Forbruget af kød i fødevarer er uetisk over for dyr og fører til en betydelig stigning i skadelige emissioner til atmosfæren, der påvirker de globale klimaforandringer. Kan denne situation ændres? Det er usandsynligt, at alle mennesker på jorden bliver veganere, men kød kan dyrkes kunstigt fra dyrestamceller. Så vejen ud er fundet? Ja, siger forskere. Ikke rigtig, argumenterer økologer og teknologer. Produktionen af kunstigt kød er stadig for dyrt økonomisk - og mærkeligt nok efterlader det et mere rigeligt kulstofaftryk end dyrkning af konventionelt kød. Ikke desto mindre mister tilhængere af det nye produkt ikke håbet om at bringe det på markedet i industriel skala.
I september annoncerede russiske producenter, at de slutter sig til den globale tendens med "kultiveret kød". I følge forretningens ideologer kan muskelfibre i stedet for at dræbe dyr til kød dyrkes i en bioreaktor fra stamceller i et specielt næringsmedium.
Dette produkt er også kendt som "reagensglaskød" og "rent kød". Det sidstnævnte udtryk indebærer, at dine patties er etisk og miljøvenlige.
Fastende og dets kød
Ideen om at producere kød i et reagensglas (mere præcist i en petriskål) kom fra biomedicin: fremskridt inden for dyrkning af stamceller, 3D-udskrivning af organer har også inspireret madteknologer. Hvis der kan dyrkes væv på laboratoriet til transplantation, hvorfor ikke dyrke det til mad?
Princippet om dyrkning af kød i en forenklet form gentager princippet om dyrkning af ethvert væv: stamceller isoleres fra en prøve af dyremuskler, der derefter multipliceres i et specielt næringsmedium, der indeholder hormoner og vækstfaktorer, og tvinges til at differentiere til muskelfibre.
Processen med at tilberede kunstigt kød i laboratoriet i anlægget i Ochakovo-ingredienser.
Salgsfremmende video:
Prøver af kunstige kødceller i laboratoriet i Ochakovo Food Ingredients Plant.
Lignende eksperimenter med det formål at få et spiseligt produkt er blevet udført i laboratorier siden 1990'erne, men populariseringen af ideen skyldes stort set fortjenesten af videnskabsmanden Mark Post fra University of Maastricht (Holland). I 2013 præsenterede han for journalister den første burger med en kedel lavet af kommuskelceller dyrket i hans laboratorium.
På præsentationen blev koteletten forberedt af kokken og spist ceremonielt af kulinariske kritikere. Efter vurderingerne lignede produktet i alle henseender”traditionelt” kød, bortset fra at det ikke var så saftigt. I 2015 grundlagde Post Mosa Meat, en virksomhed, der optimerer kødproduktionen i laboratoriet med henblik på at bringe produktet på markedet inden 2021.
Den første kotelet blev dyrket inden for tre måneder og kostede skaberne tre hundrede tusind dollars. Præsentationen ansporet imidlertid forretnings- og investorinteresse for "rent kød", hvilket førte til fremkomsten af mange startups, der havde til formål at strømline processen. Allerede i 2017 var omkostningerne til muskelfibre fra laboratoriet 5 tusind dollars pr. Kg, og i dag er det faldet flere gange mere.
Ifølge Forbes udvikler mindst 26 virksomheder i øjeblikket "rent kød" i verden, hvis mål er at stille et produkt til rådighed for masseforbrugeren.
Hvor meget koster det at dyrke
Lad os forestille os, at vi ønsker at dyrke et stykke sådan kød fra bunden af. Først skal vi udstyre laboratoriet: købe centrifuger, et mikroskop, en laminær strømningsboks til sterilt arbejde, en autoklav, en CO2-inkubator for at opretholde den krævede koncentration af kuldioxid i startkulturen og flere bioreaktorer med forskellige volumener for at vokse biomasse i forskellige faser af "modenhed".
