Исследовательский проект "Искусственное мясо"

Заявка на участие в конференции «СТАРТ В НАУКУ» в рамках

Всероссийского фестиваля науки «НАУКА 0+»

Искусственное мясо

Пандемия коронавируса и связанные с ней ограничения только усугубили проблему глобального голода. Уже сейчас десятки миллионов человек находятся на грани голодной смерти. Ситуация усложняется резким ростом стоимости продовольствия по всему миру — цены на продукты питания недавно превысили десятилетний максимум. Подспорьем в сложившейся ситуации могло бы стать искусственное мясо.

Свинина, говядина, курятина. Вкусные и естественные продукты, к которым мы привыкли. Но, к сожалению, долго так продолжаться не может.

Первая, главная причина – глобальное потепление. Влияние скота нельзя недооценивать. На каждый 1 кг говядины в магазине – в атмосферу выбрасывается эквивалент 35 кг углекислого газа. Килограмм свинины – 6,35 кг CO2, килограмм курятины – 4,57 кг CO2. Сейчас оценивают, что 18% выбросов, влияющих на глобальное потепление, идут именно от домашних животных.

Проблема еще и в том, что человечество продолжает расти. По оценкам ученых, к 2050-му году нас будет 9,6 млрд. Урбанизация и рост среднего класса приведут к дополнительному повышению спроса на мясо.

Вторая причина (её частично коснулся Билл Гейтс) – фермы и пастбища для животных занимают очень много места на планете. Очень много. Под содержание скота сейчас отведено 30% всей сухой поверхности Земли. Часто это пастбища на месте бывших лесов. Около 70% бывших лесов Амазонки теперь вырублены под выпас животных. А на 33% всех пахотных земель выращивается корм для скота. Места для людей и природы остается всё меньше.

Третья причина – это еще и невыгодно. Производство мяса – дико неэффективный процесс. Чтобы сделать 1 кг говядины, надо потратить больше 38 кг корма и почти 4 тысячи литров воды (учитывая поливы кукурузы и сои). На коров уходит в 20 раз больше пищи, чем требуется для устранения проблемы голода на планете. А если нас станет 9,6 млрд, для производства мяса не хватит воды (есть, конечно, вариант с опреснением, но это дополнительные затраты и другие проблемы).

Четвертая причина перейти на «мясо из пробирки» – понятно, уменьшение числа убийств и страданий животных.

Как делают мясо в пробирке

На самом деле, конечно, культивированное или «чистое» мясо (как его сейчас пытаются брендировать на Западе) выращивают не в пробирке, а в чашке Петри или специальном контейнере. Есть десятки компаний со своими подходами, но в целом процесс делится на три этапа:

1. Сначала собирают клетки, склонные к быстрому размножению. Это могут быть эмбриональные стволовые клетки, взрослые стволовые клетки, миосателлитные клетки или миобласты. На этом этапе ученым нужно животное (или идеально сохраненные клетки, но до этого еще не дошли).

2. Клетки обрабатывают, добавляя протеины, способствующие росту тканей. Потом их помещают в культуральную среду, в биореактор. Он выполняет роль кровеносных сосудов, снабжая клетки всем необходимым, и давая им условия для роста. Главный питательный элемент клеток – плазма крови животного (чаще всего – эмбриона). В неё добавляют смесь сахаров, аминокислот, витаминов и минералов. Чтобы мышечная ткань правильно развивалась, её выращивают под давлением, симулируя натуральные условия. Также в биореактор подаются тепло и кислород. По существу, клетки даже не подозревают, что они растут вне животного.

3. Чтобы сделать мясо трехмерным, а не плоским, лаборатории используют своеобразные «строительные леса». В идеале они тоже должны быть съедобными, и периодически двигаться, растягивая развивающуюся мышечную ткань, имитируя движения реального тела. Пока что на этом этапе не концентрируются, но все согласны, что без него создание сколько-нибудь правдоподобного мяса невозможно. Ни консистенция, ни текстура у массы, спокойно развивавшейся в чашке Петри, современного едока не обманут.

Есть одна еда, со стоимостью которой легко соревноваться. Печень перекормленного гуся или утки, один из самых дорогих видов мяса. По $50 за фунт, больше $110 за кг! С такой ценой «пробирочный» продукт уже сейчас кажется выгодной альтернативой. Выращивать гусиную или утиную печень в лаборатории ничуть не сложнее, чем куриные наггетсы, а прибыль гораздо больше.

Главная сложность в том, что продукт из лабораторий должен быть точь-в-точь как то мясо, к которому мы привыкли. Об этом говорит СЕО компании MosaMeat Питер Верстейт:

Когда они пробуют продукт, у них должно быть впечатление, что это мясо. Не «это выглядит как мясо» или «это похоже на мясо», это просто должно быть мясо. В этом главная сложность.

С искусственным мясом – та же история. Грубо говоря, если вкус вам полностью незнакомый, мозг говорит: «О, это что-то новое». А если вкус похож на 99%, но есть какое-то отличие, у мозга другая реакция – «Я знаю, что это, но с ним что-то не так». Нам посылается сигнал – яд, отрава! Невкусно, хочется выплюнуть, некоторых может даже тошнить. А если от вашей еды некоторых людей тошнит, это большая проблема.

Сторонники культивированного мяса и компании, которые его разрабатывают, считают, что время на их стороне. Пол Шапиро говорит:

«Посмотрите на примеры истории. Раньше лед добывали на озере, и массивными кусками везли на продажу. Теперь мы получаем лед в комфорте нашей кухни. Мы называем это «морозилка», и не видим в этом ничего искусственного. Мороженое, йогурты, пиво, всё это изменилось благодаря технологиям. Надо принять, что так же будет и с мясом. Другого пути у нас нет».