Com apoio do GFI, Brasil acelera inovação e prepara tecnologia para produzir carne cultivada

Em dezembro de 2020, um restaurante localizado próximo ao rio Singapura criou um marco na forma com que o mundo deve passar a consumir carne nas próximas décadas. Isso porque, pela primeira vez, uma empresa conseguiu autorização para comercializar a carne cultivada, uma forma de produção do alimento que parte da reprodução celular e evita o abate animal. Em pouco tempo, a técnica aprimorada desde 2013 ganhou força e agora conta com produtos capazes de mimetizar a carne de frango, boi, camarão e até o leite materno. Somente no ano passado, de acordo com levantamento do The Good Food Institute (GFI), o setor recebeu US$ 360 milhões em investimentos, seis vezes mais que em 2019.

Com o mercado aquecido em pelo menos dez países, a possibilidade de se produzir uma carne de cultivo celular movimentou startups e grandes empresas – são ao menos 70 mapeadas pelo GFI. Elas dão o tom das diversas demonstrações do produto que tomaram restaurantes ao redor do mundo. O Brasil segue na esteira deste processo e desponta iniciativas que preparam um terreno inevitável para tornar a carne cultivada um produto básico de consumo. Uma previsão da consultoria alemã AT Kearney, por exemplo, aponta que 35% da carne consumida no mundo deverá ser produzida a partir da reprodução celular em 2040.

Uma pesquisa do GFI mostrou que, em 2020, metade dos brasileiros diminuiu o consumo de carne, especialmente por motivos relacionados à saúde e a restrições médicas. Neste ano, com a alta dos preços dos alimentos no país e a crise global provocada pela pandemia de Covid-19, o consumo ficou abaixo do recorde registrado em 2019 (7,93 milhões de toneladas), caindo para 7,73 milhões de toneladas, segundo informações do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA). 

No entanto, é fato que o consumo de proteína animal tem crescido, sobretudo na África e na Ásia. De acordo com a USDA, em 2021, o consumo mundial de carne bovina deve chegar a 60,04 milhões de toneladas, representando um crescimento de 1,6% em relação a 2020 (59,06 milhões de toneladas). Para se ter uma ideia, desse total, 10,08 milhões de toneladas serão consumidos pelos chineses, representando uma alta de 6,3% em relação a 2020 (9,48 milhões de toneladas), atrás apenas dos Estados Unidos, país que mais consome carne bovina no mundo (12,52 milhões de toneladas em 2021).

Para seguir alimentando a população, que deve chegar a quase 10 bilhões de pessoas em 2050, a ONU estima que será necessário aumentar a produção de alimentos em 70%. Neste caminho, produtos como a carne cultivada se tornam uma necessidade para garantia da segurança alimentar, em especial porque reduz o impacto da produção de alimentos no meio ambiente. 

A pauta é urgente: o último Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) da Organização das Nações Unidas mostrou que os impactos da ação humana no meio ambiente podem ser irreversíveis. Na contramão deste processo, estudo encomendado pelo GFI e GAIA mostra que a carne cultivada pode derrubar a pegada de carbono em até 80%. Pesquisas anteriores também revelam um menor uso de água azul (redução de 51% a 78%) e menor poluição ao ar (redução de 29% a 93%) na comparação com a carne convencional.

Contudo, apesar da urgência climática, o que realmente deve garantir que a carne cultivada chegue aos restaurantes e supermercados e ganhe o público brasileiro e global, é a experiência sensorial idêntica ou ainda melhor que a promovida pela carne animal, além do preço competitivo ou inferior à carne tradicional. 

De acordo com a especialista de ciência e tecnologia do GFI Brasil, Dra. Amanda Leitolis, o GFI trabalha para entender essas e outras demandas dos consumidores e da indústria, contornando os desafios que esta tecnologia apresenta. “Na área de carne cultivada, mas não somente nela, nosso papel também é o de contribuir para estruturar e articular o ecossistema de inovação”, afirma. “Conectando os atores dessa cadeia, com habitats de inovação, investidores e parceiros”.