Derefter skal du få stamceller, hvorfra kulturen skal dyrkes. De isoleres bedst fra en muskelprøve fra et ungt dyr (for eksempel en nyfødt kalv) ved hjælp af en speciel teknologi, der inkluderer vævslys og cellevalg.
Forskere, der arbejder med optimering af teknologien, diskuterer oprettelsen af en biobank af stamceller, hvorfra det vil være muligt at tage den prøve, der er nødvendig til produktion - dette skulle reducere omkostningerne ved processen lidt.
Endvidere skal cellekulturen dyrkes i en kulturkolbe og derefter sekventielt dyrkes i flere bioreaktorer under omrøring og luftning i et næringsmedium (hvis vi virkelig vil dyrke en masse celler). Derefter skal cellerne fjernes fra bioreaktoren og podes på et spiseligt stillads (for eksempel fra kollagen), hvilket vil give produktet udseendet til et stykke kød.
Hele processen vil tage ca. 40 dage, hvorunder det vil være nødvendigt at overvåge processens sterilitet.
Skema for den foreslåede teknologiske proces med dyrkning af kød i laboratoriet.
Omkostningerne ved næringsmediet udgør brorparten af de endelige omkostninger til det endelige produkt, og i produktionen forbruges det i hundreder af liter. Analytikere estimerer, at omkostningerne ved "rent kød" vil kunne sammenlignes med omkostningerne ved traditionelt kød, når prisen på en liter medium ikke vil være meget højere end en dollar.
I mellemtiden koster det mere end tre hundrede dollars pr. Liter i den billigste version.
Sådan optimeres dit miljø
Mediet har en kompleks sammensætning og skal indeholde de krævede proteiner, lipider, salte, aminosyrer, vitaminer og hormoner. Udviklerne satte sig til opgave for det første at slippe af med kilder fra animalsk oprindelse (for eksempel føtalt kalveserum, som ofte føjes til mediet for at give den ønskede sammensætning), og for det andet at gøre mediet så billigt som muligt.
For at gøre dette forsøger forskere at minimere antallet af komponenter, samle medier fra rekombinante proteiner (det vil sige dem, der er produceret i mikroorganismer som E. coli og gær) og kigge efter passende plantekomponenter.
Ifølge beregningerne fra eksperter fra The Good Food Institute kan kulturmediet sænkes i pris med yderligere 10-1000 gange, hvis vi optimerer produktionen af rekombinante vækstfaktorer - de dyreste komponenter i mediet, uden hvilke stamceller simpelthen ikke vil vokse og differentiere.
Liste over komponenter af mediet med de angivne omkostninger for 20 tusinde liter.
Ochakiv Food Ingredients Plant, som blev drøftet i begyndelsen af artiklen, rapporterede, at det første 40-gram stykke "kød" kostede dem 900 tusind rubler. Dette beløb inkluderede ikke laboratorieudstyr, hvor yderligere 9 millioner rubler blev brugt.
Virksomhedens direktør, Alexander Savkov, bekræftede, at de vigtigste omkostninger forbundet med dyrkning af cellerne faldt på vækstmediet. Sandt nok brugte de i hans laboratorium et importeret schweizisk fremstillet miljø, der blev brugt i biomedicin. Virksomhedens teknologers vigtigste indsats, ligesom deres udenlandske kolleger, vil være rettet mod oprettelsen af en billig analog.
Teknologer står over for virkelig vanskelige opgaver, fordi "rent kød" skal dyrkes i enorm skala - meget større end industrien nu vokser pattedyrceller, som for eksempel bruges til at producere antistoffer.
Hvad er der galt med køer?
Ud over det åbenlyse etiske aspekt (aflivning af dyr), der tvinger mange mennesker til at blive vegetarer, forårsager dyrehold betydelige miljøskader. Kvægopdræt bidrager med 14,5 procent af de samlede emissioner af drivhusgasser til atmosfæren, mens græsarealer og foderafgrøder tegner sig for 80 procent af landbrugsarealerne.
Samtidig leverer dyrehold kun 37 procent af diætproteinet. De dominerende drivhusgasser fra husdyr er metan fra kvæg. Med hensyn til at accelerere den globale opvarmning er den 28 gange farligere end kuldioxid.
