Пища недалекого будущего. Как готовят мясо из пробирки и почему мы все скоро будем его есть (16 фото). Искусственное мясо Синтезированное мясо
Человеческая потребность в мясе неоспорима, точнее, в большом количестве белка. Чтобы удовлетворить эту потребность, население Земли ежегодно убивает сотни миллионов свиней, коров, овец и других представителей сельскохозяйственных животных . Их содержание и дальнейшее использование содержит в себе множество минусов: от высокой стоимости производства продуктов с содержанием мяса до разногласий с точки зрения моральных принципов.
В XXI веке технологии развиваются с ошеломительной скоростью, и ученые наконец-то подошли к решению этой проблемы. Редакция «Со Вкусом» расскажет вам, каким видят будущее ведущие умы науки и, конечно, пищевые гении.
Синтетическое мясо
Мясо из пробирки - так его называют. Пугающее определение, на самом деле, намного безобиднее, чем скандальная аббревиатура ГМО (генетически модифицированные продукты). Искусственное мясо - это животная ткань, которая никогда не была полноценной частью животного, достаточно лишь ее образца.
Технологию выращивания искусственного мяса на основе стволовых клеток коровы изобрел голландский фармаколог Марк Пост. При этом в 2013 году, когда эта тема только развивалась, себестоимость производства обошлась в более чем 300 000 $. Что изменилось с тех пор?
На данный момент себестоимость уже снижена в 30 000 раз! Фактически, бургер с котлетой, сделанный из так называемого чистого мяса , обойдется на 1 $ дешевле (10 вместо 11).
Культивированное мясо совсем скоро может появиться на полках супермаркетов, и это не шутка! Десятки передовых стран вкладывают миллионы в этот проект: США, Канада, Великобритания, Швейцария, Германия. В числе участников и крупные бизнесмены.
Что прекрасно, для производства такого мяса не нужна генная инженерия - никакого вмешательства в генетический код, только умение выращивать клетки (так же, как выращивают кожу для пересадки). Если проект не встретит препятствий на своем пути, вскоре мясо станет намного доступнее, что будет большим вкладом в борьбе с голодом. Также мясо смогут употреблять те, кто не ест его, исходя из моральных принципов.
А как считаете вы? Сможет ли заменить настоящее, и какие перемены это принесет? Нам важно ваше мнение, оставьте свой комментарий.
Кусок говядины весом около 140 граммов в лаборатории Университета города Маастрихт (Нидерланды) вырастил профессор Марк Пост (Mark Post). Финансирование проекта в размере 250 000 евро осуществил Сергей Брин (Sergey Brin) - американский предприниматель и ученый в области вычислительной техники, информационных технологий, сооснователь интернет-корпорации Google и один из инвесторов компании Space Adventures, которая занимается организацией полетов космических туристов к МКС. Одной из причин своего интереса к выращиванию искусственного мяса Брин называет жестокое обращение с коровами на фермах. Кроме того, он не сомневается, что будущее – за новой технологией; по его словам, это преобразит мир и пойдет на пользу экологии. Профессор Пост, в свою очередь, поясняет: содержание парнокопытных жвачных животных крайне неэффективно. На каждые 15 граммов животного белка, которые человек получает от коров, расходуется 100 граммов растительного белка. В результате пастбища занимают около 30% полезной площади планеты, тогда как на сельскохозяйственные угодья, снабжающие людей пищей, приходится лишь 4%. Кроме того, коровы выделяют немало метана, что вредит окружающей среде. И, наконец, по прогнозам ученых, к 2060 году численность населения на Земле увеличится с нынешних 7 миллиардов до 9,5 миллиарда человек, а спрос на мясо к этому времени вырастет вдвое. Поэтому только создание альтернативной пищевой технологии сможет избавить человечество от голода. Современные исследования по получению искусственного мяса возникли из экспериментов НАСА, пытающейся найти более совершенные способы долгосрочного питания для астронавтов в космосе. Метод был одобрен управлением по контролю качества продуктов и лекарств США (FDA) в 1995 году. Эксперименты проводило множество ученых, но до сих пор никто не был готов вынести их результаты на суд и вкус обычного потребителя. Исследования профессора Поста начались с синтеза мяса мышей, затем сырьем для эксперимента стали свиньи, и, в конечном итоге, белковые волокна для порции искусственного мяса были выращены из стволовых клеток коровы. Дегустация революционного угощения состоялась в Лондоне в режиме пресс-конференции. Из искусственного мяса с добавлением туда яичного порошка, соли и панировочных сухарей была приготовлена котлета. Кроме того, были использованы шафран и сок свеклы – для придания «мясу из пробирки» более натурального цвета. Один из добровольных дегустаторов, диетолог Ханни Рутцлер (Hanni Rützler), отметила, что хотя по вкусу котлета и напоминает мясную, но значительно менее сочная. Второй дегустатор, профессиональный кулинарный критик Джош Шонвальд (Josh Schonwald) согласился, что по текстуре продукт на мясо похож, однако именно отсутствие жира создает отличный от говядины вкус. Марк Пост считает, что вкусовые недостатки искусственного мяса будет возможно устранить в течение следующих 10 лет, после чего «мясо из пробирки» сможет поступать на прилавки.
