Koje metode proizvodnje umjetnog mesa znanstvenici predlažu kako bi porazili prehrambenu krizu
Volite li rumene ćevape, sočne goveđe odreske i aromatične ljute kotlete? Imamo dvije vijesti za vas. Loša vijest je da u dogledno vrijeme neće biti dovoljno mesa za sve. Danas čovječanstvo svake godine pojede preko 66 milijardi životinja.
Hrana budućnosti: oprosti na ptici …
Koliko je životinja potrebno za prehranu čovječanstva tijekom godine:
Foto: kp.ru
Sudeći prema dinamici u sljedećih 30-50 godina, da bi se nahranila gladna usta, ovu će brojku trebati udvostručiti, jer je potrebno zadovoljiti apetite zemalja u razvoju u kojima dolazi do eksplozije stanovništva. Kad su Kinezi pod vodstvom Mao Zedonga gradili svijetlu budućnost, dobivali su u prosjeku 4 kilograma mesa po osobi godišnje (oko 11 grama dnevno). Danas svaki od 1 milijarde 379 milijuna stanovnika Nebeskog carstva prži, kuha i variva u prosjeku 55 kilograma mesa godišnje. Ali postoji i stanovništvo Indije, koje je praktički prestiglo kineske suborce po broju. I svi sanjaju kako će nadoknaditi konzumaciju delicija u Americi (Yankees konzumiraju u prosjeku 120 kg mesa godišnje) ili Rusiji (73 kilograma).
Međutim, netko će na planetu ipak morati stegnuti remen. Prema znanstvenicima, ako se podijele na bratski način, tada će resursi Zemlje biti dovoljni samo za proizvodnju 40 kilograma mesa za svaku od 7 milijardi ljudi koji nastanjuju Zemlju. Ali do 2060. godine svjetska će populacija narasti za četvrtinu - na 9,5 milijardi!
Promotivni video:
Međutim, za strastvene mesojede postoje dobre vijesti. Znanstvenici su naučili kako uzgajati meso iz epruvete, koje ni po čemu nije inferiorno od prirodnog mesa okusom i hranjivim svojstvima.
Kako se stvara umjetno meso
Dolazeća kriza s hranom pokušava predvidjeti mnoge proizvođače umjetnog mesa.
Većina proizvođača odlučuje uzgajati umjetno meso iz životinjskih matičnih stanica. Ovo je, naravno, humaniji način proizvodnje proteina od tradicionalne proizvodnje mesa. No, barem jedna životinja morat će biti žrtvovana. U idealnom slučaju to izgleda ovako: krava ili odojka njeguju se i njeguju, drže na ekološki čistim pašnjacima i daju im selektivnu hranu. To se radi kako bi se dobilo elitno i čisto meso na staničnoj razini, a zatim se životinja "žrtvuje". Njegove matične stanice postat će materijal za uzgoj stotina tona mišićne mase u posebnim bioreaktorima. Stanice se stave u toplu hranjivu otopinu, gdje će se vrlo brzo razmnožavati dok se ne pretvore u nekakve grudice mljevenog mesa.
Tehnologije različitih tvrtki razlikuju se samo u nijansama. Primjerice, američka tvrtka Memphis Meats stvara meso patke i piletine u bioreaktorima kultiviranjem stanica iz embrionalnog seruma pilića. Izraelski startup SuperMeat oslanjao se na uzgoj pilećih jetara. Inače, SuperMeat je, zajedno s još dva izraelska laboratorija, dobio ozbiljan ugovor od kineske vlade. Vlasti Nebeskog carstva toliko su "okusile" razvoj biokemičara da su uložile 300 milijuna u razvoj izraelskih tehnologija za proizvodnju umjetnog mesa. Ali 300 milijuna je i dalje cvijeće.
Foto: kp.ru
Pobjednici utrke "meso" rezat će nagradu od 729 milijardi dolara - ovaj iznos procjenjuje se na opseg svjetskog tržišta za proizvodnju mesa. No, svi tvorci svinjetine, piletine i ostalih "Frankensteina" suočeni su s jednim nepriličnim problemom. Dobivena proteinska hrana vrlo je udaljena po okusu poput prirodnog mesa. Činjenica je da je, iako se u bioreaktorima oponašaju isti uvjeti kao u tijelu živog bića, uzgojeno meso porozno i elastično.
