Искусственное мясо резко подешевело. Как делают искусственное мясо Мясо выращенное в лабораторных условиях

Кусок говядины весом около 140 граммов в лаборатории Университета города Маастрихт (Нидерланды) вырастил профессор Марк Пост (Mark Post). Финансирование проекта в размере 250 000 евро осуществил Сергей Брин (Sergey Brin) - американский предприниматель и ученый в области вычислительной техники, информационных технологий, сооснователь интернет-корпорации Google и один из инвесторов компании Space Adventures, которая занимается организацией полетов космических туристов к МКС. Одной из причин своего интереса к выращиванию искусственного мяса Брин называет жестокое обращение с коровами на фермах. Кроме того, он не сомневается, что будущее – за новой технологией; по его словам, это преобразит мир и пойдет на пользу экологии. Профессор Пост, в свою очередь, поясняет: содержание парнокопытных жвачных животных крайне неэффективно. На каждые 15 граммов животного белка, которые человек получает от коров, расходуется 100 граммов растительного белка. В результате пастбища занимают около 30% полезной площади планеты, тогда как на сельскохозяйственные угодья, снабжающие людей пищей, приходится лишь 4%. Кроме того, коровы выделяют немало метана, что вредит окружающей среде. И, наконец, по прогнозам ученых, к 2060 году численность населения на Земле увеличится с нынешних 7 миллиардов до 9,5 миллиарда человек, а спрос на мясо к этому времени вырастет вдвое. Поэтому только создание альтернативной пищевой технологии сможет избавить человечество от голода. Современные исследования по получению искусственного мяса возникли из экспериментов НАСА, пытающейся найти более совершенные способы долгосрочного питания для астронавтов в космосе. Метод был одобрен управлением по контролю качества продуктов и лекарств США (FDA) в 1995 году. Эксперименты проводило множество ученых, но до сих пор никто не был готов вынести их результаты на суд и вкус обычного потребителя. Исследования профессора Поста начались с синтеза мяса мышей, затем сырьем для эксперимента стали свиньи, и, в конечном итоге, белковые волокна для порции искусственного мяса были выращены из стволовых клеток коровы. Дегустация революционного угощения состоялась в Лондоне в режиме пресс-конференции. Из искусственного мяса с добавлением туда яичного порошка, соли и панировочных сухарей была приготовлена котлета. Кроме того, были использованы шафран и сок свеклы – для придания «мясу из пробирки» более натурального цвета. Один из добровольных дегустаторов, диетолог Ханни Рутцлер (Hanni Rützler), отметила, что хотя по вкусу котлета и напоминает мясную, но значительно менее сочная. Второй дегустатор, профессиональный кулинарный критик Джош Шонвальд (Josh Schonwald) согласился, что по текстуре продукт на мясо похож, однако именно отсутствие жира создает отличный от говядины вкус. Марк Пост считает, что вкусовые недостатки искусственного мяса будет возможно устранить в течение следующих 10 лет, после чего «мясо из пробирки» сможет поступать на прилавки.

Помню когда я учился в институте времена были достаточно "гоолдные", а стипендии хватало, чтобы 2 раз в месяц съездить домой (Белгород-Старый Оскол). Так вот, в те времена популярно было "мясо" из сои. И сейчас наверное продается, я не замечаю, а тогда активно покупали пакетики с сухой смесью, которую замачиваешь, лепишь из нее котлеты и жаришь - получаются мясные котлеты без мяса. Мне вкус нравился, прикольно так. Я не большой фанат и ценитель мяса.

Судя по динамике в ближайшие 30−50 лет, чтобы накормить голодные рты, эту цифру нужно будет увеличивать вдвое, поскольку необходимо удовлетворять аппетиты развивающихся государств, где наблюдается демографический взрыв. Когда китайцы при Мао Цзэдуне строили светлое будущее, им в среднем в год доставалось 4 килограмма мяса на человека (примерно 11 грамм в сутки). Сегодня каждый из 1 миллиарда 379 миллионов жителей Поднебесной жарит, варит и тушит в среднем уже 55 килограммов мяса в год. А ведь есть еще и население Индии, которое по численности практически настигло китайских товарищей. И все они мечтают догнать по потреблению деликатесов Америку (янки в среднем поглощают 120 кг мяса в год) или Россию (73 кило).

Однако кому-то на планете все равно придется затягивать пояса. По подсчетам ученых, если делить по-братски, то ресурсов Земли хватит только для производства 40 килограмм мяса на каждого из 7 миллиардов людей, населяющих Землю. А ведь к 2060 году население планеты вырастет на четверть — до 9,5 миллиардов!

Впрочем, для заядлых мясоедов есть и хорошая новость. Ученые научились выращивать мясо из пробирки, которое по вкусовым и питательным свойствам ничем не уступает натуральному.

Как делают искусственное мясо

Грядущий продовольственный кризис стараются предвосхитить множество разработчиков искусственного мяса.

Большинство производителей предпочитают выращивать искусственное мясо из стволовых клеток животных. Это, конечно, более гуманный способ производства белка, нежели традиционное мясное производство. Но, как минимум, одним животным придется пожертвовать. В идеале выглядит это так: корову или поросенка холят и лелеют, содержат на экологически чистых пастбищах, дают отборные корма. Это делается для того, чтобы получить элитное и чистое на клеточном уровне мясо, затем зверушку «приносят в жертву». Его стволовые клетки станут материалом для выращивания сотен тонн мышечной массы в специальных биореакторах. Клетки поместят в теплый питательный раствор, где они будут очень быстро размножаться, пока не превратятся в некое подобие комочков фарша.