Помню когда я учился в институте времена были достаточно "гоолдные", а стипендии хватало, чтобы 2 раз в месяц съездить домой (Белгород-Старый Оскол). Так вот, в те времена популярно было "мясо" из сои. И сейчас наверное продается, я не замечаю, а тогда активно покупали пакетики с сухой смесью, которую замачиваешь, лепишь из нее котлеты и жаришь - получаются мясные котлеты без мяса. Мне вкус нравился, прикольно так. Я не большой фанат и ценитель мяса.
Судя по динамике в ближайшие 30−50 лет, чтобы накормить голодные рты, эту цифру нужно будет увеличивать вдвое, поскольку необходимо удовлетворять аппетиты развивающихся государств, где наблюдается демографический взрыв. Когда китайцы при Мао Цзэдуне строили светлое будущее, им в среднем в год доставалось 4 килограмма мяса на человека (примерно 11 грамм в сутки). Сегодня каждый из 1 миллиарда 379 миллионов жителей Поднебесной жарит, варит и тушит в среднем уже 55 килограммов мяса в год. А ведь есть еще и население Индии, которое по численности практически настигло китайских товарищей. И все они мечтают догнать по потреблению деликатесов Америку (янки в среднем поглощают 120 кг мяса в год) или Россию (73 кило).
Однако кому-то на планете все равно придется затягивать пояса. По подсчетам ученых, если делить по-братски, то ресурсов Земли хватит только для производства 40 килограмм мяса на каждого из 7 миллиардов людей, населяющих Землю. А ведь к 2060 году население планеты вырастет на четверть — до 9,5 миллиардов!
Впрочем, для заядлых мясоедов есть и хорошая новость. Ученые научились выращивать мясо из пробирки, которое по вкусовым и питательным свойствам ничем не уступает натуральному.
Как делают искусственное мясо
Грядущий продовольственный кризис стараются предвосхитить множество разработчиков искусственного мяса.
Большинство производителей предпочитают выращивать искусственное мясо из стволовых клеток животных. Это, конечно, более гуманный способ производства белка, нежели традиционное мясное производство. Но, как минимум, одним животным придется пожертвовать. В идеале выглядит это так: корову или поросенка холят и лелеют, содержат на экологически чистых пастбищах, дают отборные корма. Это делается для того, чтобы получить элитное и чистое на клеточном уровне мясо, затем зверушку «приносят в жертву». Его стволовые клетки станут материалом для выращивания сотен тонн мышечной массы в специальных биореакторах. Клетки поместят в теплый питательный раствор, где они будут очень быстро размножаться, пока не превратятся в некое подобие комочков фарша.
Технологии разных компаний различаются только в нюансах. Например американская фирма Memphis Meats создает в биореакторах мясо утки и курицы, культивируя клетки из эмбриональной сыворотки птенцов. Израильский стартап SuperMeat сделал ставку на выращивание куриной печенки. Кстати, SuperMeat, наряду с двумя другими израильскими лабораториями, получил серьезный контракт от правительства Китая. Власти Поднебесной настолько «распробовали на вкус» разработки биохимиков, что вложили 300 миллионов в развитие израильских технологий производства искусственного мяса. Но 300 миллионов это еще цветочки.
Победители «мясной» гонки будут пилить приз в 729 миллиардов долларов — в эту сумму оценивается объем мирового рынка производства мяса. Но все создатели свиных, куриных и иных «франкенштейнов» сталкиваются с одной неаппетитной проблемой. Белковая еда, которая получается на выходе, по вкусу очень отдаленно напоминает натуральное мясо. Дело в том, что, хотя в биореакторах имитируются такие же условия, как внутри тела живого существа, культивированное мясо получается пористым и эластичным.
