetapi membuatnya melampaui itu."
VTT masih mengerjakan proyek dan berharap menemukan pembeli yang akan membawanya ke skala komersial. Namun, sementara itu, mereka sampai ke dasar perbedaan yang mereka temukan antara sel-sel tanaman berbudaya dan sel-sel yang tumbuh dari tanaman: ketika Reuter akhirnya bisa merasakan buah dari kerja kerasnya, ia menemukan bahwa mereka sering tidak merasakan seperti tanaman tempat mereka dibiakkan. Misalnya, selai stroberi, dibuat dari sel-sel tanaman yang tidak berbeda daripada sel berry secara khusus, rasanya lebih seperti lingonberry, katanya. Sebuah budaya semak belukar Arktik memiliki rasa kayu, dan beberapa budaya lain rasanya agak seperti kubis.
“Kami tidak hanya mereproduksi tanaman dalam bioreaktor, tetapi menumbuhkan 'berry' yang sangat berbeda, ” kata Reuter.
