Forbruket av kjøtt i mat er uetisk overfor dyr og fører til en betydelig økning i skadelige utslipp til atmosfæren, som påvirker de globale klimaendringene. Kan denne situasjonen endres? Det er lite sannsynlig at alle mennesker på jorden blir veganere, men kjøtt kan dyrkes kunstig fra dyrestamceller. Så veien ut er funnet? Ja, sier forskere. Egentlig ikke, argumenterer økologer og teknologer. Produksjonen av kunstig kjøtt er fremdeles for dyrt økonomisk - og, merkelig nok, etterlater et mer rikelig karbonavtrykk enn dyrking av konvensjonelt kjøtt. Likevel mister ikke tilhengerne av det nye produktet håpet om å bringe det til markedet i industriell skala.
I september kunngjorde russiske produsenter at de slutter seg til den globale trenden med "kultivert kjøtt". I følge ideologene i denne virksomheten, i stedet for å drepe dyr for kjøtt, kan muskelfibre dyrkes i en bioreaktor fra stamceller i et spesielt næringsmedium.
Dette produktet er også kjent som "prøverørskjøtt" og "rent kjøtt". Det siste begrepet innebærer at karbonadene dine vil være etisk og miljøvennlige.
Fastende og dets kjøtt
Ideen om å produsere kjøtt i et reagensglass (eller rettere sagt, i en petriskål) kom fra biomedisin: fremskritt innen dyrking av stamceller og 3D-utskrift av organisk inspirerte matteknologer. Hvis det kan dyrkes vev på laboratoriet for transplantasjon, hvorfor ikke dyrke det til mat?
Prinsippet om dyrking av kjøtt i en forenklet form gjentar prinsippet om dyrking av vev: stamceller isoleres fra en prøve av dyremuskler, som deretter multipliseres i et spesielt næringsmedium som inneholder hormoner og vekstfaktorer, og blir tvunget til å differensiere til muskelfibre.
Prosessen med å tilberede kunstig kjøtt på laboratoriet til planten ingredienser i Ochakovo.
Salgsfremmende video:
Prøver av kunstige kjøttceller i laboratoriet til Ochakovo Food Ingredients Plant.
Lignende eksperimenter med sikte på å få et spiselig produkt har blitt utført i laboratorier siden 1990-tallet, men populariseringen av ideen skyldes i stor grad forskeren Mark Post fra University of Maastricht (Nederland). I 2013 presenterte han for journalister den første burgeren med en kotelett laget av kumuskelceller dyrket på laboratoriet hans.
På presentasjonen ble koteletten tilberedt av kokken og seremonielt spist av kulinariske kritikere. Etter vurderingene lignet produktet på alle måter "tradisjonelt" kjøtt, bortsett fra at det ikke var så saftig. I 2015 grunnla Post Mosa Meat, et selskap som optimaliserer kjøttproduksjonen i laboratoriet, med sikte på å bringe produktet på markedet innen 2021.
Den første koteletten ble dyrket i løpet av tre måneder og kostet skaperne tre hundre tusen dollar. Presentasjonen anspurte imidlertid forretnings- og investorinteresse for "rent kjøtt", noe som førte til fremveksten av mange startups som hadde som mål å effektivisere prosessen. Allerede i 2017 var kostnadene for muskelfibre fra laboratoriet 5 tusen dollar per kilo, og i dag har det falt flere ganger mer.
I følge Forbes utvikler for tiden minst 26 selskaper "rent kjøtt" i verden, hvis mål er å gjøre et produkt tilgjengelig for massekonsumenten.
Hvor mye koster det å dyrke
La oss se for oss at vi ønsker å dyrke et stykke slikt kjøtt fra bunnen av. Først må vi utstyre laboratoriet: kjøpe sentrifuger, et mikroskop, en laminær strømningsboks for sterilt arbeid, en autoklav, en CO2-inkubator for å opprettholde den nødvendige konsentrasjonen av karbondioksid i startkulturen og flere bioreaktorer med forskjellige volumer for å vokse biomasse i forskjellige stadier av "modning".
Da må du få stamceller som kulturen skal dyrkes fra. De er best isolert fra en muskelprøve av et ungt dyr (for eksempel en nyfødt kalv) ved å bruke en spesiell teknologi som inkluderer vevslys og cellevalg.