Решить проблему, похоже, удалось стартапу под названием Impossible Foods, который добился наибольшей аутентичности по вкусовым параметрам. Это особенно удивительно, учитывая, что свою «говядину» они создают не из клеток животных, а из растительных материалов. Но основатель компании профессор биохимии Патрик Браун рассуждал следующим образом: настоящее мясо очень сложно вырастить из клеток, потому что это очень сложная ткань. Она состоит из десятков тысяч мышечных волокон, кровеносных сосудов, нервов, прослоек жировой и соединительной тканей. Гораздо проще разложить эту сложную материю на химические элементы и потом попробовать собрать воедино из сырья растительного происхождения. В проект поверили большие люди: среди инвесторов фигурируют самый богатый человек планеты Билл Гейтс и самый состоятельный бизнесмен Азии гонконгский предприниматель Ли Кашин. Биохимики Impossible Foods потратили 5 лет и 80 миллионов долларов на то, чтобы разложить вкус говядины на молекулы. Они изучали, почему сырое мясо практически безвкусно, но стоит кинуть его на сковородку, как кухня тут же наполняется соблазнительными ароматами. Почему кусок телятины шипит на сковородке. Из-за чего меняет цвет после термической обработки. Благодаря каким веществам образуется фирменный запах.
В итоге выяснилось, что ключевым компонентом, который дает мясу вкус и текстуру, являются гемы. Эти соединения входят в состав гемоглобина. В гемах содержится атом железа, и благодаря этому кровь способна насыщаться кислородом. Особо богаты этими соединениями мышечные волокна. Это своего рода кирпичики из которых строится живой организм. Гемы содержатся не только в живых организмах, но и в растениях. Например, в сое. Правда, процентное содержание гемов в тканях растений в тысячи раз меньше, чем в тканях животных. Однако биохимики нашли достаточно дешевый способ синтезировать «секретный ингредиент» из сои. В этом растении содержится леггемоглобин — сложные белки, которые так же обладают способностью связывать кислород и имеют большое структурное сходство с гемоглобином. Ученые объясняют это общим эволюционным происхождением. Проблема заключалась в том, что для производства такого количества гема, который содержится в одном килограмме мышечной ткани, необходимо настолько много сои, что производство никак не вписывается в рамки рентабельности.
Однако Патрику Брауну и его коллегам удалось справится с этой проблемой, позаимствовав решение у пивоваров. Они использовали тот же процесс брожения, в результате которого на свет появляется божественный пенный напиток. Гены, отвечающие за производство в сое леггемоглобина, «подсадили» штамму дрожжей Pichia pastoris, которые в биотехнологиях применяют для синтеза белков. Полученную массу подкармливали питательным раствором и на выходе получили гем уже в промышленных объемах.
Кроме того, они реконструировали запах мяса, используя растительные аналоги.
— Сделать нужный запах совсем нетрудно, надо только знать, в каких пропорциях смешать химические вещества, из которых он состоит, — говорит Стейси Симонич, химик из Университета штата Орегон.
Продукты питания будущего: уже в продаже
С 2016 года искусственная говядина начала свое триумфальное шествие по заведениям американского общепита. Его можно попробовать в Нью-Йорке, Лас-Вегасе, Сан-Франциско, Лос-Анджелесе и Техасе. В начале этого года Impossible Foods открыла лабораторию по производству своей «говядины» в промышленных масштабах. Предприятие способно синтезировать 454 000 кг искусственного мяса в месяц. По словам Патрика Брауна, этого достаточно, чтобы обеспечить искусственными бургерами 1000 ресторанов. Он уверен, что от желающих попробовать диковинку не будет отбоя. Как утверждают гурманы, отличие только в том, что бургеры от Impossible Foods стоят 12 долларов — в два раза дороже обычных.
Как заставить людей, находящихся в здравом уме и твердой памяти, переплачивать за бургер вдвое? Система аргументов производителей выглядит достаточно стройно. Они апеллируют к самым светлым человеческим чувствам.