Технологии разных компаний различаются только в нюансах. Например американская фирма Memphis Meats создает в биореакторах мясо утки и курицы, культивируя клетки из эмбриональной сыворотки птенцов. Израильский стартап SuperMeat сделал ставку на выращивание куриной печенки. Кстати, SuperMeat, наряду с двумя другими израильскими лабораториями, получил серьезный контракт от правительства Китая. Власти Поднебесной настолько «распробовали на вкус» разработки биохимиков, что вложили 300 миллионов в развитие израильских технологий производства искусственного мяса. Но 300 миллионов это еще цветочки.

Победители «мясной» гонки будут пилить приз в 729 миллиардов долларов — в эту сумму оценивается объем мирового рынка производства мяса. Но все создатели свиных, куриных и иных «франкенштейнов» сталкиваются с одной неаппетитной проблемой. Белковая еда, которая получается на выходе, по вкусу очень отдаленно напоминает натуральное мясо. Дело в том, что, хотя в биореакторах имитируются такие же условия, как внутри тела живого существа, культивированное мясо получается пористым и эластичным.

Решить проблему, похоже, удалось стартапу под названием Impossible Foods, который добился наибольшей аутентичности по вкусовым параметрам. Это особенно удивительно, учитывая, что свою «говядину» они создают не из клеток животных, а из растительных материалов. Но основатель компании профессор биохимии Патрик Браун рассуждал следующим образом: настоящее мясо очень сложно вырастить из клеток, потому что это очень сложная ткань. Она состоит из десятков тысяч мышечных волокон, кровеносных сосудов, нервов, прослоек жировой и соединительной тканей. Гораздо проще разложить эту сложную материю на химические элементы и потом попробовать собрать воедино из сырья растительного происхождения. В проект поверили большие люди: среди инвесторов фигурируют самый богатый человек планеты Билл Гейтс и самый состоятельный бизнесмен Азии гонконгский предприниматель Ли Кашин. Биохимики Impossible Foods потратили 5 лет и 80 миллионов долларов на то, чтобы разложить вкус говядины на молекулы. Они изучали, почему сырое мясо практически безвкусно, но стоит кинуть его на сковородку, как кухня тут же наполняется соблазнительными ароматами. Почему кусок телятины шипит на сковородке. Из-за чего меняет цвет после термической обработки. Благодаря каким веществам образуется фирменный запах.

В итоге выяснилось, что ключевым компонентом, который дает мясу вкус и текстуру, являются гемы. Эти соединения входят в состав гемоглобина. В гемах содержится атом железа, и благодаря этому кровь способна насыщаться кислородом. Особо богаты этими соединениями мышечные волокна. Это своего рода кирпичики из которых строится живой организм. Гемы содержатся не только в живых организмах, но и в растениях. Например, в сое. Правда, процентное содержание гемов в тканях растений в тысячи раз меньше, чем в тканях животных. Однако биохимики нашли достаточно дешевый способ синтезировать «секретный ингредиент» из сои. В этом растении содержится леггемоглобин — сложные белки, которые так же обладают способностью связывать кислород и имеют большое структурное сходство с гемоглобином. Ученые объясняют это общим эволюционным происхождением. Проблема заключалась в том, что для производства такого количества гема, который содержится в одном килограмме мышечной ткани, необходимо настолько много сои, что производство никак не вписывается в рамки рентабельности.

Однако Патрику Брауну и его коллегам удалось справится с этой проблемой, позаимствовав решение у пивоваров. Они использовали тот же процесс брожения, в результате которого на свет появляется божественный пенный напиток. Гены, отвечающие за производство в сое леггемоглобина, «подсадили» штамму дрожжей Pichia pastoris, которые в биотехнологиях применяют для синтеза белков. Полученную массу подкармливали питательным раствором и на выходе получили гем уже в промышленных объемах.

Кроме того, они реконструировали запах мяса, используя растительные аналоги.

— Сделать нужный запах совсем нетрудно, надо только знать, в каких пропорциях смешать химические вещества, из которых он состоит, — говорит Стейси Симонич, химик из Университета штата Орегон.

Продукты питания будущего: уже в продаже

С 2016 года искусственная говядина начала свое триумфальное шествие по заведениям американского общепита. Его можно попробовать в Нью-Йорке, Лас-Вегасе, Сан-Франциско, Лос-Анджелесе и Техасе. В начале этого года Impossible Foods открыла лабораторию по производству своей «говядины» в промышленных масштабах. Предприятие способно синтезировать 454 000 кг искусственного мяса в месяц. По словам Патрика Брауна, этого достаточно, чтобы обеспечить искусственными бургерами 1000 ресторанов. Он уверен, что от желающих попробовать диковинку не будет отбоя. Как утверждают гурманы, отличие только в том, что бургеры от Impossible Foods стоят 12 долларов — в два раза дороже обычных.

Как заставить людей, находящихся в здравом уме и твердой памяти, переплачивать за бургер вдвое? Система аргументов производителей выглядит достаточно стройно. Они апеллируют к самым светлым человеческим чувствам.

— Покупая гамбургер из синтетического белка, человек совершает благородный поступок — он помогает обществу! — считает Патрик Браун, специалист по молекулярной биологии. — Чтобы создать килограмм мяса, нам требуется в 20 раз меньше сельхозугодий и в 4 раза меньше воды. При этом в 8 раз сокращаются выбросы парниковых газов.

Как буренки портят воздух

— Казалось бы, какое отношение коровки имеют к глобальному изменению климата. Но ученые подсчитали: каждый день корова съедает примерно 15−20 килограмм травы.

— Во время переработки этой зеленой массы пищеварительная система животного ежедневно выделяет 500 литров метана.

