Uživanje mesa v hrani je neetično do živali in vodi v znatno povečanje škodljivih emisij v ozračje, ki vplivajo na globalne podnebne spremembe. Ali se lahko to stanje spremeni? Ni verjetno, da bodo vsi ljudje na zemlji postali vegani, meso pa se lahko umetno goji iz živalskih matičnih celic. Torej je bila najdena pot? Da, pravijo znanstveniki. V resnici ne trdijo ekologi in tehnologi. Proizvodnja umetnega mesa je ekonomsko še vedno predraga - in nenavadno pušča obilen odtis ogljika kot gojenje običajnega mesa. Kljub temu pa podporniki novega izdelka ne izgubljajo upanja, da ga bodo na trg pripeljali v industrijskem obsegu.
Septembra so ruski proizvajalci sporočili, da se pridružujejo svetovnemu trendu "gojenega mesa". Po mnenju ideologov tega posla lahko namesto ubijanja živali zaradi mesa mišična vlakna v bioreaktorju iz matičnih celic gojijo v posebnem hranilnem mediju.
Ta izdelek je znan tudi kot "meso v epruveti" in "čisto meso". Slednji izraz pomeni, da bodo vaše pleskavice etično in okolju prijazne.
Post in njegovo meso
Zamisel o proizvodnji mesa v epruveti (natančneje v Petrijevi posodi) je prišla iz biomedicine: napredek v gojenju matičnih celic, 3D tiskanje organov so tudi navdihnili živilske tehnologe. Dejansko, če lahko tkivo gojimo v laboratoriju za presaditev, zakaj ga ne bi gojili za hrano?
Načelo gojenja mesa v poenostavljeni obliki ponavlja načelo gojenja katerega koli tkiva: matične celice se izolirajo iz vzorca živalskih mišic, ki se nato pomnožijo v posebnem hranilnem mediju, ki vsebuje hormone in rastne dejavnike, in jih prisilijo, da se ločijo v mišična vlakna.
Postopek kuhanja umetnega mesa v laboratoriju obrata za sestavine živil Ochakovo.
Promocijski video:
Vzorci umetnih mesnih celic v laboratoriju rastlin za živilske sestavine Ochakovo.
Podobni poskusi z namenom pridobivanja užitnega izdelka se v laboratorijih izvajajo že od 90. let prejšnjega stoletja, vendar je popularizacija ideje v veliki meri zasluga znanstvenika Marka Post z univerze v Maastrichtu (Nizozemska). Leta 2013 je novinarjem predstavil prvi burger z reznico, narejeno iz kravjih mišičnih celic, gojenih v njegovem laboratoriju.
Na predstavitvi je kotlet pripravil kuhar in ga slavnostno pojedli kulinarični kritiki. Sodeč po pregledih, je izdelek v vseh pogledih spominjal na "tradicionalno" meso, le da ni bil tako sočen. Leta 2015 je Post ustanovil Mosa Meat, podjetje, ki optimizira proizvodnjo mesa v laboratoriju z namenom, da izdelek proda na trg do leta 2021.
Prvo rezino so vzgojili v treh mesecih in ustvarjalce je stalo tristo tisoč dolarjev. Vendar pa je predstavitev spodbudila zanimanje podjetij in vlagateljev za "čisto meso", kar je privedlo do pojava številnih zagonskih podjetij, katerih cilj je racionalizirati postopek. Že leta 2017 so stroški mišičnih vlaken iz laboratorija znašali 5 tisoč dolarjev za kilogram, do danes pa je padel že nekajkrat več.
Po poročanju Forbesa trenutno na svetu vsaj 26 podjetij razvija "čisto meso", katerega cilj je dati izdelek na voljo množičnemu potrošniku.
Koliko stane gojenje
Predstavljajmo si, da želimo kos takega mesa iz nič. Najprej moramo opremiti laboratorij: kupiti centrifuge, mikroskop, laminarno škatlo za pretok za sterilno delo, avtoklav, CO2 inkubator za vzdrževanje potrebne koncentracije ogljikovega dioksida v izhodiščni kulturi in več bioreaktorjev različnih količin, da gojimo biomaso v različnih stopnjah "zrelosti".
Nato morate dobiti matične celice, iz katerih bo gojena kultura. Najbolje jih izoliramo iz mišičnega vzorca mlade živali (na primer tele novorojenčka) s posebno tehnologijo, ki vključuje lizo tkiv in selekcijo celic.
