Kokius dirbtinės mėsos gamybos būdus mokslininkai siūlo įveikti maisto krizę
Ar jums patinka raudoni kebabai, sultingi jautienos kepsniai ir aromatingi karšti kotletai? Mes turime dvi naujienas jums. Bloga žinia ta, kad artimiausioje ateityje mėsos nepakaks visiems. Šiandien žmonija kasmet suvalgo daugiau nei 66 milijardus gyvūnų.
Ateities maistas: gaila paukščio …
Kiek gyvų būtybių reikia žmonijai išmaitinti per metus:
Nuotrauka: kp.ru
Sprendžiant iš ateinančių 30-50 metų dinamikos, norint pamaitinti alkanas burnas, šį skaičių reikės padvigubinti, nes būtina patenkinti besivystančių šalių, kuriose vyksta gyventojų sprogimas, apetitą. Kai Mao Zedongo vadovaujami kinai kūrė šviesią ateitį, jie per metus vidutiniškai gavo po 4 kilogramus mėsos vienam žmogui (apie 11 gramų per dieną). Šiandien kiekvienas iš 1 milijardo 379 milijonų Dangaus imperijos gyventojų per metus vidutiniškai kepa, verda ir troškina 55 kilogramus mėsos. Tačiau yra ir Indijos gyventojų, kurie praktiškai aplenkė kinų bendražygius. Ir visi jie svajoja pasivyti skanėstų vartojimą Amerikoje (jankiai vidutiniškai suvartoja 120 kg mėsos per metus) arba Rusijoje (73 kilogramai).
Tačiau kažkas planetoje vis tiek turės priveržti diržus. Mokslininkų teigimu, jei jie bus padalinti broliškai, tada Žemės išteklių pakaks tik 40 kilogramų mėsos gamybai kiekvienam iš 7 milijardų Žemėje gyvenančių žmonių. Tačiau iki 2060 m. Pasaulio gyventojų skaičius išaugs ketvirtadaliu - iki 9,5 mlrd.!
Reklaminis vaizdo įrašas:
Tačiau aistringiems mėsos valgytojams yra gerų žinių. Mokslininkai išmoko auginti mėsą iš mėgintuvėlio, kuris savo skoniu ir maistinėmis savybėmis niekuo nenusileidžia natūraliai mėsai.
Kaip gaminama dirbtinė mėsa
Artėjanti maisto krizė bando numatyti daugelį dirbtinės mėsos kūrėjų.
Dauguma gamintojų nusprendžia auginti dirbtinę mėsą iš gyvūnų kamieninių ląstelių. Tai, žinoma, yra humaniškesnis baltymų gamybos būdas nei tradicinė mėsos gamyba. Bet teks paaukoti bent vieną gyvūną. Idealiu atveju tai atrodo taip: karvė ar paršelis yra prižiūrimi ir puoselėjami, laikomi ekologiškai švariose ganyklose ir gauna selektyvų pašarą. Tai daroma norint gauti elitą ir gryną ląstelių lygmens mėsą, tada gyvūnas "aukojamas". Jo kamieninės ląstelės taps medžiaga šimtų tonų raumenų masės auginimui specialiuose bioreaktoriuose. Ląstelės dedamos į šiltą maistinį tirpalą, kur jos labai greitai dauginsis, kol pavirs kažkokiais faršo gabalėliais.
Skirtingų kompanijų technologijos skiriasi tik niuansais. Pavyzdžiui, amerikiečių kompanija „Memphis Meats“sukuria ančių ir vištienos mėsą bioreaktoriuose, kultivuodama ląsteles iš viščiukų embriono serumo. Izraelio startuolis „SuperMeat“rėmėsi vištų kepenų auginimu. Beje, „SuperMeat“kartu su dviem kitomis Izraelio laboratorijomis gavo rimtą Kinijos vyriausybės kontraktą. Dangaus imperijos valdžia taip paragavo biochemikų plėtros, kad į Izraelio dirbtinės mėsos gamybos technologijų plėtrą investavo 300 mln. Bet 300 milijonų vis dar yra gėlės.
Nuotrauka: kp.ru
„Mėsos“lenktynių nugalėtojai laimės 729 milijardų dolerių prizą - ši suma yra vertinama kaip pasaulinė mėsos gamybos rinkos apimtis. Tačiau visi kiaulienos, vištienos ir kitų „Frankenšteinų“kūrėjai susiduria su viena nepatrauklia problema. Gauto baltyminio maisto skonis labai nutolęs kaip natūralios mėsos. Faktas yra tas, kad nors bioreaktoriuose imituojamos tos pačios sąlygos kaip ir gyvos būtybės kūno viduje, išauginta mėsa pasirodo porėta ir elastinga.
