Anualmente, a editora Elsevier e a Universidade de Stanford (EUA) elaboram um ranking de pesquisadores considerados notáveis no palco científico global, avaliados por meio de registros do Scopus, um dos maiores bancos de dados mundiais de resumos e citações científicas.
A edição de 2023 do “Updated science-wide author databases of standardized citation indicators” foi publicada em 4 de outubro e apresentou, na lista, 1.294 pesquisadores brasileiros. Desses, alguns são pesquisadores apoiados pelo GFI em projetos de pesquisa e é com muito orgulho que parabenizamos cada um desses e dessas profissionais!
Prof. Anderson S. Sant’Ana – UNICAMP
Pesquisa apoiada pelo GFI: Estudo dos Aspectos de Qualidade e de Segurança de Alimentos Aplicados na Produção de Carne Cultivada
Prof. Carlos Ricardo Soccol – UFPR
Pesquisa apoiada pelo GFI: Estudo de Mapeamento do Estágio de Desenvolvimento da Tecnologia de Fermentação Aplicada às Proteínas Alternativas no Brasil
Prof. Douglas Fernandes Barbin – UNICAMP
Parceiro do GFI no desenvolvimento da disciplina de proteínas alternativas na Pós Graduação de Engenharia de Alimentos da UNICAMP
Prof. Julian Martínez – UNICAMP e Profa. Rosiane Lopes Cunha – UNICAMP
Pesquisa apoiada pelo Programa Biomas do GFI: Ingredientes estruturantes a partir do resíduo de guaraná para o desenvolvimento de análogos de produtos cárneos
Prof. Ruann Janser Soares de Castro – UNICAMP
Pesquisa apoiada pelo Programa Biomas do GFI: Produtos fermentados obtidos a partir das farinhas de castanha do Brasil e de babaçu: associando o conhecimento científico e tradicional para inovação, promoção da saúde, segurança alimentar e geração de renda para comunidades da região Amazônica
Profa. Veridiana Vera de Rosso – UNIFESP
Pesquisa apoiada pelo GFI: Estudo de Avaliação da qualidade nutricional de produtos “plant-based” análogos de cárneos a partir de informações obtidas nos rótulos e análise do perfil de ácidos graxos e aminoácidos em produtos comercializados no mercado brasileiro
O GFI agradece e celebra esses pesquisadores e os demais pesquisadores brasileiros que, todos os dias, direcionam seus trabalhos para não somente avançar o setor de proteínas alternativas do Brasil, mas também para criar soluções inovadoras de alto impacto para o planeta! A lista completa de pesquisadores brasileiros listados no “Updated science-wide author databases of standardized citation indicators” pode ser acessada aqui.
Preencha o formulário disponível na bio (formulário) – leva menos de 2 minutos! – para contribuir com nosso mapeamento de pesquisadores brasileiros que já atuam ou têm interesse nas áreas de alimentos plant-based, cultivados e obtidos por fermentação.
Com esse mapeamento, o GFI Brasil pretende estabelecer estratégias mais assertivas para promover, conectar e impulsionar a pesquisa no setor de proteínas alternativas no país.
Nenhum dado será compartilhado sem autorização. Caso queira conhecer com profundidade a nossa política internacional de proteção e armazenamento de dados, acesse: https://www.gfi.org/privacy.
Ajude-nos a construir esse mapa de pesquisadores e mostrar o enorme potencial brasileiro de desenvolvimento de pesquisas no setor!
O PL, apresentado na Câmara dos Deputados chilena em 2019, altera o código sanitário do Chile para introduzir o conceito de carne, que é o mesmo utilizado aqui no Brasil. Os deputados incluíram no projeto um artigo que previa que produtos plant-based não poderiam utilizar em seus rótulos termos normalmente atribuídos a produtos cárneos, como hambúrguer, salsicha e presunto, por exemplo.
Nesta quarta-feira (13/09), após discussão na Comissão de Agricultura do Senado, esse artigo do PL foi alterado para permitir o uso das nomenclaturas desde que seguidas de termos que deixem claro para o consumidor a origem vegetal do produto. Isso signfica que o Senado chileno entende que, desde que explicitado no rótulo de que se trata de um produto de origem vegetal, não há necessidade para a proibição da nomenclatura para produtos plant-based. O Projeto de Lei agora segue para análise do Plenário do Senado. Caso seja aprovado na forma sugerida pela Comissão de Agricultura, o texto retorna para a Câmara dos Deputados apenas para revisão do ponto alterado.
O GFI Brasil participou ativamente das discussões legislativas em torno do PL e, em parceria com a ONG chilena Vegetarianos Hoy, que recebeu em julho deste ano nosso Especialista em Políticas Públicas, Alysson Soares, deselvolveu uma estratégia de atuação conjunta na Câmara, no Senado e também junto a órgãos de Governo como o Ministério da Agricultura chileno.
“Essa é uma importante vitória para a cadeia produtiva de produtos plant-based não apenas no Chile mas também em toda a região da América Latina. Contudo, ainda é necessário seguirmos atentos e atuantes para garantir que as alterações conquistadas não sejam retiradas do texto final nas votações que ainda faltam no Plenário do Senado e possivelmente na Câmara dos Deputados” concluiu Alysson.
