Eksperti prognozē, ka crickets, ģenētiski modificēti tomāti un laboratorijā audzēta gaļa drīz var atrasties uz mūsu pusdienu galda.
Nākamajos 40 gados pieprasījums pēc pārtikas dubultosies, prognozē PVO (Pasaules veselības organizācija). Bet arvien mazāk ir tādu brīvu platību, kur var audzēt pārtiku. Strauji augošs iedzīvotāju skaits un tā labklājības palielināšanās veicina pieaugošo pieprasījumu. Saskaņā ar prognozēm vissarežģītākā situācija būs ar vajadzīgā gaļas daudzuma ražošanu.
Cilvēku pieprasījums pēc gaļas līdz 2050. gadam dubultosies. Tā kā gandrīz 70% no pasaules lauksaimniecības zemes jau aizņem mājlopi, pieaugošais pieprasījums paaugstinās cenas. Apvienoto Nāciju Organizācijas Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas (FAO) pārstāvis Hennings Šteinfelds sacīja, ka liellopu gaļa būs "nākotnes kaviārs".
Turklāt mūsdienu burgeru un steiku ražošana ir ļoti kaitīga videi. Lopkopība rada 39% no visām metāna emisijām un 5% oglekļa dioksīda. "Tas nav ekoloģiski ilgtspējīgs," saka profesors Marks Post, fiziologs no Māstrihtas universitātes Nīderlandē. "Mums jāmeklē alternatīvas."
Marks Pasts ir viens no tiem, kurš ar zinātnes palīdzību meklē veidus, kā novērst pārtikas krīzi. Nākotnē viņa darbs var novest pie tā, ka laboratorijās sāks augt gaļa.
Citi risinājumi ir ne mazāk radikāli. Kā parādīts raidījumā "Vai ēdot kukaiņus var izglābt pasauli?" (Sap ēd kukaiņus, kas izglābj pasauli?) Izmantojot Stefanu Geitsu, kurš nesen bija redzams BBC 4, daudzi eksperti prognozē, ka kukaiņi lēnām iesūksies Eiropas virtuves ēdienkartēs. Turklāt tagad tiek izstrādātas oriģinālās tehnoloģijas, kas ļaus augļus un dārzeņus audzēt tuksnešos.
Šajā rakstā mēs centīsimies jums pastāstīt, kā zinātnieki ierosina pārvarēt pārtikas krīzi. Kurus no ieteiktajiem risinājumiem jūs vēlētos visvairāk?
Reklāmas video:
Kukaiņi
Ņemot vērā pieaugošo gaļas pieprasījumu, nav skaidrs, kā nākotnes plēsēji meklēs savas pusdienas. Vai viņi varēs pāriet uz sienāzu ("tacos" vai "tādi" - spāņu takos - karstām tortiljām ar pildījumu, tradicionālu meksikāņu ēdienu. - Red. Piezīme), karamelizētu siseņu vai dārzeņu zupu ar rupjmaizes gaļu? Daži zinātnieki uzskata, ka entomofagijai (ēšanas kukaiņiem) būs nozīmīga loma, nodrošinot cilvēci ar alternatīviem olbaltumvielu avotiem.
"Kukaiņu audzēšana ir ievērojami efektīvāka nekā tradicionālā lopkopība," saka profesors Arnolds van Huiss no Vāgeningenes universitātes Nīderlandē, "jo tie ir aukstasiņu un nav jātērē enerģija ķermeņa temperatūras uzturēšanai." Piemēram, kriketi no tikai 2,1 kilogramiem barības saražo kilogramu ēdama materiāla.
Mājputniem šis skaitlis palielinās līdz 4,5 kg, cūkai - līdz 9,1 kg un līdz 25 kg - liellopiem. Ir arī ieguvumi videi. Mājlopi nodrošina 18% nedabiskas izcelsmes siltumnīcefekta gāzu: katra kilograma liellopu gaļas iegūšana atmosfērā izmaksā aptuveni 2,85 kg siltumnīcefekta gāzu. Saskaņā ar 2010. gada pētījumu miltu tārpiem un mājas kraukļiem šīs vērtības ir attiecīgi 8 un 2 g.
Nodrošināt kukaiņu uzturu nav problēmu. Tātad grupa no Vageningenas universitātes ir veikusi sabiedriskās domas aptauju, kas, iespējams, ir galvenais šķērslis šādai ēdienkartei uz šķīvja. Grupa veic degustācijas, lai saprastu, vai dalībnieki būs gatavi ēst kukaiņus un kā veselus, sasmalcinātus vai tikai iegūt proteīnu. “Deviņiem no desmit subjektiem kukaiņu kotletes patika vairāk nekā kotletes,” saka van Hayes. "Tas ir kā maskēt kukaiņu proteīnu."
