Potencial celičnega kmetijstva za proizvodnjo živil živalskega izvoraŠuklje, Sara (Avtor) Sušnik Bajec, Simona (Mentor) celično kmetijstvoin vitro mlekoin vitro mesoproizvodnjatkivno inženirstvoSvetovna živilska industrija se sooča s povečanim povpraševanjem po živilih, kot sta meso in mleko, kar pomeni večji pritisk na okolje zaradi intenzivnega kmetijstva. V odziv na te izzive se je pojavil trend razvoja in vitro proizvodnje mesa in mleka, ki temelji na tkivnem inženirstvu. Pri proizvodnji in vitro mleka so ključne epitelne celice mlečne žleze (MEC), ki se pridobijo z biopsijo tkiva ali iz mleka. Te celice so zanimive, saj so edine sposobne proizvodnje vseh komponent mleka (npr. kazeini, sirotkine beljakovine itd.). V mlečni žlezi je izražanje genov za proizvodnjo različnih komponent mleka nadzorovano s komunikacijo med signali iz bazalne membrane in laktogenim hormonom, prolaktinom. Zato je za funkcionalnost MEC in vitro ključno posnemanje njihovega in vivo mikrookolja z uporabo specifičnih gojišč (laktogena gojišča, ki vsebujejo prolaktin) in gojenje celic v tridimenzionalnih celičnih kulturah (hidrogeli, ki vsebujejo beljakovine, kot sta laminin in kolagen). Za množično proizvodnjo so za gojenje celic potrebni bioreaktorji, ki omogočajo ustrezne pogoje gojenja celic in tudi ločevanje gojišča od izločenih komponent mleka (npr. bioreaktorji s poroznimi vlakni, kontinuirana in vitro proizvodnja mleka z organoidi). Za proizvodnjo in vitro mesa pa se večinoma uporabljajo satelitske matične celice, ki imajo omejeno proliferativno zmogljivost, zato so potrebne rešitve, kot npr. prilagajanje gojišč za ohranjanje matičnosti ali trajne celične linije. Specifična sestava gojišč izbrane celice v kontroliranem laboratorijskem okolju ali bioreaktorju spodbudi k proliferaciji. Nato pa se s spreminjanjem sestave gojišča in interakcij z ogrodji prvotne celice diferencirajo v celice, kot so mišična vlakna in maščobne celice. Zadnji korak obsega oblikovanje pridobljenih tkiv v strukturirane (npr. zrezki) ali nestrukturirane proizvode (npr. mleto meso). Kljub napredku na tem področju pa ostaja še veliko tehničnih izzivov pri proizvodnji in vitro mesa, kot so povečevanje proizvodnje, izboljšanje okusa in teksture ter zmanjšanje stroškov proizvodnje. Cilj diplomskega dela je predstaviti možnosti in izzive, s katerimi se sooča tkivno inženirstvo v proizvodnji in vitro živil ter razvoj tehnologij za izdelavo takih živil v prihodnosti.20232023-09-10 07:17:03Diplomsko delo/naloga149789sl