Мясо научились выращивать в пробирке

Потребление в пищу мяса неэтично по отношению к животным и приводит к значительному увеличению вредных выбросов в атмосферу, влияющих на глобальное изменение климата. Можно ли изменить эту ситуацию? Вряд ли все люди на Земле станут веганами, но мясо можно выращивать искусственным путем из стволовых клеток животных.

Значит, выход найден? Да, говорят ученые. Не совсем, возражают экологи и технологи. Производство искусственного мяса пока что слишком дорого экономически — и, как ни странно, оставляет более обильный углеродный след, чем выращивание обычного.

Тем не менее, сторонники нового продукта не теряют надежды вывести его на рынок в промышленных масштабах.

В сентябре российские производители объявили о том, что
присоединяются к мировому тренду изготовления «культивируемого мяса». По мнению идеологов этого бизнеса, вместо того чтобы убивать животных ради мяса, мышечные волокна можно выращивать в биореакторе из стволовых клеток в специальной питательной среде.

Такой продукт известен также под названиями «мясо из пробирки» и «чистое мясо» (clean meat). Последний термин подразумевает, что ваши котлеты будут чисты как с этической, так и с экологической точки зрения.

Пост и его мясо

Идея производства мяса в пробирке (а точнее, в чашке Петри) пришла из биомедицины: успехи в области культивирования стволовых клеток, трехмерной печати органов вдохновили и технологов пищевой промышленности. В самом деле, если можно вырастить в лаборатории ткань для трансплантации, почему бы не вырастить ее для еды?

Принцип выращивания мяса в упрощенном виде повторяет принцип выращивания любой ткани: из образца мышцы животного выделяют стволовые клетки, которые затем размножают в специальной питательной среде, содержащей гормоны и факторы роста, и заставляют дифференцироваться в мышечные волокна.

Мясо научились выращивать в пробирке

Процесс приготовления искусственного мяса в лабораториии Очаковского комбината пищевых ингредиентов

ОКПИ

Мясо научились выращивать в пробирке

Образцы клеток искусственного мяса в лаборатории Очаковского комбината пищевых ингредиентов

ОКПИ

Подобные эксперименты именно с целью получения съедобного продукта проводились в лабораториях с 1990-х годов, но популяризация идеи во многом является заслугой ученого Марка Поста (Mark Post) из университета Маастрихта (Нидерланды). В 2013 году он представил журналистам первый бургер с котлетой из выращенных в его лаборатории мышечных клеток коровы.

На презентации котлета была приготовлена шеф-поваром и торжественно съедена кулинарными критиками. Судя по отзывам, продукт по всем показателям напоминал «традиционное» мясо, разве что был не таким сочным. В 2015 году Пост основал компанию Mosa Meat, которая занимается оптимизацией изготовления мяса в лаборатории, чтобы к 2021 году выпустить продукт на рынок.

Первая котлета выращивалась в течение трех месяцев и обошлась создателям в триста тысяч долларов.

Однако презентация подхлестнула интерес бизнесменов и инвесторов к «чистому мясу», что привело к появлению множества стартапов, нацеленных на оптимизацию процесса.

Уже в 2017 году стоимость мышечных волокон из лаборатории составляла 5 тысяч долларов за килограмм, а к сегодняшнему дню она упала еще в несколько раз.

По данным Forbes, в настоящее время разработкой «чистого мяса» в мире занимается как минимум 26 компаний, цель которых — сделать продукт, доступный для массового потребителя.

Сколько стоит культивировать

Представим, что мы хотим «с нуля» вырастить кусок такого мяса. Для начала нам нужно оборудовать лабораторию: закупить центрифуги, микроскоп, ламинарный бокс для стерильной работы, автоклав, СО2-инкубатор для поддержания нужной концентрации углекислого газа в стартовой культуре и несколько биореакторов разного объема для того, чтобы выращивать биомассу на разных стадиях «спелости».

Затем нужно раздобыть стволовые клетки, из которых будет выращена культура. Их лучше всего выделить из образца мышцы молодого животного (например, новорожденного теленка) по специальной технологии, которая включает в себя лизис ткани и селекцию клеток.

Ученые, занятые в оптимизации технологии, обсуждают создание биобанка стволовых клеток, из которого можно будет взять нужный для производства образец — это должно будет немного удешевить процесс.

Далее культуру клеток необходимо подрастить в культуральном флаконе, а затем последовательно выращивать в нескольких биореакторах с перемешиванием и аэрацией в питательной среде (если мы хотим вырастить действительно много клеток). После этого клетки нужно будет извлечь из биореактора и засеять на съедобный каркас (например, из коллагена), который придаст продукту вид куска мяса.

Весь процесс займет около 40 дней, в течение которых надо будет следить за стерильностью процесса.

Мясо научились выращивать в пробирке

Схема предполагаемого технологического процесса выращивания мяса в лаборатории

The Good Food Institute, 2019

Стоимость питательной среды составит львиную долю итоговой стоимости конечного продукта, на производстве она будет расходоваться сотнями литров. Аналитики подсчитали, что стоимость «чистого мяса» сравнится со стоимостью традиционного мяса, когда цена одного литра среды не будет сильно выше одного доллара.