Panašu, kad problemą išsprendė startuolis „Impossible Foods“, kuris skonio atžvilgiu pasiekė didžiausią autentiškumą. Tai ypač stebina, turint omenyje tai, kad jie „jautieną“kuria ne iš gyvūnų ląstelių, o iš augalinių medžiagų. Tačiau įmonės įkūrėjas, biochemijos profesorius Patrickas Brownas samprotavo taip: tikrą mėsą iš ląstelių užauginti labai sunku, nes tai labai sudėtingas audinys. Jį sudaro dešimtys tūkstančių raumenų skaidulų, kraujagyslių, nervų, riebalinių ir jungiamųjų audinių sluoksnių. Šį sudėtingą dalyką yra daug lengviau suskaidyti į cheminius elementus ir tada pabandyti sujungti iš augalinės kilmės žaliavų. Dideli žmonės patikėjo projektu:tarp investuotojų yra turtingiausias žmogus planetoje Billas Gatesas ir turtingiausias Azijos verslininkas, Honkongo verslininkas Li Kashinas. „Neįmanomo maisto“biochemikai praleido 5 metus ir 80 milijonų dolerių, suskaidydami jautienos skonį į molekules. Jie tyrė, kodėl žalia mėsa yra beveik neskani, tačiau kai ją įdėsite į keptuvę, virtuvė iškart prisipildys viliojančių aromatų. Kodėl veršienos gabalas šnypščia keptuvėje? Dėl to po terminio apdorojimo keičia spalvą. Kokios yra medžiagos, kurios sukuria prekės ženklo kvapą. Kodėl veršienos gabalas šnypščia keptuvėje? Dėl to po terminio apdorojimo keičia spalvą. Kokios yra medžiagos, kurios sukuria prekės ženklo kvapą. Kodėl keptuvėje verda veršienos gabalas? Dėl to po terminio apdorojimo keičia spalvą. Kokios yra medžiagos, kurios sukuria prekės ženklo kvapą.
Nuotrauka: kp.ru
Pabaigoje paaiškėjo, kad pagrindinis mėsos skonį ir tekstūrą suteikiantis ingredientas yra brangakmeniai. Šie junginiai yra hemoglobino dalis. Hemuose yra geležies atomas, todėl kraujas gali būti prisotintas deguonies. Šiuose junginiuose ypač daug raumenų skaidulų. Tai yra tam tikros statybinės medžiagos, iš kurių yra pastatytas gyvas organizmas. Brangakmenių yra ne tik gyvuose organizmuose, bet ir augaluose. Pavyzdžiui, sojos pupelėse. Tiesa, hemų procentas augalų audiniuose yra tūkstančius kartų mažesnis nei gyvūnų audiniuose. Tačiau biochemikai rado gana pigų būdą sintetinti „slaptą ingredientą“iš sojos. Šiame augale yra leghemoglobino - sudėtingų baltymų, kurie taip pat turi galimybę surišti deguonį ir turi didelį struktūrinį panašumą su hemoglobinu. Mokslininkai tai sieja su bendra evoliucine kilme. Problema buvo ta, kad norint pagaminti tiek hemo, kuris yra viename kilograme raumenų audinio, reikia tiek sojos, kad gamyba netelpa į pelno maržą.
Nuotrauka: kp.ru
Tačiau Patrickas Brownas ir jo kolegos sugebėjo įveikti šią problemą skolindamiesi sprendimą iš aludarių. Jie naudojo tą patį fermentacijos procesą, kuris gamina dievišką putotą gėrimą. Genai, atsakingi už sojos leghemoglobino gamybą, „pasodino“mielių Pichia pastoris kamieną, kuris biotechnologijose naudojamas baltymams sintetinti. Susidariusi masei buvo paduodamas maistinis tirpalas, o išleidimo angoje hemas buvo gautas jau pramoniniais kiekiais.
Be to, jie rekonstravo mėsos kvapą naudodami augalų analogus.
„Nesunku sukurti tinkamą kvapą, tiesiog reikia žinoti, kokiomis proporcijomis sumaišyti jį sudarančias chemines medžiagas“, - sako Stacey Simonic, Oregono universiteto chemikė.
Ateities maistas: dabar parduodamas
Nuo 2016 m. Dirbtinė jautiena pradėjo savo pergalingą žygį per Amerikos maitinimo įstaigas. Jo galima paragauti Niujorke, Las Vegase, San Franciske, Los Andžele ir Teksase. Šių metų pradžioje „Impossible Foods“atidarė laboratoriją savo jautienai gaminti pramoniniu mastu. Įmonė per mėnesį gali sintetinti 454 000 kg dirbtinės mėsos. Pasak Patricko Browno, to pakanka, kad padirbtų mėsainių patiektų 1 000 restoranų. Jis įsitikinęs, kad norintiems išbandyti smalsumą nebus galo. Pasak gurmanų, vienintelis skirtumas yra tas, kad „Impossible Foods“mėsainiai kainuoja 12 USD - dvigubai pigiau nei įprasti mėsainiai.
