Jaké metody výroby umělého masa navrhují vědci, aby porazili potravinovou krizi
Máte rádi rudý kebab, šťavnaté hovězí steaky a aromatické horké kotlety? Máme pro vás dvě novinky. Špatnou zprávou je, že v dohledné době nebude pro každého dostatek masa. V současné době lidstvo konzumuje každý rok více než 66 miliard zvířat.
Jídlo budoucnosti: promiň za ptáka …
Kolik zvířat je během roku potřeba k výživě lidstva:
Foto: kp.ru
Soudě podle dynamiky příštích 30–50 let, aby se nakrmily hladové ústa, bude toto číslo nutné zdvojnásobit, protože je nutné uspokojit chutě rozvojových zemí, kde dochází k populační explozi. Když Číňané pod Mao Ce-tungem stavěli světlou budoucnost, dostávali v průměru 4 kilogramy masa na osobu za rok (asi 11 gramů denně). Dnes každý z 1 miliardy 379 milionů obyvatel Celestiální říše smaží, vaří a dusí v průměru 55 kilogramů masa ročně. Existuje však také populace Indie, která početně prakticky předběhla čínské soudruhy. A všichni sní o dohnání spotřeby lahůdek v Americe (Yankeeové konzumují v průměru 120 kg masa ročně) nebo v Rusku (73 kilogramů).
Někdo na planetě však bude muset stále utahovat opasky. Podle vědců, pokud budou bratrsky rozděleni, budou zdroje Země stačit pouze na výrobu 40 kilogramů masa pro každého ze 7 miliard lidí, kteří obývají Zemi. Ale do roku 2060 poroste světová populace o čtvrtinu - až 9,5 miliardy!
Propagační video:
Pro zanícené jedlíky masa však existují dobré zprávy. Vědci se naučili, jak pěstovat maso ze zkumavky, která v žádném případě není horší než přírodní maso, pokud jde o chuť a nutriční vlastnosti.
Jak se vyrábí umělé maso
Nadcházející potravinová krize se snaží předvídat mnoho vývojářů umělého masa.
Většina producentů se rozhodla pěstovat umělé maso ze zvířecích kmenových buněk. Toto je samozřejmě humánnější způsob produkce bílkovin než tradiční produkce masa. Ale alespoň jedno zvíře bude muset být obětováno. V ideálním případě to vypadá takto: kráva nebo sele se ošetřují a pečují, chovají se na ekologicky čistých pastvinách a dostávají selektivní krmivo. To se provádí za účelem získání elity a čistoty na buněčné úrovni masa, pak je zvíře „obětováno“. Jeho kmenové buňky se stanou materiálem pro růst stovek tun svalové hmoty ve speciálních bioreaktorech. Buňky jsou umístěny do teplého živného roztoku, kde se velmi rychle množí, dokud se z nich nestanou hrudky masa.
Technologie různých společností se liší pouze v nuancích. Například americká společnost Memphis Meats vytváří v bioreaktorech kachní a kuřecí maso kultivací buněk z embryonálního séra kuřat. Izraelský startup SuperMeat spoléhal na pěstování kuřecích jater. Mimochodem, SuperMeat, spolu s dalšími dvěma izraelskými laboratořemi, dostalo vážnou smlouvu od čínské vlády. Úřady Nebeské říše tak „okusily“vývoj biochemiků, že investovaly 300 milionů do vývoje izraelských technologií pro výrobu umělého masa. Ale 300 milionů jsou stále květiny.
Foto: kp.ru
Vítězové závodu „maso“uvidí cenu 729 miliard dolarů - tato částka se odhaduje na objem světového trhu s produkcí masa. Ale všichni tvůrci vepřového, kuřecího masa a dalších „Frankensteinů“čelí jednomu nechutnému problému. Výsledné bílkovinné jídlo chutná velmi vzdáleně jako přírodní maso. Faktem je, že ačkoli v bioreaktorech jsou napodobovány stejné podmínky jako v těle živé bytosti, kultivované maso se ukazuje jako porézní a elastické.
