Memahami Pertanian Seluler: Menghasilkan Daging Tanpa Peternakan Tradisional

Permintaan daging dunia terus meningkat, didorong oleh pertumbuhan populasi dan kenaikan pendapatan, terutama di negara-negara berkembang. Peternakan tradisional, bagaimanapun, menghadapi tantangan signifikan, termasuk dampak lingkungan, masalah kesejahteraan hewan, dan keterbatasan sumber daya. Pertanian seluler, khususnya daging budidaya (atau "daging buatan laboratorium"), menawarkan solusi potensial dengan memproduksi daging langsung dari sel hewan, tanpa perlu memelihara dan menyembelih hewan.

Apa itu Pertanian Seluler dan Daging Budidaya?

Pertanian seluler mencakup produksi produk pertanian, seperti daging, susu, dan makanan laut, langsung dari kultur sel alih-alih metode peternakan tradisional. Daging budidaya, juga dikenal sebagai daging buatan laboratorium, daging kultur, atau daging berbasis sel, termasuk dalam payung ini. Prosesnya melibatkan pengambilan sampel kecil sel hewan dan menumbuhkannya di lingkungan yang terkendali, mereplikasi proses pertumbuhan alami.

Proses Produksi Daging Budidaya

Produksi daging budidaya biasanya melibatkan langkah-langkah kunci berikut:

• Pengambilan Sel: Mendapatkan sampel kecil sel (misalnya, sel otot) dari hewan hidup melalui biopsi tanpa rasa sakit. Sel-sel ini dapat disimpan secara kriogenik untuk penyimpanan dan replikasi jangka panjang. Beberapa perusahaan juga menjajaki penggunaan sel punca pluripoten terinduksi (iPSC), yang dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel.
• Proliferasi Sel: Menempatkan sel dalam bioreaktor, lingkungan terkendali yang menyediakan nutrisi, faktor pertumbuhan, dan perancah yang diperlukan untuk mendorong pertumbuhan dan perkalian sel. Proses ini meniru kondisi di dalam tubuh hewan.
• Diferensiasi: Merangsang sel untuk berdiferensiasi menjadi jenis sel otot dan lemak tertentu, memberikan tekstur dan rasa khas pada daging.
• Pemanenan dan Pemrosesan: Memanen sel-sel yang matang dan memprosesnya menjadi berbagai produk daging, seperti daging giling, sosis, atau steik. Ini mungkin melibatkan penambahan bahan lain seperti protein dan lemak nabati untuk meningkatkan rasa dan profil nutrisi produk.

Komponen dan Teknologi Utama

Beberapa komponen dan teknologi utama sangat penting untuk keberhasilan produksi daging budidaya:

• Lini Sel: Mengidentifikasi dan mengembangkan lini sel yang efisien, stabil, dan mampu tumbuh dengan cepat. Sumber sel-sel ini dan karakteristik genetiknya secara signifikan memengaruhi kualitas dan skalabilitas proses.
• Media Pertumbuhan: Merumuskan media pertumbuhan kaya nutrisi yang menyediakan asam amino, vitamin, mineral, dan faktor pertumbuhan yang diperlukan sel untuk berkembang. Mengurangi biaya dan ketergantungan pada komponen turunan hewani dalam media pertumbuhan adalah tantangan utama.
• Bioreaktor: Merancang dan mengoptimalkan bioreaktor yang dapat secara efisien mendukung pertumbuhan dan diferensiasi sel dalam skala besar. Bioreaktor harus memberikan kontrol yang tepat terhadap faktor lingkungan seperti suhu, pH, kadar oksigen, dan pengiriman nutrisi.
• Perancah (Scaffolding): Mengembangkan bahan perancah yang dapat dimakan yang menyediakan struktur bagi sel untuk tumbuh dan mengatur diri menjadi jaringan tiga dimensi. Perancah dapat dibuat dari berbagai sumber nabati atau mikroba.

