w 2013 roku świat patrzył, jak krytycy żywności schowali się do pierwszego w historii hamburgera uprawianego w laboratorium. Mały różowy patty, wyciągnięty z szalki Petriego i smażony przed mediami, był dowodem na to, że możliwe jest uprawianie bezpiecznego i jadalnego mięsa bez uboju pojedynczego zwierzęcia. Był tylko jeden problem: patty zajęło dwa lata i ponad $300,000 do produkcji.

ale od tego czasu koszt produkcji tego nowoczesnego mięsa spadł. W styczniu 2016 r. Firma Memphis Meats wyprodukowała „kulkę mięsną” za około 1000 usd, a dziś start-upy i organizacje non-profit pracują nad innymi produktami zwierzęcymi uprawianymi w laboratorium, w tym wieprzowiną, kurczakiem, indykiem, rybami, mlekiem, białkami jaj, żelatyną, a nawet skórą.

dr Mark Post, holenderski naukowiec, który stworzył hamburgera za 300 000 dolarów, uważa, że możliwe byłoby stworzenie ulepszonych wersji pasztecików za około 10 dolarów, jeśli jego technologia mogłaby zostać skalowana do poziomu przemysłowego procesu spożywczego.

musimy poczekać, aż będziemy mogli kupić sztuczne mięso, takie jak kiełbasy i steki w naszych supermarketach? Czy będą smakować jak prawdziwe i czy ktoś je kupi?

mięso hodowlane

mięso hodowlane Występuje pod wieloma innymi nazwami; mięso hodowane, mięso in vitro, mięso syntetyczne i jest wytwarzane przez wzrost komórek mięśniowych w surowicy odżywczej i zachęcanie ich do włókien mięśniowych. Prostsze produkty zwierzęce, takie jak sztuczne mleko lub białka jaj wolne od kurzych, mogą być tworzone przez drożdże, które zostały genetycznie zmienione w celu wytworzenia białek znajdujących się w mleku lub jajach, które są następnie ekstrahowane i mieszane w odpowiednich ilościach.

w rzeczywistości, korzystając z „rolnictwa komórkowego”, nie ma powodu, dla którego naukowcy nie mogliby hodować sztucznego mięsa o właściwościach pochodzących z kombinacji zwierząt ani ulepszać mięsa wyhodowanego w laboratorium zdrowszymi tłuszczami, witaminami lub szczepionkami. Mogliśmy nawet posmakować mięsa rzadkich zwierząt, o których nikt nie marzył, by zarzynać je dla jedzenia. Ktoś chce Panda burger?

na razie trwa wyścig o pierwsze niedrogie produkty mięsne. Pilna jest potrzeba znalezienia wiarygodnych alternatyw dla tradycyjnego mięsa. Hodowla zwierząt gospodarskich zajmuje ogromną ilość ziemi i wody na kalorie żywności w porównaniu z uprawami, a pod względem emisji gazów cieplarnianych jest tak samo zła, jak spalanie paliw kopalnych, według ONZ. Rosnące dochody w krajach rozwijających się oznaczają, że więcej ludzi je mięso niż kiedykolwiek wcześniej, zmniejszając ilość ziemi dostępnej pod tak potrzebne uprawy i przyczyniając się do zmian klimatu. Oczywiście sztuczna uprawa mięsa może mieć tylko pozytywny wpływ na dobrostan zwierząt.

Kiedy będziemy mogli kupić mięso bez zwierząt? Zarówno Memphis Meats, jak i Mosa Meat, będące odgałęzieniem Post ’ s lab, mają nadzieję na konkurencyjne ceny produktów do 2020 roku. „Jeśli chodzi o sprzedaż komercyjną, powiedziałbym, że za cztery do pięciu lat”, mówi Post. „Nadal będzie to nieco drogi burger, około $ 10 znak . Kolejne kilka lat produkcji komercyjnej i cena zacznie dalej spadać.”

produkcja mięsa in vitro

nauka stojąca za uprawą mięsa bez zwierząt jest dość prosta. Hodowla komórek, które tworzą hodowane mięso, nie różni się znacznie od innych metod hodowli komórkowej, które biolodzy stosowali do badania komórek od początku XX wieku.

proces rozpoczyna się od kilku komórek „satelitarnych”, które można uzyskać z małej próbki mięśni pobranej od żywego zwierzęcia. Są to komórki macierzyste, które mogą przekształcić się w różne komórki znajdujące się w mięśniach. Tylko jedna komórka może teoretycznie służyć do uprawy nieskończonej ilości mięsa. Po podaniu serum bogatego w składniki odżywcze komórki przekształcają się w komórki mięśniowe i rozmnażają się, podwajając ich liczbę mniej więcej co kilka dni.

Po rozmnożeniu się komórek zachęca się je do tworzenia pasków, podobnie jak komórki mięśniowe tworzą włókna w żywej tkance. Włókna te są przymocowane do gąbczastego rusztowania, które zalewa włókna składnikami odżywczymi i mechanicznie je rozciąga, „ćwicząc” komórki mięśniowe, aby zwiększyć ich rozmiar i zawartość białka. Uzyskana tkanka może być następnie zbierana, przyprawiana, gotowana i spożywana jako przetworzone mięso bez kości.

wyzwaniem stojącym przed pocztą i innymi w terenie jest skalowanie procesu. Przemysłowa hodowla komórek wymaga dużego „bioreaktora” -zaawansowanego technologicznie kadzi, która może zapewnić idealne warunki do wzrostu, ale także ruchu i stymulacji do ćwiczeń komórek. Największy istniejący bioreaktor zdolny do tego ma pojemność 25 000 litrów (około jednej setnej wielkości basenu olimpijskiego), który według szacunków może wyprodukować wystarczająco dużo mięsa, aby wyżywić 10 000 ludzi. Jest prawdopodobne, że wiele z nich będzie potrzebnych do stworzenia rentownego Zakładu Przetwórstwa Mięsnego.

alternatywnym pomysłem jest zachęcenie sklepów i restauracji do uprawy własnego mięsa na mniejszą skalę. We wrześniu 2016 roku, SuperMeat, Izraelska firma biotechnologiczna, rozpoczęła kampanię crowdfundingową, aby zebrać $100,000, które ponad dwukrotnie, aby opracować urządzenia do hodowli kurczaków, które można „umieścić w sklepach spożywczych, restauracjach, a ostatecznie w domach konsumentów”.

kolejnym problemem jest bogate w składniki odżywcze „serum”, które odżywia komórki. Udane serum to koktajl cukrów, aminokwasów i krwi zwierzęcej. Nie tylko serum na bazie krwi jest źródłem zmartwień dla wegetarian i wegan, ale „na świecie nie byłoby wystarczająco dużo serum, aby wyhodować wszystkie komórki potrzebne do masowej produkcji”, mówi Post.

on i inne firmy hodujące mięso pracują nad alternatywami bez krwi – ale to nie jest proste. „Pracujemy nad tym, które substancje we krwi są potrzebne do wzrostu”, mówi. „We krwi są dziesiątki tysięcy różnych substancji i jest kilka magicznych składników potrzebnych dla każdego rodzaju komórek.”

jak dobry jest hamburger z laboratorium?

osiągnięcie smaku i konsystencji, które dorównują prawdziwemu mięsu wydaje się być łatwe. Po komentarzu od krytyków, którzy spróbowali jego oryginalnego burgera i powiedzieli, że był nieco suchy, Post zaczął hodować komórki tłuszczowe i tkanki od krów, które dodają wilgoci po zmieszaniu z włóknami mięśniowymi. Odkrył również, że głodowanie komórek tlenu może zwiększyć ilość białek nadających smak w produkcie końcowym.

Marie Gibbons, badaczka z North Carolina State University zajmująca się hodowlą mięsa, mówi, że nie ma ograniczeń co do tego, co naukowcy mogliby zrobić ze smakiem. „Nie ma wątpliwości, że można nimi manipulować, aby uzyskać dobry smak – to tylko przypadek reakcji chemikaliów z kubkami smakowymi”, mówi. Uważa, że hodowane mięso może być w końcu smaczniejsze niż tradycyjne mięso, chociaż dodaje: „w tej chwili priorytetem jest produkcja jadalnego białka na dużą skalę. Następnie możesz pracować nad komponentami smakowymi.”

pierwsza uprawa hodowanych produktów mięsnych nieuchronnie przybiera formę hamburgerów, bryłek i innych przetworzonych mięs – nieprzetworzone mięso ma złożoną strukturę kości, naczyń krwionośnych, tkanki łącznej i tłuszczu i rośnie w określonych kształtach. Jednak w końcu powinno być możliwe wyhodowanie tak złożonej tkanki-mówi dr Paweł Mozdziak, kolega Gibbonsa z North Carolina State University. On i naukowcy z różnych organizacji rolnictwa komórkowego (takich jak New Harvest, SuperMeat i Future Meat) śledzą rozwój medycyny regeneracyjnej, gałęzi nauk biomedycznych zajmującej się uprawą organów i tkanek zastępczych do procedur takich jak przeszczepy skóry.

medycyna regeneracyjna polega na zachęcaniu komórek do wzrostu na rusztowaniu, dzięki czemu uzyskana tkanka naśladuje dokładny układ żywy narząd, z różnymi typami komórek we właściwej pozycji, tworząc połączone, funkcjonalne części. Jednak złożoność żywej tkanki oznacza, że tylko stosunkowo proste tkanki, takie jak skóra, zostały wykonane z powodzeniem.

mimo to laboratoryjny kotlet schabowy lub żeberka są całkowicie wykonalne-mówi Mozdziak. „Kiedy świat hodowanego mięsa i rusztowań zderzy się, przemysł zacznie gwałtownie rosnąć”, mówi.

oprócz części zwierzęcych do jedzenia, naukowcy mogli nawet hodować organiczne przedmioty, takie jak rogi nosorożca, aby zapobiec kłusownictwu.

co to za wołowina?

w krótszej perspektywie czasowej, gdy przewiduje się, że bardziej podstawowe produkty mięsne z hodowli będą gotowe na przełomie dekady, większym pytaniem może być to, czy ludzie są gotowi do jedzenia tego towaru. Czy konsumenci będą pić mleko syntetyczne i jeść laboratoryjnie wyhodowane mięso, czy będą odkładani? Na przykład żywność zmodyfikowana genetycznie (GM) jest nadal nieufna dla wielu.

organizacje takie jak Fundacja nowoczesnego rolnictwa już przygotowują grunt pod pojawienie się mięsa in vitro, edukując ludzi o tym, dlaczego go potrzebujemy. Dyrektor Fundacji, Shaked Regev, uważa, że hodowane mięso nie będzie miało tego samego problemu, z którym borykają się istniejące alternatywy mięsne, ponieważ jest tak podobne. „To prawdziwa okazja – nie można tego odróżnić od tradycyjnego mięsa pod mikroskopem”, mówi.

sondaże sugerują, że istnieje chęć Dania tego nowoczesnego mięsa. Jedno z badań ludności Holandii wykazało, że 63 proc.osób opowiedziało się za koncepcją hodowanej wołowiny, a 52 proc. chciało jej spróbować. Kolejna ankieta Guardiana wykazała, że 69% ludzi chciało spróbować hodowanego mięsa. Czy ludzie sięgają po kulturowych hamburgery tydzień w, tydzień w supermarkecie jest zupełnie inna sprawa, choć.

ludzie zawsze będą bardzo wrażliwi na to, co jest na ich talerzu. Pomimo dobrostanu i środowiskowych uzasadnień dla hodowanego mięsa, myśl o hamburgerze pochodzącym z laboratorium, a nie z farmy, jest dziwnym pomysłem. Ale jeśli sztuczne mięso spełni swoją obietnicę i stanie się przyjaznym dla środowiska, bezpieczniejszym, tańszym, a nawet smaczniejszym sposobem jedzenia mięsa, koncepcja hodowania zwierząt w milionach na ubój może bardzo szybko wydawać się znacznie dziwniejsza.

Follow Science Focus on Twitter, Facebook, Instagram and Flipboard