— Покупая гамбургер из синтетического белка, человек совершает благородный поступок — он помогает обществу! — считает Патрик Браун, специалист по молекулярной биологии. — Чтобы создать килограмм мяса, нам требуется в 20 раз меньше сельхозугодий и в 4 раза меньше воды. При этом в 8 раз сокращаются выбросы парниковых газов.
Как буренки портят воздух
— Казалось бы, какое отношение коровки имеют к глобальному изменению климата. Но ученые подсчитали: каждый день корова съедает примерно 15−20 килограмм травы.
— Во время переработки этой зеленой массы пищеварительная система животного ежедневно выделяет 500 литров метана.
— В целом мясная промышленность выбрасывает в атмосферу 18 процентов парниковых газов, производимых человечеством. Примерно так же загрязняет воздух и автомобильный транспорт.
На сознательность давит и другой пионер движения — голландский биохимик Марк Пост из Университета Маастрихта. Именно он в 2013 году представил публике первую в мире котлету, выращенную из стволовых клеток животного.
— Я думаю, уже через 25 лет правительства заставят производителей традиционного мяса платить экологический налог, — утверждает голландский профессор. — Примерно то же самое происходит и в автомобильной промышленности. Например, Германия объявила о запрете производства машин с двигателями внутреннего сгорания с 2030 года. Так расчищается путь более экологичным электромобилям. Считаю, нынешние дети доживут до того дня, когда будет запрещено выращивать животных на убой. Произойдет это через 50−60 лет. Но уже сейчас традиционное мясо можно продавать с надписью на упаковке: «При производстве этого продукта страдало и было убито животное».
Какие еще альтернативные способы производства еды развиваются в мире
Белок из бактерий
Этот метод придумали финские ученые из Технологического университета Лаппеенранты и Технического исследовательского центра VTT. Он основан на выращивании в биологическом реакторе специальных водородных бактерий. Это микроорганизмы, которые в качестве строительного материала для клеток используют углерод. Его полным-полно в атмосферном углекислом газе. Чтобы усваивать углерод, водородным бактериям нужен источник энергии — молекулярный водород (не случайно их назвали в честь этого химического элемента). А вот он уже на дороге не валяется. Зато он образуется в биореакторе, где вода под воздействием электричества разлагается на кислород и водород, такой любимый этими бактериями. В итоге клеточная масса начинает расти и в аппарате образуется питательный бульон. Затем раствор фильтруют, сушат и подают к столу в виде порошка белого цвета.
КСТАТИСам того не подозревая, каждый человек в среднем съедает за свою жизнь 5 килограммов насекомых, подсчитал энтомолог Олег Бородин, доцент кафедры зоологии биологического факультета Белорусского государственного университета. Личинки, тля, жуки и червяки попадают в наш организм в основном вместе с фруктами и овощами.
Шитбургер не желаете?
Этой дурнопахнущей научной темой занялся японский ученый Мицуюки Икеда из лаборатории Окаяма. Ему удалось синтезировать мясо из человеческих отходов. Изначально по заказу компании, обслуживающей канализацию Токио, он изучал проблем утилизации городских отходов. В ходе исследований Икеда обнаружил в канализационном иле бактерии, которые перерабатывали экскременты в протеин. Икеда выделил из коричневой массы чистый белок, приправил красителями, вкусовыми добавками и получил из «вторичного продукта», воспетого Владимиром Войновичем, еще один вид искусственного мяса. Японцы окрестили его шитбургером. Вот его пищевая ценность: 63% белков, 25% углеводов, 3% жиров и 9% минералов.
А знали ли вы, что одно время активно разрабатывали
Американская компания Impossible Foods заявила об открытии своего собственного предприятия в Калифорнии, где будет ежегодно производиться около 454 тонн «немясной» говядины. Искусственное мясо от Impossible Foods представляет собой смесь пшеницы, картофеля, кокосового масла и вещества под названием «гем», в котором содержится больше железа, чем в высококачественной бычатине.
Генеральный директор Патрик Браун рассказал о планах компании на ближайшие несколько лет — выпускать ежегодно в 250 раз больше продукта, чем сейчас. Бургеры, не содержащие животное сырье будут регулярно поставляться в 1000 ресторанов США. Поскольку вкус растительного искусственного мяса максимально приближенный к натуральному, а состав его очень полезный, Impossible Foods рассчитывает на спрос не сколько среди вегетарианцев, столько среди обычных мясоедов, которые заботятся о своем здоровье.
