В 2013 году себестоимость бургера с котлетой из выращенного в лаборатории мяса составляла свыше $300 000, а теперь едва превышает $10. При этом ученые продолжают совершенствовать технологии, чтобы сделать искусственное мясо еще более доступным и наконец вывести его на глобальный рынок в ближайшие пять лет.
Отметим, что большинство лабораторных методик выращивания мяса подразумевает использование настоящих животных клеток, полученных из сыворотки крови. В биореакторе (нет, не в том) из клеток формируется мускулатура, которая и становится основой мяса.
Ранее себестоимость такой технологии не позволяла выпустить искусственное мясо на рынок и масштабировать производство. Так, в 2013 году биолог Марк Пост из Университета Маастрихта создал первый в мире бургер из выращенного в пробирке мяса. Производство продукта обошлось в весомых $325 000. С тех пор развитие технологий постепенно снижало 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 верят, что через 5-10 лет искусственные фрикадельки и гамбургеры будут продаваться в магазинах по умеренной цене.
По его словам, компания рассчитывает на спрос, прежде всего, со стороны любителей мяса, а вовсе не вегетарианцев. Из-за высокого содержания железа «мясо» от Impossible Foods максимально приближено по вкусовым характеристикам к натуральному продукту и имеет мало общего с распространенными на рынке соевыми заменителями животных белков.
Прошлым летом бургеры с искусственным мясом от Impossible Foods впервые появились в ресторане Momofuku Nishi и с тех от клиентов нет отбоя, пишет Business Insider . Помимо этого, их мясо также продается в сети фаст-фудов Umami Burger.
Напоследок отметим, что по данным Allied Market Research каждый год рынок продуктов из растительного мяса будет расти на 8,4% и к 2020 году достигнет показателя в $5,2 млрд.
Большинство лабораторных методик выращивания мяса используют животные клетки, полученные из сыворотки крови. В биореакторе из клеток формируется мускулатура, которая и становится основой мяса. Однако себестоимость такой технологии не позволяла выпустить искусственное мясо на рынок и масштабировать производство.
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 искусственные фрикадельки и гамбургеры будут продаваться в магазинах по умеренной цене.
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.
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.
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
Около трети суши используется под выращивание крупного рогатого скота. В результате деятельности животноводческого сектора возникают до 15% парниковых газов и ежегодно тратятся миллиарды тонн пресной воды. При этом поголовье часто страдает от болезней, а потребитель раз от раза рискует столкнуться с сальмонеллой, кишечной палочкой и другими инфекционными возбудителями. По мнению учёных, спасти постоянно растущее население и экологию сможет только искусственное мясо.
Первые эксперименты по созданию мяса из пробирки были проведены NASA в 2001 году. Тогда учёным удалось вырастить из клеток золотой рыбки продукт похожий на рыбное филе. В конце 2009 года нидерландские биотехнологи вырастили мясной продукт из клеток живого поросёнка. Ещё через 4 года в Лондоне пожарили котлету из искусственно выращенного мяса, которое по текстуре и вкусовым качествам напоминало говядину.
Это важно
Путать имитацию мяса и синтетически выращенный продукт не стоит. В первом случае в качестве мясозаменителя используют темпе, соевый текстурат и специи, а во втором - мы имеем дело с настоящим мясом, выращенным в лаборатории. Имитация мяса похожа на натуральный продукт только по вкусу, тогда как биотехнологии позволяют получить самый настоящий фарш никого не убивая.
Как делают искусственное мясо?
Технологию выращивания синтетического мяса можно разделить на два этапа:
- Забор стволовых клеток;
- создание условий для их выращивания и деления.
После забора стволовые клетки помещаются в биореактор, где создаётся специальная губка-матрица, в которой произрастает будущее мясо. В процессе выращивания клетки обильно снабжаются кислородом и питательными веществами, необходимыми для быстрого роста. Так как искусственно выращенное мясо представляет собой мышечную ткань, биотехнологи создают особые условия для тренировки клеток и образуемых из них волокон.
В настоящее время учёные научились производить в пробирке два вида мяса:
- Несвязанные между собой мышечные клетки (своеобразная мясная жижа);
- клетки, соединённые в связанные между собой волокна (более сложная технология, обеспечивающая привычную структуру мяса).
Синтетическое мясо - польза и вред
Только в США, по данным экологической организации EWG, до 70% выпускаемых антибиотиков уходит на содержание животных. Большая часть из них попадает в наши желудки вместе с мясом, которое мы едим. Мясо из пробирки лишено подобных недостатков, так как производится в стерильных условиях. Вместе с лекарственной угрозой многократно снижаются риски заражения опасными заболеваниями, возбудители которых, несмотря на все проверки, могут содержаться в любом куске мяса. Кроме того, специалисты уже сейчас говорят о возможности регулировать жирность конечного продукта, что позволит создавать «здоровое» мясо.
Также польза искусственного мяса заключается в экономии природных ресурсов. Учёные из Амстердамского и Оксфордского университетов подсчитали, что в будущем рассматриваемая технология позволит сократить производственные площади на 98%, а расход энергоресурсов и воздействие на окружающую среду - на 60%.
