Jakie metody produkcji sztucznego mięsa proponują naukowcy, aby pokonać kryzys żywnościowy
Uwielbiasz rumiane kebaby, soczyste steki wołowe i aromatyczne kotlety na gorąco? Mamy dla Ciebie dwie wiadomości. Zła wiadomość jest taka, że w dającej się przewidzieć przyszłości nie będzie wystarczająco dużo mięsa dla wszystkich. Obecnie ludzkość zjada co roku ponad 66 miliardów zwierząt.
Pokarm przyszłości: przepraszam za ptaka …
Ile zwierząt jest potrzebnych do nakarmienia ludzkości w ciągu roku:
Zdjęcie: kp.ru
Sądząc po dynamice w ciągu najbliższych 30-50 lat, aby nakarmić głodne usta, liczba ta będzie musiała zostać podwojona, ponieważ konieczne jest zaspokojenie apetytu krajów rozwijających się, w których następuje eksplozja populacji. Kiedy Chińczycy pod przywództwem Mao Zedonga budowali świetlaną przyszłość, otrzymywali średnio 4 kilogramy mięsa na osobę rocznie (około 11 gramów dziennie). Obecnie każdy z 1 miliarda 379 milionów mieszkańców Niebiańskiego Imperium piecze, gotuje i dusi średnio 55 kilogramów mięsa rocznie. Ale jest też populacja Indii, która praktycznie wyprzedziła chińskich towarzyszy. I wszyscy marzą o nadrobieniu zaległości w konsumpcji przysmaków w Ameryce (Jankesi spożywają średnio 120 kg mięsa rocznie) lub Rosji (73 kg).
Jednak ktoś na planecie nadal będzie musiał zacisnąć pasa. Zdaniem naukowców, jeśli podzielimy się po bratersku, to zasoby Ziemi wystarczą jedynie na wyprodukowanie 40 kilogramów mięsa na każdego z 7 miliardów ludzi zamieszkujących Ziemię. Ale do 2060 roku światowa populacja wzrośnie o jedną czwartą - do 9,5 miliarda!
Film promocyjny:
Jest jednak dobra wiadomość dla zapalonych mięsożerców. Naukowcy nauczyli się, jak wyhodować mięso z probówki, które w żaden sposób nie ustępuje naturalnemu mięsu pod względem smaku i właściwości odżywczych.
Jak powstaje sztuczne mięso
Nadchodzący kryzys żywnościowy stara się wyprzedzić wielu twórców sztucznego mięsa.
Większość producentów decyduje się na hodowlę sztucznego mięsa z zwierzęcych komórek macierzystych. Jest to oczywiście bardziej humanitarny sposób wytwarzania białka niż tradycyjna produkcja mięsa. Ale przynajmniej jedno zwierzę będzie musiało zostać poświęcone. Idealnie wygląda to tak: krowa lub prosię są pielęgnowane i pielęgnowane, trzymane na ekologicznie czystych pastwiskach i karmione selektywnie. Odbywa się to w celu uzyskania elitarnego i czystego na poziomie komórkowym mięsa, po czym zwierzę jest „składane w ofierze”. Jego komórki macierzyste staną się materiałem do wyhodowania setek ton masy mięśniowej w specjalnych bioreaktorach. Komórki umieszcza się w ciepłym roztworze odżywczym, gdzie bardzo szybko namnażają się, aż zamieniają się w rodzaj kawałków mielonego mięsa.
Technologie różnych firm różnią się tylko niuansami. Na przykład amerykańska firma Memphis Meats wytwarza mięso kaczki i kurczaka w bioreaktorach poprzez hodowanie komórek z embrionalnej surowicy piskląt. Izraelski startup SuperMeat postawił na hodowlę wątróbek drobiowych. Nawiasem mówiąc, SuperMeat wraz z dwoma innymi izraelskimi laboratoriami otrzymało poważny kontrakt od chińskiego rządu. Władze Niebiańskiego Imperium tak „zakosztowały” rozwoju biochemików, że zainwestowały 300 milionów w rozwój izraelskich technologii produkcji sztucznego mięsa. Ale 300 milionów to wciąż kwiaty.
Zdjęcie: kp.ru
Zwycięzcy wyścigu „mięso” otrzymają nagrodę w wysokości 729 miliardów dolarów - tyle szacuje wielkość światowego rynku produkcji mięsa. Ale wszyscy twórcy wieprzowiny, kurczaka i innych „frankensteinów” mają do czynienia z jednym niesmacznym problemem. Otrzymany pokarm białkowy bardzo przypomina smak naturalnego mięsa. Faktem jest, że chociaż w bioreaktorach naśladowane są te same warunki, co wewnątrz ciała żywej istoty, hodowane mięso okazuje się porowate i elastyczne.
