Katere metode pridelave umetnega mesa znanstveniki predlagajo za premagovanje prehranske krize
So vam všeč rumeni kebabi, sočni goveji zrezki in aromatični vroči kotleti? Za vas imamo dve novici. Slaba novica je, da v bližnji prihodnosti ne bo dovolj mesa za vse. Danes človeštvo vsako leto poje več kot 66 milijard živali.
Hrana prihodnosti: žal za ptico …
Koliko živih bitij je potrebnih za prehrano človeštva med letom:
Foto: kp.ru
Sodeč po dinamiki v naslednjih 30-50 letih, da bi nahranili lačna usta, bo treba to številko podvojiti, saj je treba zadovoljiti apetite držav v razvoju, kjer prihaja do eksplozije prebivalstva. Ko so Kitajci pod vodstvom Mao Zedonga gradili svetlo prihodnost, so na leto prejeli povprečno 4 kilograme mesa na osebo (približno 11 gramov na dan). Danes vsak od 1 milijarde 379 milijonov prebivalcev Nebesnega cesarstva praži, kuha in duši v povprečju 55 kilogramov mesa na leto. Obstaja pa tudi prebivalstvo Indije, ki je po številu praktično prehitelo kitajske tovariše. In vsi sanjajo, da bi nadoknadili porabo dobrot v Ameriki (Yankees v povprečju zaužijejo 120 kg mesa na leto) ali v Rusiji (73 kilogramov).
Nekdo na planetu pa bo vseeno moral zategniti pasove. Po mnenju znanstvenikov bodo zemeljski viri, če bodo razdeljeni na bratski način, zadostovali le za proizvodnjo 40 kilogramov mesa za vsakega od 7 milijard ljudi, ki živijo na Zemlji. Toda do leta 2060 se bo svetovno prebivalstvo povečalo za četrtino - na 9,5 milijarde!
Promocijski video:
Za navdušene mesojedce pa obstajajo dobre novice. Znanstveniki so se naučili gojiti meso iz epruvete, ki po okusu in hranilnih lastnostih nikakor ni slabše od naravnega mesa.
Kako nastaja umetno meso
Prihajajoča prehrambena kriza poskuša predvideti številne razvijalce umetnega mesa.
Večina proizvajalcev se odloči za gojenje umetnega mesa iz živalskih izvornih celic. To je seveda bolj human način pridelave beljakovin kot tradicionalna pridelava mesa. A vsaj eno žival bo treba žrtvovati. V idealnem primeru je videti tako: kravo ali odojka negujejo in negujejo, gojijo na ekološko čistih pašnikih in ji dajejo selektivno krmo. To se naredi zato, da dobimo elitno in čisto meso na celični ravni, nato pa žival "žrtvujemo". Njegove izvorne celice bodo postale material za gojenje na stotine ton mišične mase v posebnih bioreaktorjih. Celice dajo v toplo hranilno raztopino, kjer se bodo zelo hitro razmnoževale, dokler se ne bodo spremenile v nekakšne grudice mletega mesa.
Tehnologije različnih podjetij se razlikujejo le po odtenkih. Ameriško podjetje Memphis Meats na primer v bioreaktorjih ustvarja račje in piščančje meso z gojenjem celic iz embrionalnega seruma piščancev. Izraelski zagon SuperMeat se je zanesel na naraščajoča piščančja jetra. Mimogrede, SuperMeat je skupaj s še dvema izraelskima laboratorijema prejel resno pogodbo kitajske vlade. Oblasti Nebesnega imperija so tako "okusile" razvoj biokemikov, da so v razvoj izraelskih tehnologij za proizvodnjo umetnega mesa vložile 300 milijonov. A 300 milijonov je še vedno cvetja.
Foto: kp.ru
Zmagovalci "mesne" dirke bodo znižali nagrado v višini 729 milijard dolarjev - ta znesek je ocenjen na obseg svetovnega trga za proizvodnjo mesa. Toda vsi ustvarjalci svinjine, piščanca in drugih "frankenštajnov" se soočajo z enim neprijetnim problemom. Nastala beljakovinska hrana je zelo oddaljena po naravnem mesu. Dejstvo je, da je gojeno meso porozno in elastično, čeprav se v bioreaktorjih posnemajo enaki pogoji kot v telesu živega bitja.
