Kādas mākslīgās gaļas ražošanas metodes zinātnieki ierosina pārtikas krīzes pārvarēšanai
Vai jums patīk ruddy kebabi, sulīgi liellopa gaļas steiki un aromātiskas karstas kotletes? Mums jums ir divas ziņas. Sliktā ziņa ir tā, ka pārskatāmā nākotnē visiem gaļas nepietiks. Mūsdienās cilvēce katru gadu apēd vairāk nekā 66 miljardus dzīvnieku.
Nākotnes ēdiens: atvainojiet putnu …
Cik daudz dzīvo radību gada laikā ir nepieciešams, lai pabarotu cilvēci:
Foto: kp.ru
Spriežot pēc dinamikas nākamajos 30-50 gados, lai izbarotu izsalkušās mutes, šis skaitlis būs divkāršojams, jo ir nepieciešams apmierināt jaunattīstības valstu apetīti, kur notiek iedzīvotāju sprādziens. Kad ķīnieši Mao Dzeduna vadībā veidoja gaišu nākotni, viņi uz vienu cilvēku gadā saņēma vidēji 4 kilogramus gaļas (apmēram 11 gramus dienā). Šodien katrs no 1 miljarda 379 miljoniem Debesu impērijas iedzīvotāju vidēji gadā cep, pavāra un sautē 55 kilogramus gaļas. Bet ir arī Indijas iedzīvotāji, kas praktiski ir apsteiguši ķīniešu biedrus pēc skaita. Un viņi visi sapņo panākt delikateses patēriņu Amerikā (jeņķi gadā patērē vidēji 120 kg gaļas) vai Krievijā (73 kilogrami).
Tomēr kādam uz planētas joprojām būs jāpievelk jostas. Pēc zinātnieku domām, ja tos sadala brālīgā veidā, tad Zemes resursi būs pietiekami tikai 40 kilogramu gaļas ražošanai katram no 7 miljardiem cilvēku, kas apdzīvo Zemi. Bet līdz 2060. gadam pasaules iedzīvotāju skaits pieaugs par ceturtdaļu - līdz 9,5 miljardiem!
Reklāmas video:
Dedzīgiem gaļas ēdājiem tomēr ir labas ziņas. Zinātnieki ir iemācījušies audzēt gaļu no mēģenes, kas pēc garšas un uztura īpašībām nekādā ziņā nav zemāka par dabisko gaļu.
Kā tiek ražota mākslīgā gaļa
Gaidāmā pārtikas krīze mēģina paredzēt daudzus mākslīgās gaļas izstrādātājus.
Lielākā daļa ražotāju izvēlas mākslīgo gaļu audzēt no dzīvnieku cilmes šūnām. Tas, protams, ir humānāks olbaltumvielu ražošanas veids nekā tradicionālā gaļas ražošana. Bet vismaz viens dzīvnieks būs jāupurē. Ideālā gadījumā tas izskatās šādi: govs vai sivēns tiek kopts un kopts, turēts ekoloģiski tīrās ganībās un tiek selektīvi barots. Tas tiek darīts, lai iegūtu eliti un tīru gaļu šūnu līmenī, tad dzīvnieks tiek “upurēts”. Tās cilmes šūnas kļūs par materiālu simtiem tonnu muskuļu masas audzēšanai īpašos bioreaktoros. Šūnas ievieto siltā barības vielu šķīdumā, kur tās ļoti ātri vairosies, līdz pārvēršas par kaut kādiem maltās gaļas gabaliņiem.
Dažādu uzņēmumu tehnoloģijas atšķiras tikai niansēs. Piemēram, amerikāņu uzņēmums Memphis Meats izveido pīļu un vistas gaļu bioreaktoros, kultivējot šūnas no cāļu embrija seruma. Izraēlas jaunuzņēmums SuperMeat ir paļāvies uz vistu aknu audzēšanu. Starp citu, SuperMeat kopā ar divām citām Izraēlas laboratorijām saņēma nopietnu līgumu no Ķīnas valdības. Debesu impērijas varas iestādes ir tik ļoti "izbaudījušas" bioķīmiķu attīstību, ka ir ieguldījušas 300 miljonus Izraēlas tehnoloģiju izstrādē mākslīgās gaļas ražošanai. Bet 300 miljoni joprojām ir ziedi.