Forskere som jobber med optimalisering av teknologien, diskuterer opprettelsen av en biobank av stamceller hvor det vil være mulig å ta prøven som trengs for produksjon - dette skal redusere kostnadene for prosessen noe.
Videre må cellekulturen dyrkes i en kulturkolbe, og deretter sekvensielt dyrkes i flere bioreaktorer med omrøring og lufting i et næringsmedium (hvis vi virkelig vil dyrke mye celler). Etter dette må cellene fjernes fra bioreaktoren og sås på et spiselig stillas (for eksempel fra kollagen), noe som vil gi produktet utseendet til et kjøttstykke.
Hele prosessen vil ta omtrent 40 dager, hvor det vil være nødvendig å overvåke steriliteten i prosessen.
Ordning med den foreslåtte teknologiske prosessen med dyrking av kjøtt i laboratoriet.
Kostnaden for næringsmediet vil utgjøre brorparten av den endelige kostnaden for sluttproduktet, og i produksjonen vil den bli forbrukt i hundrevis av liter. Analytikere anslår at kostnadene for "rent kjøtt" vil kunne sammenlignes med kostnadene for tradisjonelt kjøtt, når prisen på en liter medium ikke vil være mye høyere enn en dollar.
I mellomtiden koster det mer enn tre hundre dollar per liter i den billigste versjonen.
Slik optimaliserer du miljøet
Mediet har en sammensatt sammensetning og må inneholde de nødvendige proteiner, lipider, salter, aminosyrer, vitaminer og hormoner. Utviklerne satte seg selv oppgaven, for det første å kvitte seg med kilder med animalsk opprinnelse (for eksempel føtalt kalveserum, som ofte blir lagt til mediet for å gi ønsket sammensetning), og for det andre å gjøre mediet så billig som mulig.
For å gjøre dette prøver forskere å minimere antall komponenter, samle medier fra rekombinante proteiner (det vil si produsert i mikroorganismer som E. coli og gjær) og se etter passende plantekomponenter.
I følge beregningene fra eksperter fra The Good Food Institute kan kulturmediet reduseres i pris med ytterligere 10-1000 ganger hvis produksjonen av rekombinante vekstfaktorer er optimalisert - de dyreste komponentene i mediet, uten hvilke stamceller rett og slett ikke vil vokse og skille seg ut.
Listen over komponenter av mediet med den angitte kostnaden for 20 tusen liter.
Ochakiv Food Ingredients Plant, som ble diskutert i begynnelsen av artikkelen, rapporterte at det første 40-gramet "kjøttet" kostet dem 900 tusen rubler. Dette beløpet inkluderte ikke laboratorieutstyr, som ytterligere 9 millioner rubler ble brukt til.
Direktøren for foretaket, Alexander Savkov, bekreftet at hovedkostnadene forbundet med dyrking av celler falt på vekstmediet. Riktig nok, i laboratoriet hans brukte de et importert sveitsisk produsert miljø brukt i biomedisin. Hovedinnsatsen til teknologene i bedriften, som deres utenlandske kolleger, vil bli rettet mot å lage en billig analog.
Teknologer blir møtt med veldig vanskelige oppgaver, fordi "rent kjøtt" vil måtte dyrkes i stor skala - mye større enn industrien nå vokser pattedyrceller, som for eksempel brukes til å produsere antistoffer.
Hva er galt med kuer?
I tillegg til det åpenbare etiske aspektet (dreping av dyr), som tvinger mange mennesker til å bli vegetarianere, forårsaker dyrehold betydelige miljøskader. Oppdrett av husdyr leverer 14,5 prosent av de totale klimagassutslippene til atmosfæren, og beite og grovfôr utgjør 80 prosent av jordbruksarealene.
Samtidig leverer dyrehold bare 37 prosent av proteinet i kosten. De dominerende klimagassene fra husdyr er metan fra storfe. Når det gjelder akselererende global oppvarming, er den 28 ganger farligere enn karbondioksid.