Пока же она в самом дешевом варианте стоит более трехсот долларов за литр.

Как оптимизировать среду

Среда обладает сложным составом и должна содержать нужные белки, липиды, соли, аминокислоты, витамины и гормоны. Разработчики ставят перед собой задачу, во-первых, избавиться от источников животного происхождения (например, эмбриональной телячьей сыворотки, которую часто добавляют в среду для обеспечения нужного состава), во-вторых, сделать среду максимально дешевой.

  • Для этого ученые пытаются минимизировать количество компонентов, собирают среды из рекомбинантных белков (то есть произведенных в микроорганизмах, таких как кишечная палочка и дрожжи) и ищут подходящие компоненты растительного происхождения.
  • Согласно расчетам экспертов из The Good Food Institute, культуральную среду можно удешевить еще в 10-1000 раз, если оптимизировать производство рекомбинантных ростовых факторов — самых дорогих компонентов среды, без которых стволовые клетки просто не будут расти и дифференцироваться.

Мясо научились выращивать в пробирке

Перечень компонентов среды с указанной стоимостью на 20 тысяч литров

The Good Food Institute, 2019

Очаковский комбинат пищевых ингредиентов, о котором речь шла в начале статьи, сообщил, что первый 40-граммовый кусочек «мяса» обошелся им в 900 тысяч рублей. В эту сумму не вошло оборудование лаборатории, на которое было потрачено еще 9 миллионов рублей.

Директор предприятия Александр Савков подтвердил, что основные затраты, связанные с выращиванием клеток, пришлись на ростовую среду. Правда, в его лаборатории использовали импортную среду швейцарского производства, используемую в биомедицине. Основные усилия технологи предприятия, как и их зарубежные коллеги, направят на создание дешевого аналога.

Перед технологами стоят действительно сложные задачи, потому что «чистое мясо» должно будет выращиваться в огромных масштабах — гораздо больших, чем сейчас в промышленности выращиваются клетки млекопитающих, которые, например, используются для производства антител.

Что не так с коровами

Помимо очевидного этического аспекта (убийство животных), вынуждающего многих людей становиться вегетарианцами, животноводство наносит заметный ущерб окружающей среде. Выращивание скота поставляет в атмосферу 14,5 процента от общего объема выбрасываемых парниковых газов, а пастбища и поля, засеянные кормовыми культурами, занимают 80 процентов сельскохозяйственных земель.

При этом животноводство поставляет всего 37 процентов пищевого белка. Среди парниковых газов, источником которых являются сельскохозяйственные животные, преобладает метан, выделяемый крупным рогатым скотом. С точки зрения ускорения глобального потепления он в 28 раз опаснее углекислого газа.

Впрочем, наибольший вклад в выбросы вносит не сама скотина, а операции по ее содержанию — утилизация навоза, производство удобрений, распашка земель, производство кормов. По прогнозам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, к 2050 году потребность в продуктах животноводства увеличится на 70 процентов. Похоже, эта отрасль действительно требует оптимизации.

Этими фактами оперируют разработчики «чистого мяса», когда обращаются к инвесторам за финансированием. Они обещают, что в случае успеха доля «традиционного» мяса на рынке в ближайшие 20 лет упадет до 40 процентов, а поголовье крупного рогатого скота сократится с полутора миллиардов до нескольких десятков тысяч.

Mosa Meat, в частности, утверждает, что производство ее продукта потребует на 99 процентов меньше земель и на 96 процентов меньше воды, чем в условиях обычного животноводства, а выбросы парниковых газов сократятся на 96 процентов.

Чей след хуже

Впрочем, ученые уже подвергают сомнению безусловную экологичность мяса из пробирки. Исследователи из Оксфорда подсчитали, какой углеродный след будет оставлять производство «чистого мяса» в биореакторе на питательной среде, содержащей экстракт цианобактерий и ростовые факторы, произведенные в клетках кишечной палочки.

В расчеты были включены не только факторы типа производства удобрений для выращивания цианобактерий, но даже электроэнергия, затраченная на стерилизацию компонентов среды. Модель была составлена для трех локаций с разной «углеродной стоимостью» производства электричества — Таиланда, Испании и Калифорнии.

В зависимости от технологии производства разброс результатов составил от 1,7 до 25 килограмм эквивалентов углекислого газа на килограмм продукта. При этом разброс значений углеродного следа для производства килограмма говядины ученые оценили в 28-43 килограмма эквивалентов CO2.

Мясо научились выращивать в пробирке

Сравнение влияния на глобальное потепление традиционного производства говядины (Sweden, Brazil, USA) и культивируемого по разным сценариям мяса (cultured) в долгосрочной перспективе. На схеме подразумевается, что культивируемое мясо заменит говядину

John Lynch and Raymond Pierrehumbert / Front. Sustain. Food Syst. 2019

Хотя на первый взгляд культивируемое мясо действительно имеет экологическое преимущество перед говядиной, авторы работы напоминают, что основной вклад в углеродную стоимость говядины вносит метан.

Время его жизни в атмосфере составляет 12 лет, в то время как углекислый газ оттуда никуда не девается.

Таким образом, в долгосрочной перспективе для глобального потепления культивируемое мясо может быть даже опаснее за счет «чистого» углеродного вклада.