Potensi Manfaat Daging Budidaya

Daging budidaya menawarkan berbagai potensi manfaat dibandingkan dengan peternakan tradisional:

• Keberlanjutan Lingkungan: Daging budidaya berpotensi secara signifikan mengurangi emisi gas rumah kaca, penggunaan lahan, dan konsumsi air yang terkait dengan peternakan tradisional. Studi menunjukkan bahwa produksi daging budidaya dapat mengurangi emisi gas rumah kaca hingga 92%, penggunaan lahan hingga 95%, dan konsumsi air hingga 78%.
• Kesejahteraan Hewan: Daging budidaya menghilangkan kebutuhan untuk memelihara dan menyembelih hewan untuk makanan, mengatasi masalah etis yang berkaitan dengan kesejahteraan hewan.
• Ketahanan Pangan: Daging budidaya dapat meningkatkan ketahanan pangan dengan menyediakan sumber protein yang lebih berkelanjutan dan tangguh, mengurangi ketergantungan pada sistem pertanian tradisional yang rentan terhadap perubahan iklim, wabah penyakit, dan gangguan lainnya.
• Kesehatan Masyarakat: Daging budidaya dapat diproduksi di lingkungan yang steril, mengurangi risiko penyakit bawaan makanan dan resistensi antibiotik yang terkait dengan produksi daging tradisional. Ini juga memungkinkan kontrol yang lebih besar atas kandungan nutrisi daging, berpotensi mengurangi lemak jenuh dan kadar kolesterol serta menambahkan nutrisi yang bermanfaat.
• Peluang Ekonomi: Industri daging budidaya berpotensi menciptakan lapangan kerja dan peluang ekonomi baru di bidang bioteknologi, ilmu pangan, dan teknik.

Contoh Manfaat Lingkungan

Sebagai contoh, memelihara sapi untuk produksi daging sapi adalah kontributor utama deforestasi, terutama di hutan hujan Amazon. Daging budidaya dapat secara signifikan mengurangi permintaan lahan yang digunakan untuk penggembalaan dan produksi pakan, membantu melindungi hutan dan keanekaragaman hayati. Demikian pula, penggunaan air yang intensif terkait dengan peternakan dapat menekan sumber daya air di daerah kering dan semi-kering. Produksi daging budidaya menawarkan alternatif yang lebih efisien air.

Tantangan dan Pertimbangan

Meskipun memiliki potensi, daging budidaya menghadapi beberapa tantangan dan pertimbangan:

• Biaya: Mengurangi biaya produksi adalah rintangan utama. Biaya produksi awal daging budidaya sangat tinggi, tetapi kemajuan teknologi dan skala ekonomi mendorong penurunan biaya. Namun, daging budidaya masih perlu menjadi kompetitif dari segi biaya dengan daging yang diproduksi secara konvensional.
• Skalabilitas: Meningkatkan skala produksi untuk memenuhi permintaan global adalah tantangan signifikan lainnya. Ini membutuhkan pengembangan bioreaktor skala besar dan optimalisasi proses produksi untuk memastikan kualitas dan efisiensi yang konsisten.
• Persetujuan Regulasi: Daging budidaya memerlukan persetujuan regulasi dari badan keamanan pangan di berbagai negara. Regulator perlu menilai keamanan dan kandungan nutrisi produk daging budidaya sebelum dapat dijual kepada konsumen. Beberapa negara, termasuk Singapura dan Amerika Serikat, telah menyetujui penjualan produk daging budidaya.
• Penerimaan Konsumen: Penerimaan konsumen sangat penting untuk keberhasilan daging budidaya. Beberapa konsumen mungkin ragu untuk mencoba daging yang diproduksi di laboratorium, sementara yang lain mungkin khawatir tentang keamanan atau nilai gizinya. Edukasi publik dan transparansi sangat penting untuk membangun kepercayaan dan mengatasi kekhawatiran konsumen.
• Pertimbangan Etis: Meskipun daging budidaya mengatasi banyak masalah kesejahteraan hewan, beberapa masalah etis tetap ada, seperti sumber sel dan dampak potensial pada komunitas peternakan tradisional.
• Konsumsi Energi: Kebutuhan energi dari produksi daging budidaya perlu dipertimbangkan dengan cermat untuk memastikan bahwa itu benar-benar lebih berkelanjutan daripada produksi daging tradisional. Menggunakan sumber energi terbarukan dapat membantu meminimalkan jejak karbon dari daging budidaya.

