Laboratorium Pangan: Solusi Protein Berkelanjutan di Hari Pangan Sedunia

Oleh Hasmeet Kaur

Institut Penelitian dan Studi Internasional Manav Rachna dan Neeraj Verma, Foresight Biotech Pvt Ltd

MENARUH daging di piring masyarakat merupakan kontributor signifikan terhadap pemanasan global. Tidak hanya produksi peternakan yang memerlukan banyak air dan lahan, emisi metana dari produksi daging pada tahun 2023 menyumbang 36 persen dari total emisi metana di seluruh dunia. Metana adalah gas rumah kaca yang kuat dan 80 persen lebih kuat dibandingkan karbon dioksida. Peternakan juga meningkatkan resistensi antimikroba dan seringkali tidak higienis dan tidak manusiawi.

Oleh karena itu, proses produksi daging alternatif semakin dibutuhkan. Daging yang dibudidayakan, juga dikenal sebagai daging yang dibudidayakan di laboratorium atau daging berbasis sel, telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan dibandingkan peternakan tradisional untuk membuat akses terhadap daging terjangkau, berkelanjutan, dan aman.

Industri daging peternakan berkembang pesat, dengan semakin banyaknya investasi dan inovasi yang sedang dilakukan. Daging budidaya masih dalam tahap awal pengembangan di India. Meskipun belum tersedia secara komersial, penelitian dan pengembangan aktif sedang dilakukan.

Pasar produk daging peternakan bernilai $US2,3 miliar pada tahun 2023. Nilai ini diperkirakan akan mencapai $US8,2 miliar pada tahun 2033.

Dengan kemajuan teknologi yang tepat untuk mendorong komersialisasi daging laboratorium, hal ini dapat memberikan alternatif berkelanjutan terhadap peternakan sekaligus memenuhi peningkatan permintaan daging dan mendukung rantai pasokan pangan global.

Prosesnya

Daging yang dibudidayakan melibatkan pertumbuhan sel hewan di luar tubuh hewan dalam lingkungan yang tertutup dan terkendali. Bioreaktor adalah inti dari produksi daging peternakan, yang menyediakan lingkungan optimal bagi sel hewan untuk tumbuh dan berkembang biak.

Hal ini memerlukan keahlian teknis tingkat lanjut untuk produksi yang efisien, berkelanjutan, dan terukur. Bioreaktor berfungsi sebagai lingkungan terkendali di mana sel diberi nutrisi penting dan kondisi fisiologis yang sesuai, memungkinkan sel untuk tumbuh menjadi jaringan otot, seperti halnya di dalam hewan, meniru proses alami in vivo.

Namun, peningkatan efisiensi bioreaktor memerlukan mengatasi berbagai tantangan teknis seperti skalabilitas, produksi berkelanjutan, pengembangan solusi nutrisi terjangkau yang menopang pertumbuhan sel sekaligus menjaga produksi tetap ekonomis, dan memastikan sel menerima oksigen yang cukup, terutama dalam kultur padat di mana penipisan oksigen dapat menghambat pertumbuhan.

Sifat halus sel hewan memerlukan bioreaktor yang meminimalkan tekanan mekanis. Ada kesulitan dalam mempertahankan pertumbuhan seragam dan kelangsungan hidup sel karena terbatasnya ruang, habisnya nutrisi dan penumpukan limbah, yang semuanya harus dikelola dengan hati-hati untuk produksi skala besar.

Kemajuan teknologi

Para ilmuwan dan perusahaan sedang mengembangkan berbagai jenis bioreaktor untuk mengatasi skalabilitas, efektivitas biaya, dan efisiensi produksi.

Demikian pula, sistem perfusi yang menyediakan nutrisi konstan dan membuang limbah, serta pemantauan otomatis terhadap faktor-faktor seperti jumlah sel, oksigen, dan pH meningkatkan efisiensi bioreaktor.

AI dan pembelajaran mesin juga digunakan untuk memprediksi dan menyesuaikan kondisi secara otomatis, menjadikan prosesnya lebih tepat dan terukur untuk produksi daging peternakan.