Впрочем, Алексей Кокорин, директор программы «Климат и энергетика» Всемирного фонда дикой природы (WWF), считает, что в краткосрочной перспективе метан, производимый преимущественно коровами молочных пород, отнюдь не стоит сбрасывать со счетов.

Читайте также:  Домашние тапочки: какими они должны быть

«Энергия от разложения метана в конечном счете все равно аккумулируется в верхних слоях океана.

Результатом этого, в том числе, становится учащение экстремальных природных явлений, например ураганных ветров — то, что мы видим прямо сейчас» — комментирует климатолог.

Стоит также учесть, что производство говядины — самое затратное по сравнению с остальными видами мяса. Производство килограмма курицы обходится нам примерно в пять килограмм эквивалентов CO2, что уже вполне сопоставимо с производством «чистого мяса», углеродный след которого не зависит от того, чье именно мясо растет в биореакторе.

Мясо научились выращивать в пробирке

Стоимость килограмма сельскохозяйственной продукции в углеродном эквиваленте. Минимальные значения принадлежат корнеплодам, а максимальные — говядине и баранине

Stephen Clune et al /Journal of Cleaner Production 2016

Что такое мясо

«Чистое мясо» еще не появилось на рынке, однако производители традиционного мяса уже принимают меры для защиты своей продукции от конкурентов.

В прошлом году Американская ассоциация скотоводов (US Cattleman’s Association) подала петицию в государственную сельскохозяйственную инспекцию (FSIS) с просьбой запретить называть мясом все продукты иного происхождения, кроме как полученные непосредственно из животных.

Животноводов волнуют не только мышцы, выращенные в лаборатории, но и разнообразные веганские продукты из растительного белка, которые позиционируются как заменители мяса. В отличие от культивируемого мяса, их продукция уже представлена в магазинах и ресторанах.

Компания Impossible Foods, основанная профессором биохимии из Стэнфорда Патриком Брауном (Patrick Brown), провела немало исследований, чтобы сделать продукт, по всем параметрам похожий на мясо. Исследователи поняли, что многие свойства мясу придает гемоглобин (гем-содержащий белок крови), и заменили его легоглобином, выделенным из клубеньков на корнях растений сои.

Для массового производства «растительного мяса» компания наладила производство рекомбинантного легоглобина в клетках дрожжей.

Американская администрация по контролю за лекарствами и продуктами питания уже признала приготовленный легоглобин безопасным продуктом, и в настоящее время Impossible Burger с веганской котлетой, по вкусу якобы неотличимой от говяжьей, можно попробовать в нескольких сетях ресторанов в США, в том числе популярной сети Burger King.

Основанная в 2009 году компания Beyond Meatпродает по всему миру растительную имитацию куриных наггетсов, говяжьих бургеров и свиных сосисок. Разработку их продуктов в том числе спонсировали Билл Гейтс и корпорация Tyson Foods. Основу котлеты для бургера составляет экстракт белка гороха, а также рисовый белок, кокосовое масло, крахмал, лецитин и другие компоненты неживотного происхождения.

Если подобная продукция пока все же ориентирована на веганов, «чистое мясо» позиционируется как полноценная замена обычному мясу. Тем не менее, судя по опросам, потенциальные потребители примерно поровну делятся на два лагеря: одни относятся к идее с энтузиазмом и даже готовы переплатить, а другие заявляют, что не будут есть ничего, что выращено в лаборатории.

Технологи, конечно, немного лукавят: в отличие от традиционного куска мяса, которое содержит жир и другие компоненты, за которые многие любят вкус шашлыка, культивируемое мясо представляет собой «сухую» мышцу.

Регуляторные органы тоже пока относятся к новому продукту с подозрением: по мнению экспертов, «чистое мясо» из-за технологии производства может содержать избыточное количество гормонов или ростовых факторов, а питательная среда на растительной основе может вызвать у потребителя аллергию.

Надо меньше есть

Учитывая описанные выше технологические сложности и необходимость прохождения процедур сертификации продукта, вряд ли мы попробуем «чистое мясо» в ближайшее время. Пока «мясоимитаторы» на растительной основе выходят на растущий азиатский рынок, ученые подтверждают, что растительная диета действительно самая экологичная.

«В последнем докладе IPCC приводятся данные, что выбросы парниковых газов от производства всей еды на планете составляют около 30 процентов от общей суммы выбросов.

При этом если человечество полностью перейдет на веганскую диету, долю пищевых выбросов можно будет сократить на 15-20 процентов.

Даже если перейти на средиземноморскую диету, которая содержит достаточно мяса и рыбы, выбросы заметно сократятся», — говорит Алексей Кокорин.

Мясо научились выращивать в пробирке

Процесс приготовления искусственного мяса в лабораториии Очаковского комбината пищевых ингредиентов

ОКПИ

  1. Согласно свежему исследованию, опубликованному в Science, отказ от традиционного мяса и молочной продукции позволит сократить объем сельскохозяйственных площадей на 75 процентов, при том что еды будет всем хватать.
  2. Для тех, кто не готов совсем отказаться от продуктов животного происхождения и перейти на соевый белок, журнал Nature рекомендует все еще очень экологичную флекситарианскую диету, содержащую немного курицы, рыбы и яиц.
  3. Впрочем, как показывает статистика, в развитых странах не менее трети еды выбрасывается, а население стремительно набирает вес, так что первым шагом в борьбе с изменением климата может быть простое правило «меньше есть» — неважно чего.
  4. Дарья Спасская

В россии начали делать искусственное мясо. как это? и что — его можно есть?