Bet tas prasa daudz pūļu, lai pārvarētu nepatiku pret seškāju ēdienu. Tagad Floridā bāzētā Organic Nutrition Industries plāno ražot 1000 tonnu žāvētu maltu melno lauvu mazuļu gadā kā lauksaimniecības barību. Tātad kukaiņi kļūs par biežāku dzīvnieku barību, kuru gaļu mēs esam pieraduši ēst, nevis sev. Papildus psiholoģiskām problēmām ir arī tehniskas problēmas, kā panākt, lai mēs tās ēst. Piemēram, daži no olbaltumvielām, kas atrodami ēdamajos kukaiņos, ir tādi paši kā putekļu ērcītēs, kas cilvēkiem izraisa astmu.
Tomēr van Hayes saka, ka pie viņa jau ir vērsies kāds slavens britu šefpavārs - viņus interesēja Hayes līdzautore no kukaiņiem pagatavoto recepšu grāmatas.
5 visvairāk ēdamie kukaiņi
Bijušie. Tos ēd Ķīnā, Tuvajos Austrumos un daudzās Āfrikas valstīs. Maisīts ar ķiplokiem un laima sulu Meksikā un sukādes Japānā.
TRAKAS. Ļoti populāri Dienvidāfrikā un Centrālāfrikā - lai kompensētu nepietiekamu uzturu, tos bērniem piešķir makaronu biezeni veidā.
BEL0ST0MATĪDI. Populāras Taizemē, kur tās vārītas, tvaicētas, apceptas, pievienotas salātiem un čili pastām. Tiek teikts, ka tie garšo kā košļājamā gumija, sveķi vai austeres.
OSTAS ANTS. Augsti vērtējams kā delikatese Dienvidaustrumāzijas daļās, kur tos apcep ar sīpoliem un papriku, laima un garšvielām un pasniedz ar glutinoziem rīsiem. Dažreiz viņi mārciņu, lai pagatavotu salsu.
ZĪDZIŅAS. Kraukšķīgas no ārpuses un saldas no iekšpuses, Taizemē tās ēd veselas un ceptas kafīra laima loksnēs. Pupae ir iecienīta kā uzkoda uz ielas Korejā.
Mākslīgā gaļa
TESTĒTI BURGUŅI, laboratorijā audzēti steiki, bioloģiski izstrādāti liellopu gaļas pīrādziņi … Izskatās, ka mēs esam uz mākslīgās gaļas sliekšņa. Pērn Māstrihtas universitātes profesors Marks Pasts atklāja pirmo mākslīgo burgeru.
Šie augstās tehnoloģijas kārumi, kuru cena ir 250 tūkstoši eiro par porciju, protams, joprojām ir tālu no komercializācijas. Bet profesors prognozē, ka tie ātri kļūs pieejami, jo pieaugošā globālā gaļas pieprasījuma problēmas saasināsies.
Pasta slavenais burgers tika audzēts no liellopu cilmes šūnām, kas iegūtas biopsijas veidā barotnē, kurā bija teļa augļa serums - patiesībā tas ir asinis ar noņemtām sarkano asins šūnu. Serumā bija barība, kas nepieciešama, lai šūnas izaugtu par nobriedušām muskuļu šūnām.
Iegūtās muskuļu šķiedras tika izstieptas starp diviem Velcro skavām, lai to iedzimtā tendence sarauties pārvērstu tās par gaļas sloksnēm (notiek muskuļu treniņš, tas pats, ko mēs darām sporta zālē!). Elektriskie impulsi tika izlaisti caur muskuļiem, lai palielinātu olbaltumvielu saturu. Pēc tam trīs tūkstoši iegūto mazo gaļas gabalu tika apvienoti, lai izveidotu vienu standarta lieluma burgeru.
Pasta grupa ir tikai viena no daudzajām laboratorijām, kas ražo bioinženierijas gaļu. Amerikāņu startup Modern Meadows, kuru uzsāka profesors Gabors Forgacs un viņa dēls Andras, dzīvu audu ražošanai izmanto 3D druku, galu galā plānojot radīt gan mākslīgu gaļu, gan mākslīgos orgānus.
Šajā gadījumā tūkstošiem dzīvo muskuļu cilmes šūnu ir ievietotas kārtridžā tāpat kā bioloģiskā tinte. Kad vēlamā forma ir izdrukāta, šūnas dabiski saplūst, veidojot dzīvus audus. Tēvs un dēls sava jaunākā produkta garšu raksturo kā “nav nepatīkamu”, taču atzīst, ka tas nebūt nav ideāls.