Zdá se, že problém vyřešil startup s názvem Impossible Foods, který dosáhl největší autenticity, pokud jde o chuť. To je obzvláště překvapivé vzhledem k tomu, že své „hovězí maso“vytvářejí nikoli ze zvířecích buněk, ale z rostlinných materiálů. Ale zakladatel společnosti, profesor biochemie, Patrick Brown, usoudil následovně: skutečné maso je velmi obtížné pěstovat z buněk, protože je to velmi složitá tkáň. Skládá se z desítek tisíc svalových vláken, krevních cév, nervů, vrstev tukové tkáně a pojivových tkání. Je mnohem snazší rozložit tuto složitou hmotu na chemické prvky a poté se ji pokusit spojit ze surovin rostlinného původu. Projektu věřili velcí lidé:Mezi investory jsou nejbohatší člověk na planetě Bill Gates a nejbohatší podnikatel v Asii, hongkonský podnikatel Li Kashin. Biochemici v Impossible Foods strávili 5 let a 80 milionů dolarů rozkládáním chuti hovězího masa na molekuly. Studovali, proč je syrové maso téměř bez chuti, ale když ho vložíte do pánve, kuchyně je okamžitě plná lákavých vůní. Proč kousek telecího masa syčí v pánvi? Kvůli tomu mění barvu po tepelném zpracování. Jaké jsou látky, které vytvářejí vůni ochranné známky. Proč kousek telecího masa syčí v pánvi? Kvůli tomu mění barvu po tepelném zpracování. Jaké jsou látky, které vytvářejí vůni ochranné známky. Proč kousek telecího masa syčí v pánvi? Kvůli tomu mění barvu po tepelném zpracování. Jaké jsou látky, které vytvářejí vůni ochranné známky.
Foto: kp.ru
Nakonec se ukázalo, že klíčovou ingrediencí, která dodává masu chuť a texturu, jsou drahokamy. Tyto sloučeniny jsou součástí hemoglobinu. Hemy obsahují atom železa a díky tomu je krev schopna být nasycena kyslíkem. Svalová vlákna jsou na tyto sloučeniny obzvláště bohatá. Jedná se o druh stavebních kamenů, ze kterých je postaven živý organismus. Drahokamy se nacházejí nejen v živých organismech, ale také v rostlinách. Například v sóji. Je pravda, že procento hemů v rostlinných tkáních je tisíckrát nižší než ve zvířecích tkáních. Biochemici však našli poměrně levný způsob, jak syntetizovat „tajnou přísadu“ze sóji. Tato rostlina obsahuje leghemoglobin - komplexní proteiny, které mají také schopnost vázat kyslík a mají velkou strukturální podobnost s hemoglobinem. Vědci to připisují běžnému evolučnímu původu. Problém byl v tom, že k produkci tolik hemu, který je v jednom kilogramu svalové tkáně, je zapotřebí tolik sóji, že produkce zdaleka není zisková.
Foto: kp.ru
Patricku Brownovi a jeho kolegům se však podařilo tento problém překonat půjčením řešení od pivovarů. Použili stejný fermentační proces, který produkoval božský pěnivý nápoj. Geny odpovědné za produkci leghemoglobinu v sóji „zasadily“kvasinkový kmen Pichia pastoris, který se v biotechnologiích používá k syntéze proteinů. Výsledná hmota byla naplněna živným roztokem a hem byl získán na výstupu již v průmyslových objemech.
Kromě toho rekonstruovali vůni masa pomocí rostlinných analogů.
"Není těžké vytvořit tu správnou vůni, stačí vědět, v jakém poměru smíchat chemikálie, které ji tvoří," říká Stacey Simonic, chemik z Oregonské univerzity.
Potraviny budoucnosti: nyní v prodeji
Od roku 2016 zahájilo umělé hovězí maso svůj triumfální pochod americkými stravovacími zařízeními. Lze jej ochutnat v New Yorku, Las Vegas, San Francisku, Los Angeles a Texasu. Začátkem tohoto roku společnost Impossible Foods otevřela laboratoř na výrobu hovězího masa v průmyslovém měřítku. Podnik je schopen syntetizovat 454 000 kg umělého masa za měsíc. To podle Patricka Browna stačí k zásobení 1 000 restaurací falešnými hamburgery. Je si jist, že těm, kteří si chtějí zvědavost vyzkoušet, nebude konec. Podle foodies je jediný rozdíl v tom, že hamburgery od Impossible Foods stojí 12 $ - dvakrát dražší.