Čini se da je problem riješio startup pod nazivom Impossible Foods koji je postigao najveću autentičnost u pogledu okusa. To je posebno iznenađujuće s obzirom na to da svoju "govedinu" ne stvaraju od životinjskih stanica, već od biljnih materijala. No, osnivač tvrtke, profesor biokemije, Patrick Brown, obrazložio je sljedeće: pravo meso vrlo je teško uzgojiti iz stanica, jer je vrlo složeno tkivo. Sastoji se od desetaka tisuća mišićnih vlakana, krvnih žila, živaca, slojeva masnog i vezivnog tkiva. Puno je lakše razgraditi ovu složenu materiju na kemijske elemente, a zatim je pokušati sastaviti od sirovina biljnog podrijetla. Veliki ljudi vjerovali su u projekt:Među investitorima su najbogatiji čovjek na planetu Bill Gates i najbogatiji poduzetnik u Aziji, hongkonški poduzetnik Li Kashin. Biokemičari iz Impossible Foodsa potrošili su 5 godina i 80 milijuna dolara razbijajući okus govedine na molekule. Proučavali su zašto je sirovo meso gotovo bez okusa, ali kad ga stavite u tavu, kuhinja se odmah napuni primamljivim aromama. Zašto komad teletine cvrči u tavi? Zbog čega mijenja boju nakon toplinske obrade. Koje su tvari koje stvaraju miris zaštitnog znaka?Zašto komad teletine cvrči u tavi? Zbog čega mijenja boju nakon toplinske obrade. Koje su tvari koje stvaraju miris zaštitnog znaka?Zašto komad teletine cvrči u tavi? Zbog čega mijenja boju nakon toplinske obrade. Koje su tvari koje stvaraju miris zaštitnog znaka?
Foto: kp.ru
Na kraju se ispostavilo da su ključni sastojak koji mesu daje okus i teksturu dragulji. Ti su spojevi dio hemoglobina. Hemovi sadrže atom željeza i zahvaljujući tome krv je sposobna biti zasićena kisikom. Mišićna vlakna posebno su bogata tim spojevima. To su svojevrsni gradivni dijelovi od kojih je izgrađen živi organizam. Dragulji se nalaze ne samo u živim organizmima, već i u biljkama. Na primjer, kod soje. Istina, postotak hema u biljnim tkivima tisućama je puta manji nego u životinjskim tkivima. Međutim, biokemičari su pronašli prilično jeftin način sintetiziranja "tajnog sastojka" iz soje. Ova biljka sadrži leghemoglobin - složene proteine koji također imaju sposobnost vezanja kisika i imaju veliku strukturnu sličnost s hemoglobinom. Znanstvenici to pripisuju uobičajenom evolucijskom podrijetlu. Problem je bio u tome što je za proizvodnju toliko hema, koji se nalazi u jednom kilogramu mišićnog tkiva, potrebno toliko soje da proizvodnja daleko nije isplativa.
Foto: kp.ru
Međutim, Patrick Brown i njegovi kolege uspjeli su prevladati ovaj problem posudivši rješenje od pivara. Koristili su isti postupak fermentacije koji daje božanstveno pjenasto piće. Geni odgovorni za proizvodnju leghemoglobina u soji "zasadili" su soj kvasca Pichia pastoris, koji se u biotehnologiji koristi za sintezu proteina. Rezultirajuća masa dodana je hranjivom otopinom i hem je dobiven na izlazu već u industrijskim količinama.
Uz to, rekonstruirali su miris mesa koristeći biljne analoge.
"Nije teško stvoriti pravi miris, samo trebate znati u kojem omjeru miješati kemikalije koje ga čine", kaže Stacey Simonic, kemičarka sa Sveučilišta Oregon.
Hrana budućnosti: sada u prodaji
Od 2016. umjetna govedina započela je svoj trijumfalni marš američkim ugostiteljskim objektima. Može se kušati u New Yorku, Las Vegasu, San Franciscu, Los Angelesu i Teksasu. Ranije ove godine, Impossible Foods otvorio je laboratorij za proizvodnju govedine u industrijskim razmjerima. Poduzeće je sposobno sintetizirati 454.000 kg umjetnog mesa mjesečno. To je dovoljno za opskrbu 1.000 restorana umjetnim pljeskavicama, prema Patricku Brownu. Siguran je da onima koji žele isprobati znatiželju neće biti kraja. Prema navodima gurmana, jedina razlika je u tome što pljeskavice iz Impossible Foods koštaju 12 dolara - dvostruko skuplje.