Есть много но. Это мясо очень дорогое: чтобы вырастить 40 г, разработчики потратили 900 тыс. рублей. Оно похоже на настоящее на 30–50%. Вам не понравится вкус — в нем еще нет того, что делает мясо сочным.

«Жить» оно может только в стерильной среде — «умирает» (вы увидите, как оно потемнело), если откроете пробирку на обычной кухне… И еще много нюансов. Но разработчики Очаковского комбината пищевых ингредиентов, которые сделали эту партию, будут продолжать.

Следующий чекап технологии — зимой. Если все пойдет хорошо, из него пожарят котлету.

Это первая лаборатория в России, но в мире пара десятков стартапов, которые выращивают в инкубаторах стейки. Пока ни у кого не выходит сделать то, что может оказаться на прилавках. 

Лаборатория в бизнес-центре. Как все начиналось?

В обычном бизнес-центре в районе Раменок есть офис, в котором переговорку превратили в стерильную лабораторию. Вот вы заходите в опенспейс, где работают люди. Слева — комната за стеклом: в ней инкубаторы, в них чашки Петри, там все и происходит.

Два года назад владелец комбината (вообще здесь делают ингредиенты для производства колбас) Александр Савков увлекся идеей создания синтетического мяса. И как-то это — думается, глядя на него, — неожиданно. С виду он совсем не похож на типичного гика-стартапера, который следит за хайповыми новинками из Кремниевой долины — искусственное мясо в их числе. А похож на опытного коммерсанта.

Вкратце. Закончил Томский политехнический университет («электроборудование летательных аппаратов»). Переехал в Москву, продавал тепловое оборудование, потом разрабатывал эти насосы и станции, руководил отделом. Ушел в бизнес. Сначала было кондитерское производство, в 2008 году открыл этот комбинат. А вот в 2017 году взял и вложил свои деньги в рискованную идею. 

«Заметил компанию, которая выращивала культивированное мясо. Стал изучать, что есть на рынке, — уже был опыт профессора Марка Поста из университета в Нидерландах, который вырастил говядину в лаборатории (создание «пробирочного» бургера обошлось в $325 тыс. — прим. ТАСС).

Я стал искать людей, которые могли бы помочь с технологией. Нашел Николая Львовича Шимановского — он доктор медицинских наук, молекулярный фармаколог. Клеточная инженерия — то, на чем он специализируется. Он выступает консультантом проекта.

В итоге собралось пять человек под проект: я, Николай Львович, Дина Степанова, которая работает в лаборатории, и ее помощники. В начале 2018 года у нас уже было расписано, как и что делать. Если честно, я тогда не представлял, сколько сложностей нас ждет в этом проекте.

Мы начали искать биоматериал — то, из чего мы вырастим наш первый кусок мяса».

Что за биоматериал? 

То, что стартапы пытаются вырастить в пробирках, — это не подделка под настоящее мясо вроде кожзама, похожего на кожу. Такое мясо, по задумке, должно не имитировать животный продукт, а быть им.

 Получают его из клеток бычка мясной породы (если речь о говядине; так можно делать любое мясо — курицу, индейку).

Важно, что убивать животное-донора не нужно: достаточно «отщипнуть» у него кусочек мяса — операция на пару минут.

«Нужен бычок двух-трех дней от роду, — объясняет Александр Савков. — У него берется кусочек мышечной ткани из тазобедренной части — для этого делается надрез 2–3 см. Почему нужен такой маленький бычок? В этом возрасте он максимально интенсивно растет —  то есть в его биоматериале максимально много клеток, за которыми мы и охотимся».

Важно, чтобы этот бычок был именно мясной породы (любая корова под цели не подходит). Еще конкретнее — высокопродуктивной мясной породы — такие животные в природе быстро набирают массу, то есть растут быстрее других.

Биоматериал кладут в пробирки и везут в лабораторию. Здесь помещают его в специальную среду, куда добавляют ферменты для роста. «Этим клеткам нужна подпитка, мы даем им витамины, микроэлементы — все, что в природе получает животное».

При этом, уточняет Савков, этот продукт не ГМО: «Мы не лезем в ДНК, ничего не меняем на генном уровне».

Как найти фермера-новатора? Иногда это труднее, чем все прочее

В начале прошлого года сотрудники Савкова начали искать хозяйство, где разводят мясных бычков, чтобы взять биоматериал. Начались сложности — селяне с недоверием отнеслись к экзотической затее.

«Почти весь год искали фермеров, — вспоминает Савков. — Отправили огромное количество писем в хозяйства. Наш сотрудник, который занимается продажами, был полностью переключен на этот проект — он договаривался с фермерами, упрашивал, умолял, приводил аргументы, разговаривал с ними на одном языке, сулил подарки, все что угодно.