Contoh Lanskap Regulasi

Singapura menjadi negara pertama yang menyetujui penjualan daging budidaya pada tahun 2020, mengizinkan nugget ayam budidaya dari Eat Just untuk dijual di restoran. Langkah ini menandakan langkah maju yang signifikan bagi industri dan membuka jalan bagi negara lain untuk mengikutinya.

Di Amerika Serikat, FDA telah mengeluarkan surat "tanpa pertanyaan" kepada Upside Foods dan GOOD Meat, yang berarti bahwa agensi tersebut tidak memiliki pertanyaan lebih lanjut tentang penilaian keamanan produk ayam budidaya mereka. Hal ini membuka jalan bagi USDA untuk memeriksa fasilitas dan memberikan persetujuan yang diperlukan untuk penjualan komersial.

Regulasi Uni Eropa masih dalam pengembangan, dengan perusahaan mengantisipasi proses persetujuan yang ketat di bawah Regulasi Pangan Baru (Novel Foods Regulation).

Masa Depan Pertanian Seluler

Masa depan pertanian seluler sangat menjanjikan, dengan penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan berfokus pada penanganan tantangan dan membuka potensi penuh dari teknologi ini. Area fokus utama meliputi:

• Mengurangi Biaya Media Pertumbuhan: Mengembangkan media pertumbuhan yang lebih murah dan lebih berkelanjutan sangat penting untuk membuat daging budidaya lebih terjangkau. Para peneliti sedang menjajaki penggunaan sumber nutrisi dan faktor pertumbuhan nabati dan mikroba.
• Meningkatkan Lini Sel: Mengembangkan lini sel yang lebih efisien dan stabil yang membutuhkan lebih sedikit media pertumbuhan dan dapat tumbuh pada kepadatan yang lebih tinggi.
• Meningkatkan Skala Produksi: Merancang dan mengoptimalkan bioreaktor skala besar yang dapat secara efisien mendukung pertumbuhan dan diferensiasi sel.
• Mengembangkan Produk Baru: Memperluas jangkauan produk daging budidaya di luar daging giling dan sosis untuk mencakup potongan daging yang lebih kompleks, seperti steik dan produk otot utuh.
• Meningkatkan Tekstur dan Rasa: Meningkatkan tekstur dan rasa daging budidaya agar lebih menarik bagi konsumen.
• Menjelajahi Aplikasi Lain: Menyelidiki aplikasi lain dari pertanian seluler, seperti produksi makanan laut, susu, dan produk pertanian lainnya yang dibudidayakan.

Perspektif dan Contoh Global

Pengembangan pertanian seluler adalah upaya global, dengan perusahaan dan lembaga penelitian di seluruh dunia bekerja untuk memajukan teknologi ini. Sebagai contoh:

• Di Israel, Aleph Farms sedang mengembangkan steik budidaya menggunakan teknologi bioprinting 3D eksklusif.
• Di Belanda, Mosa Meat, yang didirikan bersama oleh Mark Post, ilmuwan yang menciptakan hamburger budidaya pertama, berfokus pada peningkatan skala produksi daging sapi budidaya.
• Di Jepang, IntegriCulture Inc. sedang mengerjakan "Sistem CulNet" untuk memproduksi daging budidaya menggunakan pendekatan kultur bersama.

Kesimpulan

Pertanian seluler dan daging budidaya berpotensi merevolusi cara kita memproduksi makanan, menawarkan alternatif yang lebih berkelanjutan, etis, dan aman dibandingkan peternakan tradisional. Sementara tantangan tetap ada, penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan membuka jalan bagi masa depan di mana daging budidaya memainkan peran signifikan dalam memberi makan populasi dunia yang terus bertambah. Seiring kemajuan teknologi dan kerangka kerja regulasi berkembang, daging budidaya siap untuk mentransformasi industri makanan dan berkontribusi pada sistem pangan yang lebih berkelanjutan dan tangguh untuk semua.

Pada akhirnya, keberhasilan daging budidaya akan bergantung pada kombinasi faktor, termasuk kemajuan teknologi, persetujuan regulasi, penerimaan konsumen, dan upaya berkelanjutan untuk mengatasi pertimbangan etis dan lingkungan. Dengan merangkul inovasi dan kolaborasi, kita dapat membuka potensi penuh dari pertanian seluler dan menciptakan masa depan pangan yang lebih berkelanjutan dan adil.