— В целом мясная промышленность выбрасывает в атмосферу 18 процентов парниковых газов, производимых человечеством. Примерно так же загрязняет воздух и автомобильный транспорт.

На сознательность давит и другой пионер движения — голландский биохимик Марк Пост из Университета Маастрихта. Именно он в 2013 году представил публике первую в мире котлету, выращенную из стволовых клеток животного.

— Я думаю, уже через 25 лет правительства заставят производителей традиционного мяса платить экологический налог, — утверждает голландский профессор. — Примерно то же самое происходит и в автомобильной промышленности. Например, Германия объявила о запрете производства машин с двигателями внутреннего сгорания с 2030 года. Так расчищается путь более экологичным электромобилям. Считаю, нынешние дети доживут до того дня, когда будет запрещено выращивать животных на убой. Произойдет это через 50−60 лет. Но уже сейчас традиционное мясо можно продавать с надписью на упаковке: «При производстве этого продукта страдало и было убито животное».

Какие еще альтернативные способы производства еды развиваются в мире

Белок из бактерий

Этот метод придумали финские ученые из Технологического университета Лаппеенранты и Технического исследовательского центра VTT. Он основан на выращивании в биологическом реакторе специальных водородных бактерий. Это микроорганизмы, которые в качестве строительного материала для клеток используют углерод. Его полным-полно в атмосферном углекислом газе. Чтобы усваивать углерод, водородным бактериям нужен источник энергии — молекулярный водород (не случайно их назвали в честь этого химического элемента). А вот он уже на дороге не валяется. Зато он образуется в биореакторе, где вода под воздействием электричества разлагается на кислород и водород, такой любимый этими бактериями. В итоге клеточная масса начинает расти и в аппарате образуется питательный бульон. Затем раствор фильтруют, сушат и подают к столу в виде порошка белого цвета.

КСТАТИ

Сам того не подозревая, каждый человек в среднем съедает за свою жизнь 5 килограммов насекомых, подсчитал энтомолог Олег Бородин, доцент кафедры зоологии биологического факультета Белорусского государственного университета. Личинки, тля, жуки и червяки попадают в наш организм в основном вместе с фруктами и овощами.

Шитбургер не желаете?

Этой дурнопахнущей научной темой занялся японский ученый Мицуюки Икеда из лаборатории Окаяма. Ему удалось синтезировать мясо из человеческих отходов. Изначально по заказу компании, обслуживающей канализацию Токио, он изучал проблем утилизации городских отходов. В ходе исследований Икеда обнаружил в канализационном иле бактерии, которые перерабатывали экскременты в протеин. Икеда выделил из коричневой массы чистый белок, приправил красителями, вкусовыми добавками и получил из «вторичного продукта», воспетого Владимиром Войновичем, еще один вид искусственного мяса. Японцы окрестили его шитбургером. Вот его пищевая ценность: 63% белков, 25% углеводов, 3% жиров и 9% минералов.

А знали ли вы, что одно время активно разрабатывали

И здесь прикладная наука и бизнес объединены общей целью. Ученые разных стран мира с помощью проведения исследований и практических опытов отвечают на запросы сообществ производителей и потребителей, представляя конкретный результат своей деятельности.

Так, существенных прорывов за последнее время удалось достичь в области выращивания мяса в лабораторных условиях. В частности, голландские ученые научились получать синтетические мышцы из стволовых клеток животных, при этом они уверены, что очень скоро смогут вырастить мясо в пробирке. Массовое производство сосисок, гамбургеров и прочего из такого мяса может начаться примерно через десять лет.

Подобные исследования уже не первый год проводятся и в России, но успехом они пока не увенчались.

Квадратным бифштексам быть!

«Лабораторное» мясо по своей питательной ценности практически не уступает обычному продукту, при этом отличается от толстого сочного стейка - это будет нечто совершенно новое.

Более того - специалисты в этой сфере убеждают, что искусственное мясо будет более безопасным и появится возможность выращивать мясо с заданными характеристиками.

Благодаря новой технологии его состав, аромат, цвет и функциональность могут лучше контролироваться, а сфера возникновения болезней, полученных пищевым путем, существенно уменьшится.

«У нас появится возможность получать функциональную, натуральную пищу. Кроме того, мы сможем выращивать мясо на заказ», - подчеркивают они.

Вы желаете кусок пожирнее или постный? Хотите свинину или ягненка? Какой формы мясо предпочитаете? Сделать его квадратным, треугольным, круглым, пирамидальным? Любая задача легко выполнима! Ведь ученые смогут программировать те или иные параметры по вашему желанию!

Кроме того, технология выращивания искусственного мяса не подразумевает применения методов генетической инженерии - естественные и генномодифицированные клетки растут совершенно одинаково.

Конечно, далеко не все люди готовы сразу поверить в безопасность лабораторного мяса. Исследователи предупреждают, что какое-то время они будут сомневаться, является ли это мясом в его обычном понимании.

Между тем результаты опроса населения за рубежом показывают, что большинство респондентов будут положительно относиться к продуктам, изготовленным из такого мяса.

Ни одно животное не пострадало

Летом этого года результаты масштабных экспериментов, проводившихся с октября 2011 года в рамках программы Cultured Beef в Маастрихтском университете Голландии главой факультета сердечно-сосудистой физиологии, профессором Марком Постом и его коллегами, были представлены в Лондоне.