Foto: kp.ru
"Gaļas" sacensību uzvarētāji iegūs 729 miljardu dolāru lielu balvu - šī summa tiek lēsta gaļas ražošanas pasaules tirgus apjomā. Bet visi cūkgaļas, vistas un citu "Frankenšteinu" veidotāji saskaras ar vienu neapmierinošu problēmu. Iegūtais olbaltumvielu ēdiens ļoti garšo pēc dabīgas gaļas. Fakts ir tāds, ka, lai arī bioreaktoros tiek atdarināti tādi paši apstākļi kā dzīvas būtnes ķermenī, kultivētā gaļa izrādās poraina un elastīga.
Šķiet, ka problēmu ir atrisinājis jaunuzņēmums ar nosaukumu Impossible Foods, kurš aromāta ziņā ir sasniedzis vislielāko autentiskumu. Tas ir īpaši pārsteidzoši, ņemot vērā, ka viņi savu "liellopu gaļu" veido nevis no dzīvnieku šūnām, bet gan no augu materiāliem. Bet uzņēmuma dibinātājs, bioķīmijas profesors Patriks Brauns pamatoja šādi: īstu gaļu no šūnām ir ļoti grūti audzēt, jo tā ir ļoti sarežģīta audi. Tas sastāv no desmitiem tūkstošu muskuļu šķiedru, asinsvadu, nervu, tauku un saistaudu slāņiem. Ir daudz vieglāk sadalīt šo sarežģīto vielu ķīmiskajos elementos un pēc tam mēģināt salikt no augu izcelsmes izejvielām. Lieli cilvēki ticēja projektam:starp investoriem ir bagātākais cilvēks uz planētas Bils Geitss un bagātākais uzņēmējs Āzijā, Honkongas uzņēmējs Li Kashin. Bioķīmiķi uzņēmumā Impossible Foods ir pavadījuši 5 gadus un 80 miljonus dolāru, sadalot liellopa gaļas garšu molekulās. Viņi pētīja, kāpēc jēla gaļa ir gandrīz bez garšas, bet, ievietojot to pannā, virtuve nekavējoties piepildās ar vilinošiem aromātiem. Kāpēc teļa gaļas gabals čivina pannā? Sakarā ar to, kas pēc termiskās apstrādes maina krāsu. Kādas ir vielas, kas rada preču zīmes smaržu. Kāpēc teļa gaļas gabals čivina pannā? Sakarā ar to, ka pēc termiskās apstrādes tā maina krāsu. Kādas ir vielas, kas rada preču zīmes smaržu. Kāpēc teļa gaļas gabals čivina pannā? Sakarā ar to, ka pēc termiskās apstrādes tā maina krāsu. Kādas ir vielas, kas rada preču zīmes smaržu.
Foto: kp.ru
Galu galā izrādījās, ka galvenā sastāvdaļa, kas dod gaļai garšu un tekstūru, ir dārgakmeņi. Šie savienojumi ir daļa no hemoglobīna. Hēmās ir dzelzs atoms, un, pateicoties tam, asinis spēj būt piesātinātas ar skābekli. Muskuļu šķiedras ir īpaši bagātas ar šiem savienojumiem. Tie ir sava veida celtniecības elementi, no kuriem tiek uzcelts dzīvs organisms. Dārgakmeņi ir sastopami ne tikai dzīvos organismos, bet arī augos. Piemēram, sojas. Tiesa, hēmu procentuālais daudzums augu audos ir tūkstošiem reižu mazāks nekā dzīvnieku audos. Tomēr bioķīmiķi ir atraduši diezgan lētu veidu, kā sintezēt sojas "slepeno sastāvdaļu". Šis augs satur leghemoglobīnu - sarežģītus proteīnus, kuriem ir arī spēja saistīt skābekli un kuriem ir liela strukturāla līdzība ar hemoglobīnu. Zinātnieki to saista ar kopēju evolūcijas izcelsmi. Problēma bija tāda, ka, lai iegūtu tik daudz hema, kas ir vienā kilogramā muskuļu audu, ir nepieciešams tik daudz sojas, ka ražošana nebūt nav rentabla.