The Good Food Institute Brasil, São Paulo, 21 de setembro de 2023
O que era a pecuária brasileira há 50 anos? E o que mudou de lá pra cá? Muita ciência de qualidade nacional desenvolvida por empresas públicas e privadas, como a própria Embrapa, que foram grandes aliadas para colocar o Brasil no local de protagonista que hoje ele ocupa no cenário global no setor de alimentos.
E se essas empresas fossem proibidas de desenvolver suas pesquisas a partir de uma determinação legislativa? E se a inovação fosse tipificada como crime no equivalente em 1973 (ano de criação da Embrapa) à Lei de Biossegurança atual? Onde estaria a pecuária brasileira hoje? Em que nível estaria a nossa balança comercial?
A força do agronegócio brasileiro hoje vem em grande parte da sua capacidade de transformar inovação em produtos seguros de classe mundial. Negar isso é negar a história, a ciência e parte importante do que nos define como uma economia livre. É negar o que a Constituição Federal define em seu artigo 218 onde afirma que “O Estado promoverá e incentivará o desenvolvimento científico, a pesquisa, a capacitação científica e tecnológica e a inovação.“ Carne cultivada é ciência e também é agro. E as principais economias, como EUA e China já perceberam isso.
O lugar que o agro brasileiro ocupará no futuro dependerá das decisões que tomarmos agora. O maior exportador de carne do mundo hoje é aquele que aplicou ciência por 50 anos. O maior exportador de carne do mundo no futuro, seja animal, vegetal ou cultivada, será aquele que souber pavimentar o caminho para a nova ciência que se desenvolve aqui e em outros lugares e souber transformá-la em produtos seguros e de classe internacional.
Carne cultivada é um mercado “e” e não um mercado “ou”, estamos falando em diversificação e não em substituição. Ela não vai acabar com o agro atual. Ao contrário, vai somar-se a ele como outras inovações na agricultura e na pecuária também já o fizeram. Proibir a pesquisa é interromper o caminho para o futuro. Negar o futuro é condenar-se a viver no passado, movimento que nossos parceiros comerciais já demonstraram que não farão. Grandes empresas da nossa economia também entenderam essa oportunidade e já investiram milhões de reais no setor, demonstrando que acreditam no potecial brasileiro de liderar em mais essa frente do nosso agronegócio. Não só isso, elas ouviram seus parceiros de negócio, elas ouviram seus consumidores.
O Projeto de Lei 4616 de 2023, apresentado na Câmara dos Deputados e que propõe a proibição da pesquisa e comercialização de carne animal cultivada no território nacional, busca frear a inovação através de argumentos infundados e que contrariam a própria ciência, além de instituições como a Food and Drug Administration (FDA-EUA), que recentemente aprovou consultas pré-mercadológicas das empresas UPSIDE Foods e GOOD Meat, que já vendem frango cultivado em Singapura, e da China, que incluiu em seu plano agrícola até 2027 as carnes cultivadas, chamadas pelos chineses de “alimento do futuro”, como parte do planejamento para lidar com as questões de sustentabilidade e segurança alimentar no país.
Atualmente, cerca de 156 empresas se dedicam ao desenvolvimento de carne cultivada, com investimento total de US$ 2,8 bilhões até 2022. Esse valor deve chegar a 20 bilhões em 2030, segundo a consultoria McKinsey. As proteínas alternativas (plant-based, cultivadas e obtidas por fermentação) poderão representar entre 11 a 22% do mercado global de carnes até 2035. Proibir que as empresas desenvolvam pesquisas em solo nacional não impedirá que as mesmas o façam em outro país, apenas inviabilizará o desenvolvimento da cadeia de produção da carne cultivada, a geração de novos empregos no Brasil e o direito dos consumidores terem mais opções no prato.
A soja e a ervilha são as fontes proteicas mais utilizadas na produção de alimentos plant-based, mas o feijão tem um potencial enorme de assumir maior protagonismo nesse setor. O Brasil é um dos maiores produtores globais de feijão e a maior parte dessa produção é destinada ao consumo interno, o que torna o país um dos maiores consumidores mundiais do grão. Existem mais de 40 tipos dessa leguminosa aqui no Brasil, mas o feijão preto, o fradinho, o caupi, o vermelho, o mungo e o carioca são os que dominam o mercado. O feijão carioca, sozinho, ocupa 50% de toda a área de cultivo do país.
Em 2021, o The Good Food Institute Brasil (GFI Brasil) fez um levantamento com as 11 principais marcas do setor de proteínas alternativas do país e descobriu que apenas 9% dos produtos cárneos feitos de plantas levavam feijão, grão de bico ou trigo como fonte de proteína. Por mais que hoje esse número já tenha aumentado um pouco, a ampla maioria dos produtos cárneos vegetais ainda leva como fonte de proteína a ervilha ou a soja, normalmente combinadas.