В разработку Impossible Foods вложил $182 млн. сам Билл Гейтс , на этапе запуска проект также поддержали фонды Google Ventures и Khosla Ventures. Первая котлетка от этого производителя появилась в ресторане Momofuku Nishi в прошлом году. Новинка вызвала настоящий фурор среди любителей фастфуда , собрала немалые очереди и завоевала популярность как ресторану, так и его владельцу Дэвиду Чангу.
Нерастительное искусственное мясо
Количество говядины, свинины, курятины, ежегодно потребляемого в развитых странах мира, беспокоит сегодня не только вегетарианцев. Предупреждают об опасности экологи. Ведь для того, чтобы произвести один бургер, необходимо потратить 2500 тонн воды, немалое количество электроэнергии. Ради животноводства приходится жертвовать дикой природой, а отходы этой отрасли ведут к снижению плодородности почвы и выделению вредного для человека метана. Экологи обвиняют животноводов в 15% всех выбросов парниковых газов в атмосферу.
Экологическая ситуация побуждает научные лаборатории в разных странах мира заниматься разработками альтернативного питательного и полезного продукта. В качестве основы используется не только растительный материал. Так, американская компания Memphis Meats в лабораторных условиях создала куриное и утиное филе на основе клеток сыворотки эмбрионов цыплят, а израильская компания SuperMeat представила миру кошерную куриную печень.
Искусственное мясо: от $325 тыс. до $11
Первый бургер «из пробирки» был дегустирован на пресс-конференции в 2013 году в Лондоне. Его создателем стал голландский ученый-биолог Марк Пост. Он – автор технологии по выращиванию мышечной ткани коровы из стволовых клеток. Обычная на вид котлетка, ради которой в лаборатории выращивалось искусственное мясо, тогда стоила около 325 тысяч долларов. Спустя 4 года ученый заявил, что цена килограмма нового сырья – 80 долларов, а один бургер теперь обходится в 11 долларов.
80 долларов – это все еще высокая цена, по сравнению со средней стоимостью натурального мясного фарша, например, в США – 3,6 долларов. Поэтому даже, если прямо сейчас говядина из пробирки в виде котлеток появится в ресторанах, вряд ли она будет пользоваться массовым спросом. Однако Марк Пост и его компания Mosa Meat обещают и дальнейшее удешевление новинки. Согласно их прогнозам, через пять лет искусственное мясо в виде говяжьей вырезки будет стоить не более 7 долларов. Да и при существовании конкуренции в виде полезных растительных бургеров бороться за снижение цены просто необходимо.
Как делают искусственное мясо и с чем связано его удешевление
Резкое удешевление инновационного продукта связано с тем, как делают искусственное мясо. Сам Марк Пост описал процесс изготовления лабораторной говядины. Сырьем служит особый вид стволовых клеток, отвечающий за восстановление мышечной ткани. Эти клетки берутся из шеи коровы. Для того, чтобы частички делились и, соответственно, мышечная ткань росла, необходима белковая среда, поэтому стволовое сырье помещают в контейнер с сывороткой эмбриона теленка.
Как не пытались ученые обойти проблему уничтожения животных, эмбриональную сыворотку можно получить только из крови убитого теленка. Сейчас активно ведутся разработки новой технологии, позволяющей использовать альтернативное, синтетическое вещество в качестве среды для роста стволового материала.
Однако есть и существенный плюс такого процесса выращивания мышечной ткани – клетки животного нужны только один раз. Теоретически одного «забора» достаточно для выращивания неопределенного количества продукта. Правда, параллельно нужно выращивать другие виды частиц, а для того, чтобы мышечная масса физически правильно развивалась, ее нужно постоянно растягивать и структурировать.
В чем польза
Независимо от того, как делают искусственное мясо – выращивая ткань из стволовых частиц или комбинируя растительное сырье – результат явно лишен недостатков натурального аналога. Нет причин беспокоиться о размножении болезнетворных бактерий и заражении, о присутствии в продукте антибиотиков, пестицидов и других, вредных для человека веществ.
Если раньше прикольное мясо было вегетарианским мясом - соевым (помню как то жарил котлеты из соевого фарша), то сейчас уже активно продвигается искусственное мясо.