ALTERNATĪVA GAĻA
Nevar gaidīt mākslīgo gaļu? Pagaidiet šo pagaidām
OSTRICH. Šie mājputni ražo gaļu ar tādu pašu olbaltumvielu un dzelzs saturu kā liellopu gaļa. Tas satur tikai 0,5% tauku - mazāk nekā pusi no tā, kas atrodas vistas krūtiņā. Strazdi 40 gadu laikā dzemdē no 30 līdz 60 cāļiem gadā, padarot tos par ļoti produktīviem mājputniem.
Briedis. Pateicoties masveida Bambi sindromam, briežu populācija Lielbritānijā iziet ārpus kontroles. Austrumanglijas universitātes (Lielbritānija) zinātnieki, kas nesen publicēja briežu populācijas aptauju, uzskata, ka, lai kontrolētu viņu skaitu, ir jānogalina apmēram 750 tūkstoši briežu gadā. "Tā ir kaitēkļu kontrole, bet tā arī ienes briežus uz ģimenes galdiem," saka Dr Paul Dolman, pētījuma vadītājs.
ZIRGS. Līdz šim sabiedrībai ir slikta attieksme pret zirgu gaļas burgeriem. Bet tie var būt veselīgāka izvēle. Zirga gaļa nav tik trekna kā liellopu gaļa, cūkgaļa un jēra gaļa. Turklāt cilvēkiem, kuri regulāri ēd zirga gaļu, asinīs ir augstāks dzelzs un veselīgu omega-3 taukskābju līmenis un zemāks holesterīna līmenis nekā kontrolierīcēs, ko šogad publicēja Itālijas Milānas universitātes dietologi.
Lai gan zirgi zaudē dzīvniekiem, pārvēršot zāli un graudus gaļā, tie ir darba dzīvnieki, un viņu gaļa ir blakusprodukts, kas tiek uzskatīts par prēmiju.
Augļi un dārzeņi
Pārtikas rūpniecības GLOBAL ražošanā kartupeļi ir ceturtajā vietā aiz kukurūzas, kviešiem un rīsiem, un to gada produkcija ir aptuveni 314 miljoni tonnu. Ražas ziņā pazemīgais gumi viegli uzvar, saražojot sešas reizes vairāk tonnu no hektāra nekā kviešus. Bet ir arī nopietns klupšanas akmens - kartupeļu slimība.
Sēnei līdzīgais organisms Phytophthora infestans, kas 1840. gados izraisīja badu Īrijā, šodien iznīcina labību. Pērn slimības dēļ nomira līdz 20% no Eiropas kartupeļu ražas. Daudzi lauksaimnieki ir spiesti kultūru apūdeņot ar fungicīdiem 15-20 reizes, tērējot apmēram 500 eiro par hektāru.
Lielbritānijas laboratorijas Sainsberijas zinātnieki strādā pie lētāka un radikālāka risinājuma.
Netālu no Noridžas (Lielbritānijas Norfolkas apgabala galvenā pilsēta) audzē kartupeļus, kas ir ģenētiski modificēti izturībai pret vēlu pūtēju. Projektu vada profesors Džonatans Džounss. Pēc simtiem variantu izlaišanas viņa grupa izolēja gēnus, kas divas nederīgas Dienvidamerikas kartupeļu šķirnes padarīja izturīgas pret šo slimību. Sākotnējie rezultāti norāda, ka šo gēnu pievienošana no neēdamiem kartupeļiem ēdamo kartupeļu genomā varētu veiksmīgi nodot pretestību.
Ģenētiskā modifikācija var uzlabot ne tikai kultūru izturību pret slimībām, bet arī to ārstnieciskās īpašības. Centra profesore Ketija Martina. Jonah Innes Noridžā ir izstrādājis purpursarkanu tomātu šķirni ar augstu antocianīna pigmenta līmeni mīkstumā un ādā. Šie savienojumi parasti ir sastopami ogās, piemēram, kazenēs un mellenēs, un, šķiet, piedāvā aizsardzību pret noteiktiem vēža veidiem, sirds slimībām un demenci.
Tomātus ēd visur, un tie var nodrošināt zāles tiem, kam nav sezonālu ogu. “Viens vai divi tomāti antocianīnā ir ekvivalenti ogu groziņam,” skaidro profesors Martins. Citā pētījumā ar pelēm diēta, kas papildināta ar purpura tomātiem, mūža ilgumu palielināja gandrīz par trešdaļu.