Assim como o feijão, a soja é um produto brasileiro – mas a ervilha, que é importada, acaba sendo um ingrediente caro para a indústria nacional. O Brasil tem uma capacidade agrícola de produção de pulses pujante que, se bem explorada, representa um potencial enorme de crescimento: o baixo custo do feijão, por exemplo, pode permitir que a indústria de alimentos desenvolva insumos nacionais mais baratos e, por consequência, produtos ainda mais acessíveis para o consumidor final. Em vez de importar concentrado ou isolado proteico de ervilha do hemisfério norte, seria possível inverter essa lógica e começar a exportar concentrado e isolado proteico de feijão brasileiro para o resto do mundo.
O mesmo vale para a geração de empregos e renda: durante a produção do feijão são geradas as “bandinhas”, que são os feijões quebrados que não são vendidos para o consumidor final e que são basicamente descartados, no máximo usados para alimentação animal. É possível pensar em uma etapa de industrialização sustentável para esse processo, no qual as bandinhas sejam aproveitadas e transformadas em concentrado proteico – um produto de valor agregado – incrementando e diversificando a fonte de renda dos produtores de feijão.
Além disso, o feijão, que não é uma commodity (grão produzido produzido em larga escala e negociado nas bolsas de valores agrícolas internacionais), melhora a absorção de carbono, fixa nitrogênio no solo, demanda muito menos água e fertilizantes do que outros grãos na sua produção, tem baixo custo e é de fácil armazenamento. Ele também é riquíssimo em proteínas, fibras, aminoácidos, vitaminas e minerais. Todos esses aspectos tornam o feijão um ingrediente promissor para o setor de proteínas alternativas e para o planeta, que precisará passar por uma transição no sistema alimentar para garantir a saúde e a segurança alimentar da população global, prevista para alcançar 10 bilhões de pessoas em 2050.
O produtor rural hoje em dia deixa de plantar feijão para plantar soja, milho ou cana-de-açúcar, que são commodities e têm preço fixado nas Bolsas internacionais. Utilizar o feijão é fomentar uma agricultura mais sustentável, gerando renda para as comunidades rurais através de um produto de valor agregado com alto potencial econômico e nutrindo o solo por meio de uma cultura que não poderia representar melhor o Brasil. Se realizarmos o processamento desses grãos nas cooperativas e associações de produtores, estamos falando de bioeconomia em sua essência, com potencial de abastecimento para todo o mundo.
Como estamos envolvidos:
A pesquisadora da Embrapa, Dra. Caroline Mellinger, conduziu uma pesquisa financiada pelo Programa Global de Incentivo à Pesquisa (Research Grant Program) do GFI, a fim de encontrar alternativas para o uso do feijão carioca pela indústria de proteínas alternativas. A pesquisa possuia dois objetivos: o de otimizar a produção de um concentrado protéico e de um isolado de feijão adequado para utilização em produtos vegetais de carne, frango e frutos do mar, e o de determinar a característica físico-química, tecnológica e nutricional dos ingredientes. Ambos objetivos foram alcançados e, com a pesquisa finalizada, o ingrediente com alta concentração de proteínas a partir do feijão está pronto para ser utilizado.
Além disso, o GFI vem trabalhando junto a associações de produtores rurais no Mato Grosso e à Secretaria de Desenvolvimento Econômico do estado na elaboração de um acordo de cooperação técnica que terá por objetivo testar a viabilidade, tanto tecnológica quanto econômica, do processamento de feijão dentro das cooperativas rurais. “É uma relação ganha-ganha: o produtor passa a ter uma forma alternativa para comercialização de sua produção, com valor agregado e garantia de compra pela indústria, que por sua vez economiza ao deixar de importar parte de seu insumo do exterior. Somando a isso o potencial de melhoria nos indicadores sociais dessas regiões produtivas, o saldo da equação é extremamente positivo.
Alysson Soares, especialista em Políticas Públicas do GFI Brasil
O setor de alimentos à base de plantas análogos já conta com pelo menos 107 empresas, com produtos que substituem carnes, leite, derivados lácteos e ovos.
De acordo com dados da plataforma Passport da Euromonitor, em 2022 o mercado de substitutos vegetais para carne e frutos do mar no Brasil alcançou R$821 milhões em vendas no varejo, o que representa um crescimento de 42% comparado a 2021. Já o comércio de leites vegetais alcançou R$612 milhões em vendas no varejo, um aumento de 15% em relação ao ano anterior.
Em 2021, a Euromonitor já havia registrado um crescimento de 30% nas vendas no varejo de substitutos vegetais para carne e frutos do mar em relação a 2020. Naquela época, a plataforma estimou que até 2026 este setor poderia ultrapassar os US$425,3 milhões em vendas no mercado brasileiro.
Hoje, o nosso mercado de proteínas alternativas análogas conta com pelo menos 107 empresas e já exporta produtos para cerca de 30 países. Se levarmos em conta que o primeiro hambúrguer vegetal análogo do Brasil foi lançado em maio de 2019, vemos o quão rápido o setor vem se desenvolvendo e o quão expressiva é a penetração desses produtos na rotina dos brasileiros.
O aumento das vendas no varejo, tanto para substitutos vegetais para carne e frutos do mar quanto para leites vegetais, reflete algumas mudanças que vêm ocorrendo no comportamento do consumidor brasileiro, analisados na pesquisa “O Consumidor Brasileiro e o Mercado Plant-Based 2022” do The Good Food Institute Brasil (GFI Brasil).