Для выращивания мышечной ткани профессор Пост решил брать не эмбриональные клетки, развитие которых может быть непредсказуемым, а миосателлиты. Это стволовые клетки, которые присутствуют в мышцах млекопитающих и становятся мышечной тканью в результате интенсивных физических нагрузок. После того, как в питательном растворе из миосателлитов вырастали полноценные клетки, из них начали формировать мышечные волокна. Для этого клетки помещали в специальные водорастворимые полимерные каркасы, которые не только соединяли их, но и механическим путем обеспечивали волокнам состояние напряжения, что заставляло ткань разрастаться.

На начальном этапе ученые для «упражнения» мышечных волокон применяли также электростимуляцию, но вскоре было замечено, что она не приносит желаемого эффекта. К тому же процедура была признана слишком дорогой для промышленного производства.

Волокна мышечной ткани получились довольно короткими, иначе могли возникнуть сложности со снабжением клеток питательными веществами и кислородом. Эту проблему еще предстоит решить, создав доработанный аналог системы кровоснабжения. Возникли трудности и с созданием жировой ткани, но ученые уверяют, что в будущем сумеют их устранить.

В итоге экспериментаторы получили гамбургер, содержащий около 140 граммов культивированного мяса из 20 тысяч мышечных волокон. Цвет и вкус продукта пока далеки от привычных, отмечается отсутствие жира и сухость мяса. Чтобы придать лабораторной говядине обычный товарный вид, перед приготовлением ее подкрасили соком свеклы и шафраном.

Несмотря на то, что первый опыт не вызвал особенного восторга, ученые весьма воодушевлены. Как минимум, удалось доказать, что люди способны искусственно создать мясо, пригодное для еды. По мнению участников проекта, синтезированное мясо - неизбежное будущее, и ни одно животное при этом не пострадает!

«Мы показали, как это происходит, теперь предстоит привлечь спонсоров и работать над совершенствованием технологии, - подчеркивает Марк Пост. - И конечно, нужен мясокомбинат, который первым освоит ее коммерческое использование».

Кстати, организация PETA («Люди за ответственное обращение с животными») предложила приз в размере одного миллиона долларов первой компании, которая поставит синтетическое мясо в магазины минимум шести американских штатов к 2016 году.

Мясо «in vitro» спасет мир

Идея создания мяса в лаборатории, а фактически выращивание мышечных тканей животного вместо того, чтобы заменять их соей или другими источниками белка, обсуждается уже не одно десятилетие. Аргументов в ее пользу много - в первую очередь преодоление угрозы мирового голода в будущем, защита животных и окружающей среды.

«Накормить мир - это сложная задача. Я думаю, люди даже не понимают, какое влияние потребление мяса оказывает на нашу планету, - заявил Кен Кук, один из инициаторов проекта Cultured Beef и основатель влиятельной американской экологической организации EWG. - Порядка 18% парниковых газов производит мясная промышленность. В общей сложности мы расходуем около 1 900 литров воды, чтобы получить всего полкило мяса. В США 70% антибиотиков потребляются не людьми, а животными, которых разводят на крупных фермах и держат в чрезвычайной тесноте. Употребляя в пищу такое мясо, человек подвергает себя опасности: у него могут развиться онкологические заболевания или серьезные заболевания сердца - риск повышается на 20% из-за тех веществ, которые содержатся в животном жире. Кроме того, 70% плодородных земель в США используются для обеспечения пищей крупного рогатого скота. Если бы эту землю использовали для выращивания овощей и фруктов, мы могли бы накормить больше людей и обеспечить для них более здоровое питание. К 2050 году потребление мяса в мире удвоится. Мы просто больше не можем продолжать делать то же, что и сейчас. Остается только изменить способы производства мяса».

Как рассказала заместитель директора по научной работе ВНИИМП, доктор технических наук, профессор Анастасия Семенова, к 2050 году прогнозируется рост населения земли до 9,1 млрд людей, основная часть которого придется на развивающиеся страны. Для того чтобы прокормить себя, человечеству придется увеличить производство продуктов питания на 70% и более, а общее производство мяса должно достичь 470 млн тонн, что на 200 млн тонн выше сегодняшних показателей. «Учитывая постоянный рост урбанизации и уровня доходов населения, производство мяса в пробирке для мясоперерабатывающей промышленности представляет несомненный интерес, - подчеркнула она. - Например, такой вид мяса может быть более привлекательным при изготовлении реструктурированных продуктов. Одними из первых предприятий, которые смогут использовать мясо «из пробирки», будут рестораны быстрого питания. Кроме того, применение данной технологии позволит сократить количество отходов, выбросов СО2 в атмосферу и разрешить этические вопросы, возникающие при убое животных».

Действительно, преимущества искусственного мяса перед натуральным очевидны:

1. Безопасность. Мясо из пробирки будет абсолютно чистым. Это практически полностью исключает опасность заражения людей птичьим и свиным гриппом, бешенством, сальмонеллами. В мясе можно будет регулировать жирность, что снизит количество сердечных заболеваний.

2. Экономия. Для производства 1 кг домашней птицы, свинины и говядины нужно 2, 4 и 7 кг зерна соответственно. Не говоря уже о времени, потраченном на выращивание скота. Очевидно, что ни о какой экономии и экономичности речь в этом случае не идет.

В лабораторных условиях мяса можно будет выращивать столько, сколько нужно для потребления, и ни граммом больше. Это позволит экономить природные ресурсы и корма, необходимые для выращивания животных и птиц.

Согласно представленным в 2011 году расчетам ученых из Оксфордского и Амстердамского университетов Ханны Л. Туомисто и М. Йоста Тейшейра ди Маттуш, в будущем технология выращивания мяса «in vitro» обеспечит снижение расхода энергии на единицу продукции на 35-60% и уменьшение площади земли, необходимой для производства, на 98%.