Zdi se, da je težavo rešil zagon z imenom Impossible Foods, ki je dosegel največjo pristnost glede okusa. To je še posebej presenetljivo glede na to, da svoje "govedine" ne ustvarjajo iz živalskih celic, temveč iz rastlinskih materialov. Toda ustanovitelj podjetja, profesor biokemije, Patrick Brown, je razmišljal takole: pravo meso je zelo težko gojiti iz celic, ker gre za zelo zapleteno tkivo. Sestavljen je iz več deset tisoč mišičnih vlaken, krvnih žil, živcev, plasti maščobnega in vezivnega tkiva. To zapleteno snov je veliko lažje razgraditi na kemične elemente in jo nato poskusiti sestaviti iz surovin rastlinskega izvora. Veliki ljudje so verjeli v projekt:Med vlagatelji sta najbogatejši človek na planetu Bill Gates in najbogatejši poslovnež v Aziji, hongkonški poslovnež Li Kashin. Biokemiki iz Impossible Foods so porabili okus govedine v molekulah 5 let in 80 milijonov dolarjev. Preučevali so, zakaj je surovo meso skoraj brez okusa, ko pa ga položite v ponev, se kuhinja takoj napolni z mamljivimi aromami. Zakaj kos teletine zacvili v ponvi? Zaradi tega spremeni barvo po toplotni obdelavi. Katere snovi tvorijo vonj po blagovni znamki?Zakaj kos teletine zacvili v ponvi? Zaradi tega spremeni barvo po toplotni obdelavi. Katere snovi tvorijo vonj po blagovni znamki?Zakaj kos teletine zacvili v ponvi? Zaradi tega spremeni barvo po toplotni obdelavi. Katere snovi tvorijo vonj po blagovni znamki?
Foto: kp.ru
Na koncu se je izkazalo, da so ključna sestavina, ki daje mesu okus in teksturo, dragulji. Te spojine so del hemoglobina. Hemi vsebujejo atom železa in zahvaljujoč temu je kri lahko nasičena s kisikom. Mišična vlakna so še posebej bogata s temi spojinami. To so neke vrste gradniki, iz katerih je zgrajen živ organizem. Draguljev ne najdemo samo v živih organizmih, temveč tudi v rastlinah. Na primer v soji. Res je, odstotek hemov v rastlinskih tkivih je tisočkrat manjši kot v živalskih tkivih. Vendar pa so biokemiki našli precej poceni način za sintetiziranje "skrivne sestavine" iz soje. Ta rastlina vsebuje leghemoglobin - kompleksne beljakovine, ki imajo tudi sposobnost vezave kisika in imajo veliko strukturno podobnost s hemoglobinom. Znanstveniki to pripisujejo skupnemu evolucijskemu izvoru. Težava je bila v tem, da je za proizvodnjo toliko hema, ki je v enem kilogramu mišičnega tkiva, potrebno toliko soje, da proizvodnja še zdaleč ni donosna.
Foto: kp.ru
Vendar pa je Patrick Brown in njegovi kolegi uspeli to težavo premagati tako, da so si sposodili rešitev pri pivovarjih. Uporabili so isti postopek fermentacije, ki daje božansko penasto pijačo. Geni, odgovorni za proizvodnjo leghemoglobina v soji, so "posadili" kvasov sev Pichia pastoris, ki se v biotehnologiji uporablja za sintezo beljakovin. Nastalo maso dovajamo s hranilno raztopino in hem dobimo na izhodu že v industrijskih količinah.
Poleg tega so z uporabo rastlinskih analogov rekonstruirali vonj mesa.
"Ni težko ustvariti želenega vonja, le vedeti morate, v kakšnih razmerjih mešati kemikalije, ki ga tvorijo," pravi Stacey Simonic, kemik z univerze v Oregonu.
Hrana prihodnosti: zdaj v prodaji
Od leta 2016 je umetna govedina začela svoj zmagoviti pohod po ameriških gostinskih obratih. Okusite ga lahko v New Yorku, Las Vegasu, San Franciscu, Los Angelesu in Teksasu. V začetku tega leta je Impossible Foods odprl laboratorij za proizvodnjo govedine v industrijskem obsegu. Podjetje lahko sintetizira 454.000 kg umetnega mesa na mesec. Po besedah Patricka Browna je to dovolj za oskrbo 1000 restavracij z umetnimi hamburgerji. Prepričan je, da tistih, ki bi radi preizkusili radovednost, ne bo konec. Po mnenju foodiesov je edina razlika v tem, da hamburgerji iz Impossible Foods stanejo 12 dolarjev - dvakrat dražje.