Kako natjerati ljude da pri zdravoj pameti i snažnom pamćenju plate dvostruko više za hamburger? Sustav argumenata proizvođača djeluje prilično suvislo. Apeliraju na najsvjetlije ljudske osjećaje.
- Kupnjom hamburgera od sintetičkih proteina, osoba čini plemenito djelo - pomaže društvu! - kaže Patrick Brown, molekularni biolog. - Da bismo stvorili kilogram mesa, potrebno nam je 20 puta manje poljoprivrednog zemljišta i 4 puta manje vode. Istodobno se emisije stakleničkih plinova smanjuju za 8 puta.
Kako krave kvare zrak
- Čini se, kakav odnos krave imaju prema globalnim klimatskim promjenama. No, znanstvenici su izračunali da svaki dan krava pojede oko 15-20 kilograma trave.
- Tijekom prerade ove zelene mase, probavni sustav životinje ispušta 500 litara metana dnevno.
- Općenito, mesna industrija u atmosferu emitira 18 posto stakleničkih plinova koje proizvodi čovječanstvo. Zagađenje zraka i cestovni prijevoz na približno isti način.
Još jedan pionir pokreta, nizozemski biokemičar Mark Post sa Sveučilišta u Maastrichtu, također vrši pritisak na svijest. Upravo je on 2013. godine javnosti predstavio prvi kotlet na svijetu uzgojen od životinjskih matičnih stanica.
"Mislim da će za 25 godina vlade prisiliti tradicionalne proizvođače mesa da plaćaju porez na okoliš", kaže nizozemski profesor. - Otprilike isto se događa u automobilskoj industriji. Primjerice, Njemačka je najavila zabranu proizvodnje automobila s motorima s unutarnjim izgaranjem od 2030. godine. Ovo utire put zelenijim električnim vozilima. Vjerujem da će današnja djeca doživjeti dan kada će biti zabranjeno uzgajati životinje za klanje. To će se dogoditi za 50-60 godina. No, i sada se tradicionalno meso može prodati s natpisom na ambalaži: "Tijekom proizvodnje ovog proizvoda životinja je patila i ubijena."
Foto: kp.ru
Koji se još alternativni načini proizvodnje hrane razvijaju u svijetu?
Proteini od bakterija
Ovu su metodu izumili finski znanstvenici sa Tehnološkog sveučilišta Lappeenranta i Tehničkog istraživačkog centra VTT. Temelji se na uzgoju posebnih vodikovih bakterija u biološkom reaktoru. To su mikroorganizmi koji koriste ugljik kao građevni materijal za stanice. U atmosferi je puno ugljičnog dioksida. Da bi asimilirali ugljik, vodikovim bakterijama potreban je izvor energije - molekularni vodik (nije slučajno što su nazvane po ovom kemijskom elementu). Ali on više ne leži na cesti. Ali nastaje u bioreaktoru, gdje se voda pod utjecajem električne energije raspada na kisik i vodik, tako omiljene od ovih bakterija. Kao rezultat toga, stanična masa počinje rasti i u aparatu se stvara hranjiva juha. Zatim se otopina filtrira, suši i služi kao bijeli prah.
BTW
Ne sumnjajući, svaka osoba u svom životu pojede u prosjeku 5 kilograma insekata, izračunao je entomolog Oleg Borodin, izvanredni profesor Odsjeka za zoologiju Biološkog fakulteta Bjeloruskog državnog sveučilišta. Ličinke, lisne uši, kornjaši i crvi ulaze u naše tijelo uglavnom zajedno s voćem i povrćem.
Želite li shitburger?
Japanski znanstvenik Mitsuyuki Ikeda iz laboratorija Okayame pokrenuo je ovu smrdljivu znanstvenu temu. Uspio je sintetizirati meso iz ljudskog otpada. U početku ga je naručila kanalizacijska tvrtka u Tokiju, proučavao je upravljanje gradskim otpadom. Tijekom svog istraživanja Ikeda je u kanalizacijskom mulju otkrio bakterije koje su izmet pretvorile u protein. Ikeda je iz smeđe mase izolirao čisti protein, začinjen bojama, aromama i dobio drugu vrstu umjetnog mesa od "sekundarnog proizvoda" koji je hvalio Vladimir Voinovich. Japanci su ga krstili šitburgerom. Njena hranjiva vrijednost je 63% bjelančevina, 25% ugljikohidrata, 3% masti i 9% minerala.
Foto: kp.ru
YAROSLAV KOROBATOV