Entenda a tecnologia

Um artigo publicado em 2019 pela doutora em filosofia da biologia Cor van der Weele indicou que, do ponto de vista comportamental, quanto mais a carne cultivada for conhecida e normalizada, mais estranho será consumir a carne convencional. Isso significa que uma carne produzida a partir do cultivo celular pode parecer distante da nossa realidade, mas o processo é mais comum do que se imagina. De modo geral, a indústria de alimentos já está acostumada a usar biorreatores na cadeia produtiva, por exemplo, como na produção de iogurtes, queijos e cervejas. 

O processo de produção da carne cultivada é simples. Primeiro, se retira uma célula do animal vivo por biópsia ou a partir de uma célula embrionária. Ela é, então, alimentada com nutrientes e fatores de crescimento em uma placa de cultivo fora do animal, de modo que se multiplica em meio a um substrato até formar um tecido completo. “O crescimento destas células em em um ambiente controlado é o que chamamos de cultivo celular”, explica Leitolis. “Primeiro se coleta e expande essas células e se coloca isso em uma estrutura para fazer a engenharia de tecidos, que é construir o tecido de novo”. Esta estrutura usada como suporte para as células é chamada de scaffold

Tudo é feito em biorreatores, que funcionam como um vaso onde a célula poderá se multiplicar. A tecnologia é conhecida, já que importa conhecimento da biomedicina, com os procedimentos podendo ser feitos em laboratórios de engenharia tecidual. 

Retirada das células

A biópsia é feita por agulha ou incisão, com prós e contras nos dois métodos. A biópsia por agulha gera pouco ou nenhum desconforto para o animal, mas retira pouca quantidade de células, exigindo várias amostragens. Já a incisão retira uma amostra maior de tecido, exigindo apenas uma amostragem, mas é mais agressiva para o animal, exigindo maior uso de analgésicos e sedativos para garantir o seu bem estar. Em ambos os casos, a célula pode dar origem a uma linhagem, ou seja, pode ser usada na produção de vários tecidos ao longo do tempo. Na sequência, a amostra será diferenciada, de modo a dividir o tecido muscular do adiposo.

“O que faz essa célula, quando se divide, ir em direção a determinado tecido, depende do microambiente, o material e o meio de cultura que faz sua nutrição” explica o CEO da Tubanharon e engenheiro químico Dr. Luismar Porto. A distribuição celular vai definir gosto, aparência e maciez da carne. 

Meio nutritivo

O meio nutritivo funciona a base de água, nutrientes, aminoácidos e hormônios. Amanda explica que um dos métodos mais conhecidos de suplementar este substrato utiliza o soro fetal bovino como meio para o desenvolvimento celular, mas as empresas procuram cada vez mais eliminar esta forma de cultivo e evitar o abate animal em qualquer etapa. A startup israelense Aleph Farms é uma das gigantes no setor que já utiliza um meio nutritivo 100% vegetal. Nesse caso, a suplementação é feita de forma sintética. O método permite o crescimento celular sem a necessidade de se usar antibióticos, como acontece na cadeia pecuária tradicional.

“Toda vez que apostamos contra a tecnologia, nós perdemos”, aposta Luismar Porto. “Com os investimentos necessários, é uma questão de tempo até não termos mais esse problema como um fator limitante”, conclui. O processo de cultivo celular, por exemplo, já existe há mais de cem anos. A carne de cultivo celular é apenas uma aplicação diferente de uma tecnologia já desenvolvida.

Estrutura 

Já o scaffold funciona como uma estrutura de ancoragem da célula e atua como a parte mais fibrosa da carne, dando um suporte mecânico. Ele pode ser de origem vegetal e deve ser comestível, como a celulose, a proteína da soja ou micélios fúngicos. Tudo isso permite que o produto final se pareça ao máximo possível com a carne tradicional. Segundo Porto, em alguns casos é possível, inclusive, construir um tecido mais proteico e mais saudável que o natural. 

Nós vamos começar imitando alguns cortes da carne. Provavelmente depois vamos esquecer isso e teremos um alimento que é mais nutritivo, seguro, sustentável e muito mais amigo do meio ambiente”, aponta. Amanda Leitolis completa que a tríade célula, estrutura e moléculas bioativas podem ser trabalhadas em diferentes combinações para se produzir uma carne mais magra, por exemplo, ou com mais vitaminas, como a B12. “Conseguindo controlar o ambiente eu consigo controlar o produto final”, afirma.