Foto: kp.ru
Tomēr Patrikam Braunam un viņa kolēģiem izdevās pārvarēt šo problēmu, aizņemoties risinājumu no alus darītājiem. Viņi izmantoja to pašu fermentācijas procesu, kas ražo dievišķo putojošo dzērienu. Gēni, kas ir atbildīgi par sojas leghemoglobīna ražošanu, ir “iestādījuši” rauga Pichia pastoris celmu, ko biotehnoloģijā izmanto olbaltumvielu sintezēšanai. Rezultātā iegūtā masa tika barota ar barības vielu šķīdumu, un hēma pie izejas tika iegūta jau rūpnieciskā apjomā.
Turklāt viņi ir rekonstruējuši gaļas smaržu, izmantojot augu analogus.
"Nav grūti izveidot pareizo smaržu, jums vienkārši jāzina, kādās proporcijās sajaukt ķīmiskās vielas, kas to veido," saka Oregonas universitātes ķīmiķe Steisija Simonika.
Nākotnes ēdiens: tiek pārdots tūlīt
Kopš 2016. gada mākslīgā liellopa gaļa ir sākusi uzvaras gājienu caur Amerikas ēdināšanas uzņēmumiem. To var nobaudīt Ņujorkā, Lasvegasā, Sanfrancisko, Losandželosā un Teksasā. Šī gada sākumā Impossible Foods atvēra laboratoriju, lai ražotu liellopu gaļu rūpnieciskā mērogā. Uzņēmums mēnesī spēj sintezēt 454 000 kg mākslīgās gaļas. Tas ir pietiekami, lai 1000 restorānus apgādātu ar mākslīgiem burgeriem, norāda Patriks Brauns. Viņš ir pārliecināts, ka tiem, kas vēlas izmēģināt zinātkāri, nebūs gala. Pēc gardēžu domām, vienīgā atšķirība ir tā, ka burgeri no Impossible Foods maksā 12 USD - divreiz dārgāk.
Kā panākt, lai cilvēki ar veselo prātu un spēcīgo atmiņu pārmaksātu par burgeru uz pusēm? Ražotāju argumentu sistēma izskatās diezgan sakarīga. Viņi piesaista visspilgtākās cilvēka jūtas.
- Pērkot no sintētiskām olbaltumvielām gatavotu hamburgeru, cilvēks izdara cēlu darbu - viņš palīdz sabiedrībai! - saka molekulārais biologs Patriks Brauns. - Lai izveidotu kilogramu gaļas, mums vajag 20 reizes mazāk lauksaimniecības zemes un 4 reizes mazāk ūdens. Tajā pašā laikā siltumnīcefekta gāzu emisijas tiek samazinātas 8 reizes.
Kā govis sabojā gaisu
- Šķiet, kāda ir govju saistība ar globālajām klimata pārmaiņām. Bet zinātnieki ir aprēķinājuši, ka katru dienu govs apēd apmēram 15-20 kilogramus zāles.
- Šīs zaļās masas apstrādes laikā dzīvnieka gremošanas sistēma katru dienu atbrīvo 500 litrus metāna.
- Kopumā gaļas rūpniecība atmosfērā izdala 18 procentus no cilvēces radītajām siltumnīcefekta gāzēm. Gaisa piesārņojums un autotransports apmēram tādā pašā veidā.
