Искусственное мясо
Начало уже положено. Хотите попробовать?
Искусственное – и вполне съедобное – мясо было создано в одной из лабораторий Нидерландов в 2013 году. Для этого потребовалось два года работы и 300 тысяч долларов расходов. Одно обнадеживало: обошлось без убийства животного.
С тех пор технологии стали стремительно развиваться, а себестоимость производства резко падать. Разработчики считают, что производство искусственного мяса станет рентабельным при цене бургера из него на уровне 10 долларов за штуку. Сейчас создается множество стартапов в развитых странах мира, работающих над промышленными технологиями производства искусственного мяса по своим вкусовым качествам близкого естественному – свинине, говядине, курице, мясу рыбы и моллюсков. Если удастся вывести технологии на промышленные масштабы, то это будет означать прорыв человечества в вопросе продовольственного обеспечения. Вопрос только в том, когда это случится? Кроме того, примет ли рядовой потребитель такую продукцию? Будут ли стейки, сосиски, колбасы и прочие как-бы мясные продукты похожими на настоящие? Будут ли их покупать?
Альтернатива обычному мясу
А нужно ли вообще искусственное мясо, не проще ли оставить все как есть? Международные организации, такие как ООН, утверждают, что традиционное животноводство скоро не справится с проблемой пропитания растущего населения земли. Кроме того, оно очень затратно и неэкологично.
Так откорм скота для получения обычного мяса оттягивает на себя до 30% использования сельхозземель, 10% – воды и энергии, оно выделяет в атмосферу до 18% парниковых газов. Кроме того, уровень так называемой биоконверсии, т.е. перевода кормовой массы в живой вес животных составляет не больше 15%: чтобы произвести 15 граммов мяса, нужно использовать 100 граммов растительного белка. Таким образом, решением нарастающей проблемы могли бы стать биотехнологии производства искусственного мяса животных, птицы, рыбы, искусственных яиц и молока.
Выращивание в биореакторе
Технология выращивания мяса без использования животных довольно проста. Она не сильно отличается от других методов культивирования клеток, которые биологи применяли в научных целях с начала 1900-х годов.
Первым шагом является выделение небольшого количества сателлитных мышечных клеток от взрослого животного. Для этого ему делается местное обезболивание. Физиологической функцией таких клеток является регенерация мышц: это стволовые клетки, которые способны размножаться и под воздействием определенных гормонов преобразовываться в ткань мышечных клеток.
Сателлитные клетки выращивают в биореакторах, которые представляют собой стерильные камеры, содержащие питательные жидкости и стимуляторы роста, чтобы вызвать быструю пролиферацию клеток. В них сателлитные клетки превращаются в мышечные и образуют мышечную ткань в виде привычного куска мясного стейка. Теоретически, одну сателлитную клетку можно использовать для выращивания бесконечного количества мясной массы. Для этого вместо обычных стволовых клеток используются индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые способны размножаться бесконечно. В среде сыворотки, богатой питательными веществами, клетки активно делятся, и их число удваивается через каждые несколько дней.
Превращение в почти натуральный продукт
После образования достаточного количества мышечных клеток, из них начинают формировать продолговатые волокна, похожие на живую ткань. Волокна крепятся к упругому губчатому блоку, пропитанному питательными веществами, который, с одной стороны, «кормит» волокна, а с другой – механически растягивает их и, как бы, «тренирует» для увеличения размера и количества белка.
Проблема здесь заключается в ускорении процесса. Для производства мясной биомассы в промышленных масштабах нужен огромный биореактор – резервуар, в котором созданы идеальные условия для деления и роста мышечных клеток. Речь идет об объеме агрегата в десятки или даже сотни тысяч литров. Тогда можно будет говорить о рентабельности такого производства.
Другая сложность содержится в составе самой «кормящей» сыворотки. Это – такой коктейль из сахара, аминокислот и живой крови животных. Последний ингредиент вызывает эмоциональную реакцию и у защитников животных, и у вегетарианцев, в принципе согласных употреблять искусственное мясо. Кроме того, при промышленных масштабах производства, живой крови просто не будет хватать. Поэтому одним из направлений дальнейших изысканий является создание технологий без применения живой крови. Проблема в том, что кровь содержит тысячи самых разных веществ, и науке надо выявить те, которые непосредственно участвуют в делении и росте клеток. Если решить этот вопрос, то от живой крови можно будет отказаться.