Wydaje się, że problem został rozwiązany przez startup Impossible Foods, który osiągnął największą autentyczność pod względem smaku. Jest to szczególnie zaskakujące, biorąc pod uwagę fakt, że tworzą swoją „wołowinę” nie z komórek zwierzęcych, ale z materiałów roślinnych. Jednak założyciel firmy, profesor biochemii, Patrick Brown, rozumował następująco: prawdziwe mięso jest bardzo trudne do wyhodowania z komórek, ponieważ jest to bardzo złożona tkanka. Składa się z dziesiątek tysięcy włókien mięśniowych, naczyń krwionośnych, nerwów, warstw tkanki tłuszczowej i łącznej. Znacznie łatwiej jest rozłożyć tę złożoną materię na pierwiastki chemiczne, a następnie spróbować złożyć ją z surowców pochodzenia roślinnego. W projekt uwierzyli wielcy ludzie:wśród inwestorów są najbogatszy człowiek na planecie Bill Gates i najbogatszy biznesmen w Azji, biznesmen z Hongkongu Li Kashin. Biochemicy z Impossible Foods spędzili 5 lat i 80 milionów dolarów rozbijając smak wołowiny na cząsteczki. Badali, dlaczego surowe mięso jest prawie bez smaku, ale kiedy włożysz je na patelnię, kuchnia natychmiast wypełni się kuszącymi aromatami. Dlaczego kawałek cielęciny skwierczy na patelni? Z tego powodu zmienia kolor po obróbce cieplnej. Jakie substancje tworzą zapach znaku towarowego. Dlaczego kawałek cielęciny skwierczy na patelni? Z tego powodu zmienia kolor po obróbce cieplnej. Jakie substancje tworzą zapach znaku towarowego. Dlaczego kawałek cielęciny skwierczy na patelni? Z powodu tego, co zmienia kolor po obróbce cieplnej. Jakie substancje tworzą zapach znaku towarowego.
Zdjęcie: kp.ru
Ostatecznie okazało się, że kluczowym składnikiem nadającym mięsu smak i konsystencję są perełki. Te związki są częścią hemoglobiny. Hem zawiera atom żelaza, dzięki czemu krew może być nasycona tlenem. Szczególnie bogate w te związki są włókna mięśniowe. To rodzaj budulca, z którego zbudowany jest żywy organizm. Klejnoty znajdują się nie tylko w żywych organizmach, ale także w roślinach. Na przykład w soi. To prawda, że procent hemów w tkankach roślinnych jest tysiące razy mniejszy niż w tkankach zwierzęcych. Jednak biochemicy znaleźli dość tani sposób syntezy „tajnego składnika” z soi. Roślina ta zawiera leghemoglobinę - złożone białka, które również mają zdolność wiązania tlenu i mają duże podobieństwo strukturalne do hemoglobiny. Naukowcy przypisują to wspólnemu pochodzeniu ewolucyjnemu. Problem polegał na tym, że aby wyprodukować tak dużo hemu, który jest w jednym kilogramie tkanki mięśniowej, potrzeba tyle soi, że produkcja jest daleka od opłacalności.
Zdjęcie: kp.ru
Jednak Patrick Brown i jego koledzy poradzili sobie z tym problemem, pożyczając rozwiązanie od piwowarów. Użyli tego samego procesu fermentacji, który daje boski spieniony napój. Geny odpowiedzialne za produkcję leghemoglobiny w soi „zasadziły” szczep drożdży Pichia pastoris, który jest wykorzystywany w biotechnologii do syntezy białek. Otrzymaną masę zasilano pożywką, a na wylocie uzyskiwano hem już w objętościach przemysłowych.
Ponadto zrekonstruowali zapach mięsa za pomocą analogów roślin.
„Stworzenie odpowiedniego zapachu nie jest trudne, wystarczy wiedzieć, w jakich proporcjach zmieszać składniki chemiczne, które go tworzą” - mówi Stacey Simonic, chemik z University of Oregon.
Żywność przyszłości: już w sprzedaży
Od 2016 roku sztuczna wołowina triumfuje w amerykańskich placówkach gastronomicznych. Można go spróbować w Nowym Jorku, Las Vegas, San Francisco, Los Angeles i Teksasie. Na początku tego roku Impossible Foods otworzyło laboratorium do produkcji wołowiny na skalę przemysłową. Przedsiębiorstwo jest w stanie zsyntetyzować miesięcznie 454 000 kg sztucznego mięsa. Według Patricka Browna wystarczy, by zaopatrzyć 1000 restauracji w fałszywe burgery. Jest pewien, że tym, którzy chcą spróbować ciekawości, nie będzie końca. Według smakoszy jedyną różnicą jest to, że hamburgery z Impossible Foods kosztują 12 dolarów - dwa razy więcej.