Что же касается возможных побочных эффектов от перехода на синтетическое мясо, то о них пока рано говорить. В настоящий момент не проведено ни одного клинического исследования, доказывающего вред этого продукта.
Рынок искусственного мяса - перспективы развития
По данным EWG, к 2050 году мировое потребление мясных продуктов увеличится в 2 раза. Рано или поздно современные методы производства мяса не смогут удовлетворить возрастающий спрос. Поэтому, человечеству не остаётся ничего другого, как идти по пути выращивания лабораторной говядины и свинины в промышленных масштабах.
Производство первого искусственного бургера обошлось учёным в 320 тыс. долларов. Сегодня его цена сократилась в 30 000 раз до 11 долларов. Недалёк тот час, когда синтетическая котлета с идеальным содержанием белков и жиров будет стоить дешевле котлеты из обычного фарша. С этого момента развитие индустрии будет уже не остановить.
В процессе его разработки особенное внимание было уделено таким показателям как внешний вид, консистенция и вкусовые качества. Общая концепция состояла в сотворении овощного продукта, обладающего сочностью, ароматом и волокнистостью настоящего мяса.
Ожидается, что потребителями «вегетарианского мяса» станут преимущественно вегетарианцы, число которых растет с каждым днем. Также продукт направлен на аллергиков, для которых потребление мяса является практикой, несовместимой с состоянием здоровья.
На данный момент разработкой продукта занимаются специалисты Университета Вагенингена и 11 небольших предприятий, работающих в сфере производства продуктов питания. Уже создан прототип мини-цеха по производству «овощного мяса», где успешно производят листы мяса толщиной 1 см с их дальнейшим превращением в котлеты, отбивные и т.п. Мини-фабрика способна производить до 70 кг продукта за час работы.
Японцы научились синтезировать мясо из фекалий
Довольно экстравагантный способ производства мяса был обнаружен в Японии. Мицуюки Икеда, работая над проблемой переработки нечистот из канализационной сети Токио, обнаружил бактерии, имеющие способность перерабатывать нечистоты в протеины. Добавив к ним белки, сою, краситель и усилитель реакции, ученый из лаборатории Окаяма получил мясной продукт. Его пищевая ценность определяется:
- 25% углеводов
- 63% белков
- 3% жиров
- 9% минералов
Обычному человеку может показаться, что количество желающих продегустировать такой продукт было равным нулю. Но нет, в Стране восходящего солнца нашлась целая группа добровольцев, изъявивших желание попробовать шитбургеры (как их величают японцы). Продукт получил положительную оценку.
Отмечается, что вкусовые качества делают его практически неотличимым от настоящего мяса, а низкая калорийность определяет его совместимость с принципами диетического питания.
Сейчас стоимость фекального мяса превышает стоимость обычного мяса в десятки раз, однако в ближайшее время оно станет не менее доступным. Японское правительство считает, что новый продукт поможет в мировой борьбе против голода, а также улучшит экологическую ситуацию.
Отметим, что на сегодняшний день мясная промышленность несет ответственность за 18% испарений, усугубляющих парниковый эффект.
Что ж, будем надеяться, что подобное мясо не допустят до прилавков России, или что его хотя бы можно будет отличить от настоящего мяса.
Нидерландцы нашли способ отказаться от убийства домашних животных
Ученые Маастрихтского университета решили составить конкуренцию японским специалистам, занимающимся разработкой заменителя настоящего мяса. В отличии от коллег из Страны восходящего солнца, голландские идеи не отличаются радикальностью японских шитбургеров.
Они состоят в использовании технологий выращивания мышечных тканей из стволовых клеток коров и свиней. Процедура выделения данных клеток не несет опасности и не наносит вреда животным:
- Образцы помещаются в специальную среду.
- Их вскармливают эмбриональной сывороткой, представляющей собой плазму, которая остается в крови после процесса формирования сгустков. Эта сыворотка является особым продуктом, выделяемым из организма новорожденного плода.
- Подобные манипуляции дают возможность получить полоски ткани, напоминающей мышечную своим внешним видом и своими свойствами. Эту ткань подвергают каждодневному растягиванию, что позволяет имитировать работу мышц и «выращивать» будущий бифштекс.
Этот этап представляет собой некоторые трудности, ведь в силу нехватки железа (которое находится в крови) ткани получаются обесцвеченными. Проблема была устранена путем добавления миоглобина. Это вещество, являющее собой насыщенный железом белок.
Специалисты заявляют о возможности вырастить приличный объем такого продукта за достаточно короткий период времени – всего пару месяцев. Загвоздка состоит в том, что на сегодняшний день законодательная база не позволяет реализовывать мясо, выращенное в лабораторных условиях. Предполагается, что эмбриональная сыворотка может содержать опасные для человека вещества.
Амстердамские ученые не разочаровываются, а продолжают свои труды, концентрируясь на поисках идеального синтетического заменителя на базе некого вида водной бактерии.
Возможно, недалекое будущее с подобной системой производства мясных продуктов позволит нам отказаться от убийства домашних животных.