Novos produtos

A diversidade de cortes e diferenciação de células tem apresentado resultados bem sucedidos ao redor do mundo e que devem chegar ao Brasil. A tecnologia caminha a passos largos para encontrar alternativas cada vez mais similares à carne tradicional. Vale lembrar que os novos produtos recebem autorizações de agências nacionais para comercialização, ou seja, são seguros para consumo. Conheça alguns exemplos lançados em eventos privados de degustação:

    • Frango: Em Singapura, uma vez por semana, o renomado restaurante Madame Fan serve frango cultivado da GOOD Meet, marca da startup americana Eat Just, que também faz ovos vegetais. O produto é um híbrido, com 70% de células animais e 30% de vegetais. Além do restaurante, o produto também é entregue por delivery a outras regiões pela empresa FoodPanda.
    • Camarão: Em Singapura, o cultivo celular acelerou a produção de frutos do mar cultivados. É o caso da Shiok Meats, empresa que já propõe pratos feitos com sua carne de camarão cultivada e também já anunciou que entregará carne de caranguejo no mesmo modelo. 
    • Lagosta: Na China, a Dao Foods anunciou em agosto deste ano que uma das startups incubadas está trabalhando para entregar carne de lagosta cultivada ao mercado. 
    • Salmão: Em São Francisco, nos Estados Unidos, a startup Wildtype mira em quem gosta de comer sushi e outros tipos de peixe crú. Ela desenvolve, por exemplo, a carne de salmão cultivada. 
    • Wagyu: o wagyu é um corte de carne bovina considerado premium, com valores que o colocam na dianteira da lista de carnes mais caras do mundo. A Universidade de Osaka, no Japão, conseguiu, a partir de células-tronco, diferenciar fibras musculares, gorduras e vasos sanguíneos e reproduzir este tipo de carne. O mais interessante é que a construção da carne cultivada foi feita em uma impressora 3D, que montou o corte no formato desejado pelos cientistas. 
    • Diversidade: A Future Meats Technologies, de Israel, foi a primeira fábrica a conseguir produzir carne cultivada no mundo. Com a expertise, já conseguem criar diferenciações, cortes e pratos complexos próximos aos tradicionais, como o kebab e o peito de frango cultivados.
  • No espaço: Se a carne cultivada tem o potencial de contribuir com o meio ambiente, a Aleph Farms quer dar um passo além. A empresa israelense promete a produção de um substrato 100% vegetal e foram os primeiros a produzir carne cultivada com tecnologia de bioimpressão. Agora, querem também levar a produção para o espaço. Alguns testes já foram feitos, o que, para a empresa, é um caminho para uma produção que seja independente do clima e da disponibilidade de recursos naturais.  
  • Leite Materno: A empresa Turtle Tree Lab quer revolucionar também outras formas de unir nutrição à tecnologia celular. A companhia aposta desde 2019 no desenvolvimento do leite materno cultivado, que pode contribuir para a nutrição de recém-nascidos.

Com a quantidade de possibilidades, em comum, as empresas pioneiras neste mercado costumam apresentar o mesmo desafio: produzir em larga escala e baratear os insumos para diminuir o custo final dos produtos.

No Brasil, startups se preparam

Luismar Porto foi professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal de Santa Catarina por anos. Aposentado, hoje se dedica aos estudos iniciais em sua consultoria para trazer a tecnologia ao Brasil. A ideia de investir no modelo começou quando um vídeo de uma aula sua sobre carne cultivada foi publicado no Youtube e teve grande repercussão. “Eu venho falando sobre a possibilidade de se desenvolver a carne cultivada há dez, quinze anos. A tecnologia parte da engenharia de biomateriais e biomédica, dedicada à criação de tecidos humanos”, conta.

Foi também o que aconteceu com a Dra. Bibiana Matte, fundadora da startup de carne cultivada Ambi Realfood. Por meio de um edital da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, Matte se tornou a primeira pesquisadora a receber investimentos para desenvolver o produto em uma startup brasileira. Doutora em Patologia Bucal, é também diretora científica da Núcleo Vitro, empresa que estuda produtos para a saúde utilizando o modelo de pele equivalente. “Dentro disso temos um leque bem grande de estudos indo para a parte de pele, de vírus, e ano passado, querendo pensar em outras áreas que a nossa expertise de engenharia de tecidos e de cultivo de células poderia atuar, me debrucei sobre o assunto da carne cultivada”, afirma.