Znanstveniki, ki delajo na področju optimizacije tehnologije, razpravljajo o ustvarjanju biobanke matičnih celic, iz katere bo mogoče odvzeti vzorec, potreben za proizvodnjo - to naj bi nekoliko zmanjšalo stroške postopka.
Nadalje je treba celično kulturo gojiti v kulturni bučki in nato zaporedno gojiti v več bioreaktorjih z mešanjem in prezračevanjem v hranilnem mediju (če želimo resnično gojiti veliko celic). Po tem bo treba celice odstraniti iz bioreaktorja in jih posaditi na užitni oder (na primer iz kolagena), kar bo dalo izdelku videz kosa mesa.
Celoten postopek bo trajal približno 40 dni, med tem pa bo potrebno nadzorovati sterilnost postopka.
Shema predlaganega tehnološkega procesa gojenja mesa v laboratoriju.
Stroški hranilnega medija bodo predstavljali levji delež končnih stroškov končnega izdelka, pri proizvodnji pa ga bodo porabili v stotinah litrov. Analitiki ocenjujejo, da bodo stroški "čistega mesa" primerljivi s stroški tradicionalnega mesa, ko cena enega litra medija ne bo veliko višja od enega dolarja.
Medtem v najcenejši različici stane več kot tristo dolarjev na liter.
Kako optimizirati svoje okolje
Medij ima zapleteno sestavo in mora vsebovati zahtevane beljakovine, lipide, soli, aminokisline, vitamine in hormone. Razvijalci so si zadali nalogo, prvič, da se znebijo virov živalskega izvora (na primer fetalni telečji serum, ki se ga pogosto doda v medij, da se zagotovi želena sestava), in drugič, da medij postane čim cenejši.
Da bi to naredili, znanstveniki poskušajo zmanjšati število komponent, zbirajo gojišče iz rekombinantnih beljakovin (to je, proizvedenih v mikroorganizmih, kot sta E. coli in kvas) in iščejo primerne rastlinske sestavine.
Po izračunih strokovnjakov z Inštituta za dobro hrano je mogoče gojišče zmanjšati za 10 do 1000 krat, če je optimizirana proizvodnja rekombinantnih rastnih faktorjev - najdražjih komponent gojišča, brez katerih matične celice preprosto ne bodo rasle in se razlikovale.
Seznam sestavnih delov medija z navedenimi stroški za 20 tisoč litrov.
Obrat za živilske sestavine Ochakiv, o katerem je bilo govora na začetku članka, je poročal, da jih je prvi 40-gramski kos "mesa" stal 900 tisoč rubljev. V ta znesek ni bila vključena laboratorijska oprema, za katero so porabili še 9 milijonov rubljev.
Direktor podjetja Aleksander Savkov je potrdil, da so glavni stroški, povezani z gojenjem celic, padli na rastnem mediju. Res so v njegovem laboratoriju uporabili uvoženo okolje švicarske proizvodnje, ki se uporablja v biomedicini. Glavna prizadevanja tehnologov podjetja, tako kot njihovih tujih kolegov, bodo usmerjena v ustvarjanje poceni analog.
Tehnologi se soočajo z res težkimi nalogami, saj bo treba "čisto meso" gojiti v velikem obsegu - veliko večje, kot je v industriji, zdaj rastejo sesalne celice, ki se na primer uporabljajo za proizvodnjo protiteles.
Kaj je narobe s kravami
Poleg očitnega etičnega vidika (ubijanje živali) prisiljanje mnogih ljudi, da postanejo vegetarijanci, živinoreja povzroča znatno okoljsko škodo. Živinoreja prispeva 14,5 odstotka vseh emisij toplogrednih plinov v ozračje, pašniki in krmne rastline pa 80 odstotkov kmetijskih površin.
Hkrati živinoreja oskrbuje le 37 odstotkov prehranskih beljakovin. Prevladujoči toplogredni plini iz živine so metan iz goveda. Glede na pospešitev globalnega segrevanja je 28-krat nevarnejši od ogljikovega dioksida.
Kljub temu največji prispevek k emisijam ne prinaša živina sama, temveč postopki za njeno vzdrževanje - odstranjevanje gnoja, proizvodnja gnojil, oranje zemlje in pridelava krme. Po napovedih Organizacije ZN za prehrano in kmetijstvo se bo do leta 2050 povpraševanje po živinorejskih izdelkih povečalo za 70 odstotkov. Zdi se, da ta panoga resnično potrebuje optimizacijo.