Kaip priversti sveiko proto ir tvirtos atminties žmones mokėti dvigubai daugiau už mėsainį? Gamintojų argumentų sistema atrodo gana nuosekli. Jie apeliuoja į ryškiausius žmogaus jausmus.
- Pirkdamas iš sintetinių baltymų pagamintą mėsainį, žmogus įvykdo kilnų poelgį - jis padeda visuomenei! - sako molekulinės biologijos ekspertas Patrickas Brownas. - Norint sukurti kilogramą mėsos, reikia 20 kartų mažiau dirbamos žemės ir 4 kartus mažiau vandens. Tuo pačiu metu šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisija sumažėja 8 kartus.
Kaip karvės gadina orą
- Atrodytų, kokį karvių ryšį turi pasaulinė klimato kaita. Tačiau mokslininkai apskaičiavo, kad kasdien karvė suėda apie 15–20 kilogramų žolės.
- Perdirbant šią žalią masę, gyvūno virškinimo sistema kasdien išleidžia 500 litrų metano.
- Apskritai mėsos pramonė į atmosferą išmeta 18 procentų žmonijos gaminamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Tai taip pat teršia oro ir kelių transportą.
Sąmonę spaudžia ir kitas judėjimo pradininkas, olandų biochemikas Markas Postas iš Mastrichto universiteto. Būtent jis 2013 metais pristatė visuomenei pirmąjį kotletą, išaugintą iš gyvūnų kamieninių ląstelių.
„Manau, kad po 25 metų vyriausybės privers tradicinius mėsos gamintojus mokėti aplinkos mokestį“, - sako olandų profesorius. - Maždaug tas pats vyksta ir automobilių pramonėje. Pavyzdžiui, Vokietija paskelbė draudimą gaminti automobilius su vidaus degimo varikliais nuo 2030 m. Tai atveria kelią ekologiškesnėms elektrinėms transporto priemonėms. Tikiu, kad šių dienų vaikai išgyventų tą dieną, kai bus draudžiama auginti skerdžiamus gyvūnus. Tai įvyks po 50–60 metų. Tačiau ir dabar tradicinę mėsą galima parduoti su užrašu ant pakuotės: „Gaminant šį produktą, gyvūnas nukentėjo ir buvo nužudytas“.
Nuotrauka: kp.ru
Kokie kiti alternatyvūs maisto gamybos būdai vystosi pasaulyje?
Baltymai iš bakterijų
Šį metodą išrado suomių mokslininkai iš Lapenrantos technologijos universiteto ir VTT techninių tyrimų centro. Jis pagrįstas specialių vandenilio bakterijų auginimu biologiniame reaktoriuje. Tai yra mikroorganizmai, kurie naudoja anglį kaip statybinę medžiagą ląstelėms. Čia pilna atmosferos anglies dioksido. Norint įsisavinti anglį, vandenilio bakterijoms reikalingas energijos šaltinis - molekulinis vandenilis (neatsitiktinai jos buvo pavadintos šio cheminio elemento vardu). Bet jis nebeguli ant kelio. Bet jis susidaro bioreaktoriuje, kur vanduo, veikiamas elektros, skyla į deguonį ir vandenilį, taip mėgstamą šių bakterijų. Dėl to ląstelių masė pradeda augti, o aparate susidaro maistinių medžiagų sultinys. Tada tirpalas filtruojamas, džiovinamas ir tiekiamas kaip balti milteliai.
BTW
Nieko neįtardamas, kiekvienas žmogus per savo gyvenimą suvalgo vidutiniškai 5 kilogramus vabzdžių, apskaičiavo Baltarusijos valstybinio universiteto Biologijos fakulteto Zoologijos katedros docentas entomologas Olegas Borodinas. Lervos, amarai, vabalai ir kirminai daugiausia patenka į mūsų organizmą kartu su vaisiais ir daržovėmis.
Ar norėtumėte šitburgerio?
Japonų mokslininkas Mitsuyuki Ikeda iš Okayamos laboratorijos ėmėsi šios nemalonaus kvapo mokslinės temos. Jam pavyko sintetinti mėsą iš žmogaus atliekų. Iš pradžių Tokijo kanalizacijos įmonės užsakymu jis tyrė miesto atliekų šalinimo problemas. Tyrimų metu „Ikeda“kanalizacijos dumble rado bakterijų, kurios išmatas pavertė baltymu. „Ikeda“iš rudos masės išskyrė grynus baltymus, pagardintus dažais, kvapiosiomis medžiagomis ir iš Vladimiro Voinovičiaus giriamo „antrinio produkto“gavo kitos rūšies dirbtinę mėsą. Japonai pakrikštijo šitburgeriu. Jo maistinė vertė yra 63% baltymų, 25% angliavandenių, 3% riebalų ir 9% mineralų.
Nuotrauka: kp.ru
YAROSLAVAS KOROBATOVAS