“Pieņemt jebkuru jaunās krāsas ēdienu nav viegli,” saka Mārtiņš, atsaucoties uz neveiksmīgo zaļā kečupu reklamēšanas vēsturi (fuksīna nav īsti ēdama). Bet zinātnieki cer, ka patērētāji pieņems purpursarkanos tomātus, tāpat kā krāsainās salātu lapas.
SĀNU MĀJA JŪRAS ŪDENĪ
SAVIENĪBAS Noķer saules siltumu un glabā to, lai augus pasargātu no aukstuma. Bet kāpēc viņi atrodas tuksnesī? Britu izgudrotājs Čārlijs Patons ir apgriezis siltumnīcas ideju otrādi, lai karstu, sausu pasaules reģionu lauksaimnieki varētu audzēt augļus, dārzeņus un garšaugus. Neparastākais ir tas, ka ūdens apūdeņošanai nāk no jūras. “Pārtikas audzēšanas potenciāls ir gandrīz neierobežots,” saka Paitons. "Mēs varam audzēt tomātus, salātus un gurķus tādās vietās kā Omāna vai AAE, kur citādi nav iespējams."
Lai process būtu efektīvs, gaisam nepārtraukti jāplūst caur siltumnīcu. Kaut kur tam ir vajadzīgi fani. Šī tehnoloģija ir efektīva jūras krastā un sausos karstajos tuksnešos, piemēram, Ziemeļāfrikā, Tuvajos Austrumos, Meksikā un Ķīnā. Ventilatoru jaudu var iegūt, izmantojot saules paneļus.
Tenerifē, Abū Dabī un Omānā ir uzbūvētas izmēģinājuma jūras ūdens siltumnīcas. Visprogresīvākais projekts Port Augusta, 300 km uz ziemeļiem no Adelaides (Austrālija). Paitons saka, ka testi 2000 m2 siltumnīcā parādīja, ka process var radīt tos pašus 80 kg tomātu uz kvadrātmetru gadā kā mūsdienu siltumnīcas Holandē. Šogad šī vietne tiks paplašināta 40 reizes.
Tvertnes, kas paredzētas izkraušanai istabas iekšpusē
VAI VĒLATIES audzēt dārzeņus? Jauns aprīkojuma komplekts ļauj ikvienam kļūt par lauksaimnieku amatieri. Un pat netīra augsne nav nepieciešama, ja ir SproutslO Microfarm - augi aug barojošā miglā, kas tos pārklāj.
Dženifera Broutina Farah, MIT Media Lab absolvente, kura izgudroja SproutslO, cer, ka pilsētas iedzīvotāji šajā ierīcē audzēs tomātus un kartupeļus.
Papildus augsnes aizstāšanai ar barības vielu miglu ("aeroponic system"), SproutslO satur sensoru komplektu, kas vāc datus par temperatūru, mitrumu, skābumu un gaismu un automātiski pielāgo iestatījumus, lai uzturētu labākos apstākļus augiem. Dati tiek iekļauti lietotnē, tāpēc pilsētas lauksaimnieki dažus kilometrus no mājām var izsekot baklažāniem no sava tālruņa vai planšetdatora pie sava galda.
“Augu audzēšanai aeroponiskā vidē ir daudz priekšrocību,” saka Brutina Fara. - Nepieciešams par 98% mazāk ūdens un par 60% mazāk mēslojuma. Tā kā augs atrodas telpās, jūs varat novākt visu gadu.” Viņa cer, ka SproutslO drīz parādīsies dzīvokļos un mājās: "Mēs atrodamies prototipa stadijā, bet sistēma būs gatava gada laikā."
Jūraszāles
EĻĻAS CENU PALIELINĀŠANA ir izraisījusi aļģu izpētes uzplaukumu degvielai. Bet nākotnē mēs tos varam izmantot savam uzturam. Karratha nomalē, Rietumaustrālijā, ir 6 akru (2,4 km2) dīķi, ko ieskauj 38 mazāki satelītdīķi. Vietnes īpašnieks Aurora Aļģes apgalvo, ka tas izskatās nākotnes saimniecības. Aļģes "Aurora" ir pionieris zaļo dubļu audzēšanā. Tās darbinieki ir pārliecināti, ka tina var palīdzēt atrisināt nākotnes pārtikas krīzi.
Ir vairāki argumenti par labu aļģēm kā pārtikai. Ar ESAO prognozēto globālā ūdens pieprasījuma pieaugumu par 55% līdz 2050. gadam, kā prognozēja OECD, saldūdens un auglīgā augsne drīz kļūs par maz. No otras puses, aļģēs ir daudz olbaltumvielu, tās aug visu gadu, un tās var novākt katru dienu. Un ne tikai šo. Aļģes absorbē arī klimatu kaitīgo oglekļa dioksīdu. Tie jau ir tirgū kā pārtika, kaut arī šaurā nišā, zaļo makaronu un enerģijas batoniņu veidā.