Det største bidraget til utslippene er imidlertid ikke gitt av husdyrene i seg selv, men av operasjoner for vedlikehold - gjødsel, gjødselproduksjon, brøyting av land og fôrproduksjon. I følge prognosene fra FNs mat- og jordbruksorganisasjon vil etterspørselen etter husdyrprodukter innen 2050 øke med 70 prosent. Det ser ut som at denne bransjen virkelig trenger optimalisering.
Disse fakta brukes av utviklerne av "rent kjøtt" når de henvender seg til investorer for finansiering. De lover at hvis vellykket, vil andelen "tradisjonelt" kjøtt på markedet i løpet av de neste 20 årene falle til 40 prosent, og antall storfe reduseres fra halvannen milliard til flere titusener.
Mosa Meat hevder spesielt at produksjonen av produktet vil kreve 99 prosent mindre land og 96 prosent mindre vann enn konvensjonelle husdyrforhold, og klimagassutslipp vil bli redusert med 96 prosent.
Hans løype er verre
Imidlertid stiller forskerne allerede spørsmålstegn ved den ubetingede miljøvennligheten til kjøtt fra prøverøret. Forskere fra Oxford har beregnet hvilket karbonavtrykk som vil etterlate produksjonen av "rent kjøtt" i en bioreaktor på et næringsmedium som inneholder cyanobakteriell ekstrakt og vekstfaktorer produsert i E. coli-celler.
Beregningene inkluderte ikke bare faktorer som produksjon av gjødsel for dyrking av cyanobakterier, men til og med strømmen som ble brukt på å sterilisere komponentene i mediet. Modellen ble satt sammen for tre lokasjoner med forskjellige "karbonkostnader" for strømproduksjon - Thailand, Spania og California.
Avhengig av produksjonsteknologi varierte resultatene fra 1,7 til 25 kg karbondioksydekvivalenter per kilo produkt. Samtidig har forskere estimert spredningen av verdiene for karbonavtrykk for produksjonen av et kilo storfekjøtt til 28-43 kilo CO2-ekvivalenter.
Sammenligning av virkningen på global oppvarming av tradisjonell storfekjøttproduksjon (Sverige, Brasil, USA) og dyrket kjøtt i henhold til forskjellige scenarier (dyrket) på lang sikt. Diagrammet forutsetter at dyrket kjøtt vil erstatte storfekjøtt.
Selv om dyrket kjøtt ved første øyekast faktisk har en økologisk fordel i forhold til storfekjøtt, erindrer forfatterne av arbeidet at hovedbidraget til karbonverdien til storfekjøtt kommer fra metan. Levetiden i atmosfæren er 12 år, mens karbondioksid ikke går noe derfra. Dermed kan dyrket kjøtt på lang sikt være enda farligere for global oppvarming på grunn av det "rene" karboninnskuddet.
Alexei Kokorin, direktør for klima- og energiprogrammet til World Wildlife Fund (WWF), mener imidlertid at på kort sikt ikke metan, hovedsakelig produsert av melkekyr, bør diskonteres.”Energien fra nedbrytning av metan akkumuleres til slutt i de øvre lag av havet. Resultatet av dette er blant annet en økning i hyppigheten av ekstreme naturfenomener, for eksempel orkanvind - det vi ser akkurat nå,”kommenterer klimatologen.
Det er også verdt å vurdere at produksjonen av storfekjøtt er den dyreste sammenlignet med andre kjøtttyper. Å produsere en kilo kylling koster oss omtrent fem kilo CO2-ekvivalenter, noe som allerede er ganske sammenlignbart med produksjonen av "rent kjøtt", hvis karbonavtrykk ikke er avhengig av hvis kjøtt blir dyrket i bioreaktoren.
Kostnaden for et kilo landbruksprodukter i karbonekvivalent. Minimumsverdiene er for rotvekster, og maksimumsverdiene for storfekjøtt og lam.
Hva er kjøtt
Rent kjøtt har ennå ikke truffet markedet, men tradisjonelle kjøttprodusenter tar allerede skritt for å beskytte produktene sine fra konkurrenter. I fjor begjærte US Cattleman's Association State Agricultural Inspectorate (FSIS) for å forby all annen mat enn de som stammer direkte fra dyr fra å bli navngitt kjøtt.