Um deles é a redução do consumo de carne: a pesquisa mostra que, em 2022, 67% dos brasileiros diminuíram o seu consumo de carne (bovina, suína, aves e peixes) recentemente, um crescimento de 17 pontos percentuais em relação a 2020. O aumento do preço da carne foi o que motivou 45% dos brasileiros que reduziram seu consumo, mas, para outros 36%, essa redução foi motivada por questões relacionadas à saúde, como melhorar a digestão, reduzir o colesterol ou perder peso. Quando somadas à preocupação com os animais, o meio ambiente, influência de familiares, motivos religiosos e espirituais, vemos que essas questões motivaram mais da metade (52%) dos brasileiros a reduzirem o consumo de carne por escolha própria.
Os dados também mostram que o propósito de diminuir a ingestão de carne não parece ser um comportamento temporário, pelo contrário: independente do motivo inicial, 46% dos consumidores que já reduziram a carne afirmam que pretendem manter esse nível de consumo e 47% pretendem reduzir ainda mais no próximo ano.
Dos consumidores que diminuíram a quantidade de carne no prato, 34% a substituíram somente ou principalmente por carnes vegetais, 9 pontos percentuais a mais do que em 2020. Entre os brasileiros que cortaram a carne por causa da saúde, 40% utilizam a carne vegetal como substituto principal ou exclusivo.
Essa realidade vai ao encontro de outro fator relevante para a consolidação do setor de proteínas alternativas no Brasil, que é a significativa adesão ao flexitarianismo. Esse é o estilo de alimentação que busca reduzir, sem excluir por completo, o consumo de produtos de origem animal. Em 2022, 28% dos brasileiros já se definiam como flexitarianos. Desses, 60% afirmavam que gostariam de reduzir ainda mais o consumo de carne nos doze meses seguintes à realização da pesquisa. Isso indica que já existe uma parcela importante de consumidores que enxerga essa redução como uma parte definidora do seu comportamento alimentar atual.
Vale notar também, que 75% do consumidores pesquisados se dizem abertos a provarem alimentos feitos a partir de novas tecnologias e 68% vislumbram as carnes vegetais incorporadas à sua alimentação no futuro. Portanto, podemos concluir que hoje temos uma parte relevante de consumidores com apetite para a categoria e uma visão postiva sobre as novas tecnologias aplicadas à produção de alimentos.
“Todos estes dados de vendas e comportamento do consumidor apontam para um movimento de consolidação do mercado de proteínas vegetais no Brasil. De um lado temos o consumidor tentando equilibrar escolhas mais econômicas e ao mesmo tempo mais saudáveis e mais sustentáveis na sua dieta. De outro, a indústria que vem investindo no desenvolvimento de produtos que atendam estas demandas sem esquecer do sabor ou seja, de entregar a experiência de uma refeição realmente prazerosa para o consumidor. Nos últimos 4 anos tivemos avanços significativos neste sentido, com o lançamento de uma grande variedade de produtos realmente inovadores. Mas ainda são muitos os desafios a superar e em várias frentes, até que as alternativas vegetais estejam disponíveis e acessíveis de maneira competitiva para todos os consumidores.” – Gustavo Guadagnini, Presidente do GFI Brasil.
Nosso Programa Global de Incentivo à Pesquisa já está aberto. Se você deseja enviar um projeto, mas ainda têm dúvidas sobre como fazer a sua submissão ou quer entender mais sobre as áreas prioritárias de financiamento, temos uma boa notícia para você! O GFI Brasil realizou um workshop para tirar dúvidas gerais sobre o edital do programa e apresentar as quatro áreas prioritárias dessa edição. Você pode assistir aqui ao trecho do workshop onde explicamos cada uma delas. Abaixo, listamos o detalhamento completo das quatro áreas com todas as informações que você pode precisar.
Plataforma de produção: Plant-based
Setor de tecnologia: Formulação e fabricação de produtos finais
Para obter mais informações, consulte os seguintes recursos:
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Desafio atual
Os sistemas de extrusão são relativamente bem estabelecidos. Eles foram dimensionados para alta produção de até 500 kg/h (McClements & Grossmann 2021) e são usados comercialmente com muitas proteínas vegetais. No entanto, existem oportunidades para melhorar a capacidade de processamento e texturização da extrusão.
A análise do GFI antecipando os requisitos de produção de 2030 para carne à base de plantas modelou que, se o mercado de carne à base de plantas atingisse 6% do volume total de produção de carne (25 milhões de toneladas métricas por ano) até 2030, a indústria de carne à base de plantas precisaria operar em menos 800 fábricas com cerca de 2.000 linhas de extrusão em escala comercial a um custo de pelo menos 27 bilhões de dólares. Essas previsões ressaltam a importância de aumentar os investimentos em infraestrutura e aumentar a capacidade e a eficiência da linha de extrusão.
A extrusão pode ser ainda mais otimizada para melhorar especificamente a estrutura da carne à base de plantas. A extrusão é considerada um método de texturização “de cima para baixo”, que estrutura as misturas de biopolímeros aplicando forças externas e tende a produzir fibras na escala milimétrica ou centimétrica (Dekkers et al., 2018), muito maiores do que as fibras micrométricas encontradas nos músculos dos animais (Bomkamp et al., 2021). Inovações no processo de extrusão são necessárias para elevar a carne à base de plantas para alcançar a paridade organoléptica com os cortes convencionais de músculo animal. No entanto, é notoriamente difícil elucidar como as proteínas interagem consigo mesmas e com outros ingredientes sob várias condições de temperatura, umidade e cisalhamento.