Berbagai inisiatif telah dicoba untuk meningkatkan produksi daging ternak, yang bertujuan untuk memajukan bidang pertanian seluler dan mendukung perusahaan daging ternak secara global.

Salah satu hambatan utama dalam hal ini adalah ketergantungan pada serum hewani dalam media kultur sel seperti Fetal Bovine Serum (FBS) dan biaya produksinya yang tinggi.

Peneliti India telah mengembangkan formulasi media bebas serum yang mendukung pertumbuhan dan diferensiasi sel yang kuat sekaligus meminimalkan biaya produksi.

Hal ini tidak hanya meningkatkan kelayakan ekonomi daging peternakan tetapi juga mengurangi ketergantungan pada sumber daya tradisional yang berasal dari hewan, sejalan dengan praktik yang etis dan berkelanjutan.

Mencapai garis sel yang stabil dan efisien untuk sel otot ayam sangat penting dalam memproduksi produk daging peternakan berbasis unggas. Garis sel adalah sekelompok sel yang dapat tumbuh dan berkembang biak secara terus menerus di laboratorium, menyediakan sumber sel yang konsisten untuk produksi daging.

Para peneliti mengembangkan garis sel khusus yang dirancang untuk budidaya ayam.

Dengan mengoptimalkan pertumbuhan sel dan memastikan diferensiasi jaringan otot, kemajuan signifikan ini berkontribusi pada ketersediaan beragam pilihan daging ternak dan mengurangi dampak lingkungan yang terkait dengan peternakan unggas konvensional.

Masa depan

Keberhasilan peternakan daging memerlukan pertumbuhan seluruh industri daging peternakan melalui berbagi pengetahuan, penelitian kolaboratif, dan kemitraan dengan perusahaan di seluruh dunia.

Peningkatan produksi melibatkan penyesuaian terhadap peraturan yang rumit, dimana tidak adanya pedoman khusus menyebabkan ketidakpastian dalam proses persetujuan dan mendorong penerimaan masyarakat.

Otoritas Standar dan Keamanan Pangan India sedang mengembangkan peraturan, dan survei menunjukkan sentimen konsumen yang positif.

Upaya untuk meningkatkan kesadaran masyarakat mengenai manfaat daging peternakan dapat melibatkan kampanye pendidikan yang menjelaskan produksi dan manfaatnya, transparansi mengenai aspek keamanan dan nutrisi, partisipasi dalam konferensi dan pameran untuk menampilkan inovasi, keterlibatan masyarakat untuk mengatasi kekhawatiran dan memanfaatkan media untuk berbagi kesuksesan. Cerita dan narasi positif yang bertujuan untuk menghilangkan kesalahpahaman dan menumbuhkan persepsi yang mendukung terhadap metode produksi pangan inovatif ini.

Memajukan teknologi pertanian seluler, mengoptimalkan proses, dan mengeksplorasi pendekatan baru dapat berkontribusi pada evolusi produksi daging peternakan.

Hal ini dapat meningkatkan efisiensi, mengurangi biaya dan pengembangan penawaran produk baru. Penerapan teknologi seperti AI, pembelajaran mesin, dan optimalisasi bioreaktor diharapkan memainkan peran penting dalam memajukan produksi daging budidaya dan memungkinkan komersialisasi industri.

Hasmeet Kaur adalah asisten peneliti di Institut Penelitian dan Studi Internasional Manav Rachna dan sedang menyelesaikan gelar PhD dalam kolaborasi industri dengan Foresight Biotech Pvt Ltd.
Dr. Neeraj Verma adalah PhD di bidang Bioteknologi dari Universitas Jawaharlal Nehru. Dia adalah Kepala Inovasi dan Operasi di Clear Meat® Pvt. Ltd, Delhi dan konsultan ilmiah di Foresight Biotech Pvt Ltd.
Awalnya diterbitkan di bawah Creative Commons oleh 360info™