3. Экология. Многие подвергают критике общую стоимость традиционных сельскохозяйственных методов, используемых для выращивания сельскохозяйственных животных. Если посмотреть на ресурсоемкость всего, что необходимо для создания гамбургера, то это равнозначно экологическим последствиям после крушения поезда.

Традиционное животноводство сильно влияет на скорость глобального потепления. Исследование 2011 года, опубликованное в журнале Environmental Science and Technology, показывает, что полномасштабное производство искусственно культивируемого мяса могло бы значительно сократить расходы воды, пахотной земли и энергии, выбросы метана и других парниковых газов по сравнению с обычным выращиванием и забоем скота. В целом, по словам Марка Поста, синтетическое мясо может снизить воздействие на окружающую среду до 60%.

При этом в ближайшей перспективе экологические аргументы будут лишь набирать силу - с ростом среднего класса в Китае и других странах спрос на мясо увеличивается.

4. Гуманность. Группы защиты животных, в том числе организация PETA, с готовностью поддержали идею создания мяса в лабораторных условиях, поскольку его производство исключает эксплуатацию и убийство скота и птицы.

«Вместо того чтобы убивать миллионы и миллиарды животных, как это происходит сейчас, мы могли бы просто клонировать несколько клеток, чтобы сделать гамбургеры или отбивные», - говорит Ингрид Ньюкирк, президент и соучредитель PETA.

5. Коммерческая выгода. Искусственное мясо будет иметь преимущества по сравнению с обычным, в том числе по стоимости. Как и любая другая технология, в стадии промышленного производства себестоимость должна со временем снизиться до коммерчески выгодной. Если процесс выстроить эффективно, нет никаких причин не удешевить продукт - это можно сделать с помощью соответствующих материалов, процесса переработки и автоматизации.

Правда пока что процесс выращивания одного гамбургера из коровьих стволовых клеток стоит сотни тысяч долларов или евро (по данным на 2010 год - 1 млн долларов за 250 г), но скоро все может измениться. Поскольку цена на корма для животных постоянно растет, а удельные затраты на выпуск свинины и говядины оказываются слишком большими, участникам отрасли в скором времени придется пересмотреть способы производства мяса и их эффективность.

В результате буквально через несколько лет на предприятиях начнется внедрение технологий искусственного выращивания мяса, и новый продукт составит достойную конкуренцию традиционному варианту.

Развитие и внедрение технологий искусственного выращивания мяса позволит решить сразу несколько проблем:

• обеспечить снижение затрат на производство мяса;
• сократить ущерб, наносимый скотоводством окружающей среде;
• содействовать решению продовольственной проблемы в развивающихся странах;
• решить этические проблемы людей, считающих неприемлемым забой скота и вынужденных по этой причине быть вегетарианцами.

Откуда у мяса ноги растут

«Отцом» и главным вдохновителем технологии получения «мяса из пробирки» неофициально считается голландский ученый Виллем ван Элен. В годы Второй мировой войны он несколько лет провел в японском плену, постоянно страдая от нехватки пищи, и по всей видимости, это обстоятельство пробудило в нем дальнейший интерес к данной теме.

Похожие исследования проводились и в США, где НАСА финансировало эксперименты по выращиванию из стволовых клеток мышечных волокон рыб и мышей. Но контролировать развитие мышечных волокон коровы оказалось намного сложнее, а полномасштабный эксперимент, в ходе которого можно было бы получить целую котлету, стоил слишком дорого.

В 2011 году глава факультета сердечно-сосудистой физиологии Маастрихтского университета Голландии Марк Пост смог начать работу в данной области благодаря вложениям основателя Google Сергея Брина, который потратил на проект Cultured Beef 325 тысяч долларов. Миллиардер известен своей страстью к интересным высокотехнологичным проектам, к тому же он является одним из организаторов Cultured Beef.

По некоторым данным, не остались в стороне и компании-гиганты Microsoft и PayPal, которые после успешной дегустации стейка этим летом решили вложить немалые средства в перспективный проект по созданию первой партии деликатеса, выращенного из стволовых клеток.

Выращенное в лабораториях мясо начнут подавать в ресторанах Калифорнии уже в этом году. К 2020-му оно станет дешевле обычного, и на него начнут переключаться крупные сети фастфуда, а дальше дело дойдет до супермаркетов. Об этом заявила компания JUST, один из передовых разработчиков «мяса из пробирки». На это же рассчитывают Билл Гейтс, Сергей Брин, Ричард Брэнсон и многие другие инвесторы в технологию.

Аппетитно?

В 2008-м производство в лаборатории куска говядины весом 250 грамм обходилось в $1 млн. В 2013-м бургер, выращенный в Лондоне ради эксперимента, стоил $325 тысяч. Сейчас его цена упала до $11. В ближайшие несколько лет искусственное мясо гарантированно станет дешевле натурального. Зачем нам это надо, как ученые выращивают «Мясо 2.0», какой у него вкус и почему эта технология изменит наш мир.

Что не так с нынешним мясом?

Свинина, говядина, курятина. Вкусные и естественные продукты, к которым мы привыкли. Но, к сожалению, долго так продолжаться не может.

Первая, главная причина – глобальное потепление. Одна корова за год «выпускает» от 70 до 120 кг метана. Метан – один из парниковых газов, как и углекислый газ (CO2). Но его негативное влияние на климат в 23 раза сильнее. То есть, 100 кг метана от коровы – эквивалент 2300 кг диоксида углерода. Это примерно 1000 литров бензина. С машиной, потребляющей 8 литров на 100 км, можно каждый год проезжать 12 500 км, и только тогда вы сравняетесь во влиянии на климат с одной коровой, спокойно жевавшей травку на ферме. Ко всему прочему, коров и быков в мире намного больше, чем автомобилей. По последним оценкам, 1,5 млрд против 1,2 млрд.