В 2013 году биолог Марк Пост из Университета Маастрихта создал первый в мире бургер из выращенного в пробирке мяса. Производство продукта обошлось в $325 000. Развитие технологий многократно снизило эту цену, и сегодня килограмм искусственного мяса стоит уже $80, а один бургер — $11. Таким образом, за четыре года цена сократилась почти в 30 000 раз. Впрочем, ученым еще есть над чем поработать. По состоянию на ноябрь 2016 года, полкило говяжьего фарша стоило $3,6, то есть почти в 10 раз дешевле, чем мясо из пробирки.
Однако ученые и создатели «мясных» стартапов верят, что через 5-10 лет искусственные фрикадельки и гамбургеры будут продаваться в магазинах по умеренной цене.
По данным Next Big Future, существует как минимум 6 компаний, которые занимаются разработкой искусственных животных продуктов. «Хайтек» уже писал о стартапе Memphis Meats, который планирует через 2-5 лет запустить продажи фрикаделек из пробирки, а также собирается выращивать в лаборатории стейки и куриные грудки.
Израильский стартап SuperMeat культивирует кошерную куриную печень, американская компания Clara Foods синтезирует яичные белки, а Perfect Day Foods создает молочные продукты не животного происхождения. Наконец, компания создателя первого бургера с искусственным мясом Марка Поста Mosa Meat обещает начать продажу лабораторной говядины в ближайшие 4-5 лет.
Как делают искусственное мясо
Мясо — это мышцы. Выращивание мышц в пробирке предполагает получение стволовых клеток животных (требуется единожды), создание условий для их ускоренного роста и деления.
К клеткам необходимо поставлять кислород, прочие питательные вещества, у животных эту задачу выполняют кровеносные сосуды. В лабораторных условиях создаются биореакторы, где формируется губка-матрица, в которой растут клетки мяса, обогащаясь кислородом и выводя отходы.
Есть два вида искусственного мяса:
- несвязанные мышечные клетки;
- мышцы, мясо в привычной нам структуре (здесь требуется формирование волокон, что осложняет процесс, поскольку клетки должны оставаться на определённых местах, именно для этого и нужна губка в биореакторе, также мышцы для роста должны упражняться).
История
Черчилю приписывают фразу, которую он сказал ещё в 1930 году: «Через пятьдесят лет мы не будем абсурдно выращивать целого цыпленка, чтобы есть только грудки или крылышки, а будем выращивать эти части отдельно в подходящей среде».
В 1969 году американский писатель Фрэнк Герберт (Frank Herbert), автор «Дюны», в своей книге «Звезда под бичом» (Whipping Star) рассказывал о псевдомясе (pseudoflesh): «На нескольких необжитых планетах, где всё ещё нет технологии производства псевдомяса, рогатый скот выращивается ради пищи». О «мясе из пробирки» упоминали и другие фантасты, к примеру, Генри Бим Пайпер (H. Beam Piper) и Ларри Нивен (Larry Niven).
«Отцом» и главным вдохновителем технологии получения «мяса из пробирки» неофициально считается голландский ученый Виллем ван Элен. В годы Второй мировой войны он несколько лет провел в японском плену, постоянно страдая от нехватки пищи, и по всей видимости, это обстоятельство пробудило в нем дальнейший интерес к данной теме.
Первые послевоенные опыты с выращиванием мяса проводились с клетками золотых рыбок (общественности представили результаты в 2000 году).
На широкомасштабные рельсы изучение вопроса началось благодаря изучению космоса. НАСА пыталось найти решения для долгосрочного и возобновляемого источника питания для космонавтов, для длительных полётов, в 1990-х годах, а уже в 2001 году начались опыты по выращиванию индюшатины.
Исследования в этой сфере ведутся в США, Голландии, Норвегии.
В 2009 году нидерландские учёные заявили о том, что смогли вырастить свинину.
Ни одно животное не пострадало
Летом 2013 года результаты масштабных экспериментов, проводившихся с октября 2011 года в рамках программы Cultured Beef в Маастрихтском университете Голландии главой факультета сердечно-сосудистой физиологии, профессором Марком Постом и его коллегами, были представлены в Лондоне.
Для выращивания мышечной ткани профессор Пост решил брать не эмбриональные клетки, развитие которых может быть непредсказуемым, а миосателлиты. Это стволовые клетки, которые присутствуют в мышцах млекопитающих и становятся мышечной тканью в результате интенсивных физических нагрузок. После того, как в питательном растворе из миосателлитов вырастали полноценные клетки, из них начали формировать мышечные волокна. Для этого клетки помещали в специальные водорастворимые полимерные каркасы, которые не только соединяли их, но и механическим путем обеспечивали волокнам состояние напряжения, что заставляло ткань разрастаться.