Jak sprawić, by ludzie przy zdrowych zmysłach i silnej pamięci przepłacili za burgera na pół? System argumentacji producentów wygląda dość spójnie. Odwołują się do najjaśniejszych ludzkich uczuć.
- Kupując hamburgera z syntetycznego białka, człowiek popełnia szlachetny uczynek - pomaga społeczeństwu! - mówi Patrick Brown, ekspert w dziedzinie biologii molekularnej. - Aby wyprodukować kilogram mięsa, potrzebujemy 20 razy mniej ziemi uprawnej i 4 razy mniej wody. Jednocześnie emisje gazów cieplarnianych są zmniejszone 8-krotnie.
Jak krowy psują powietrze
- Wydawałoby się, jaki związek mają krowy ze zmianami klimatu na świecie. Ale naukowcy obliczyli, że każdego dnia krowa zjada około 15-20 kilogramów trawy.
- Podczas przetwarzania tej zielonej masy układ pokarmowy zwierzęcia codziennie uwalnia 500 litrów metanu.
- Ogólnie przemysł mięsny emituje do atmosfery 18 procent gazów cieplarnianych wytwarzanych przez ludzkość. W podobny sposób zanieczyszcza również transport lotniczy i drogowy.
Inny pionier ruchu, holenderski biochemik Mark Post z Uniwersytetu w Maastricht, również wywiera presję na świadomość. To on w 2013 roku zaprezentował publiczności pierwszy na świecie kotlet wyhodowany ze zwierzęcych komórek macierzystych.
„Myślę, że za 25 lat rządy zmusią tradycyjnych producentów mięsa do płacenia podatku środowiskowego” - mówi holenderski profesor. - Mniej więcej to samo dzieje się w branży motoryzacyjnej. Na przykład Niemcy ogłosiły zakaz produkcji samochodów z silnikami spalinowymi od 2030 roku. To toruje drogę bardziej ekologicznym pojazdom elektrycznym. Wierzę, że dzisiejsze dzieci doczekają dnia, w którym zabronione będzie hodowanie zwierząt na rzeź. Nastąpi to za 50-60 lat. Ale już teraz tradycyjne mięso można sprzedawać z napisem na opakowaniu: „Zwierzę ucierpiało i zostało zabite podczas produkcji tego produktu”.
Zdjęcie: kp.ru
Jakie inne alternatywne sposoby produkcji żywności rozwijają się na świecie?
Białko z bakterii
Ta metoda została wynaleziona przez fińskich naukowców z Politechniki Lappeenranta i Centrum Badań Technicznych VTT. Polega na hodowli specjalnych bakterii wodorowych w reaktorze biologicznym. Są to mikroorganizmy, które wykorzystują węgiel jako materiał budulcowy komórek. Atmosfera jest pełna dwutlenku węgla. Aby przyswoić węgiel, bakterie wodorowe potrzebują źródła energii - wodoru cząsteczkowego (nie jest przypadkiem, że nazwano je od tego pierwiastka chemicznego). Ale nie leży już na drodze. Ale powstaje w bioreaktorze, w którym woda pod wpływem elektryczności rozkłada się na tak ukochany przez te bakterie tlen i wodór. W rezultacie masa komórkowa zaczyna rosnąć, aw aparacie tworzy się bulion odżywczy. Następnie roztwór jest filtrowany, suszony i podawany jako biały proszek.
BTW
Nie podejrzewając tego, każdy człowiek zjada w swoim życiu średnio 5 kilogramów owadów - obliczył entomolog Oleg Borodin, profesor nadzwyczajny Katedry Zoologii Wydziału Biologii Białoruskiego Uniwersytetu Państwowego. Larwy, mszyce, chrząszcze i robaki dostają się do naszego organizmu głównie wraz z owocami i warzywami.
Chcesz shitburgera?
Japoński naukowiec Mitsuyuki Ikeda z laboratorium Okayamy podjął ten śmierdzący temat naukowy. Udało mu się zsyntetyzować mięso z ludzkich odchodów. Początkowo na zlecenie tokijskiej firmy kanalizacyjnej studiował problemy związane z utylizacją odpadów miejskich. W trakcie badań Ikeda znalazł bakterie w osadzie ściekowym, które przekształciły odchody w białko. Ikeda wyodrębnił czyste białko z brązowej masy, doprawił barwnikami, aromatami i uzyskał inny rodzaj sztucznego mięsa z chwalonego przez Vladimira Voinovicha „produktu wtórnego”. Japończycy ochrzcili go jako shitburger. Jego wartość odżywcza to 63% białka, 25% węglowodanów, 3% tłuszczu i 9% składników mineralnych.
Zdjęcie: kp.ru
YAROSLAV KOROBATOV