Ta dejstva razvijalci "čistega mesa" uporabljajo, ko se obrnejo na vlagatelje za financiranje. Obljubljajo, da bo, če bo uspešen, delež "tradicionalnega" mesa na trgu v naslednjih 20 letih padel na 40 odstotkov, število govedi pa se bo zmanjšalo z ene milijarde in pol na nekaj deset tisoč.
Zlasti Mosa Meso trdi, da bo za njegovo proizvodnjo potrebno 99 odstotkov manj zemlje in 96 odstotkov manj vode kot običajne živine, emisije toplogrednih plinov pa se bodo zmanjšale za 96 odstotkov.
Čigava sled je slabša
Vendar znanstveniki že sprašujejo o brezpogojni prijaznosti okolja do mesa iz epruvete. Raziskovalci iz Oxforda so izračunali, kakšen odtis ogljika bo pustil proizvodnjo "čistega mesa" v bioreaktorju na hranilnem mediju, ki vsebuje cianobakterijski ekstrakt in rastne faktorje, proizvedene v celicah E. coli.
Izračuni niso vključevali samo dejavnikov, kot je proizvodnja gnojil za gojenje cianobakterij, ampak celo elektriko, porabljeno za sterilizacijo sestavnih delov gojišča. Model je bil sestavljen za tri lokacije z različnimi "stroški ogljika" za proizvodnjo električne energije - Tajsko, Španijo in Kalifornijo.
Rezultati so bili odvisni od tehnologije proizvodnje, in sicer od 1,7 do 25 kilogramov ekvivalenta ogljikovega dioksida na kilogram izdelka. Obenem so znanstveniki ocenili širjenje vrednosti ogljikovega odtisa za proizvodnjo kilograma govejega mesa na 28-43 kilogramov ekvivalenta CO2.
Primerjava vpliva dolgoročnega vpliva na globalno segrevanje tradicionalne proizvodnje govejega mesa (Švedska, Brazilija, ZDA) in gojenega mesa glede na različne scenarije (gojene). Diagram predvideva, da bo goveje meso nadomestilo goveje meso.
Čeprav je gojeno meso na prvi pogled resnično ekološko prednost pred govedino, avtorji dela spominjajo, da glavni prispevek k vrednosti ogljikovega govejega mesa izvira iz metana. Njegova življenjska doba v ozračju je 12 let, medtem ko ogljikov dioksid od tam ne gre nikamor. Tako je lahko dolgoročno gojeno meso zaradi svojega „čistega“prispevka ogljika celo bolj nevarno za globalno segrevanje.
Vendar pa Aleksej Kokorin, direktor podnebnega in energetskega programa Svetovnega sklada za prostoživeče živali (WWF), meni, da metana, ki ga v glavnem proizvajajo krave molznice, kratkoročno ne bi smeli odvreči. „Energija, ki nastane pri razpadanju metana, se na koncu nabere v zgornjih plasteh oceana. Posledica tega je med drugim povečanje pogostosti ekstremnih naravnih pojavov, na primer orkanskih vetrov - kar trenutno vidimo, komentira klimatologinja.
Prav tako je vredno upoštevati, da je proizvodnja govejega mesa v primerjavi z drugimi vrstami mesa najdražja. Proizvodnja kilograma piščanca nas stane približno pet kilogramov ekvivalenta CO2, kar je že precej primerljivo s proizvodnjo "čistega mesa", katerega ogljični odtis ni odvisen od tega, čigavo meso se goji v bioreaktorju.
Stroški kilograma kmetijskih proizvodov v ekvivalentu ogljika. Najnižje vrednosti so za korenovke, najvišje pa za govedino in jagnjetino.
Kaj je meso
Čisto meso še ni na trgu, vendar tradicionalni proizvajalci mesa že izvajajo ukrepe za zaščito svojih izdelkov pred konkurenti. Lani je ameriško govedarsko združenje zaprosilo Državni kmetijski inšpektorat (FSIS), da prepove, da bi bila vsa hrana, razen tiste, ki izvira neposredno iz živali, imenovana za meso.