Solução proposta
Para tornar a carne vegetal uma solução ambiental escalável, a texturização de bases proteicas de alta qualidade deve ocorrer em capacidade de alto rendimento e fornecer estratégias inovadoras para replicar a textura e a aparência visual de cortes musculares convencionais de animais. Inovações recentes em extrusão demonstraram a promessa de que ela pode ser ainda mais otimizada para atender às demandas do consumidor. Os pesquisadores estão criando software juntamente com o uso de processamento de matriz exclusivo, otimizando geometrias de matriz e aplicando matrizes rotativas para aprimorar a estrutura da proteína vegetal extrudada. A indústria de carne à base de vegetais precisa urgentemente de mais inovações como essas. Estudos avaliando os mecanismos subjacentes para a formação de estruturas de proteínas vegetais fibrosas podem ajudar os pesquisadores a otimizar estrategicamente a extrusão.
Encorajamos propostas que demonstrem a viabilidade de inovações de processamento de extrusão em escala piloto e incluam um ciclo de vida ou análise técnico-econômica da metodologia de processamento.
As propostas bem-sucedidas articularão:
Plataforma de produção: Carne cultivada
Setor de tecnologia: Desenvolvimento de linhagem celular, Meios de cultura celular
Para obter mais informações, consulte os seguintes recursos:
Pesquisas anteriores financiadas pelo GFI relacionadas a este tópico:
Desafio atual
Relatos de linhagens de células-tronco miogênicas, adipogênicas, mesenquimais (MSC) e células-tronco embrionárias (ESC) de peixes e outros frutos do mar na literatura são relativamente escassos, os tempos de duplicação dessas células tendem a ser maiores em comparação com células de mamíferos. Muitas linhagens de células de peixes têm tempos de duplicação de vários dias, enquanto, por exemplo, o tempo de duplicação da linhagem de mioblastos de camundongos C2C12 é de aproximadamente 20 horas. Os longos tempos de duplicação representam um grande desafio tanto para os esforços de pesquisa de frutos do mar cultivados em escala de laboratório quanto para os que visam expansão comercial.
Além dos desafios impostos pelo crescimento lento das células, formulações de meios de cultivo que evitem o uso de soro e outros componentes derivados de animais são necessárias para que frutos do mar cultivados se tornem economicamente viáveis. O crescimento sem soro de células medaka foi obtido usando FGF2. No entanto, as taxas de crescimento nessas condições foram mais lentas do que o controle contendo soro, sugerindo que o FGF2 substituiu apenas parcialmente o soro. Mesmo na presença de soro, a diferenciação espontânea é observada em muitas células pluripotentes de de peixes (Chen et al. 2003a; Chen et al. 2003b; Parameswaran et al. 2007). A diferenciação prematura apresenta um desafio adicional para a produção de células em larga escala, esgotando o pool de células proliferativas.
A dificuldade para solucionar esses desafios torna-se ainda maior quando verificamos a falta de ferramentas de pesquisa desenvolvidas especificamente para espécies de peixes que são relevantes para alimentação, incluindo anticorpos para identificação de marcadores celulares, por exemplo. Da mesma forma, o conhecimento acerca dos tipos celulares existentes no músculo dos peixes é um ainda incompleto. Entender melhor as diferenças entre tipos de células semelhantes, a forma como elas interagem ao longo do desenvolvimento, quais são os melhores marcadores para cada tipo celular e os impactos sensoriais que cada tipo de célula terá após a maturação permitirá o progresso da área.
Desafios semelhantes existem para os invertebrados aquáticos, que em muitos aspectos receberam ainda menos atenção de pesquisa do que os peixes.
Solução proposta
Os pesquisadores podem empregar várias estratégias que resultem em uma proliferação mais rápida e assertiva de células de frutos do mar que são relevantes para a alimentação. Estes estratégias podem ser amplamente categorizados nas etapas de produção descritas a seguir e poderão ser selecionadas pelos pesquisadores com base na etapa com a qual eles mais se alinham:
Desenvolvimento e otimização da linhagem celular: Estabelecer e otimizar linhagens de células obtidas de animais doadores (peixes e outros frutos do mar relevantes para a alimentação) por manipulação direta ou seleção de fenótipos desejáveis dentro de uma população heterogênea para obtenção de células com características desejadas (ex: tempo de duplicação reduzido, que mantenham o balanço entre quiescência, proliferação e diferenciação, etc.).
Otimização da formulação do meio de cultura e condições de cultura para proliferação:
Desenvolver e/ou otimizar formulações de meio de cultivo adaptadas para o crescimento de células de frutos do mar com o objetivo de melhorar as taxas de proliferação e outras características relevantes do ponto de vista da produção em escala de frutos do mar cultivados.