На начальном этапе ученые для «упражнения» мышечных волокон применяли также электростимуляцию, но вскоре было замечено, что она не приносит желаемого эффекта. К тому же процедура была признана слишком дорогой для промышленного производства.
Волокна мышечной ткани получились довольно короткими, иначе могли возникнуть сложности со снабжением клеток питательными веществами и кислородом. Эту проблему еще предстоит решить, создав доработанный аналог системы кровоснабжения. Возникли трудности и с созданием жировой ткани, но ученые уверяют, что в будущем сумеют их устранить.
В итоге экспериментаторы получили гамбургер, содержащий около 140 граммов культивированного мяса из 20 тысяч мышечных волокон. Цвет и вкус продукта пока далеки от привычных, отмечается отсутствие жира и сухость мяса. Чтобы придать лабораторной говядине обычный товарный вид, перед приготовлением ее подкрасили соком свеклы и шафраном.
Несмотря на то, что первый опыт не вызвал особенного восторга, ученые весьма воодушевлены. Как минимум, удалось доказать, что люди способны искусственно создать мясо, пригодное для еды. По мнению участников проекта, синтезированное мясо - неизбежное будущее, и ни одно животное при этом не пострадает!
«Мы показали, как это происходит, теперь предстоит привлечь спонсоров и работать над совершенствованием технологии, - подчеркивает Марк Пост. - И конечно, нужен мясокомбинат, который первым освоит ее коммерческое использование».
Кстати, организация PETA («Люди за ответственное обращение с животными») предложила приз в размере одного миллиона долларов первой компании, которая поставит синтетическое мясо в магазины минимум шести американских штатов к 2016 году.
Мясо «in vitro» спасет мир
Идея создания мяса в лаборатории, а фактически выращивание мышечных тканей животного вместо того, чтобы заменять их соей или другими источниками белка, обсуждается уже не одно десятилетие. Аргументов в ее пользу много - в первую очередь преодоление угрозы мирового голода в будущем, защита животных и окружающей среды.
«Накормить мир - это сложная задача. Я думаю, люди даже не понимают, какое влияние потребление мяса оказывает на нашу планету, - заявил Кен Кук, один из инициаторов проекта Cultured Beef и основатель влиятельной американской экологической организации EWG. - Порядка 18% парниковых газов производит мясная промышленность. В общей сложности мы расходуем около 1 900 литров воды, чтобы получить всего полкило мяса. В США 70% антибиотиков потребляются не людьми, а животными, которых разводят на крупных фермах и держат в чрезвычайной тесноте. Употребляя в пищу такое мясо, человек подвергает себя опасности: у него могут развиться онкологические заболевания или серьезные заболевания сердца - риск повышается на 20% из-за тех веществ, которые содержатся в животном жире. Кроме того, 70% плодородных земель в США используются для обеспечения пищей крупного рогатого скота. Если бы эту землю использовали для выращивания овощей и фруктов, мы могли бы накормить больше людей и обеспечить для них более здоровое питание. К 2050 году потребление мяса в мире удвоится. Мы просто больше не можем продолжать делать то же, что и сейчас. Остается только изменить способы производства мяса».
Как рассказала заместитель директора по научной работе ВНИИМП, доктор технических наук, профессор Анастасия Семенова, к 2050 году прогнозируется рост населения земли до 9,1 млрд людей, основная часть которого придется на развивающиеся страны. Для того чтобы прокормить себя, человечеству придется увеличить производство продуктов питания на 70% и более, а общее производство мяса должно достичь 470 млн тонн, что на 200 млн тонн выше сегодняшних показателей. «Учитывая постоянный рост урбанизации и уровня доходов населения, производство мяса в пробирке для мясоперерабатывающей промышленности представляет несомненный интерес, - подчеркнула она. - Например, такой вид мяса может быть более привлекательным при изготовлении реструктурированных продуктов. Одними из первых предприятий, которые смогут использовать мясо «из пробирки», будут рестораны быстрого питания. Кроме того, применение данной технологии позволит сократить количество отходов, выбросов СО2 в атмосферу и разрешить этические вопросы, возникающие при убое животных».