И это помимо того, что мы предлагали 50 тыс. рублей за отбор биоматериала и гарантийное письмо, что выкупим бычка, если он умрет. Почему отказывали? Говорили: «нам этого не надо», «зачем?», «зачем вы в это лезете?».

Читайте также:  7 правил похудения с помощью воды

Как-то договорились с хозяйством в Калужской области — приехали со всем оборудованием, а специалисты вышли и сказали: «А наш директор сказал: «Нельзя». И мы поехали назад».

В конце года один владелец хозяйства под Пензой разрешил использовать его бычка. Александр Савков показывает фотографии на стене в офисе. Вот сотрудник Валерий, который искал сговорчивых фермеров, держит на руках первого теленка-«донора». А вот в избе с деревянным полом проводят операцию: фермер держит теленку голову, а Дина Степанова делает надрез.

«Лаврентий, — говорит про теленка Савков. — Так его назвали. Обычно мясному бычку не дают имени — потом его трудно забить. Почему согласился фермер? Возможно, была денежная заинтересованность, но это не главная причина. Люди, которые нам помогают, — новаторы по сути, им интересно».

В прогнозы о том, что искусственное мясо через пару десятков лет начнет «убивать» фермерские хозяйства, Савков не верит. «Мясопереработка — это локомотив, который не так просто остановить.

Если начать сдерживать ее сейчас, только лет через 30 она начнет останавливаться. Но я думаю, что она будет всегда».

Фермеры, которые ему помогают, видимо, тоже не верят в мрачное будущее, где они конкурируют с производителями стейков из пробирки.

На эту тему

Мясо научились выращивать в пробирке

«Пензенский фермер задавал нам кучу вопросов: «А точно все будет нормально?». «А что делать после операции — как кормить?» Потом попросил: «Ну вы меня упомяните, когда получится сделать мясо в лаборатории». Эксперименты с этим материалом, увы, не привели к успеху. Тогда разработчики осваивали технологию и ошибались. 

Следующих фермеров нашли в Ленобласти. Вообще-то искали локацию поближе к Москве. Но это хозяйство считается одним из лучших в России — там хорошие мясные породы. «Произошла непредвиденная ситуация — мы решили возвращаться на самолете в Москву с пробирками.

На контроле у нас увидели колбы и потребовали открыть. Мы показывали документы, объясняли, что нельзя, материал «умрет». Но они настояли и «убили» его. Нам пришлось возвращаться и проводить вторую операцию. В Москву мы поехали на поезде».

С этим материалом тоже ничего не вышло. 

Третье хозяйство нашли в Смоленской области. «Фермер — бывший москвич. Продал недвижимость и уехал разводить бычков. В Смоленск — 250 км от Москвы — можно быстро смотаться и приехать. Подходит для нас.

Фермер не взял с нас денег, постарался найти лучшего бычка — помесь двух пород: калмыцкой и абердин-ангуса (это высокопродуктивные мясные породы). В итоге этот биоматериал дал нам результаты.

А мы уже были на грани закрытия проекта». 

Как проваливались первые попытки

На эту тему

Мясо научились выращивать в пробирке

В мае 2019 года Савков, как было ни жалко ему труда, чуть не попрощался с идеей.

«За два года мы потратили на нее около 12 млн рублей. Хотя сначала рассчитывали на 6 млн. Первые эксперименты были неуспешными — мясо не росло, через две недели пропадали результаты.

В мае мы решили провести финальный эксперимент — сделать все правильно, как нам казалось, а если и так не получится — закрыть. Мы сделали и уже в середине июня могли говорить, что у нас есть устойчивый рост клеток — они делились с тем результатом, который требовался.

В августе повторили эксперимент. И сейчас вы видите в лаборатории несколько кусочков мяса».

Это мясо можно есть?

Теоретически можно, но вам оно не понравится ни на вид, ни на вкус. Вообще оно даже не вполне похоже на привычную говядину.

«Это биологический продукт, который не доведен до совершенства, — говорит Александр Савков. — Нам нужно над ним еще долго работать. Получать мышечные ткани, создавать полноценный кусок, чтобы там были жировые клетки, определенный уровень аминокислот и белка. Вкус мяса делает жировая прослойка.

Если мы попробуем его сейчас, оно будет безвкусным или маловкусным, малонасыщенным. Сейчас это мясо на 30% похоже на обычное. С натяжкой — на 50%. У него не тот цвет — это тоже важно. Потребитель привык, что говядина — сочного красного цвета.

Здесь же мы пока не работали с цветностью — не добавляли белок, который окрашивает его».

Это мясо не может жить в нестерильной среде. Оно погибнет, как только попадет на обычный кухонный стол.

«Наша задача на перспективу двух-трех лет — выделить клетки роста, наиболее устойчивые к внешней среде. Сейчас, когда мы нарушаем стерильность, клетки останавливаются в росте или умирают. Пробирку в нестерильных условиях можно открыть несколько раз».

Зачем делать искусственное мясо?

На эту тему

Мясо научились выращивать в пробирке

Сейчас в мире есть компании, которые пытаются сделать продукт, способный заменить настоящее мясо. Это, во-первых, растительное мясо, неотличимое от обычного, вроде котлет из горохового протеина, которые разработали в калифорнийском стартапе Beyond Meat.