Jak přimět lidi, aby měli rozum a silnou paměť, aby přeplatili hamburger na polovinu? Systém argumentů výrobců vypadá poněkud soudržně. Apelují na nejjasnější lidské city.
- Při koupi hamburgeru ze syntetického proteinu se člověk dopustí ušlechtilého činu - pomáhá společnosti! - říká Patrick Brown, expert na molekulární biologii. - K vytvoření kilogramu masa potřebujeme 20krát méně zemědělské půdy a 4krát méně vody. Zároveň se emise skleníkových plynů snižují osmkrát.
Jak krávy kazí vzduch
- Zdálo by se, jaký vztah mají krávy ke globální změně klimatu. Vědci však vypočítali, že každý den kráva sní asi 15-20 kilogramů trávy.
- Během zpracování této zelené hmoty uvolňuje trávicí systém zvířete 500 litrů metanu denně.
- Masný průmysl obecně emituje 18 procent skleníkových plynů produkovaných lidstvem do atmosféry. Znečišťuje také leteckou a silniční dopravu zhruba stejným způsobem.
Další průkopník hnutí, nizozemský biochemik Mark Post z univerzity v Maastrichtu, také vyvíjí tlak na vědomí. Byl to on, kdo v roce 2013 představil veřejnosti první kotleta na světě vypěstovanou ze zvířecích kmenových buněk.
"Myslím, že za 25 let vlády donutí tradiční producenty masa platit ekologickou daň," říká nizozemský profesor. - Zhruba to samé se děje v automobilovém průmyslu. Například Německo oznámilo zákaz výroby automobilů se spalovacími motory od roku 2030. To připravuje cestu pro ekologičtější elektrická vozidla. Věřím, že dnešní děti se dožijí dne, kdy bude zakázáno chovat zvířata na porážku. To se stane za 50–60 let. Ale i nyní lze tradiční maso prodávat s nápisem na obalu: „Při výrobě tohoto produktu zvíře utrpělo a bylo zabito.“
Foto: kp.ru
Jaké další alternativní způsoby výroby potravin se ve světě vyvíjejí?
Bílkoviny z bakterií
Tuto metodu vynalezli finští vědci z Lappeenranta University of Technology a VTT Technical Research Center. Je založen na kultivaci speciálních vodíkových bakterií v biologickém reaktoru. Jedná se o mikroorganismy, které používají uhlík jako stavební materiál pro buňky. V atmosféře je plný oxidu uhličitého. K asimilaci uhlíku potřebují vodíkové bakterie zdroj energie - molekulární vodík (není náhodou, že byly pojmenovány po tomto chemickém prvku). Ale on už neleží na silnici. Tvoří se však v bioreaktoru, kde se voda pod vlivem elektřiny rozkládá na kyslík a vodík, tak milovaný těmito bakteriemi. Výsledkem je, že buněčná hmota začíná růst a v přístroji se vytváří živný bujón. Poté se roztok filtruje, suší a podává jako bílý prášek.
Mimochodem
Bez podezření to každý člověk sní ve svém životě v průměru 5 kilogramů hmyzu, počítá entomolog Oleg Borodin, docent katedry zoologie, biologické fakulty, Běloruská státní univerzita. Larvy, mšice, brouci a červi vstupují do našeho těla hlavně spolu s ovocem a zeleninou.
Dáte si shitburger?
Japonský vědec Mitsuyuki Ikeda z laboratoře Okajama se věnoval tomuto páchnoucímu vědeckému tématu. Podařilo se mu syntetizovat maso z lidského odpadu. Zpočátku byl pověřen tokijskou kanalizační společností a studoval nakládání s městským odpadem. V průběhu výzkumu našla Ikeda v kanalizačním kalu bakterie, které přeměňovaly exkrementy na bílkoviny. Ikeda izoloval čistý protein z hnědé hmoty, ochucený barvivy, ochucovadly a získal další druh umělého masa ze „druhotného produktu“chváleného Vladimírem Voinovičem. Japonci to pokřtili jako shitburger. Jeho nutriční hodnota je 63% bílkovin, 25% sacharidů, 3% tuků a 9% minerálů.
Foto: kp.ru
YAROSLAV KOROBATOV