Pols Brunato, Aurora viceprezidents, atzīst, ka "masu tirgus, iespējams, vēl nav gatavs pieņemt" veselas "aļģes kā pārtikas avotu". Pirmais aļģu komerciālais lietojums, iespējams, būs aļģu pulvera maisījumi ar citiem pārtikas produktiem, ieskaitot dzīvnieku pārtiku, lai tiem pievienotu uzturvērtību, ieskaitot olbaltumvielas, omega-3 bāzes taukskābes un bikarbonātus.
Sešos kontroldīķos Aurora jau ražo 30 tonnas sausu aļģu uz vienu akru, kurā ir 40 reizes vairāk olbaltumvielu nekā sojas pupās, izmantojot 1% ūdens, kas nepieciešams sojas pupiņām. Uzņēmums plāno paplašināt komerciālo ražošanu līdz 2015. gadam jaunā vietā Jaundienvidvelsā 50 dīķos ar 5 akriem (2 km2).
Lai arī aļģes ātri aug, komerciāli tās audzēt nav viegli. Viņi absorbē daudz vairāk gaismas, nekā pārveido ķīmiskajā enerģijā. Tas nozīmē, ka augšējie slāņi bloķē gaismu, kas nepieciešama apakšējiem slāņiem. Pēc plašām pārbaudēm Aurora izvēlējās pavedienus, kas absorbē vismazāk gaismas, ļaujot tiem augt blīvās kārtās seklajos dīķos.
Kas notika pārtikas barības tabulā?
Šķiet, ka jums nevajadzēs uztraukties par vakariņām 2062. gadā - visi biezie malu steiki, cepta vistas gaļa un pica tiks savākti vienā tabletē. Bet, pretēji daudzu futūristu un zinātniskās fantastikas rakstnieku pieņēmumiem, zinātnieki jau sen ir atteikušies no idejas par vakariņām tabletes.
Mēs saskaramies ar ievērojamiem šķēršļiem uztura tablešu izvēlē. Vidējam vīrietim dienā vajadzīgi apmēram 2500 kcal, sievietes norma ir tuvāk 2000 kcal. Dietologi iesaka vairākas iespējas dažādu enerģijas avotu apvienošanai. Piemēram, britu vieglatlētikas treneris Braiens Makkenzijs dod priekšroku 57% ogļhidrātu, 30% tauku un 13% olbaltumvielu komplektam. Tauki, kas ir viskoncentrētākais pārtikas avots, satur apmēram 9 kcal / g, bet ogļhidrāti un olbaltumvielas satur apmēram 4 kcal / g.
Lielas tabletes sver apmēram gramu, kas nozīmē, ka vidējam vīrietim katru dienu jāpatērē 521 tablete un sievietei 417 tabletes, lai apmierinātu pamata enerģijas vajadzības. Šajā izkārtojumā nav vitamīnu, minerālvielu un citu galveno uzturvielu.
"Lai iegūtu pietiekami daudz šo un citu barības vielu tablešu formā, dienas lielāko daļu dienas jāpavada norijot," saka Mariona Nestle, Paulette Goddard Paulette Goddard profesore uztura, uztura pētījumu un sabiedrības veselības jautājumos Ņujorkas universitātē. … Lai apietu šīs problēmas, būs vajadzīgs radikāls izrāviens.
Tāpēc nav pārsteidzoši, ka tā vietā, lai mēģinātu padarīt uzturu nevajadzīgu, DAPRA (ASV Aizsardzības departamenta Papildu pētījumu projektu aģentūra) finansēja citu darbu, kas palīdzētu karavīriem ilgstoši iztikt bez ēdiena.
2004. gadā DARPA piedāvāja dotācijas, izmantojot savu Metabolic Dominance Program. Programmas noteikšanas dokumentā tika aprakstīta aģentūras vēlme panākt "nepārtrauktu fiziskās sagatavotības un kognitīvās funkcijas maksimālu intensitāti trīs līdz piecas dienas 24 stundas diennaktī, neizmantojot kalorijas."
Starp veidiem, kā to panākt, pēc DARPA domām, varētu būt karavīra ķermeņa piespiešana vielmaiņā izmantot savus tauku krājumus. Līdz šim šādi risinājumi nav izstrādāti … vai vismaz neviens par tiem nav runājis.
Ievietoja Hanna Devlina un Niks Flemings
"Zinātne fokusā"