Действительно, преимущества искусственного мяса перед натуральным очевидны:
1. Безопасность.
Мясо из пробирки будет абсолютно чистым. Это практически полностью исключает опасность заражения людей птичьим и свиным гриппом, бешенством, сальмонеллами. В мясе можно будет регулировать жирность, что снизит количество сердечных заболеваний.
2. Экономия.
Для производства 1 кг домашней птицы, свинины и говядины нужно 2, 4 и 7 кг зерна соответственно. Не говоря уже о времени, потраченном на выращивание скота. Очевидно, что ни о какой экономии и экономичности речь в этом случае не идет.
В лабораторных условиях мяса можно будет выращивать столько, сколько нужно для потребления, и ни граммом больше. Это позволит экономить природные ресурсы и корма, необходимые для выращивания животных и птиц.
Согласно представленным в 2011 году расчетам ученых из Оксфордского и Амстердамского университетов Ханны Л. Туомисто и М. Йоста Тейшейра ди Маттуш, в будущем технология выращивания мяса «in vitro» обеспечит снижение расхода энергии на единицу продукции на 35-60% и уменьшение площади земли, необходимой для производства, на 98%.
3. Экология.
Многие подвергают критике общую стоимость традиционных сельскохозяйственных методов, используемых для выращивания сельскохозяйственных животных. Если посмотреть на ресурсоемкость всего, что необходимо для создания гамбургера, то это равнозначно экологическим последствиям после крушения поезда.
Традиционное животноводство сильно влияет на скорость глобального потепления. Исследование 2011 года, опубликованное в журнале Environmental Science and Technology, показывает, что полномасштабное производство искусственно культивируемого мяса могло бы значительно сократить расходы воды, пахотной земли и энергии, выбросы метана и других парниковых газов по сравнению с обычным выращиванием и забоем скота. В целом, по словам Марка Поста, синтетическое мясо может снизить воздействие на окружающую среду до 60%.
При этом в ближайшей перспективе экологические аргументы будут лишь набирать силу - с ростом среднего класса в Китае и других странах спрос на мясо увеличивается.
4. Гуманность.
Группы защиты животных, в том числе организация PETA, с готовностью поддержали идею создания мяса в лабораторных условиях, поскольку его производство исключает эксплуатацию и убийство скота и птицы.
«Вместо того чтобы убивать миллионы и миллиарды животных, как это происходит сейчас, мы могли бы просто клонировать несколько клеток, чтобы сделать гамбургеры или отбивные», - говорит Ингрид Ньюкирк, президент и соучредитель PETA.
5. Коммерческая выгода .
Искусственное мясо будет иметь преимущества по сравнению с обычным, в том числе по стоимости. Как и любая другая технология, в стадии промышленного производства себестоимость должна со временем снизиться до коммерчески выгодной. Если процесс выстроить эффективно, нет никаких причин не удешевить продукт - это можно сделать с помощью соответствующих материалов, процесса переработки и автоматизации.
Правда пока что процесс выращивания одного гамбургера из коровьих стволовых клеток стоит сотни тысяч долларов или евро (по данным на 2010 год - 1 млн долларов за 250 г), но скоро все может измениться. Поскольку цена на корма для животных постоянно растет, а удельные затраты на выпуск свинины и говядины оказываются слишком большими, участникам отрасли в скором времени придется пересмотреть способы производства мяса и их эффективность.
В результате буквально через несколько лет на предприятиях начнется внедрение технологий искусственного выращивания мяса, и новый продукт составит достойную конкуренцию традиционному варианту.
Товарное животноводство наносит большой вред экологии. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, для производства одного гамбургера требуется 2500 литров воды, а коровы считаются основным источником метана, который усиливает парниковый эффект. Лабораторное мясо даже с использованием клеток животных значительно сократит вредное воздействие на окружающую среду. От одной индейки можно получить достаточно клеток, чтобы произвести 20 триллионов наггетсов.
По оценкам агроэколога Лондонской школы гигиены и тропической медицины Ханны Туомисто, производство говядины в лабораторных условиях сократит выбросы парниковых газов на 90% и использование земли на 99%. Кэролин Маттик из Аризонского университета, напротив, считает, что искусственное производство нанесет больший вред экологии. По ее расчетам, создание в лабораториях куриного мяса со всеми необходимыми питательными веществами потребует больше энергозатрат, чем выращивание цыплят.
источники