Kako ljudi pri zdravi pameti in močnem spominu preplačati za hamburger na pol? Sistem trditev proizvajalcev je videti precej skladen. Apelirajo na najsvetlejša človeška čustva.
- Nakup hamburgerja iz sintetičnih beljakovin stori žlahtno dejanje - pomaga družbi! - pravi Patrick Brown, molekularni biolog. - Za ustvarjanje kilograma mesa potrebujemo 20-krat manj kmetijskih zemljišč in 4-krat manj vode. Hkrati se emisije toplogrednih plinov zmanjšajo za 8-krat.
Kako krave kvarijo zrak
- Zdi se, kakšno razmerje imajo krave do globalnih podnebnih sprememb. Toda znanstveniki so izračunali, da krava vsak dan poje približno 15-20 kilogramov trave.
- Med predelavo te zelene mase prebavni sistem živali sprosti 500 litrov metana na dan.
- Mesna industrija na splošno oddaja v ozračje 18 odstotkov toplogrednih plinov, ki jih proizvede človeštvo. Na približno enak način onesnažuje tudi zračni in cestni promet.
Tudi drugi pionir gibanja, nizozemski biokemik Mark Post z univerze v Maastrichtu, pritiska na zavest. Prav on je leta 2013 javnosti predstavil prvi kotlet na svetu, pridelan iz živalskih izvornih celic.
"Mislim, da bodo vlade čez 25 let prisilile tradicionalne proizvajalce mesa, da plačajo okoljski davek," pravi nizozemski profesor. - Približno enako se dogaja v avtomobilski industriji. Nemčija je na primer od leta 2030 napovedala prepoved proizvodnje avtomobilov z motorji z notranjim zgorevanjem. To utira pot bolj okolju prijaznim električnim vozilom. Verjamem, da bodo današnji otroci dočakali dan, ko bo prepovedano gojiti živali za zakol. To se bo zgodilo čez 50-60 let. Toda tudi zdaj lahko tradicionalno meso prodajamo z napisom na embalaži: "Med proizvodnjo tega izdelka je žival trpela in bila usmrčena."
Foto: kp.ru
Kateri drugi načini pridelave hrane se razvijajo v svetu?
Beljakovine iz bakterij
To metodo so izumili finski znanstveniki s Tehniške univerze Lappeenranta in Tehničnega raziskovalnega centra VTT. Temelji na gojenju posebnih vodikovih bakterij v biološkem reaktorju. To so mikroorganizmi, ki uporabljajo ogljik kot gradbeni material za celice. Poln je atmosferskega ogljikovega dioksida. Za asimilacijo ogljika vodikove bakterije potrebujejo vir energije - molekularni vodik (ni naključje, da so jih poimenovali po tem kemičnem elementu). A ne leži več na cesti. A nastane v bioreaktorju, kjer se voda pod vplivom elektrike razgradi v kisik in vodik, ki so jim te bakterije tako ljubke. Posledično začne celična masa naraščati in v aparatu nastane hranilna juha. Nato raztopino filtriramo, posušimo in postrežemo kot bel prah.
BTW
Ne da bi sumil, vsaka oseba v svojem življenju poje povprečno 5 kilogramov žuželk, je izračunal entomolog Oleg Borodin, izredni profesor na Oddelku za zoologijo Biološke fakultete Beloruske državne univerze. Ličinke, listne uši, hrošči in črvi vstopajo v naše telo predvsem skupaj s sadjem in zelenjavo.
Bi radi šitburger?
Japonski znanstvenik Mitsuyuki Ikeda iz laboratorija v Okayami se je lotil te smrdljive znanstvene teme. Uspelo mu je sintetizirati meso iz človeških odpadkov. Sprva ga je naročilo tokijsko kanalizacijsko podjetje in preučeval težave z odlaganjem komunalnih odpadkov. Med raziskovanjem je Ikeda v kanalizacijskem blatu našel bakterije, ki so iztrebke pretvorile v beljakovine. Ikeda je iz rjave mase izolirala čiste beljakovine, začinjene z barvili, aromami in dobila drugo vrsto umetnega mesa iz "sekundarnega izdelka", ki ga je pohvalil Vladimir Voinovich. Japonci so ga krstili šitburger. Njegova hranilna vrednost je 63% beljakovin, 25% ogljikovih hidratov, 3% maščob in 9% mineralov.
Foto: kp.ru
YAROSLAV KOROBATOV