Diferenciação: Entender melhor o potencial de diferenciação de diferentes tipos de células de frutos do mar, identificar potenciais tipos de células iniciadoras do processo, investigar células de cultivo simples, como fibroblastos, com potencial de transdiferenciação ou aquisição de características de células relevantes para produção de carne (Tsurukawa & Shimada 2022) (Saad et al. 2023), são conhecimentos que podem contribuir muito com a otimização das linhagens e formulações de meio.
No entanto, todas as três estratégias, e especialmente aquelas que dependem da transdiferenciação, podem ser difíceis de investigar adequadamente devido à falta de ferramentas necessárias e informações incompletas sobre as células. Assim, muitos dos primeiros passos para melhorar o desempenho das culturas de células de frutos do mar podem consistir principalmente em pesquisa básica sobre a identidade do tipo de célula (por exemplo, Farnsworth et al. 2020) e no desenvolvimento de ferramentas de pesquisa. Assim, encorajamos propostas que incluam investigações básicas sobre a identidade do tipo celular ou o desenvolvimento de novas ferramentas, seja como foco principal da proposta ou como meio de possibilitar outros experimentos.
As propostas bem-sucedidas articularão:
Nota: Esta área prioritária de financiamento é limitada a projetos focados principalmente em peixes ou invertebrados aquáticos, embora reconheçamos que muitos dos mesmos desafios existem para outros grupos de espécies. Abordagens comparativas que incluam outras espécies podem ser consideradas, mas estudos em que o foco principal são animais terrestres não são elegíveis para esta prioridade de financiamento.
Plataforma de produção: Carne cultivada, Fermentação
Setor de tecnologia: Desenvolvimento de cepas hospedeiras, linhas celulares, meios de cultura celular, matérias-primas
Para obter mais informações, consulte os seguintes recursos:
Pesquisas anteriores financiadas pelo GFI relacionadas a este tópico:
Desafio atual
O meio de cultura de células é atualmente o principal fator que contribui para o custo e impacto ambiental da produção de carne cultivada. Análises de ciclo de vida e avaliações tecno-econômicas sobre a produção em escala de carne cultivada indicam que esse problema pode ser minimizado se os meios de cultivo forem usados com eficiência , resultando em cenários em que a produção de carne cultivada pode ser competitiva em termos de custos e baixo impacto ambiental (Sinke et al. 2023; Vergeer et al, 2021; Tuomisto et al, 2022; Humbird, 2021). Nesses estudos, assume-se que o metabolismo das células é otimizado para a produção da biomassa e que os meios são, ao menos, parcialmente otimizados para os requisitos metabólicos de cada linhagem celular, alcançando assim o uso eficiente do meio. Assumindo essas condições as taxas de conversão alimentar tornam-se mais baixas. Assim, os nutrientes do meio são convertidos de forma mais eficiente, e com baixo desperdício, em biomassa celular.
No entanto, a maioria das pesquisas com carne cultivada feitas até o momento ainda não demonstraram essas condições na prática. Em vez disso, as pesquisas estão focadas no estabelecimento de linhagens celulares contínuas e na derivação de meios isentos de soro. Na primeira fase do desenvolvimento de meios sem soro, que já está em andamento na comunidade científica, a redução de custos de produção é atingida principalmente por meio da utilização de componentes do meio de qualidade alimentar. Substituindo componentes caros de grau farmacêutico por versões mais acessíveis e aumentando em escala a produção de fatores de crescimento (Swartz , 2023). Na segunda fase de desenvolvimento de meios de cultivo, que ainda precisa ser realizada, a redução de custos de produção de carne cultivada se dará principalmente pelo fornecimento eficiente de energia para as células usando componentes de meio de cultivo de baixo custo e da maneira mais metabolicamente eficiente possível. Espera-se que esta segunda fase de desenvolvimento de meios para carne cultiva represente um desafio de longo prazo para a indústria. Esse tipo de desafio também é frequentemente visto no desenvolvimento do processo de fermentação microbiana, mas estes já têm sido mais extensivamente explorados.
Solução proposta
Para formular meios e usá-los com eficiência é necessário uma profunda compreensão dos requisitos metabólicos de uma célula. Uma maneira de entender o metabolismo celular é criar um modelo metabólico em escala genômica (GEM). Trata-se de um modelo matemático capaz de mapear o metabolismo celular, incluindo o fluxo de metabólitos e gargalos nas vias metabólicas. Alguns organismos já possuem rascunhos de GEMs, mas requerem validação experimental adicional (por exemplo, salmão, bovino, camarão e frango). Outros GEMs já foram validados experimentalmente tornando-os mais robustos , como por exemplo modelos experimentais como células CHO, zebrafish. Esses GEMs existentes podem guiar a criação de novos GEMs, especialmente quando estes organismos se relacionam em um nível evolutivo e compartilham vias metabólicas e enzimas.
Em geral, um pré-requisito para criar e aprimorar GEMs inclui a coleta de dados upstream, como sequenciamento e anotação de genoma, estudos de metabolômica, transcriptômica e proteômica. Embora alguns desses dados, como anotações de genoma, já existam para espécies usadas na produção de alimentos convencionais, muitos outros dados estão incompletos e precisarão ser criados e curados para as espécies e células usadas na carne cultivada. Outro tipo de dado crítico para a engenharia metabólica da carne cultivada é a composição da biomassa das células no estado metabólico estacionário, que inclui medidas cuidadosas de massa de todas as macromoléculas celulares, incluindo ácidos nucléicos, proteínas, lipídios, carboidratos, coenzimas e metabólitos específicos da espécie..