Конечно, суммарно транспорт в мире способствует глобальному потеплению больше, чем мирные телушки. Один контейнеровоз или круизный лайнер «парит» как 80-150 тысяч машин. Но влияние скота нельзя недооценивать. На каждый 1 кг говядины в магазине – в атмосферу выбрасывается эквивалент 35 кг углекислого газа. Килограмм свинины – 6,35 кг CO2, килограмм курятины – 4,57 кг CO2. Сейчас оценивают, что 18% выбросов, влияющих на глобальное потепление, идут именно от домашних животных. Сколько бы заводов ни переходило на солнечную энергетику, сколько бы электромобилей ни выпускал Илон Маск, этот фактор с нами остается.

Проблема еще и в том, что человечество продолжает расти. По оценкам ученых, к 2050-му году нас будет 9,6 млрд. Урбанизация и рост среднего класса приведут к дополнительному повышению спроса на мясо. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, миру придется вырабатывать на 70% больше еды. И говорят, что с текущими технологиями это попросту невозможно.

Сколько мяса (и яиц) потреблялось в 2005-м, и сколько будет потребляться в 2050-м

Одним из тех, кто придерживается такого мнения, является Билл Гейтс. По его словам, если нас будет больше 9 млрд, накормить всех людей натуральным мясом попросту не получится. За последние несколько лет он инвестировал в дюжину стартапов, выращивающих мясо в лабораториях. Его примеру последовали Ричард Брэнсон и миллиардеры из Гонконга, Китая и Индии. В своем личном блоге в заметке о будущем продуктов питания в 2013-м Гейтс написал:

Выращивание животных на мясо требует много земли и воды, и серьезно вредит нашей планете. Если сказать прямо, у нас нет возможности прокормить больше девяти миллиардов людей. И в то же время мы не можем попросить каждого стать вегетарианцем. Поэтому мы должны найти варианты производства мяса без истощения наших ресурсов.

Вторая причина (её частично коснулся Билл Гейтс) – фермы и пастбища для животных занимают очень много места на планете. Очень много. Под содержание скота сейчас отведено 30% всей сухой поверхности Земли. Часто это пастбища на месте бывших лесов. Около 70% бывших лесов Амазонки теперь вырублены под выпас животных. А на 33% всех пахотных земель выращивается корм для скота. Места для людей и природы остается всё меньше.

Третья причина – это еще и невыгодно. Производство мяса – дико неэффективный процесс. Чтобы сделать 1 кг говядины, надо потратить больше 38 кг корма и почти 4 тысячи литров воды (учитывая поливы кукурузы и сои). На коров уходит в 20 раз больше пищи, чем требуется для устранения проблемы голода на планете. А если нас станет 9,6 млрд, для производства мяса не хватит воды (есть, конечно, вариант с опреснением, но это дополнительные затраты и другие проблемы).

Выращенное в лаборатории мясо уже сейчас требует в 100 раз меньше земли и в 5,5 раз меньше воды, чем натуральное мясо, при том, что технология еще не отшлифована. По последним оценкам ученых из Оксфорда, если мы сможем на него перейти, это на 78-96% уменьшит «выхлопы» парниковых газов от скота, снизит потребление энергии на 7-45% и сохранит 82%-96% пресной воды (такие сильные разбросы связаны с разными типами мяса).

Четвертая причина перейти на «мясо из пробирки» – понятно, уменьшение числа убийств и страданий животных. Кому-то этот фактор кажется бессмысленным, а для кого-то он является важнейшим. Организация по защите прав животных (PETA) вкладывает свои деньги в технологию выращивания наггетсов и бифштексов. В 2014-м она предложила $1 млн награды первому ученому, который выпустит на рынок выращенное в лаборатории куриное мясо:

Мы верим, что это первый важный шаг в создании экологически чистого, гуманно произведенного настоящего мяса в руки и рты тех людей, которые настаивают на поедании плоти животных.

Как делают мясо в пробирке

На самом деле, конечно, культивированное или «чистое» мясо (как его сейчас пытаются брендировать на Западе) выращивают не в пробирке, а в чашке Петри или специальном контейнере. Есть десятки компаний со своими подходами, но в целом процесс делится на три этапа:

1. Сначала собирают клетки, склонные к быстрому размножению. Это могут быть эмбриональные стволовые клетки, взрослые стволовые клетки, миосателлитные клетки или миобласты. На этом этапе ученым нужно животное (или идеально сохраненные клетки, но до этого еще не дошли).

2. Клетки обрабатывают, добавляя протеины, способствующие росту тканей. Потом их помещают в культуральную среду, в биореактор. Он выполняет роль кровеносных сосудов, снабжая клетки всем необходимым, и давая им условия для роста. Главный питательный элемент клеток – плазма крови животного (чаще всего – эмбриона). В неё добавляют смесь сахаров, аминокислот, витаминов и минералов. Чтобы мышечная ткань правильно развивалась, её выращивают под давлением, симулируя натуральные условия. Также в биореактор подаются тепло и кислород. По существу, клетки даже не подозревают, что они растут вне животного.

3. Чтобы сделать мясо трехмерным, а не плоским, лаборатории используют своеобразные «строительные леса». В идеале они тоже должны быть съедобными, и периодически двигаться, растягивая развивающуюся мышечную ткань, имитируя движения реального тела. Пока что на этом этапе не концентрируются, но все согласны, что без него создание сколько-нибудь правдоподобного мяса невозможно. Ни консистенция, ни текстура у массы, спокойно развивавшейся в чашке Петри, современного едока не обманут.

