Искусственное мясо: новейшие технологии

Экологическая катастрофа и продовольственный кризис – две основные причины того, что ученые со всего мира активно работают над созданием искусственного мяса. Сейчас есть три основных метода изготовления котлеты из «ничего», правда, ни один из них нельзя назвать аппетитным. Да и доступным: стоимость одного гамбургера, сделанного в пробирке, достигает 300 тысяч долларов. Однако уже в ближайшее время ученые обещают создать продукт, который будет вкуснее и полезнее, чем натуральное мясо, еще и по умеренной цене.

Аргументы «за»

По оценкам ученых, уже через каких-то 40 лет у человечества не будет другого выхода, чем употреблять искусственное мясо. Одна из причин – экологическая ситуация. Данным ООН свидетельствуют, что сельскохозяйственные животные «отвечают» за выброс в атмосферу 18 % метана, который в свою очередь, способен усиливать парниковый эффект значительно больше, чем углекислый газ. Зато «лабораторное» мясо снижает выбросы парниковых газов на 96 %. Кроме того, процесс его изготовления расходует на 45 % меньше энергии и экономит земельные и водные ресурсы: если сравнивать с обычной фермой, мясная лаборатория требует лишь 1 % земли и на 96 % меньше воды.

Вторая причина – продовольственный кризис. По оценкам ученых, население Земли к 2050 году достигнет 9 миллиардов человек. На такое количество голодных ртов не хватит еды. Чтобы накормить всех, нужно удвоить производство пищи, однако климатические изменения, уменьшение запасов питьевой воды и истощение сельскохозяйственных угодий делают такую перспективу весьма сомнительной, а само мясо в этом контексте очень затратным продуктом.

Для того, чтобы получить килограмм мяса, корова должна съесть семь килограммов корма – в основном зерна. В результате примерно треть мирового урожая зерновых культур, как свидетельствуют исследования ученых из Оксфордского университета, попадает в желудки скота. При такой практике, уверен нидерландский ученый Марк Пост, население планеты никогда не удастся обеспечить качественными продуктами. Более того, если бы все стали есть столько же мяса, как американцы (а за год они съедают около 90 миллиардов фунтов, убивая для этого 9 млрд. животных), то на планете очень быстро исчезли бы и животные, и корм для них.

Все это стало причиной того, что ученые со всего мира загорелись идеей изготовления мяса в лабораторных условиях. Сейчас можно выделить три технологии, которые называют перспективными.

Рождение

Один из проектов возглавляет уже упоминавшийся Марк Пост в Маастрихтском университете (Нидерланды). Для того, чтобы создать кусок мяса, ученые использовали клетки живой свиньи. В частности, «миобласты» – особые клетки, при делении превращающиеся в клетки мышечной ткани (миоциты). Эти клетки помещают в раствор, содержащий питательные вещества, которые побуждают их к размножению. Раствор происходит из крови продуктов животного плода. Никаких вмешательств: ни генетических манипуляций, ни стимуляторов роста – клетки в инкубаторе должны чувствовать себя естественно, как в утробе матери, говорят ученые.

В итоге удалось вырастить мышечную ткань. Сейчас она еще очень маленькая: длиной – 2 см, шириной – 1 см и толщиной всего навсего 1 мм. Эти полоски беловатого цвета больше похожи на мясо кальмаров, но уже в ближайшее время исследователи обещают изготовить искусственную котлету, добавив к мышцам синтезированный жир и кровь.

Еще одна проблема – вкус. «Сначала он (искусственное мясо) будет совсем безвкусным, – объясняет профессор Пост. – Скорее всего, придется поработать над этим вопросом отдельно, попытаться определить, какие именно ингредиенты мяса отвечают за его специфический приятный вкус, а затем проанализировать полоску искусственного мяса и усовершенствовать ее состав».

И цена пока кусается: гамбургер, изготовленный таким образом, стоит 300 тысяч долларов. Однако Марк Пост убежден, что, как только технология будет публично представлена, способ изготовления усовершенствуют и затраты уменьшатся. Также ученый уверен: его мясо будет вкуснее и полезнее, чем натуральное. Как следствие, человечество станет здоровым и сытым, а животные смогут жить до старости.

3D печать

Вторую по масштабам технологию изготовления лабораторного мяса изобрела компания-стартап из Америки Modern Meadow. Ее организаторы, Габор и Андрас (отец и сын) Форгач, планируют изготавливать мясо с помощью 3D биопринтера.

Трехмерная печать представляет собой изготовление твердых объемных предметов на основе специальной компьютерной модели. Этот процесс называется также послойным производством: раздаточная головка двигается и происходит постепенное наращивание слоев объекта из определенного заряженного вещества. Такие технологии уже успешно применяются для изготовления ювелирных изделий, игрушек, мебели, машин и т.д. Однако печать живой плоти является, конечно, более сложным процессом.

Профессор Форгач утверждает, что его группой уже создан прототип мяса, но употреблять его пока нельзя. Итак, для того, чтобы изготовить синтетическое мясо, ученые путем биопсии взяли у животного стволовые или другие недифференцированные клетки, обладающие способностью к пролиферации и превращению в определенные специализированные клетки. После многократного размножения и получения достаточного количества клеток ими заправляют  биокартридж. И начинают печатать. Когда из клеток напечатают объект нужной формы и размера, клетки естественным способом срастаются и так образуется живая ткань. Когда мясо готово, его нужно … убить.

«В конце наш гамбургер надо убить. Но речь идет об убийстве не животного, а куска ткани», – говорит профессор Форгач, тем самым акцентируя, насколько их изобретение гуманнее традиционного варианта получения мяса.

Переработка экскрементов

Третий способ изготовления котлет предложили японцы. Ученый из лаборатории Окаяма Мицуюкы Икеда нашел способ перевести человечество на замкнутый цикл: он синтезирует мясо с … человеческих экскрементов.

К ученому обратилась организация, обслуживающая канализацию в Токио, с просьбой найти какое-нибудь полезное применение огромным массам нечистот, собирающихся в трубах. Исследовав состав ила, накапливающегося в канализации, ученый Икеда обнаружил там значительное количество бактерий, которые перерабатывают органические отходы на белки. В результате выделения протеинов и добавления к ним катализатора реакции, ученым удалось получить … мясо. По крайней мере, по составляющим компонентам: продукт содержит 63 % белков, 3 % жиров, 25% углеводов и 9% минералов. Для того чтобы субстанция еще и визуально напоминала мясо, ученые добавляют к ней соевый усилитель вкуса и натуральный краситель.

Результат усилий получил название «шитбургер», и несколько добровольцев уже даже рискнуло его попробовать. Говорят, по вкусу действительно напоминает мясо. Но хотя «шитбургер» способен решить все проблемы, до массового производства и потребления еще далеко. Профессор Икеда объясняет, что причина в психологическом барьере: не каждый готов смаковать котлетами, зная, что они изготовлены из экскрементов. Однако ученый настроен оптимистично: в конце концов, у человечества может не остаться другого выхода.

Сейчас обед из тюбика является прерогативой космонавтов и героев фантастических фильмов. Можно лишь посочувствовать несчастным людям с телеэкранного будущего, вкусно поглощая домашние пельмени или сочную отбивную с гарниром из жареного картофеля. Но это сегодня. Вполне вероятно, уже завтра невкусное синтетическое будущее из пробирки станет нашей реальностью.