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Atividade Financiada

Novas estratégias para a produção sustentável de peixe celular

New strategies for sustainable production of cell-based fish

Referência
2022.07677.PTDC
Data de Início do Projeto
2023-03-01
Data de Fim do Projeto
2027-02-28
Investigador Principal
Coinvestigador Principal
Área Científica
Ciências da engenharia e tecnologias
Programa de Financiamento
Concurso de Projetos de I&D em Todos os Domínios Científicos - 2022 - ICDT

Resumo

À medida que a população mundial aumenta, a procura de produtos animais também aumenta. A produção de carne de espécies terrestres (aves/suínos/bovinos) está a esgotar as terras férteis e água doce e a contribuir para a produção de gases de efeito de estufa (GEE). A agricultura celular tem o potencial de revolucionar a produção de alimentos, ao gerar proteínas animais num biorreator usando células em vez de criar e sacrificar animais. O aumento do consumo de peixe tem levado à pesca intensiva, esgotando os stocks de peixes nos oceanos, e ao uso intensivo de aquacultura, com impactos ecológicos significativos. A agricultura celular do peixe tem sido negligenciada, contudo tem o potencial de ser uma fonte mais sustentável e mais saudável de peixe. Para tal, CleanFish visa revolucionar os processos tradicionais para obter produtos alimentares à base de peixe, utilizando estratégias de agricultura celular baseadas em 3 fatores inovadores: 1. Produção in vitro de tecidos muscular/adiposo de peixe através de estímulos elétricos e entrega de moléculas-chave CleanFish adota uma nova abordagem para a diferenciação das células de peixe em tecidos musculares, explorando o efeito da estimulação elétrica para melhorar a sua formação. Além disso, estudos anteriores indicam que certas moléculas-chave (por ex:, vitaminas e iões específicos) podem estimular a produção de gordura e colagénio. Assim, as biotintas e "scaffolds" serão fabricados com biomoléculas condutoras ou materiais obtidos de vegetais e algas, ricos nessas moléculas-chave. 2. Fabrico de materiais comestíveis combinando algas e células de peixe A carne de peixe produzida por agricultura celular e no corpo de um peixe são biologicamente idênticas. As propriedades nutricionais e sensoriais da carne de peixe de origem animal resultam da bioacumulação de compostos, tais como ácidos gordos ?3 polinsaturados de cadeia longa, obtidos a partir de algas consumidas. CleanFish explora a ideia revolucionária de co-cultivar e/ou bioimprimir células de peixe e microalgas para melhorar as propriedades organoléticas dos produtos de peixe obtidos à base de cultura de células. A co-cultura de espécies autotróficas e heterotróficas pode mitigar as emissões de GEE e contribuir para o desenvolvimento de produtos alimentares mais sustentáveis e nutritivos. 3. Bioimpressão 3D de tecido de peixe e otimização da experiência do consumidor CleanFish irá produzir as secções adiposas e musculares do tecido do peixe utilizando técnicas de bioimpressão, permitindo uma deposição precisa dos diferentes componentes recriando, com um alto nível de detalhe, a textura de um filete de peixe, apoiando-se no conhecimento existente no iBB/IST-ID. As malhas de fibras electrocondutoras alinhadas e compostas por proteínas comestíveis, serão combinadas com células de peixe bioimpressos em 3D, de forma a complementar as propriedades biológicas, nutricionais e organoléticas dos tecidos obtidos. Em geral, isto contribuirá para melhorar a aceitação pelo consumidor de estes produtos novos. CleanFish visa também estabelecer e validar diferentes metodologias de avaliação de produtos de agricultura celular: i) Caracterização nutricional e sensorial do filete de peixe. O IPMA desenvolveu protocolos detalhados para a caracterização de tecidos de peixe, que vão desde da análise da composição, histologia e textura à avaliação de propriedades sensoriais de alimentos por um painel de provadores profissionalmente treinados para pescado. No entanto, não existe atualmente nenhuma metodologia implementada para avaliar carne de peixe baseada em células. O projeto CleanFish visa criar e validar novas diretrizes que apoiem o sector emergente da agricultura celular. ii) Impactos ecológicos. CleanFish visa fornecer informações imparciais sobre os impactos ecológicos na agricultura de células de peixe em comparação com as atuais práticas pesqueiras e de aquacultura. Será desenvolvida uma análise do ciclo de vida bem como adaptação de indicadores para avaliar o impacto ecológico das diferentes formas de obtenção de productos alimentares à base de peixe. Obtenção de células de peixe e formulação de meios decultura a baixo preço são dois, dos desafios principais para a agricultura celular. Ainda assim, há muitas empresas a fazer progressos rápidos nestas áreas, dos quais o CleanFish irá beneficiar através de parcerias já estabelecidas. A equipa CleanFish junta especialistas em diversas áreas. Com duas instituições portuguesas: iBB/IST-ID, com fortes conhecimentos e capacidades em bioengenharia; e o IPMA, com grande experiência e infra-estruturas para a cultura de peixes e análise do ciclo de vida. O IT contribuirá para o desenvolvimento de novos materiais condutores. O Centro de Impressão 3D da Universidade Tecnológica de Nanyang em Singapura (o primeiro país a aprovar carne baseada em células) oferece acesso a instalações de fabricação aditiva de topo. A EMBRAPA permite acesso a linhas celulares e conhecimento sobre biologia de peixes.

Instituições

Instituições Principais

  • Associação do Instituto Superior Técnico para a Investigação e Desenvolvimento (IST-ID)

Outras Instituições

  • Instituto de Telecomunicações Lisboa (IT)
  • Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA)
  • Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). (Embrapa/Agrobiologia)
  • National Institute of Education - Nanyang Technological University (NIE/NTU)

Financiamento 247.610,45 €

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Portugal

247.610,45 €