Živinorejci se ne ukvarjajo samo z mišicami, ki jih gojijo v laboratoriju, temveč tudi z različnimi veganskimi rastlinskimi beljakovinskimi proizvodi, ki se tržijo kot nadomestki za meso. Za razliko od gojenega mesa so njihovi izdelki že na voljo v trgovinah in restavracijah.
Impossible Foods, ki ga je ustanovil profesor biokemije na Stanfordu Patrick Brown, je naredil veliko raziskav, da bi naredil izdelek, ki je v vsakem pogledu videti kot meso. Raziskovalci so spoznali, da hemoglobin (beljakovina, ki vsebuje heme v krvi) mesu daje številne lastnosti, in ga nadomestili s hemoglobinom v nogah, izoliranim iz vozličev na koreninah soje.
Za množično proizvodnjo "zelenjavnega mesa" je podjetje ustanovilo proizvodnjo rekombinantnega leghemoglobina v celicah kvasovk. Ameriška uprava za hrano in zdravila je že prepoznala kuhani hemoglobin v nogah kot varno živilo, in Impossible Burger, ki naj bi bil neločljiv od govejega mesa, je zdaj na voljo v več restavracijah v ZDA, vključno s priljubljeno verigo Burger King.
Podjetje Beyond Meat, ustanovljeno leta 2009, po vsem svetu prodaja rastlinske imitacije piščančjih nuggetov, govejih burgerjev in svinjskih klobas. Njihov razvoj izdelkov sta sponzorirala tudi Bill Gates in Tyson Foods Corporation. Papir burger temelji na izvlečku grahovih beljakovin, pa tudi riževih beljakovin, kokosovega olja, škroba, lecitina in drugih neživalskih sestavin.
Medtem ko so takšni izdelki še vedno osredotočeni na vegane, je "čisto meso" postavljeno kot popolna zamenjava za redno meso. Kljub temu pa je, sodeč po raziskavah, potencialni potrošniki približno enako razdeljen na dva tabora: nekateri so nad idejo navdušeni in celo pripravljeni preplačati, drugi pa izjavljajo, da ne bodo jedli ničesar, kar pridelajo v laboratoriju.
Tehnologi so seveda nekoliko zvit: za razliko od tradicionalnega kosa mesa, ki vsebuje maščobe in druge sestavine, za katere imajo mnogi radi okus žara, je gojeno meso "suha" mišica.
Regulativni organi so nad novim izdelkom še vedno sumljivi: po mnenju strokovnjakov lahko "čisto meso" zaradi proizvodne tehnologije vsebuje prevelike količine hormonov ali rastnih faktorjev, rastlinski hranilni medij pa lahko povzroči alergije pri potrošnikih.
Morate jesti manj
Glede na zgoraj opisane tehnološke težave in potrebo po postopkih certificiranja izdelka je malo verjetno, da bomo v bližnji prihodnosti poskusili "čisto meso". Medtem ko rastlinski simulatorji mesa vstopajo na rastoči azijski trg, znanstveniki potrjujejo, da so diete, ki temeljijo na rastlinah, resnično najbolj trajnostne.
Zadnje poročilo IPCC ocenjuje, da emisije toplogrednih plinov iz vse hrane na planetu predstavljajo približno 30 odstotkov vseh emisij. Hkrati, če človeštvo popolnoma preide na vegansko prehrano, se lahko delež emisij hrane zmanjša za 15-20 odstotkov. Tudi če preidete na sredozemsko prehrano, ki vsebuje dovolj mesa in rib, se bodo emisije opazno zmanjšale, «pravi Aleksej Kokorin.
Postopek kuhanja umetnega mesa v laboratoriju obrata za sestavine živil Ochakovo.
Če se oddaljite od tradicionalnega mesa in mlečnih izdelkov, boste kmetijska zemljišča zmanjšali za 75 odstotkov, hkrati pa bodo imeli še vedno dovolj hrane za vse, je pokazala nedavna študija, objavljena v Science.
Za tiste, ki živalskih proizvodov niso pripravljeni v celoti izpustiti in preiti na sojine beljakovine, Nature priporoča še vedno zelo trajnostno fleksibilno prehrano, ki vsebuje nekaj piščanca, rib in jajc.
Vendar statistični podatki kažejo, da v razvitih državah vsaj tretjino hrane odvržejo in prebivalstvo hitro pridobiva na teži, zato je prvi korak v boju proti podnebnim spremembam lahko preprosto pravilo "jesti manj" - ne glede na vse.
Daria Spasskaya
