Мясо из пробирки: чем мы будем питаться в будущем
Предпосылки появления искусственного мяса
В XIX веке промышленный переворот стал мощным импульсом для преобразования сельского хозяйства. Для того чтобы обеспечить пищей стремительно растущее население городов, фермерам пришлось менять основные принципы работы; так произошла «Вторая аграрная революция», затронувшая, в том числе, и животноводство. С тех пор технологии постоянно развивались: селекционеры выводили новые породы скота, менялись способы заготовки кормов, внедрялись ветеринарные стандарты. И все же, несмотря на резкое увеличение численности людей на планете, принципиально новых методов пришлось ждать довольно долго.
Потенциал «классического» животноводства имеет ряд ограничений по естественным причинам. Главным способом масштабирования производства, особенно в случае крупного рогатого скота, до недавнего времени являлось увеличение площадей пастбищ, хотя за последние 20 лет ситуация изменилась в сторону незначительного сокращения. По данным ООН, на сегодняшний день в мясном и молочном животноводстве используется около двух третей пригодных земель.
При этом нагрузка увеличивается: если в 1961 году на одного человека приходилось 0,45 га сельскохозяйственных земель, то в 2016-м — только 0,21. Кроме того, мясное и молочное животноводство создает ряд трудноразрешимых проблем, таких как загрязнение окружающей среды и огромное потребление земельных и водных ресурсов.
За последние 30 лет потребление мяса в мире выросло более чем в 2 раза, до 324 миллионов тонн в год. Вышеперечисленные факторы заставляют ученых и исследователей искать альтернативные способы получения продукции.
Что такое искусственное мясо
Под этим термином понимают абсолютно разные продукты, но все ли из них правильно называть искусственным мясом? За последнее время большое распространение получило «альтернативное мясо», сделанное из растительных белков или грибов. Существуют и экзотические варианты, например, из насекомых. Тем не менее, корректней было бы называть эту категорию имитацией, так как они кардинально отличаются от «настоящего» по своему составу.
Еще одна специфическая категория — мясо, полученное от генно-модифицированных и клонированных организмов. При помощи этого метода можно получить идеальное, с точки зрения животноводства, поголовье скота, но итоговый продукт всё равно будет создан «традиционным» методом с сопутствующими проблемами.
Наконец, мы подходим к последней категории, о которой и пойдет речь — культивируемое мясо. В первую очередь, оно интересно тем, что лишено недостатков двух вышеперечисленных вариантов — итоговым продуктом является именно мясо, но при этом не нужны пастбища, корма и антибиотики, а участие животного ограничивается безболезненной процедурой.
Как вырастить мясо в пробирке
Сегодня существует более 70 стартапов, занимающихся культивацией мяса при поддержке венчурных фондов и больших технологических компаний. Их подходы к производству могут различаться, но они объединены единой концепцией — использованием искусственно выращенных клеточных структур животного происхождения.
- У животного безболезненно берется биопсия скелетных мышц, которые станут основой будущего мяса.
- Извлекаются стволовые клетки, способные размножаться и трансформироваться в другие типы — мышечную и жировую ткань.
- Полученная культура помещается в биореактор и реплицируются в специальной среде. В конце этого этапа получаются триллионы клеток.
Биореактор — прибор, напоминающий большой чан, в котором при помощи перемешивания создаются оптимальные условия для жизнедеятельности и размножения клеток.
- Необходимая биомасса уже получена, но это недифференцированные клетки, которые должны «определиться» со своим назначением. Для этого останавливаются факторы роста, после чего начинается процесс дифференциации. Клетки размещаются на округлых столбиках, начинают сокращаться и набирать объем. Таким образом, получается мышечная и жировая ткани — то, что мы и называем мясом.
Создатели искусственного мяса смогли достичь больших успехов и с гастрономической точки зрения. Существуют возможности для выращивания говядины, курицы, свинины, а также рыбы и даже морепродуктов. Технологии позволяют производить самые экзотические продукты. Конечно, есть и ограничения: фарш и филе уже практически неотличимы от оригиналов, а вот сделать ребрышки для барбекю будет сложнее.
Для Merck, как для научно-технологической компании и поставщика биофармацевтической промышленности, помощь стартапам, занимающимся культивированным мясом, стала перспективным направлением работы с самого зарождения отрасли. В этом помогает большой опыт в области разработок среды для культивирования клеток и выпуска оборудования, такого как биореакторы.
Преимущества и недостатки
Культивированное мясо обладает целым рядом преимуществ. С точки зрения экологии, плюсы очевидны: при полноценном промышленном производстве парниковый эффект можно снизить на 92%, по сравнению с традиционным процессом, а результативность использования земельных ресурсов вырастает на 95%.
На 78% снижается количество потребляемой чистой воды и до 93% загрязнение экосистемы. Мясо из пробирки лишено и других недостатков, например, в нем полностью отсутствуют патогены, такие как сальмонелла и e.coli. Очень важно и полное отсутствие антибиотиков — это особенно актуально с учетом того, что именно животноводство является одним из источников антибиотикорезистентности.
Недостатки такого мяса, в первую очередь, связаны с недостаточной отработкой технологии на промышленном уровне. Предстоит большая работа по подбору формул ростовой среды (а это до 100 различных ингредиентов) и разработке специальных тканевых каркасов для поддержки роста клеток. Кроме того, сегодняшние биореакторы заточены скорее под эксперименты, поэтому для коммерциализации понадобится доработка оборудования.
С другой стороны, повышенные требования к процессам и необходимость налаживания сложных цепочек поставок затрудняют разворачивание промышленных линий культивации в странах с развивающейся экономикой, в которых зачастую остро стоит проблема голода. Кроме того, существует проблема восприятия — непривычное происхождение товара может отпугивать потребителей, даже несмотря на очевидные преимущества.
Будущее «мяса из пробирки»
На данный момент процесс выращивания искусственного мяса скорее экспериментальный — несмотря на очевидный прогресс, о промышленных масштабах речь пока не идет. В 2013 году стоимость первого культивированного бургера составляла $250 000. Согласно прогнозам, к 2030 году стоимость целого килограмма искусственной говядины составит всего 6,5 долларов. В 2020 году курятина из пробирки впервые появилась в меню ресторана в Сингапуре, где было получено официальное одобрение государственных органов.
В ближайшее время мясо из пробирки не вытеснит традиционное животноводство по многим причинам — для этого необходимо решить множество задач: полная отладка технологий, снижение себестоимости, увеличение объемов выпуска.
После того, как будут решены регуляторные вопросы и налажено масштабное производство, клеточное «животноводство» будет первое время существовать параллельно с обычным, выполняя задачи удовлетворения спроса. Есть основания предполагать, что через какое-то время культивированное мясо начнет вытеснять традиционное за счет повышения доверия со стороны потребителей, более экономного использования ресурсов и конкурентных преимуществ, таких как цена и меньшее количество ограничений на масштабирование. Тем не менее, даже после этого традиционное животноводство не исчезнет, а перейдет в премиальный сегмент и останется у частных домохозяйств.
Автор: Артем Харченко, директор Merck Life Science в России и странах СНГ