Во-вторых, лаборатории, подобные той, что мы видим на Очаковском комбинате пищевых ингредиентов. Они пытаются вырастить мясо в пробирках. У вторых технологии разные — мясо пытаются получить из мышечной ткани (как на этом комбинате) или из стволовых клеток.

Больше всего стартапов в США, Китае, Израиле.

Зачем это надо? По некоторым прогнозам футурологов, 2050 год — это не только свершившийся киберпанк, где роботы делают роботов, но и время, где нам просто не хватает обычной еды. ООН считает, что к этому времени на Земле будет жить более 10 млрд человек, а не 7,6 млрд, как сейчас.

У планеты не хватит ресурсов, чтобы производить столько продовольствия. А еще традиционное сельхозпроизводство усугубляет экологические проблемы. У нас будет еда, которой сегодня нет, например искусственное мясо. Почитать подробнее про эти разработки и прогнозы можно в этом тексте.

 

Делать растительное мясо — попроще. Не все котлеты из растительного белка хороши. Beyond Meat продвинулся больше других — его продукты продаются во всем мире.

В том числе поставляются в московские рестораны и кафе. Лабораторное мясо не продвинулось дальше экспериментов: стейки получаются слишком тонкими, невкусными, дорогими.

Но у Александра Савкова свое мнение о том, за каким мясом будущее.

«Я считаю, что за лабораторным мясом. Несложно создать растительное мясо — оно существует довольно давно. Beyond Meat — хайповая компания, которая удачно подключилась. И это будет один из самых удачных проектов. Но в долгосрочной перспективе технология культивированного мяса прослужит дольше. В дальнейшем многие продукты будут составляться за счет культивирования».

Одно мясо делать сложнее, другое проще

По словам Пола Шапиро, автора книги «Чистое мясо», говяжью вырезку делать дорого и сложно. Проще — колбаски и котлеты. И еще многие стартапы, по его мнению, сконцентрируются на производстве искусственной рыбы. Выращивать ее в пробирке дешевле, чем мясо.

«Мне тоже говорили многие специалисты, что надо было начинать с курицы, это проще, — рассказывает Савков. — Я иногда думаю, если бы представлял, насколько сложным будет проект, не взялся бы. Но это самая перспективная разработка.

Какой смысл выращивать мясо курицы? Она растет месяц на фабрике. В чем ценность? В отличие от бычка, который растет около двух лет.

Если научиться выращивать за полтора месяца это мясо, решится проблема голода, этот продукт будет востребованным на рынке».

Что дальше?

Во-первых, эксперименты будут продолжаться. «Мы будем покупать новое оборудование, — говорит Александр Савков. — Сейчас мы очень медленно растим это мясо. У нас инкубаторы, где отсеки под 10–15 чашек Петри. А нужны отсеки под 100 чашек».

Во-вторых, Савков рассчитывает, что к зиме лаборатория даст 100 г мяса, из которых можно будет пожарить котлету. «Сейчас это мясо похоже на настоящее на 30–50%. Мы постараемся сделать продукт, похожий на 80–90%.

Желающих попробовать его, правда, много — мне постоянно пишут журналисты, ученые… Пишут вегетарианцы, которым интересна наша разработка.

Не знаю, сколько человек смогут попробовать, но постараемся разделить на максимально много порций».

В мире относительно массовые дегустации искусственного мяса уже были. В прошлом году стартап New Age Meats проводил дегустацию сосисок из культированной свинины примерно для 40 человек в баре Сан-Франциско. «Объем презентаций растет, под конец 2019 года «клеточное мясо», возможно, попробуют около 3 тыс. человек», — прогнозировал Пол Шапиро.

А точно ли у нас будет такое мясо? звучит нереально

Разработки есть, в них инвестируют серьезные капиталы. Но создать технологию — это не все, хотя сейчас производители находятся на этапе поиска стабильного рецепта. Их следующие вызовы — определить юридический статус. («Пока у такого мяса даже нет единого названия», — уточняет Савков.

) А еще нужно получить разрешения на продажу. Возможно, в отдаленном будущем государства примут законы, чтобы защитить традиционное фермерство от лабораторий.

И главное, инженерам придется доказывать потребителям, что новый продукт безопасен, а для этого потребуются годы долгих и дорогостоящих исследований.

Анастасия Степанова

Россия научилась выращивать мясо в пробирке

В России вслед за европейскими учеными вырастили искусственное мясо. 40 граммов говядины из чашки Петри экспериментаторы оценили в 900 тыс. руб. Но они обещают резко удешевить производство, чтобы к 2023 году лабораторная говядина появилась в магазинах. Как удалось вырастить искусственное мясо? И есть ли у него перспективы? Об этом – Иван Корякин.

Чтобы вырастить лабораторное мясо, нужна хотя бы лаборатория. Но в «Очаковском комбинате пищевых ингредиентов» Александра Савкова не было и ее: пришлось расчищать переговорную, закупать оборудование, стерилизовать воздух, проводить воду. Мясо, хоть и лабораторное, культивируемое, из воздуха не появится.

Образец — фрагмент мышечной ткани теленка элитной породы Абердин-Ангус — нашел в Пензе гендиректор «Очаковского комбината».