Det største bidrag til emissionerne ydes dog ikke af husdyrene i sig selv, men ved hjælp af operationer til dens vedligeholdelse - bortskaffelse af gødning, gødningsproduktion, plovning af jord og foderproduktion. I henhold til prognoserne fra FN's Fødevare- og Landbrugsorganisation vil efterspørgslen efter husdyrprodukter i 2050 stige med 70 procent. Det ser ud til, at denne branche virkelig har brug for optimering.
Disse kendsgerninger bruges af udviklerne af "rent kød", når de henvender sig til investorer for finansiering. De lover, at hvis det lykkes, vil andelen af "traditionelt" kød på markedet i de næste 20 år falde til 40 procent, og antallet af kvæg reduceres fra halvanden milliard til flere titusinder.
Mosa Meat hævder især, at produktion af dets produkt vil kræve 99 procent mindre jord og 96 procent mindre vand end konventionelle husdyrforhold, og drivhusgasemissioner vil blive reduceret med 96 procent.
Hvis spor er værre
Imidlertid sætter forskere allerede spørgsmålstegn ved den ubetingede miljøvenlighed af kød fra et reagensglas. Forskere fra Oxford har beregnet, hvad carbon footprint vil efterlade produktionen af "rent kød" i en bioreaktor på et næringsmedium, der indeholder cyanobakteriel ekstrakt og vækstfaktorer produceret i E. coli-celler.
Beregningerne omfattede ikke kun faktorer såsom produktion af gødning til dyrkning af cyanobakterier, men endda elektricitet, der blev brugt på sterilisering af komponenterne i mediet. Modellen blev udarbejdet til tre lokationer med forskellige "kulstofomkostninger" ved elproduktion - Thailand, Spanien og Californien.
Afhængig af produktionsteknologien varierede resultaterne fra 1,7 til 25 kg kuldioxidækvivalenter pr. Kg produkt. Samtidig har forskere estimeret spredningen af værdier for kulstofaftryk for produktionen af et kilogram oksekød til 28-43 kg CO2-ækvivalenter.
Sammenligning af virkningen på den globale opvarmning af traditionel oksekødsproduktion (Sverige, Brasilien, USA) og dyrket kød i henhold til forskellige scenarier (dyrket) på lang sigt. Diagrammet antager, at dyrket kød vil erstatte oksekød.
Selv om kultiveret kød ved første øjekast faktisk har en økologisk fordel i forhold til oksekød, husker forfatterne af arbejdet, at det største bidrag til kulstofværdien af oksekød kommer fra metan. Dens levetid i atmosfæren er 12 år, mens kuldioxid ikke går nogen steder derfra. På lang sigt kan kultiveret kød derfor være endnu mere farligt for global opvarmning på grund af dets "rene" kulstofbidrag.
Alexei Kokorin, direktør for klima- og energiprogrammet for World Wildlife Fund (WWF), mener imidlertid, at metan, der hovedsageligt produceres af malkekøer, på kort sigt ikke bør diskonteres.”Energien fra nedbrydning af metan akkumuleres i sidste ende i de øverste lag af havet. Resultatet af dette er blandt andet en stigning i hyppigheden af ekstreme naturfænomener, f.eks. Orkanvind - det, vi ser lige nu,”kommenterer klimatologen.
Det er også værd at overveje, at produktionen af oksekød er den dyreste i sammenligning med andre typer kød. At fremstille et kilogram kylling koster os omkring fem kg CO2-ækvivalenter, hvilket allerede er ret sammenligneligt med produktionen af "rent kød", hvis kulstofaftryk ikke afhænger af, hvis kød dyrkes i bioreaktoren.
Omkostningerne ved et kg landbrugsprodukter i kulstofækvivalent. Minimumsværdierne er for rodafgrøder og maksimumværdierne for oksekød og lam.
