حصلت شركة Ayana Bio، وهي شركة أمريكية ناشئة تستخدم زراعة الخلايا النباتية لزراعة نباتات عالية القيمة، وشركة Brevel، وهي شركة إسرائيلية ناشئة متخصصة في “التخمير المضيء”، على منحة بقيمة 1.25 مليون دولار* من مؤسسة BIRD الإسرائيلية لاستكشاف ما إذا كانت تقنية الأخيرة يمكنها تعزيز زراعة الخلايا النباتية.
تعد شركة Ayana Bio، وهي شركة فرعية من شركة Ginkgo Bioworks المتخصصة في البيولوجيا التركيبية والتي تأسست في عام 2021، واحدة من موجة جديدة من الشركات الناشئة التي تصنع مكونات عالية القيمة من خطوط الخلايا النباتية في المفاعلات الحيوية، وهو نهج تدعي أنه يمكن أن يوفر إمدادات ثابتة من النباتات دون مشاكل سلسلة التوريد المرتبطة بالزراعة التقليدية.
كانت شركة بريفيل، التي أسسها يوناتان (الرئيس التنفيذي)، وإيدو (الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا)، وماتان (المدير التنفيذي للعمليات) جولان في عام 2016، رائدة في نهج زراعة الكتلة الحيوية للكلوريلا والبروتينات والدهون باستخدام التخمير “المظلم” المعتمد على السكر وإضاءة LED في عملية واحدة، وهو نهج تدعي أنه يمكن أن يزيد الإنتاجية بشكل كبير. وقد توسعت منذ ذلك الحين لتقديم منصة التخمير المضيئة كخدمة وشكلت مشاريع مشتركة مع شركاء في الهند وشريك صناعي إسرائيلي رائد لتوسيع الطاقة الإنتاجية.
قال يوناتان جولان AgFunderNews:لقد حققنا نجاحات رائعة بالفعل مع الكاكاو والقهوة [in plant cell culture]وإلى جانب العمل مع Ayana Bio، لدينا شركاء إضافيون نوقع معهم الآن. نحن نعمل كشريك تمكيني لشركات زراعة الخلايا النباتية التي لديها خطوط خلايا خاصة بها ولكنها ترغب في تحسين الجودة والإنتاجية باستخدام الضوء كمحفز للأيضات الثانوية، بالإضافة إلى توسيع نطاق الإنتاج إلى المستويات التجارية.
اختبار الضوء كرافعة
وأضاف فرانك جاكش، الرئيس التنفيذي لشركة Ayana Bio: “ستسمح لنا منحة BIRD بإجراء الأبحاث على خطوط الخلايا النباتية لدينا لمعرفة ما إذا كان استخدام الضوء متغيرًا من شأنه تحسين إنتاج الخلايا النباتية.”
وأضاف: «هناك العديد من المتغيرات التي يمكننا التحكم بها في تلك الخزانات لجعل الخلية النباتية تفعل ما نريد. لقد تجنبنا استخدام الضوء كأحد المتغيرات لأنه لم تكن هناك خيارات جيدة على نطاق واسع للقيام بذلك.
“الآن بعد أن عملت شركة Brevel على خيارات إضاءة قابلة للتطوير للخزانات الكبيرة، نود استكشاف استخدام الضوء كمتغير إضافي لتحسين نمو الخلايا النباتية والإنتاج النشط بيولوجيًا. بطريقة ما، تتمثل الفكرة في معرفة ما إذا كان من الممكن استخدام الضوء لتحفيز العملية، الآن بعد أن أصبحت هناك خزانات ضوئية قابلة للتطوير في الأفق.
وأشار جاكش إلى أن تقنية الإضاءة الخاصة بشركة Brevel مصممة لاستخدامها في خزانات التخمير المظلمة القياسية. “يمكنهم تركيب الإضاءة الخاصة بهم في خزانات جديدة أو تحديث الخزانات الحالية. Â إنهم يقومون ببناء خزاناتهم المضاءة للقيام بالتصنيع التعاقدي لشركات مثلنا. Â كما أنهم يتعاونون مع منظمات الإدارة الجماعية الأخرى حول العالم لدمج تقنية الإضاءة الخاصة بهم لتوسيع سعة الخزان المضاء.
نباتات ذات قيمة عالية، وعناصر حيوية
كشف جاكش أنه على مدى السنوات الأربع الماضية، قامت شركة Ayana Bio بتطوير أكثر من 100 خط من الخلايا النباتية، ولكنها تركز جهود التطوير والتوسع التجاري على المريمية لحمض الروزمارينيك، والزعفران للكروسين، والقطيفة للزياكسانثين واللوتين.
“مع نشاط MAHA الأخير بما في ذلك الإشعار [to reassess the safety of] مع المواد الحافظة الاصطناعية مثل BHA، فقد حصلنا على جذب تجاري كبير للمريمية (حمض الروزمارينيك) كبديل للمواد الحافظة الطبيعية. نحن نسير على الطريق الصحيح لتحقيق النطاق التجاري [for this product] في عام 2026. نقوم حاليًا بوضع اللمسات النهائية على ملفنا الأول لتقديمه إلى إدارة الغذاء والدواء من أجل GRAS.‘‘
وفقًا لجاكش، تشير النمذجة الاقتصادية التقنية إلى أنه لتحقيق أهداف الحجم والسعر، ستكون سعة خزان بحجم 50-100 كيلو لتر هي الحد الأدنى لنقطة الدخول لتحقيق قدرة تخمير إجمالية تصل إلى 500 كيلو لتر تقريبًا لتحقيق نطاق تجاري على مستوى الدخول للمكونات المشتقة من الخلايا النباتية.