Hoje, com uma equipe multidisciplinar que inclui médicos veterinários, engenheiros de biotecnologia e de processos, biomédicos e profissionais da comunicação, o objetivo de Matte é se tornar a primeira startup a entregar um produto à base de carne cultivada no Brasil. Ela ressalta o apoio que o GFI deu nos primeiros passos da startup e na consolidação da tecnologia no Brasil. “Nós precisamos trabalhar as nossas próprias tecnologias. Eu não quero que daqui 20 anos a gente esteja importando, porque a gente tem uma tecnologia nacional. O Brasil é muito relevante no cenário de crescimento de animais como um todo para consumo e essa busca por outras alternativas faz sentido para nós”. 

Gigantes do setor também prometem acompanhar de perto a evolução da tecnologia no Brasil. É exemplo a parceria celebrada pela multinacional BRF e a Aleph Farms, com apoio do GFI. 

Pesquisa acelera inovação 

Segundo Dra. Amanda Leitolis, parte do trabalho da área de ciência e tecnologia do GFI é focado em contribuir  com o desenvolvimento de pesquisas de alto impacto e em áreas pouco exploradas, o que ajuda a antecipar os desafios da tecnologia e promover novas soluções. Entre as ações estão a moderação de um diretório de pesquisa, o financiamento a pesquisas de acesso livre e a realização de cursos e formação de profissionais com conhecimento em proteínas alternativas. 

No Paraná, essa expertise contribuiu diretamente para a oferta da primeira disciplina de Introdução à Zootecnia Celular do Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinária da Universidade Federal do Paraná (UFPR), explica a professora Dra. Carla Molento, coordenadora do Laboratório de Bem-estar Animal. “Nós temos como oferecer essa disciplina por causa da parceria com o GFI”, diz. “O trabalho que o GFI faz internacionalmente e no Brasil constitui excelência na reunião de conhecimentos para ensino”. 

A disciplina partiu de uma série de estudos realizados por pesquisadores ligados ao laboratório, pioneiros em trazer a perspectiva sobre carne cultivada aos espaços de ensino, pesquisa e extensão da universidade. Profa. Carla Molento analisa que a proposta é entender a nova cadeia de proteção de alimentos como zootecnia celular. “De início quem está envolvido com a cadeira convencional da carne tem uma certa resistência, mas na medida em que percebe que é uma forma adicional de produzir alimentos para consumo humano, inclusive de origem animal, mas de uma forma inovadora, acaba sendo parceiro”, aponta.

O grupo inclui profissionais de diversas áreas, inclusive da administração, e tem tido sucesso em publicar questões ligadas ao desenvolvimento dessa cadeia de produção, para compreender as etapas, cenários e impactos sociais da indústria de proteínas alternativas a partir da proteção animal. 

A disciplina estuda o motivo da transição nos sistemas de produção de alimentos, a relação com os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável, a simulação de possíveis novos produtos e as formas que a carne cultivada pode contribuir com a segurança alimentar no planeta. “Nossa intenção é contribuir para que outras universidades também possam oferecer”, conclui a professora. 

Para ela, é fundamental que o Brasil se torne mais hábil para conversar sobre esse tema, ultrapassando concepções que nem sempre correspondem à realidade. “Outros alimentos que estamos acostumados a comer já são resultantes de processos de crescimento em reatores. O que estamos vendo é que as carnes vegetais que já estão no mercado estão ultrapassando todas as previsões em termos de aceitação e rapidez de seu crescimento. O mesmo deve acontecer com a carne cultivada”, avalia.

Amanda Leitolis conclui lembrando que o Brasil tem a tradição da tecnologia e um ambiente científico propício. “O Brasil é um dos maiores produtores de publicação científica do mundo e a maior parte da nossa pesquisa está concentrada em ciência vegetal e animal. É o momento certo para expandir esse tipo de tecnologia”.