Пришлось уговаривать местных генетиков, чтобы те разрешили прооперировать бычка, говорит Савков: «Из тазобедренной части мы взяли 10 граммов биоматериала, поместили в культуральную среду, разделили его на фибробласты и миобласты.

Затем начали выделять клетки, которые способны продуцировать сами себя. Две серии экспериментов закончились у нас неудачей».

Читайте также:  Что нужно знать о лечебном массаже

Мясо научились выращивать в пробирке

Клетки не хотели делиться и умирали в течение 15 дней. Тогда ученым, а Савкова курирует профессор Николай Шимановский из университета имени Н. И. Пирогова, пришлось пробовать другие составы питательной среды. Заказывали из Швейцарии: литр обошелся в 3 млн руб. В итоге, все получилось. Экспериментаторам даже удалось повторить успех.

Это может стать большой победой, говорит профессор факультета пищевых биотехнологий и инженерии университета ИТМО Александр Ишевский — он тоже выращивает лабораторное мясо: «Как-то очень быстро у них получилось. Ну, дай Бог, потому что это Нобелевская премия.

Если они смогли из аминокислот в пробирке в питательной среде получить миозин или простейший белок, или коллаген, то это очень большой прорыв».

Первую 40-граммовую котлету Александр Савков оценивает в 900 тыс. руб., но он обещает резко удешевить производство. Сначала мясо попытаются приготовить, продолжает Савков: «Часто нам задают вопрос, когда будет пожарена первая котлета. Я думаю, что в конце этого года или в начале следующего будет представлена полноценная котлета».

Мясо научились выращивать в пробирке

Лабораторное мясо не стоит путать с растительным, в основе которого содержится гороховых белок. Такие котлеты уже захватили американский рынок и вышли на российский: с недавних пор с компанией Beyond Meat работают «Теремок», TGI Friday`s и Pizza Hut. Они подключились вслед за более дорогими ресторанами.

Дистрибутор растительного мяса к 2020 году планирует нарастить импорт в 10 раз — до 27 тонн в месяц. В следующем году в продажу поступят и лабораторные котлеты, выращенные в Нидерландах.

Но прогнозировать успех альтернативного мяса рано, говорит президент консалтинговой компании Agrifood Strategies Альберт Давлеев: «Растет новое поколение, которое ориентировано на другие ценности, чем классический российский гражданин: забота о природе, забота о своем будущем, о своем здоровье.

На самом деле, прослойка эта сконцентрирована в крупных городах, и она очень маленькая. Безусловно, для большинства этих людей фактор цены не главный.

Прогнозы в этой сфере очень трудно поддаются какой-либо оценке или даже проекции соответствующих рынков».

Первые выводы о продажах растительного мяса можно будет делать по итогам года. А что до лабораторного от «Очаковского комбината», то оно должно появиться в российских магазинах к 2023 году. Говорят, мясо будет стоить 800 руб. за килограмм.

И, возможно, это будет отличным предложением, если к тому времени натуральное мясо станет роскошью. Первый в мире бургер с лабораторной котлетой приготовили в 2013 году в Нидерландах. Тогда его оценили в $325 тыс.

За следующие четыре года он подешевел в 30 тыс. раз — до $11.

Бифштекс из лаборатории: ученые выращивают мясо в пробирке

Ученые из Университета ИТМО работают над созданием культивированного животного белка, или искусственного мяса. Они научились «выращивать» в биореакторах цепочки пептидов из аминокислот.

Направление исследований выросло из работ по созданию искусственных органов, нужных для трансплантации.

Налаживание производства искусственного мяса открывает широкие перспективы как для промышленности, так и для медицины будущего.

Население Земли стремительно увеличивается, и это грозит продовольственным кризисом, так как резервы биосистемы небезграничны. Уже сейчас рост стоимости животного белка, по оценкам экспертов, составляет в среднем 7–11% в год.

Пока население «прокармливается» за счет неравномерного распределения пищевых ресурсов по странам, выведения более производительных пород животных и роста производства дешевого животного белка из мяса птицы. Однако потребление мяса в мире увеличивается.

Если 30 лет назад в Китае съедали 4 кг мяса на человека в год, то сегодня каждый из 1,5 млрд жителей Поднебесной потребляет в среднем 55 кг мяса ежегодно.

— Эта тенденция наблюдается по всем развивающимся странам и странам третьего мира, — сообщил «Известиям» профессор, руководитель направления «Технология продуктов питания животного происхождения» факультета пищевой биотехнологии и инженерии Университета ИТМО, одного из вузов — участников проекта 5–100 Александр Ишевский.

— Учитывая аппетиты развивающихся государств и рост их населения, в ближайшие 15 лет данную цифру нужно будет увеличивать втрое. А ведь есть еще и население Индии, которое по численности практически достигло уровня КНР.

При этом все хотят догнать по потреблению Америку — это 120 кг мяса на человека в год, или хотя бы Европу — это 73 кг в год.

Даже если делить мясо «по-братски», отмечает Александр Ишевский, ресурсов биосферы хватит только для производства 40 кг мяса на каждого из более 7 млрд жителей Земли. Однако к 2100 году, по прогнозам ООН, население планеты вырастет на 45% — до 11 млрд.