ويقول: “إذا بدأت في النظر إلى مكونات سلعية ذات حجم أكبر وتكلفة أقل، فسيلزم أن يكون الحجم أكبر بكثير من ذلك”. “إذا فكرت في الأمر، فستجد أن بعض أسواق المكونات هذه يبلغ حجمها مئات الآلاف من الأطنان المترية، وبعضها ملايين الأطنان المترية، لذا يجب زيادة مكونات الخلايا النباتية إلى عشرات الآلاف أو حتى مئات الآلاف من الأطنان المترية لتكون ذات صلة كبديل مفيد للمواد السلعية الحالية.”
عقبة التوسع
وقال إن التحدي الأكبر الذي يواجه أيانا بيو ومساحة زراعة الخلايا النباتية بأكملها هو إثبات النطاق التجاري. “وبهذا أعني التوسع في الأحجام ذات الصلة تجاريًا وبأسعار تنافسية.
“لسوء الحظ، لا يوجد كود غش أو طريقة مختبر المرآب لتحقيق النطاق التجاري، فهو يتطلب قدرًا كبيرًا من الوقت والموارد والمال للوصول إلى هناك. في بيئة مقيدة برأس المال يمكن أن تجعل الأمور صعبة.
“الخبر السار هو أننا نشهد حصول الشركات في مجتمع الخلايا النباتية على التمويل ونأمل أن نرى العديد من الأمثلة على النطاق التجاري تصبح حقيقية خلال السنوات القليلة المقبلة.”
ما هي ثقافة الخلايا النباتية؟
فبدلاً من استخدام ضوء الشمس والماء والتربة لتغذية النباتات كاملة النمو، تقوم شركات زراعة الخلايا النباتية بزراعة خلايا نباتية في مفاعلات حيوية في ظروف محسنة للإنتاج السريع للمركبات عالية القيمة والمستقلبات الثانوية.
تُستخدم تكنولوجيا زراعة الخلايا النباتية بالفعل على نطاق تجاري لإنتاج عدد قليل من الأدوية، ولا سيما عقار سرطان الثدي تاكسول، ولكنها اجتذبت مؤخرًا الاهتمام في مجال المغذيات، حيث أصبحت سلاسل التوريد النباتية مهددة بشكل متزايد.
ويقول المؤيدون إنها تقدم بعض المزايا الرئيسية مقارنة بالزراعة التقليدية:
“أولاً، كما يقولون، يمكن لزراعة الخلايا النباتية أن تضمن إمدادات ثابتة من النباتات مع سلاسل التوريد المهددة بشكل متزايد بسبب تغير المناخ والطقس الذي لا يمكن التنبؤ به، وعدم الاستقرار السياسي، والغش، والمرض، والمعادن الثقيلة والمبيدات الحشرية من التربة.
“ثانيًا، كما يزعمون، فإنه يقدم وعدًا بإنتاج سريع ومتسق وخاضع للرقابة للمركبات النباتية بغض النظر عن الموسم أو الموقع في بيئة معقمة، بدون مبيدات حشرية.
💉 ثالثًا، هناك حجة الاستدامة: لماذا تستخدم كل تلك الأراضي الزراعية والمياه والطاقة لرعاية النباتات كاملة النمو عندما تكون مهتمًا فقط بجزء صغير واحد من النبات؟
💉 أخيرًا، كما يقولون، يمكن أن يحقق أيضًا عوائد أعلى. على سبيل المثال، من خلال فهم المسارات الأيضية في النباتات التي تنتج مادة البوليفينول معينة والظروف الدقيقة التي تدفع النباتات إلى إنتاج المزيد منها، يمكن للاعبين المهرة في زراعة الخلايا النباتية تحقيق تركيزات من المواد النشطة بيولوجيا تتجاوز بكثير تلك التي تنتجها النباتات المزروعة في البرية أو عن طريق الزراعة التقليدية.
*يتم سداد تمويل BIRD من خلال الإتاوات من مبيعات المنتجات التجارية التي تم تطويرها بدعم من BIRD. ومع ذلك، لا يتطلب BIRD السداد إذا لم يصل المشروع إلى مرحلة التسويق.
مزيد من القراءة:
هل تستطيع زراعة الخلايا النباتية الهروب من فخ تكلفة الأدوية الحيوية؟ الريبلانت يحصل على أموال جديدة
تراهن شركة California Cultured على مفاعلات حيوية بلاستيكية قابلة لإعادة الاستخدام بقيمة 3 آلاف دولار لتحويل اقتصاديات الكاكاو المزروع
هل يمكن لزراعة الخلايا النباتية أن تمهد الطريق للجيل القادم من مضادات الأكسدة ومضادات الميكروبات؟