Garantir a precisão desses dados pode resultar em GEMs que podem prever e validar experimentalmente resultados específicos, como taxa de crescimento ou acúmulo de biomassa, em conjunto com técnicas como análise de balanço de fluxo (FBA), análise de fluxo metabólico (MFA) e análise de gasto de meio (SMA). Coletivamente, essas técnicas podem informar os pesquisadores sobre como a energia é utilizada em diferentes células, qual a melhor forma de manipular ou otimizar a utilização de energia ou a composição do meio para atingir um determinado objetivo, como por exemplo, o aumento do acúmulo de biomassa. Os GEMs foram implementados com sucesso dessa maneira em outras indústrias para otimizar matérias-primas para uma variedade de objetivos finais (Huang, 2020; Tejera, 2020).
Em resumo, o meio pode ser formulado e otimizado para uso eficiente, estabelecendo um pipeline de engenharia metabólica. Este pipeline começa com a coleta de dados específicos para informar a criação de GEMs adaptados às espécies, tipos de células e, eventualmente, linhagens específicas de células usadas para produção de carne cultivada. Os GEMs podem ser continuamente refinados por meio de técnicas analíticas downstream, como análise de balanço de fluxo, análise de meio gasto e análise de fluxo metabólico. Finalmente, GEMs robustos podem ser adotados por pesquisadores na academia e na indústria para formular e otimizar meios sob medida para a produção de carne cultivada.
Incentivamos propostas de carne cultivada ou fermentação microbiana que possam garantir a acessibilidade de quaisquer conjuntos de dados e modelos relevantes de maneira ampla, depositando-os em bancos de dados ou repositórios abertos. Propostas que incluam validação experimental com componentes de meio de qualidade alimentar e modelagem de custos são incentivadas.
As propostas bem-sucedidas irão articular claramente:
Plataforma de produção: Fermentação
Setor de Tecnologia: Formulação de Meio; Projeto de Bioprocessos; Matérias-Primas, Ingredientes, Insumos
Para obter mais informações, consulte os seguintes recursos:
Pesquisas anteriores financiadas pelo GFI relacionadas a este tópico:
Desafio atual
Atualmente, a grande maioria dos processos de fermentação utilizam açúcares simples como fonte de carbono para o crescimento e metabolismo microbiano. No entanto, o uso de fontes de açúcares simples e utilizadas para alimentação coloca os produtos protéicos alternativos derivados da fermentação em competição com outras fontes alimentares. Além disso, o progresso na tecnologia de fermentação está levando a uma crescente bioeconomia, onde muitos produtos de base biológica são produzidos por fermentação. A competição potencial entre commodities de base biológica desafiará a sustentabilidade, as cadeias de suprimentos e a relação custo-benefício da bioeconomia (Lips, 2021).
Matérias-primas alternativas têm se mostrado promissoras de várias formas nos últimos anos. As fermentações gasosas usam fontes de carbonos simples, como metano ou monóxido de carbono, para alimentar microorganismos que produzem biomassa e moléculas de alto valor. Já os fungos demonstraram a capacidade de crescer em uma variedade de resíduos das indústrias alimentícia e resíduo florestal. Uma das principais espécies usadas em proteínas alternativas, Komagataella phaffii (anteriormente Pichia pastoris), foi originalmente desenvolvida para uso industrial devido à sua capacidade de metabolizar eficientemente o metanol retirado da indústria do petróleo (Cregg, 2012). Ainda assim, há uma necessidade e espaço para inovação no desenvolvimento e diversificação de matérias-primas relevantes para Proteínas Alternativas.
Os microrganismos fermentadores também usam nitrogênio como um bloco de construção essencial para biomassa e fermentação de precisão de proteínas e outros ingredientes. A maioria das matérias-primas de nitrogênio no mundo existe como amônio, uma fonte de nitrogênio criada pelo processo Haber-Bosch. Este processo de fabricação requer metano e é intensivo em energia, e há um desejo de desacoplar a produção alternativa de proteína de uma fonte de nitrogênio intensiva em carbono e energia. Como alternativa, o uso de matérias-primas produzidas biologicamente, como hidrolisados bacterianos ou vegetais, foi demonstrado em muitas fermentações (Zhang et al, 2022). As matérias-primas de nitrogênio que usam fluxos secundários com alto teor de nitrogênio bioprocessados e retiradas de uma variedade de indústrias e fontes têm o potencial de fornecer um nitrogênio sustentável e de baixo custo desacoplado do processo Haber-Bosch.
Solução proposta
Para dimensionar matérias-primas alternativas para a produção de proteínas alternativas derivadas da fermentação, é necessário adotar matérias-primas alternativas seguras e exclusivas para alimentos. Os desafios à segurança alimentar, especialmente de fluxos secundários agrícolas ou off-takes, podem assumir a forma de toxinas microbianas ou bioquímicas, como furfural ou aflatoxina. Estratégias de remediação ou prevenção para garantir a produção de proteínas alternativas seguras para alimentos a partir de fermentações eficientes são necessárias para a adoção e uso generalizado dessas matérias-primas alternativas. Inovações no fornecimento de carbono e nitrogênio para fermentação são de alta prioridade e interesse. As matérias-primas ideais seriam de baixo custo, amplamente disponíveis e compatíveis com plataformas alternativas de produção de proteínas nos estágios de comercialização e pesquisa e desenvolvimento.