Полностью освободить животных от работы, как видим, пока не получается. И на первом, и на втором этапе пока что нужны элементы от реального тела. Но теоретически скоро можно будет обойтись без него. Стволовые клетки – клонировать или выращивать отдельно, а плазме крови – найти заменитель. Ученые говорят, что в идеальных условиях за два месяца выращивания культивированного мяса можно из 10 клеток свиньи получить 50 000 тонн продукта.

А вот те, кто называют это мясо «чистым» – слегка лукавят. Для его выращивания нужны консерванты, вроде бензоата натрия, чтобы защитить мясо от грибка. Также на разных стадиях используется коллагеновый порошок, ксантан, маннит и так далее. Если вы беспокоитесь, что «животных на фермах пичкают антибиотиками и всякой химией», с пришествием мяса из лабораторий ваши страхи усилятся.

Впрочем, по словам компаний-разработчиков, у культивированного мяса есть одно преимущество перед натуральным продуктом. Оно может оказаться полезным для талии. С некоторыми мясными продуктами, вроде бифштексов, важной частью текстуры и вкуса является жир. Фирмы, «выращивающие» мышечные клетки, могут контролировать, какой тип жира будет расти вместе с их мясом. Они могут давать развиваться только полезным жирам, вроде ненасыщенных жирных кислот омега-3, улучшающих работу сердца и ускоряющих обмен веществ.

Первая цель – фуа-гра

Есть одна еда, со стоимостью которой легко соревноваться. Печень перекормленного гуся или утки, один из самых дорогих видов мяса. По $50 за фунт, больше $110 за кг! С такой ценой «пробирочный» продукт уже сейчас кажется выгодной альтернативой. Выращивать гусиную или утиную печень в лаборатории ничуть не сложнее, чем куриные наггетсы, а прибыль гораздо больше.

Эксперименты с фуа-гра сейчас проводит компания JUST (бывшая Hampton Creek). Цель – начать её поставки в американские рестораны уже в этом году. У компании есть опыт запуска успешных продуктов на рынок. В ее портфолио – майонез без яиц и шоколадные чипсы, популярные у веганов.

Борцы за права животных давно выступают против методов, которыми делается фуа-гра. Гусям и уткам на фермах насильно запихивают трубку с пищей в горло и кормят до тех пор, пока те не могут ходить. У них нарушается процесс обмена веществ, а печень, пытаясь всё это обработать, раздувается в 10 раз больше своих нормальных размеров.

Кормежка на ферме, делающей фуа-гра

В сети полно видео от активистов, прорвавшихся на американские фермы и тайно снявших состояние находящихся там животных. Особого шума наделали кадры крысы, съедающей живого гуся сзади, потому что он не способен себя защитить (детали расписывать не хочется, желающие углубиться в тему могут до сих пор найти видео на ютубе). После разгоревшегося скандала Калифорния запретила производство и продажу фуа-гра на своей территории. Для тамошних любителей деликатеса лабораторная фуа-гра станет шансом легально купить продукт, не пересекая границы штата. А сторонники гуманного обращения с животными смогут спать спокойно. Команде JUST нужен только один гусь-донор, и крыс к нему точно не подпускают.

Есть только одна, ма-аленькая проблемка. Гурманов, согласных отдать любые деньги за свою фуа-гра, почти невозможно переубедить. Они тонко различают вкус (или, по крайней мере, так думают), и не хотят компромиссов. Им проще пойти на черный рынок или потратить полдня, съездив за своей любимой печенью. А то, что лабораторное мясо экономит им пару сотен долларов, вообще не фактор. JUST, MosaMeat и другие лаборатории говорят, что на этих клиентов они, по правде, почти не рассчитывают. Им важнее, чтобы каждый новый покупатель, решивший попробовать фуа-гра, сначала шел покупать их продукт.

Фуа-гра из лаборатории

Главная сложность в том, что продукт из лабораторий должен быть точь-в-точь как то мясо, к которому мы привыкли. Об этом говорит СЕО компании MosaMeat Питер Верстейт:

Когда они пробуют продукт, у них должно быть впечатление, что это мясо. Не «это выглядит как мято» или «это похоже на мясо», это просто должно быть мясо. В этом главная сложность.

Грубо говоря, тут работает эффект "зловещей долины". Знаете, когда в фильмах или играх проще принять что-то совершенно новое, или что-то очевидно фальшивое, чем прекрасную компьютерную графику человека, выполненную на 99%? Мы прекрасно научились отличать этот 1%, потому что мы сталкиваемся с лицами людей ежедневно. Попытка точно отразить реального человека может достичь обратного эффекта – нам будет казаться, что это какой-то страшный робот или инопланетянин, надевший человеческую кожу.

С искусственным мясом – та же история. Грубо говоря, если вкус вам полностью незнакомый, мозг говорит «О, это что-то новое». А если вкус похож на 99%, но есть какое-то отличие, у мозга другая реакция – «Я знаю, что это, но с ним что-то не так». Нам посылается сигнал – яд, отрава! Невкусно, хочется выплюнуть, некоторых может даже тошнить. А если от вашей еды некоторых людей тошнит, это большая проблема.