Мясо из лаборатории как ответ на глобальную проблему

Ученые стараются предотвратить продовольственный дефицит, разрабатывая биотехнологии промышленного производства искусственного мяса. Искусственным, или культивируемым, называют продукт, выращиваемый в виде клеток, который никогда не был частью животного. Его не следует путать с имитацией мяса — вегетарианским продуктом из растительного белка, соевого или пшеничного.

По словам Александра Ишевского, научное направление, занимающееся исследованием методов создания культивированного мяса, выросло из биотехнологии тканевого инжиниринга и развивается вместе с другим направлением данной области — выращиванием органов для трансплантации. Мясо — это мышцы животных.

Технология производства искусственного мяса состоит из получения мышечных клеток животных и применения белка, который позволяет клеткам делиться, создавая большие куски плоти.

Получение исходных клеток от животных требуется только один раз, в дальнейшем они уже не нужны — клетки «сами себя культивируют».

Достижением сегодняшнего дня для ученых ИТМО является подтверждение возможности построить из различных аминокислот цепочки пептидов. В дальнейшем в лаборатории исследования состава и свойств животного сырья Университета ИТМО будут пытаться получить большее количество животного белка.

От стволовых клеток к мышечной ткани

Существует два подхода к производству искусственного мяса: формирование совокупности несвязанных мышечных клеток и создание структурированных мышц.

Второй подход гораздо сложнее первого, так как мышечные волокна представляют собой длинные клетки с несколькими ядрами, которые не размножаются сами по себе, а образуются при сливании клеток-предшественников.

Клетки-предшественники могут быть эмбриональными стволовыми клетками или клетками-спутниками — специализированными стволовыми клетками в мышечных тканях.

— Теоретически всё просто: помещаем клетки-предшественники в биореактор и постоянно перемешиваем, — объясняет Александр Ишевский.

— Но для роста реальных мышц клетки должны расти «по месту», что требует создания системы сродни кровоснабжению для доставки к растущим клеткам питательных веществ и кислорода, а также для удаления отходов.

Кроме того, нужно одновременно выращивать другие типы клеток, являющихся химическими посыльными, для предоставления растущим мышцам сведений об их структуре. Наконец, мышечную ткань необходимо «упражнять», чтобы она правильно развивалась.

Профессор подчеркивает, что искусственное мясо не предполагает применения методов генной инженерии.

Мясо из пробирки на рынке

— До производства искусственного мяса в промышленных масштабах, однако, пока далеко, — отмечает директор НИИ биоинженерии Университета ИТМО Майя Успенская. — На данный момент исследователям удается экспериментально выращивать лишь малое количество мяса в пробирке.

Широкомасштабное производство такого продукта потребует увеличения добавок искусственных гормонов в биологическую культуру. Кроме того, пока не существует технологий производства искусственного мяса без использования антибиотиков для предотвращения бактериальных инфекций.

По словам ученых, поскольку мясо из пробирки пока отсутствует на рынке, риски для здоровья еще не полностью исследованы. Сейчас этот вопрос — одно из главных направлений работы над культивированным мясом. Целью является производство более здорового мяса за счет снижения содержания жира и регулирования содержания питательных веществ.

Сотрудник департамента пищевых наук и технологий школы биомедицины ДВФУ Майя Разгонова сообщила «Известиям», что в случае если российские разработки в области создания искусственного мяса будут успешны, то это будет решением большой гуманитарной проблемы.

— Есть огромное количество вегетарианцев, которые не употребляют мясо по этическим соображениям — им жалко животных. Искусственное мясо позволит таким людям питаться полноценно, — отметила Майя Разгонова.

Руководитель исполнительного комитета Национальной мясной ассоциации России Сергей Юшин уверен, что в ближайшие 20 лет искусственное мясо не сможет составить конкуренции натуральному.

— Представляете, сколько нужно в это инвестировать? Зачем, когда есть пастбища и фермы, всё это отлажено и работает.

Есть страны, например Южная Африка, которые никогда не смогут позволить себе все эти лаборатории, а крупный рогатый скот — смогут. Ну и главный вопрос в том, что это сильно ударит по сельскому населению.

Если мясо будет выращиваться в пробирках, то пастбища опустеют, фермеры разорятся, тысячи людей потеряют работу. Это может привести даже к бунту, — отметил Сергей Юшин.

Цена вопроса

Культивированное мясо в настоящее время стоит очень дорого. Однако прослеживается тенденция к снижению цены. Так, в 2008 году кусок выращенной в пробирке говядины в 250 г оценивался примерно в $1 млн. Однако понятно, что цена будет снижаться, так как это вопрос совершенствования технологий и возможностей увеличения масштабов производства.

По подсчетам мясного консорциума Vitro, лабораторное мясо может стоить €3500 за тонну, что всё равно в два раза выше стоимости несубсидируемого европейского производства обычного куриного мяса.

«Гамбургер без коровы», представленный в 2013 году, обошелся в £250 тыс.

, но в 2015 году руководитель этого проекта Марк Пост заявил, что в течение ближайших десяти лет станет возможным выпускать такое мясо по цене 80 австралийских долларов за килограмм.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector