Az élelmezés során a hús fogyasztása etikátlan az állatok szempontjából, és a légköri káros kibocsátások jelentős növekedéséhez vezet, amelyek befolyásolják a globális éghajlatváltozást. Meg lehet változtatni ezt a helyzetet? Nem valószínű, hogy a Földön minden ember vegánná válik, de a húst mesterségesen lehet termeszteni állati őssejtekből. Szóval megtalálták a kiutat? Igen, mondják a tudósok. Az ökológusok és a technikusok nem igazán érvelnek. A műhús előállítása gazdasági szempontból továbbra is túl drága - és furcsa módon sokkal szélesebb szénlábnyomot hagy, mint a hagyományos hústermesztés. Ennek ellenére az új termék támogatói nem veszítik el reményüket, hogy ipari méretekben piacra dobják.
Az orosz termelők szeptemberben bejelentették, hogy csatlakoznak a „termelt hús” globális trendjéhez. Ennek a vállalkozásnak az ideológusai szerint az állatok húsleölése helyett izomrostokat tehethetnek bioreaktorban őssejtekből egy speciális tápanyagban.
Ezt a terméket "kémcső húsának" és "tiszta húsnak" is nevezik. Ez utóbbi kifejezés azt sugallja, hogy a pogácsa etikus és környezetbarát lesz.
A böjt és a hús
A hús kémcsőben (vagy inkább egy Petri-csészében) történő előállításának gondolata a biomedicinából származik: az őssejt-termesztés és a szervek 3D nyomtatása terén tett előrelépés ihlette az élelmiszer-technológiákat is. Valójában, ha a szövetet meg lehet terjeszteni a laboratóriumban transzplantáció céljából, miért nem növekszik élelmezés céljából?
A hús egyszerűsített formában történő termesztésének elve megismétli minden szövet növekedésének elvét: az őssejteket az állati izom mintájából izolálják, majd egy speciális tápközegben szaporítják a hormonokat és növekedési faktorokat, és arra kényszerülnek, hogy differenciálódjanak izomrostokra.
A műhús főzésének folyamata az Ochakovo élelmiszer-összetevők növényének laboratóriumában.
Promóciós videó:
Mesterséges hússejtek mintái az Ochakovo Élelmiszer-összetevők Növény laboratóriumában.
Az ehető termék előállítására irányuló hasonló kísérleteket az 1990-es évek óta végeznek laboratóriumokban, ám az ötlet népszerűsítése nagymértékben annak köszönhető, hogy Mark Post a Maastrichti Egyetemen (Hollandia) működik. 2013-ban bemutatta az újságíróknak az első hamburgert egy laboratóriumi termesztett tehénizomsejtekből készült szelettel.
A bemutatón a szeletet a séf készítette, és a kulináris kritikusok ünnepélyesen megették. Az értékelések alapján a termék minden tekintetben „hagyományos” húsra hasonlított, azzal a különbséggel, hogy nem volt annyira lédús. 2015-ben a Post megalapította a Mosa Meat-t, amely a hústermelést a laboratóriumban optimalizálja azzal a céllal, hogy 2021-re forgalomba hozzák a terméket.
Az első szeletet három hónapon belül termesztették, és az alkotók háromszázezer dollárba kerültek. A bemutató azonban ösztönözte az üzleti és befektetői érdeklődést a "tiszta hús" iránt, ami számos induló vállalkozás megjelenését eredményezte, amelyek célja a folyamat ésszerűsítése. Már 2017-ben a laboratóriumi izomrostok költsége 5 ezer dollár volt kilogrammonként, és ma már többször is csökkent.
A Forbes szerint jelenleg legalább 26 vállalat fejleszti a "tiszta húst" a világon, amelynek célja az, hogy egy terméket a tömegfogyasztók rendelkezésére bocsásson.
Mennyibe kerül a művelés
Képzeljük el, hogy egy darab ilyen húst szeretnénk megnövelni a semmiből. Először felszerelnünk kell a laboratóriumot: be kell vásárolnunk centrifugákat, mikroszkópot, egy lamináris áramlási dobozt a steril munka elvégzéséhez, autoklávot, egy CO2 inkubátort a szükséges szén-dioxid-koncentráció fenntartásához a kiindulási kultúrában és több, különböző térfogatú bioreaktorot annak érdekében, hogy a biomassza különböző érettségi szakaszokban növekedjen.
Aztán be kell szereznie őssejteket, amelyekből a tenyészetet meg lehet termeszteni. Leginkább egy fiatal állat (például egy újszülött borjú) izommintájából lehet különválasztani egy speciális technológiával, amely magában foglalja a szövetek lízisét és a sejtek szelekcióját.
A technológia optimalizálásával foglalkozó tudósok megvitatják az őssejtek biobankjának létrehozását, ahonnan lehetőség nyílik a termeléshez szükséges minta vételére - ez kissé csökkenti a folyamat költségeit.
Ezenkívül a sejttenyészetet tenyésztő lombikban kell termeszteni, majd egymást követően több bioreaktorban, keverés és táplálékközeg levegőztetése mellett (ha nagyon sok sejtet szeretnénk termeszteni) egymást követően tenyészteni. Ezt követően a sejteket el kell távolítani a bioreaktorból, és egy ehető állványra (például kollagénből) be kell vetni, amely a terméknek darab hús megjelenését fogja eredményezni.
Az egész folyamat körülbelül 40 napot vesz igénybe, amelynek során figyelemmel kell kísérni a folyamat sterilitását.
A laboratóriumi hústermesztés javasolt technológiai folyamatának vázlata.
A tápközeg költségei teszik a végtermék végső költségének oroszlánrészét, a termelés során ez több száz literben fogyasztható el. Az elemzők becslése szerint a "tiszta hús" költsége összehasonlítható lesz a hagyományos hús költségével, amikor egy liter közeg ára nem haladja meg egy dollárt.
Időközben a legolcsóbb változatnál több mint háromszáz dollár literre kerül.
A környezet optimalizálása
A tápközeg összetett összetételű, és tartalmaznia kell a szükséges fehérjéket, lipideket, sókat, aminosavakat, vitaminokat és hormonokat. A fejlesztők egyrészt azt a feladatot tűzték ki, hogy megszabaduljanak az állati eredetű forrásoktól (például a magzati borjúszérumtól, amelyet gyakran a tápközeghez adnak a kívánt összetétel biztosításához), másrészt pedig a táptalajt a lehető legolcsóbbá tegyék.
Ennek érdekében a tudósok megkísérelik minimalizálni az összetevők számát, összegyűjteni a tápközeget rekombináns fehérjékből (azaz mikroorganizmusokban, például E. coliban és élesztőben), és megfelelő növényi összetevőket keresnek.
A The Good Food Institute szakértőinek számításai szerint a táptalaj további 10-1000-szer csökkentheti az árat, ha a rekombináns növekedési faktorok termelését optimalizálják - a táptalaj legdrágább alkotóelemei, amelyek nélkül az őssejtek egyszerűen nem növekednek és differenciálódnak.
A tápközeg alkotóelemeinek listája a feltüntetett költséggel 20 ezer literre.
A cikk elején megvitatott, Ochakiv élelmiszer-összetevőket gyártó üzem arról számolt be, hogy az első 40 grammos húsdarab 900 ezer rubelt tett számukra. Ez az összeg nem tartalmazza a laboratóriumi felszerelést, amelyre további 9 millió rubelt költöttek.
Alekszandr Savkov, a vállalkozás igazgatója megerősítette, hogy a sejtek termesztésével kapcsolatos fő költségek a növekedési táptalajon esnek. Igaz, laboratóriumában importált svájci környezetben használták az orvosbiológiát. A vállalkozás technológiáinak fő erőfeszítései, hasonlóan a külföldi kollégákhoz, egy olcsó analóg készítésére irányulnak.
A technológusoknak nagyon nehéz feladatokkal kell szembenézniük, mert a "tiszta húst" hatalmas méretekben kell termeszteni - sokkal nagyobb, mint az iparágban most olyan emlős sejtek termesztése, amelyeket például antitestek előállítására használnak.
Mi a baj a tehenekkel?
A nyilvánvaló etikai szempont (állatok leölése) mellett, sok embert arra kényszerítve, hogy vegetáriánusok legyenek, az állattenyésztés jelentős környezeti károkat okoz. Az állattenyésztés az üvegházhatást okozó gázok légköri kibocsátásának 14,5% -át teszi ki, legelők és takarmánynövények a mezőgazdasági földterület 80% -át teszik ki.
Ugyanakkor az állattenyésztés az étkezési fehérje mindössze 37% -át szolgáltatja. Az állattenyésztésben domináns üvegházhatású gázok a szarvasmarhák metánja. A felgyorsuló globális felmelegedés szempontjából ez 28-szor veszélyesebb, mint a szén-dioxid.