Будет ли мясо похоже на мясо?
Пока вопрос стоит проще: нужно по крайней мере создать само искусственное мясо и научиться производить его столько, чтобы хватало на всех. После этого можно перейти к творческому процессу композиции вкусов. Исследователи утверждают, что в этом нет особых технологических проблем. Вкусы определяются разными составами и пропорциями белков. В итоге они могут оказаться совершенно неожиданными: от привычного вкуса говядины до ароматов вымерших мамонтов или динозавров.
Для тех, кто любит стейк «на косточке» или поджаренные свиные ребрышки, со временем станут доступными и такие деликатесы. Наука сделает возможным создание сложных комбинированных форм тканей – мясо на кости с полной имитацией натурального продукта.
На вкус и цвет товарища нет
Все бы хорошо, но как заставить человека переключиться с привычного и проверенного на нечто новое и пока весьма сомнительное? Станут ли потребители пить синтетическое молоко и есть выращенное в огромной металлической бочке мясо? Ведь до сих пор очень многие не доверяют, например, генетически модифицированным продуктам, а тут еще и такое!
Производители утверждают, что искусственное мясо будет максимально близко по своим свойствам и качеству к натуральному. Это позволит убедить потребителя в его полной безопасности и привлечь на свою сторону. Со временем люди совершенно естественно переключатся на потребление нового искусственного продукта. Тем более, что в нем не используются технологии ГМО.
Но, если в итоге искусственное мясо оправдает наши ожидания и станет экологически безопасным, дешевым и даже более вкусным вариантом питания, то у него появятся все шансы на будущее. Тем более, что в таком случае будут сохранены жизни миллионов животных, жестоко идущих сейчас на убой.
Обратная сторона медали
Считается, что производство искусственного мяса уменьшит нагрузку на экологию и риски инфекционных заболеваний, передаваемых от животных к человеку. Однако, последние исследования показывают, что в долгосрочной перспективе негативное воздействие на окружающую среду от таких технологий может оказаться даже выше, чем от живого скотоводства.
Надо иметь в виду, что животные защищены иммунной системой от бактериальных, вирусных и прочих инфекций. Этого нет в питательной сыворотке для инкубации мясного продукта. Среда сыворотки максимально обогащена питательными веществами, и без защитных барьеров бактерии в ней развиваются намного быстрее, чем клетки выращиваемого мяса. Чтобы этого избежать необходима абсолютная стерильность.
Чаще всего стерильность гарантируется использованием одноразовых пластиковых материалов. Но это приводит к образованию огромного количества неразлагаемых в природе отходов. Если делать производственное оборудование из нержавеющей стали, то его можно стерилизовать воздействием высокотемпературного пара или сильных моющих средств, но это тоже создает нагрузку на экологию.
Более того, нельзя забывать, что домашний скот потребляет и перерабатывает большое количество растительных отходов, например, из пищевой промышленности (жом, жмых и т.д.), а пастбища скапливают и сохраняют в себе природный углерод.
Анаболики в биореакторе и эндокринные отклонения у человека
Для быстрого роста мышечных сателлитных клеток за несколько недель (вместо нескольких месяцев у животного) в биореакторе необходимо постоянно поддерживать их пролиферацию анаболическими гормонами.
Такие гормоны присутствуют в естественном виде в каждом живом организме, включая человека. Они стимулируют синтез белка в клетках, что и ведет к увеличению мышечной массы. Однако их чрезмерное применение в животноводстве влечет за собой очевидный вред здоровью потребителя. По этой причине они были запрещены к применению во многих странах мира. Точно так же придется ограничивать использование гормонов роста и в технологиях производства искусственного мяса.
Кроме того, технологическое оборудование с большим содержанием пластиковых конструкций, а также пластиковая тара несут в себе соединения, разрушающие эндокринную систему человека, чем создают неоправданно высокие нагрузки на здоровье.
Да и вообще, необходимо понимать, что само по себе неумеренное потребление мяса в любом его виде вредно. Так что решение – потреблять такие продукты или нет – остается за вами.