Лабораторное мясо

За последний 1% «похожести» сейчас и борются разработчики мяса из биореактора. Главная проблема – текстура. Мясо, которое росло на кости, имеет мышцы и жир в конкретной консистенции, которую очень тяжело повторить. Поэтому до выращенного стейка еще несколько лет. А вот бургеры и наггетсы делают уже сейчас, и к их вкусу особых претензий нет

До этого еще далеко

В мае 2013 года в Лондоне сделали первый бургер из культивированного мяса. Он состоял из 20 000 тонких полосочек мышечной ткани и стоил $325 тысячи, которые поступили от анонимного мецената (потом оказалось, что это был Сергей Брин). Попробовав бургер, кулинарный эксперт Ханни Руцлер дала свою оценку:

У него очень сильный вкус, даже на месте прожарки. Я знаю, что здесь нет жира, и он не такой сочный, как мне хотелось бы, но вкус очень интенсивный, он бьет по рецепторам. Если бы мы вслепую оценивали вкус, я бы сказала, что этот продукт ближе к мясу, чем к соевой копии.

Разработки 2018 года по вкусу еще больше похожи на натуральное мясо. И цена у них намного адекватнее – от $11,36 за кг (некоторые фирмы пока выставляют ценники $1000-$2400, но их цены тоже быстро идут вниз). Пол Шапиро, автор бестселлера «Чистое мясо: как выращивание мяса без животных произведет революцию в обеде и в мире», попробовал последние лабораторные версии говядины, курятины, рыбы, утки, фуа-гра и чоризо (испанских свиных сосисок). По его словам,

По вкусу они точно как мясо, потому что это и есть мясо.

Но не у всех пока такие прогрессивные взгляды. В исследовании 2014 года 80% американцев сказали, что не готовы есть мясо, выращенное в лаборатории. В 2017-м только 30% заявили, что открыты к тому, чтобы включить такое мясо в свою диету, и иногда употреблять его взамен традиционному. Среди тех, кто против всех этих «экспериментов сумасшедших ученых», за продуктом даже закрепилась кличка. Его уничижительно называют «франкен-мясом».

Около трети суши используется под выращивание крупного рогатого скота. В результате деятельности животноводческого сектора возникают до 15% парниковых газов и ежегодно тратятся миллиарды тонн пресной воды. При этом поголовье часто страдает от болезней, а потребитель раз от раза рискует столкнуться с сальмонеллой, кишечной палочкой и другими инфекционными возбудителями. По мнению учёных, спасти постоянно растущее население и экологию сможет только искусственное мясо.

Первые эксперименты по созданию мяса из пробирки были проведены NASA в 2001 году. Тогда учёным удалось вырастить из клеток золотой рыбки продукт похожий на рыбное филе. В конце 2009 года нидерландские биотехнологи вырастили мясной продукт из клеток живого поросёнка. Ещё через 4 года в Лондоне пожарили котлету из искусственно выращенного мяса, которое по текстуре и вкусовым качествам напоминало говядину.

Это важно

Путать имитацию мяса и синтетически выращенный продукт не стоит. В первом случае в качестве мясозаменителя используют темпе, соевый текстурат и специи, а во втором - мы имеем дело с настоящим мясом, выращенным в лаборатории. Имитация мяса похожа на натуральный продукт только по вкусу, тогда как биотехнологии позволяют получить самый настоящий фарш никого не убивая.

Как делают искусственное мясо?

Технологию выращивания синтетического мяса можно разделить на два этапа:

• Забор стволовых клеток;
• создание условий для их выращивания и деления.

После забора стволовые клетки помещаются в биореактор, где создаётся специальная губка-матрица, в которой произрастает будущее мясо. В процессе выращивания клетки обильно снабжаются кислородом и питательными веществами, необходимыми для быстрого роста. Так как искусственно выращенное мясо представляет собой мышечную ткань, биотехнологи создают особые условия для тренировки клеток и образуемых из них волокон.

В настоящее время учёные научились производить в пробирке два вида мяса:

• Несвязанные между собой мышечные клетки (своеобразная мясная жижа);
• клетки, соединённые в связанные между собой волокна (более сложная технология, обеспечивающая привычную структуру мяса).

Синтетическое мясо - польза и вред

Только в США, по данным экологической организации EWG, до 70% выпускаемых антибиотиков уходит на содержание животных. Большая часть из них попадает в наши желудки вместе с мясом, которое мы едим. Мясо из пробирки лишено подобных недостатков, так как производится в стерильных условиях. Вместе с лекарственной угрозой многократно снижаются риски заражения опасными заболеваниями, возбудители которых, несмотря на все проверки, могут содержаться в любом куске мяса. Кроме того, специалисты уже сейчас говорят о возможности регулировать жирность конечного продукта, что позволит создавать «здоровое» мясо.

Также польза искусственного мяса заключается в экономии природных ресурсов. Учёные из Амстердамского и Оксфордского университетов подсчитали, что в будущем рассматриваемая технология позволит сократить производственные площади на 98%, а расход энергоресурсов и воздействие на окружающую среду - на 60%.

Что же касается возможных побочных эффектов от перехода на синтетическое мясо, то о них пока рано говорить. В настоящий момент не проведено ни одного клинического исследования, доказывающего вред этого продукта.

Рынок искусственного мяса - перспективы развития

По данным EWG, к 2050 году мировое потребление мясных продуктов увеличится в 2 раза. Рано или поздно современные методы производства мяса не смогут удовлетворить возрастающий спрос. Поэтому, человечеству не остаётся ничего другого, как идти по пути выращивания лабораторной говядины и свинины в промышленных масштабах.

Производство первого искусственного бургера обошлось учёным в 320 тыс. долларов. Сегодня его цена сократилась в 30 000 раз до 11 долларов. Недалёк тот час, когда синтетическая котлета с идеальным содержанием белков и жиров будет стоить дешевле котлеты из обычного фарша. С этого момента развитие индустрии будет уже не остановить.