Il caffè, bevanda amata in tutto il mondo, sta affrontando una crisi. I cambiamenti climatici stanno minacciando la produzione mondiale di caffè, con previsioni di una significativa diminuzione della produzione nei prossimi 30 anni. La coltivazione tradizionale del caffè non solo è soggetta ai cambiamenti climatici, ma contribuisce anche in modo significativo alle emissioni di carbonio. La soluzione? Agricoltura cellulare è un modo innovativo di coltivare le cellule in bioreattori per produrre prodotti agricoli. Ciò che rende questo metodo rivoluzionario è il suo potenziale di aggirare le tradizionali sfide agricole, come la dipendenza dal clima e elevate emissioni di carbonio.
Come si coltiva il caffè in laboratorio?
Il processo inizia con le piantine di Coffea arabica. I ricercatori nello studio pubblicato nella rivista Journal of Agricultural and Food Chemistry, hanno selezionato con cura le foglie giovani e completamente sviluppate di queste piantine. Le foglie sono state sottoposte a sterilizzazione e tagliate in piccoli frammenti per avviare la formazione del callo (sono ammassi di cellule indifferenziate in grado di ridifferenziarsi in risposta a stimoli ormonali e originare nuove foglie o radici. In laboratorio è possibile generare dei calli vegetali a partire da foglie di piante di facile reperibilità e seguirne il differenziamento in veri e propri organi. La preparazione di colture vegetali in vitro offre uno spunto per introdurre alcuni concetti di biologia cellulare come quello di cellula pluripotente e differenziamento cellulare).
I frammenti di foglie sono stati poi collocati su un terreno specializzato per favorire la formazione del callo. Nell’arco di due-quattro settimane, questi calli sono stati attentamente monitorati e trasferiti su diversi terreni di coltura. I calli sono stati poi trasferiti in recipienti Beuta per creare sospensioni cellulari, questa fase è fondamentale per scalare la produzione, dove le cellule crescono in un ambiente più controllato e uniforme. Le sospensioni cellulari per la produzione di massa, sono state trasferite in bioreattori a onda, questi bioreattori consentono volumi maggiori e un migliore controllo delle condizioni di crescita, essenziali per la produzione su scala industriale.
Le cellule dopo la coltivazione sono state raccolte, lavate e liofilizzate. Le cellule liofilizzate sono state conservate in contenitori ermetici, un passaggio fondamentale per preservarne la qualità fino alla tostatura.
Imitando la tostatura tradizionale del caffè, il caffè coltivato dalle cellule è stato sottoposto a diverse condizioni di tostatura. I ricercatori hanno sperimentato diversi tempi e temperature di tostatura per ottenere un prodotto il più possibile simile al caffè tradizionale in termini di sapore e aroma.
Il prodotto finale è stato poi sottoposto a rigorose analisi sensoriali e chimiche, queste includevano confronti con il caffè tradizionale in termini di sapore, aroma, contenuto di caffeina e altri composti chimici. Il caffè coltivato dalle cellule, pur notando delle differenze, ha mostrato promettenti somiglianze con il caffè tradizionale: come riportato in foto (vedi) le cellule delle piante di caffè coltivate in un bioreattore (in alto a sinistra) quando vengono tostate (polveri in alto a destra e in basso), sviluppano colori simili a quelli del caffè convenzionale tostato chiaro o scuro.
Che cosa significherebbe per l’ambiente e l’economia il caffè prodotto in laboratorio?
Tale metodo di produzione del caffè presenta notevoli vantaggi per l’ambiente. Riduce la necessità di terra, acqua e pesticidi e, soprattutto, riduce le emissioni di carbonio. Economicamente, potrebbe stabilizzare i prezzi del caffè riducendo l’impatto dei cambiamenti climatici e delle questioni geopolitiche sulla produzione di caffè.
Lo studio sebbene i risultati siano promettenti, deve affrontare diverse sfide. Il profilo gustativo del caffè coltivato da cellule deve ancora essere perfezionato per poter replicare pienamente il caffè tradizionale. Inoltre, è necessario superare gli ostacoli normativi prima che questo caffè possa arrivare sul mercato.
Lo studio apre interessanti possibilità per una produzione di caffè sostenibile. Il caffè coltivato da cellule con ulteriori ricerche e sviluppi, potrebbe diventare una valida alternativa, garantendo il futuro della nostra amata bevanda in modo ecologico, questo metodo innovativo potrebbe cambiare le carte in tavola, offrendo una tazza di caffè non solo deliziosa ma anche rispettosa del nostro pianeta.