A kibocsátáshoz azonban a legnagyobb mértékben nem az állattenyésztés jár, hanem a karbantartási műveletekkel - trágya ártalmatlanítása, műtrágya előállítása, talaj szántása, takarmány előállítása. Az ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezetének előrejelzései szerint 2050-re az állattenyésztés iránti kereslet 70 százalékkal növekszik. Úgy tűnik, hogy ezt az ipart valóban optimalizálni kell.
Ezeket a tényeket a "tiszta hús" fejlesztői használják, amikor finanszírozáshoz fordulnak a befektetőkhöz. Azt ígérik, hogy ha sikerrel jár, akkor a „hagyományos” hús részesedése a piacon a következő 20 évben 40% -ra esik, és a szarvasmarhák száma másfél milliárdról több tízezerre csökken.
Különösen a Mosa Meat azt állítja, hogy termékének előállításához 99 százalékkal kevesebb földterületre és 96 százalékkal kevesebb vízre lesz szükség, mint a hagyományos állattenyésztési körülmények között, és az üvegházhatású gázok kibocsátása 96 százalékkal csökken.
Kinek a nyoma rosszabb
A tudósok azonban már megkérdőjelezik a kémcsőből származó hús feltétel nélküli környezetbarát jellegét. Az oxfordi kutatók kiszámították, hogy a szénlábnyom miként hagyja el a "tiszta hús" előállítását egy bioreaktorban olyan táptalajon, amely cianobaktérium-kivonatot és E. coli sejtekben termelt növekedési faktorokat tartalmaz.
A számítások nemcsak olyan tényezőket tartalmaztak, mint például a cianobaktériumok termesztésére szolgáló műtrágyák előállítása, hanem a táptalaj alkotóelemeinek sterilizálására felhasznált villamos energiát is. A modellt három helyre állították össze, ahol a villamosenergia-termelés eltérő „szénköltséggel” jár - Thaiföld, Spanyolország és Kalifornia.
A gyártási technológiától függően az eredmények 1,7-25 kilogramm szén-dioxid-ekvivalensen változtak kilogrammonként terméken. Ugyanakkor a tudósok egy kilogramm marhahús előállításakor a szénlábnyom értékeinek 28–43 kilogramm CO2-ekvivalensen terjedő becsléseit becsülték meg.
A hagyományos marhahús-termelés (Svédország, Brazília, USA) és a termelt hús hosszú távú globális felmelegedésre gyakorolt hatásának összehasonlítása különféle forgatókönyvek szerint (tenyésztett). Az ábra azt feltételezi, hogy a tenyésztett hús helyettesíti a marhahúst.
Noha első pillantásra a termelt hús valóban ökológiai előnnyel rendelkezik a marhahúshoz képest, a munka szerzői emlékeztetnek arra, hogy a marhahús széntartalmának fő tényezője a metán. Élettartama a légkörben 12 év, míg a szén-dioxid onnan nem jut el sehova. Így hosszú távon a termelt hús a „tiszta” szén-dioxid-hozzájárulás miatt még veszélyesebb lehet a globális felmelegedés szempontjából.
Alekszej Kokorin, a Világ Vadon élő Alapja (WWF) éghajlat- és energiaprogramjának igazgatója azonban úgy véli, hogy rövid távon a főként tejelő tehenek által termelt metánt nem szabad lebecsülni. A metán bomlásából származó energia végül felhalmozódik az óceán felső rétegeiben. Ennek eredménye többek között a szélsőséges természeti jelenségek, például a hurrikánszelek gyakoriságának növekedése - amit most látunk”- kommentálja a klimatológus.
Azt is érdemes figyelembe venni, hogy a marhahús előállítása a legdrágább, összehasonlítva más húsfajtákkal. Egy kilogramm csirke előállítása mintegy öt kilogramm CO2-ekvivalensbe kerül, ami már meglehetősen hasonló a "tiszta hús" előállításához, amelynek szénlábnyoma nem függ attól, hogy melyik húst termesztik a bioreaktorban.
A kilogramm mezőgazdasági termékek költsége szén-egyenértékben kifejezve. A minimum értékek a gyökérnövényekre, a maximális értékek pedig a marha- és bárányfélékre vonatkoznak.
Mi a hús?
A tiszta húsnak még nem sikerült elérnie a piacot, de a hagyományos húsgyártók már lépéseket tesznek termékeik védelmére a versenytársak ellen. Tavaly az amerikai szarvasmarhák szövetsége petíciót nyújtott be az Állami Mezőgazdasági Felügyelőségtől (FSIS), hogy tiltsák meg az élelmiszerek kivételével az élelmiszereket, kivéve azokat, amelyek közvetlenül az állatokból származnak.