Encorajamos propostas que demonstrem a viabilidade de inovações de matérias-primas alternativas em condições relevantes de fermentação e/ou em escala piloto e incluam um ciclo de vida ou análise técnico-econômica da metodologia de processamento.
As propostas bem-sucedidas articularão:
Todas as referências citadas acima podem ser encontradas no edital original: https://gfi.org/wp-content/uploads/2023/01/Research-Grant-Program-RFP-2023.pdf
Sobre o Programa:
O Programa Global de Incentivo à Pesquisa (GFI Research Grant Program) vai receber propostas até dia 21 de setembro. Neste ano, as pesquisas serão aprovadas por meio do mecanismo Field Catalyst, que consiste em financiamentos de projetos de até US$250.000 e 24 meses de duração. Os candidatos podem solicitar US$100.000 adicionais para fazer parceria com pesquisadores externos (que não receberam financiamento do GFI antes) e/ou partes interessadas do setor.
As propostas podem ser criadas e submetidas até dia 21 de setembro de 2023 através do nosso portal de candidaturas. Será necessário criar um perfil de usuário para acessar o formulário de inscrição. O edital completo, com todas as orientações e as demais informações podem ser acessadas neste link.
Aguardamos sua proposta!
Nós estamos em busca de cinco startups de destaque em todo o mundo para se apresentarem ao público ao vivo na Good Food Conference, que acontece de 18 a 20 de setembro em São Francisco, Califórnia.
O Pitch Slam é voltado para startups da Série B ou anteriores focadas em produtos finais, ingredientes ou serviços de upstream de proteínas à base de plantas, cultivadas ou obtidas por fermentação. O evento é um dos favoritos da conferência e uma excelente oportunidade para apresentar sua empresa para investidores e parceiros em potencial! O objetivo é fornecer exposição internacional para as startups, que não irão competir por recursos.
As cinco empresas selecionadas para o Pitch Slam receberão dois ingressos gratuitos para a conferência e um estande de 10×10 no sãlão de exposições. Cada uma terá cinco minutos para se apresentar para o público, seguido de uma sessão de perguntas e respostas.
O evento será encerrado com um meet-and-greet entre os membros do público e as startups do pitch. Nos anos anteriores, os participantes incluíram ADM Ventures, Obvious Ventures, Tyson Ventures, Clear Current Capital, Stray Dog Capital, CPT Capital, Kelloggs, The New York Times, The Wall Street Journal, Wired, BBC e muitos mais!
As inscrições encerram no dia 23 de julho. Inscreva-se já através deste formulário!
O edital do nosso programa global de incentivo à pesquisa (GFI Research Grant Program) acaba de ser lançado! Se você é pesquisador ou pesquisadora e tem interesse em desenvolver um estudo sobre uma das áreas contempladas, não perca essa oportunidade! As propostas serão aceitas até dia 21 de setembro de 2023.
Neste ano, vamos aprovar pesquisas através do mecanismo Field Catalyst, que consiste em financiamentos de projetos de até US$250.000 e 24 meses de duração. Os candidatos podem solicitar US$100.000 adicionais para fazer parceria com pesquisadores externos (que não receberam financiamento do GFI antes) e/ou partes interessadas do setor.
Aceitaremos inscrições em quatro áreas temáticas:
Área prioritária A / Extrusão 2.0: Aprimoramento da extrusão tradicional por meio da inovação de processos e avaliação dos mecanismos de texturização de proteínas;
Área prioritária B / Desenvolver ferramentas e conhecimento para promover a proliferação e diferenciação de células de frutos do mar;
Área prioritária C / Coleta e curadoria de dados sobre o desenvolvimento de modelos de redes metabólicas em escala genômica para otimizar a formulação de matérias-primas e taxa de conversão alimentar;
Área prioritária D / Prospecção de matérias-primas viáveis para produção de alimentos alternativos por meio de fermentação de precisão e fermentação de biomassa.
O GFI Brasil realizou um workshop para tirar dúvidas gerais sobre o edital do programa e apresentar as quatro áreas prioritárias dessa edição. Você pode assistir aqui ao trecho do workshop onde explicamos cada uma delas e, neste post, pode ler o detalhamento completo das quatro áreas, com todas as informações que você pode precisar.
Fechamento da RFP – 21 de setembro de 2023
As propostas podem ser criadas e submetidas até dia 21 de setembro de 2023 através do nosso portal de candidaturas aqui. Será necessário criar um perfil de usuário para acessar o formulário de inscrição. Os resultados serão divulgados até o final de 2023.
O edital completo, com todas as orientações para a submissão da proposta, assim como todas as demais informações sobre o estudo, podem ser acessadas neste link. Dúvidas podem ser enviadas para o e-mail ciencia@gfi.org.
Esperamos por vocês!