Husdyroppdrettere er ikke bare opptatt av muskler som dyrkes i laboratoriet, men også med en rekke veganske planteproteinprodukter som markedsføres som kjøtterstatninger. I motsetning til dyrket kjøtt, er produktene deres allerede tilgjengelig i butikker og restauranter.
Grunnlagt av Stanford biokjemiprofessor Patrick Brown, har Impossible Foods forsket mye på å lage et produkt som ser ut som kjøtt på alle måter. Forskerne innså at hemoglobin (et hemeholdig protein i blodet) gir mange egenskaper til kjøtt, og erstattet det med leghemoglobin, isolert fra rotknodene til soyabønner.
For masseproduksjon av "vegetabilsk kjøtt" etablerte selskapet produksjonen av rekombinant leghemoglobin i gjærceller. Den amerikanske Food and Drug Administration har allerede anerkjent kokt benhemoglobin som en trygg mat, og Impossible Burger, som visstnok kan skilles fra oksekjøtt, er nå tilgjengelig hos flere restaurantkjeder i USA, inkludert den populære Burger King-kjeden.
Grunnlagt i 2009, selger Beyond Meat plantebaserte imitasjoner av kyllingnuggets, storfekjøttburgere og svinekjøttpølser over hele verden. Produktutviklingen deres ble også sponset av Bill Gates og Tyson Foods Corporation. Hamburgerbrettet er basert på erteproteinekstrakt, samt risprotein, kokosnøttolje, stivelse, lecithin og andre ikke-animalsk komponenter.
Mens slike produkter fremdeles er fokusert på veganere, er "rent kjøtt" posisjonert som en komplett erstatning for vanlig kjøtt. Likevel, vurderer etter undersøkelsene, er potensielle forbrukere omtrent like fordelt på to leirer: Noen er entusiastiske over ideen og til og med klare til å betale for mye, mens andre erklærer at de ikke vil spise noe som dyrkes på laboratoriet.
Teknologer er selvfølgelig litt utspekulerte: i motsetning til et tradisjonelt stykke kjøtt, som inneholder fett og andre komponenter, som mange elsker smaken av grillmat, er kultivert kjøtt en "tørr" muskel.
Tilsynsmyndigheter er fortsatt fremdeles mistenksomme for det nye produktet: ifølge eksperter kan "rent kjøtt" på grunn av produksjonsteknologi inneholde store mengder hormoner eller vekstfaktorer, og et plantebasert næringsmedium kan forårsake allergi hos forbrukerne.
Trenger å spise mindre
Med tanke på de teknologiske vanskene som er beskrevet ovenfor og behovet for å gå gjennom sertifiseringsprosedyrene for produktet, er det usannsynlig at vi prøver "rent kjøtt" i løpet av en nær fremtid. Mens plantebaserte kjøttsimulatorer kommer inn i det voksende asiatiske markedet, bekrefter forskere at plantebaserte dietter faktisk er det mest bærekraftige.
Den siste IPCC-rapporten anslår at klimagassutslipp fra all mat på planeten utgjør omtrent 30 prosent av de totale utslippene. Samtidig, hvis menneskeheten helt går over til et vegansk kosthold, kan andelen av matutslipp reduseres med 15-20 prosent. Selv om du går over til et middelhavskosthold som inneholder nok kjøtt og fisk, vil utslippene bli merkbart redusert, sier Aleksey Kokorin.
Prosessen med å tilberede kunstig kjøtt på laboratoriet til planten ingredienser i Ochakovo.
Å flytte vekk fra tradisjonelle kjøtt- og meieriprodukter vil kutte jordbruksarealer med 75 prosent, mens de fremdeles har nok mat til alle, ifølge en fersk studie publisert i Science.
For de som ikke er klare til å grøft animalsk mat helt og gå over til soyaprotein, anbefaler Nature et fortsatt veldig miljøvennlig flexitært kosthold som inneholder litt kylling, fisk og egg.
Statistikk viser imidlertid at i utviklede land blir minst en tredjedel av maten kastet, og befolkningen går raskt opp i vekt, så det første trinnet i kampen mot klimaendringer kan være en enkel regel å "spise mindre" - uansett hva.
Daria Spasskaya