Az állattenyésztők nemcsak a laboratóriumban termesztett izmokkal foglalkoznak, hanem különféle vegán növényi fehérjetermékekkel is, amelyeket húspótlóként forgalmaznak. A termelt hústól eltérően termékeik már elérhetőek az üzletekben és éttermekben.
A Stanford biokémiai professzora, Patrick Brown alapította a Impossible Foods sok kutatást, hogy olyan terméket készítsen, amely minden szempontból húsnak tűnik. A kutatók rájöttek, hogy a hemoglobin (a vérben hemetartalmú fehérje) sok tulajdonságot ad a húsnak, és helyettesítette azt a leghemoglobinnal, amelyet a szójabab gyökércsomóiból izoláltak.
A "növényi hús" tömegtermelésére a társaság rekombináns leghemoglobin előállítását hozta létre élesztősejtekben. Az Egyesült Államok Élelmezési és Gyógyszerészeti Igazgatósága már elismerte a főtt lábak hemoglobint biztonságos ételként, és a Impossible Burger, amely állítólag megkülönböztethető a marhahústól, már elérhető az Egyesült Államok számos étteremláncában, köztük a népszerű Burger King láncban.
A 2009-ben alapított Beyond Meat növényi alapú csirkehagymák, marhahúsos hamburgerek és sertéskolbászok utánzatát értékesíti világszerte. Termékfejlesztésüket Bill Gates és a Tyson Foods Corporation is szponzorálta. A burger patty borsófehérje-kivonaton, valamint rizsfehérjén, kókuszdió-olajon, keményítőn, lecitinben és más nem állati komponenseken alapul.
Míg az ilyen termékek továbbra is a vegánokra összpontosítanak, a "tiszta hús" a rendes hús teljes helyettesítését jelenti. Ennek ellenére a közvélemény-kutatások szerint a potenciális fogyasztókat nagyjából egyenlően osztják két táborba: egyesek lelkesen gondolkodnak az elképzelésről és még készek is túlfizetésre, mások kijelentik, hogy nem fognak enni semmit, amit a laboratóriumban termesztenek.
A technológusok természetesen kissé ravaszak: ellentétben a hagyományos húsdarabokkal, amelyek zsírt és más összetevőket tartalmaznak, és amelyek iránt sokan szeretik a barbecue ízét, a termelt hús "száraz" izom.
A szabályozó hatóságok továbbra is gyanakvók az új termékről: a szakértők szerint a termelési technológiának köszönhetően a "tiszta hús" túlzott mennyiségű hormont vagy növekedési tényezőt tartalmazhat, a növényi alapú tápanyag allergiát okozhat a fogyasztókban.
Kevesebbet kell enni
Figyelembe véve a fentiekben ismertetett technológiai nehézségeket és a termék tanúsítási eljárásának szükségességét, valószínűtlen, hogy a közeljövőben megpróbáljuk "tiszta húst". Míg a növényi alapú hús-szimulátorok belépnek a növekvő ázsiai piacra, a tudósok megerősítik, hogy a növényi alapú étrend valóban a leg fenntarthatóbb.
„A legfrissebb IPCC-jelentés becslése szerint az üvegházhatást okozó gázok kibocsátása az összes bolygó élelmezéséből az összes kibocsátás kb. 30% -át teszi ki. Ugyanakkor, ha az emberiség teljesen átvált vegán étrendre, az élelmiszer-kibocsátás részesedése 15-20 százalékkal csökkenthető. Még akkor is, ha átvált egy mediterrán étrendre, amely elegendő húst és halat tartalmaz, a kibocsátás észrevehetően csökkenni fog”- mondja Aleksey Kokorin.
A műhús főzésének folyamata az Ochakovo élelmiszer-összetevők növényének laboratóriumában.
A hagyományos hús- és tejtermékektől való távolodás 75% -kal csökkenti a mezőgazdasági földeket, miközben továbbra is elegendő étel van mindenki számára - nyilatkozta a Science egyik nemrégiben készült tanulmánya.
Azok számára, akik még nem állnak készen állati termékek elhagyására és a szójafehérjére való átállásra, a Nature egy nagyon fenntartható, flexibilis étrendet javasol, amely tartalmaz csirkét, halat és tojást.
A statisztikák azonban azt mutatják, hogy a fejlett országokban az élelmiszerek legalább egyharmadát eldobják, és a népesség gyorsan növekszik, így az éghajlatváltozás elleni küzdelem első lépése lehet, hogy „enni kevesebbet” egyszerű szabály - bármi legyen is.
Daria Spasskaya