Arī cits kustības pionieris, holandiešu bioķīmiķis Marks Pasts no Māstrihtas universitātes izdara spiedienu uz apziņu. Tas bija tas, kurš 2013. gadā sabiedrībai prezentēja pirmo kotleti, kas audzēta no dzīvnieku cilmes šūnām.
"Es domāju, ka pēc 25 gadiem valdības piespiedīs tradicionālos gaļas ražotājus maksāt vides nodokli," saka holandiešu profesors. - Aptuveni tas pats notiek automobiļu nozarē. Piemēram, Vācija ir paziņojusi par aizliegumu ražot automobiļus ar iekšdedzes motoriem no 2030. gada. Tas paver ceļu videi draudzīgākiem elektriskajiem transportlīdzekļiem. Es uzskatu, ka mūsdienu bērni dzīvos līdz dienai, kad būs aizliegts audzēt dzīvniekus kaušanai. Tas notiks pēc 50-60 gadiem. Bet arī tagad tradicionālo gaļu var pārdot ar uzrakstu uz iepakojuma: "Šī produkta ražošanas laikā dzīvnieks cieta un tika nogalināts."
Foto: kp.ru
Kādi citi alternatīvi pārtikas ražošanas veidi pasaulē attīstās?
Olbaltumvielas no baktērijām
Šo metodi izgudroja somu zinātnieki no Lapēnrantas Tehnoloģiskās universitātes un VTT Tehnisko pētījumu centra. Tās pamatā ir īpašu ūdeņraža baktēriju audzēšana bioloģiskajā reaktorā. Tie ir mikroorganismi, kas izmanto oglekli kā šūnu celtniecības materiālu. Tas atmosfērā ir pilns ar oglekļa dioksīdu. Lai asimilētu oglekli, ūdeņraža baktērijām ir nepieciešams enerģijas avots - molekulārais ūdeņradis (nav nejaušība, ka tās tika nosauktas pēc šī ķīmiskā elementa). Bet viņš vairs negulē uz ceļa. Bet tas veidojas bioreaktorā, kur ūdens elektrības ietekmē sadalās skābeklī un ūdeņradī, kurus tik ļoti mīl šīs baktērijas. Tā rezultātā šūnu masa sāk augt un aparātā veidojas barības vielu buljons. Tad šķīdumu filtrē, žāvē un pasniedz kā baltu pulveri.
BTW
Nenojaušot, katrs cilvēks savā dzīvē apēd vidēji 5 kilogramus kukaiņu, aprēķināja Baltkrievijas Valsts universitātes Bioloģijas fakultātes Zooloģijas katedras asociētais profesors entomologs Oļegs Borodins. Kāpuri, laputis, vaboles un tārpi galvenokārt nonāk mūsu ķermenī kopā ar augļiem un dārzeņiem.
Vai jūs vēlētos šitburgeri?
Japāņu zinātnieks Mitsuyuki Ikeda no Okajamas laboratorijas pārņēma šo nepatīkami smaržojošo zinātnisko tēmu. Viņam izdevās sintezēt gaļu no cilvēku atkritumiem. Sākotnēji pēc Tokijas kanalizācijas uzņēmuma pasūtījuma viņš pētīja sadzīves atkritumu apglabāšanas problēmas. Pētījumu gaitā Ikeda kanalizācijas dūņās atrada baktērijas, kas ekskrementus pārveidoja par olbaltumvielām. Ikeda no brūnās masas izolēja tīru olbaltumvielu, garšoja ar krāsvielām, aromatizētājiem un ieguva cita veida mākslīgo gaļu no Vladimira Voinoviča uzslavētā "sekundārā produkta". Japāņi to kristīja par šitburgeri. Tā uzturvērtība ir 63% olbaltumvielu, 25% ogļhidrātu, 3% tauku un 9% minerālvielu.
Foto: kp.ru
JAROSLAVS KOROBATOVS