Hvad er kød
Rent kød er endnu ikke ramt på markedet, men traditionelle kødproducenter tager allerede skridt til at beskytte deres produkter mod konkurrenter. Sidste år anmodede den amerikanske Cattleman's Association Statens landbrugsinspektorat (FSIS) om at forbyde alle andre fødevarer end dem, der stammer direkte fra dyr, fra at blive navngivet kød.
Kvægopdrættere beskæftiger sig ikke kun med muskler, der dyrkes i laboratoriet, men også med en række veganske planteproteinprodukter, der markedsføres som køderstatninger. I modsætning til dyrket kød er deres produkter allerede tilgængelige i butikker og restauranter.
Grundlagt af Stanford biokemiprofessor Patrick Brown har Impossible Foods foretaget en masse research for at fremstille et produkt, der ligner kød på alle måder. Forskerne indså, at hæmoglobin (et heme-indeholdende protein i blodet) giver mange egenskaber til kød, og erstattede det med leghemoglobin, isoleret fra rodknudene til sojabønner.
Til masseproduktion af "vegetabilsk kød" etablerede virksomheden produktionen af rekombinant leghemoglobin i gærceller. Den amerikanske Food and Drug Administration har allerede anerkendt kogt benhæmoglobin som en sikker mad, og Impossible Burger, der angiveligt ikke kan skelnes fra oksekød, er nu tilgængelig i flere restaurantkæder i USA, herunder den populære Burger King-kæde.
Grundlagt i 2009, sælger Beyond Meat plantebaserede efterligninger af kyllingnuggets, oksekødburgere og svinekødpølser over hele verden. Deres produktudvikling blev også sponsoreret af Bill Gates og Tyson Foods Corporation. Hamburgerpattet er baseret på ærteproteinekstrakt såvel som risprotein, kokosnøddeolie, stivelse, lecithin og andre ikke-animalsk komponenter.
Mens sådanne produkter stadig fokuserer på veganere, er "rent kød" positioneret som en komplet erstatning for almindeligt kød. Ikke desto mindre vurderes det efter undersøgelserne, at potentielle forbrugere omtrent er opdelt i to lejre: Nogle er begejstrede for ideen og er endda klar til at betale for meget, mens andre erklærer, at de ikke vil spise noget, der dyrkes i laboratoriet.
Teknologer er selvfølgelig lidt listige: I modsætning til et traditionelt stykke kød, der indeholder fedt og andre komponenter, som mange elsker smagen af grill, er kultiveret kød en "tør" muskel.
Tilsynsmyndigheder er også stadig mistænkelige over det nye produkt: ifølge eksperter kan "rent kød" på grund af produktionsteknologi indeholde store mængder hormoner eller vækstfaktorer, og et plantebaseret næringsmedium kan forårsage allergi hos forbrugerne.
Brug for at spise mindre
Under hensyntagen til de teknologiske vanskeligheder, der er beskrevet ovenfor, og behovet for at gennemgå certificeringsprocedurerne for produktet, er det usandsynligt, at vi prøver "rent kød" i den nærmeste fremtid. Mens plantebaserede kødsimulatorer kommer ind i det spirende asiatiske marked, bekræfter forskere, at plantebaserede diæter faktisk er de mest bæredygtige.
”Den seneste IPCC-rapport estimerer, at drivhusgasemissioner fra alle fødevarer på planeten tegner sig for omkring 30 procent af de samlede emissioner. På samme tid, hvis menneskeheden helt skifter til en vegansk diæt, kan andelen af mademissioner reduceres med 15-20 procent. Selv hvis du skifter til en middelhavsdiæt, der indeholder nok kød og fisk, vil emissionerne blive markant reduceret,”siger Aleksey Kokorin.
Processen med at tilberede kunstigt kød i laboratoriet i anlægget i Ochakovo-ingredienser.
At bevæge sig væk fra traditionelle kød- og mejeriprodukter vil skære landbrugsarealer med 75 procent, mens de stadig har nok mad til alle, ifølge en nylig undersøgelse offentliggjort i Science.
For dem, der ikke er klar til at grøfte dyreprodukter helt og skifte til sojaprotein, anbefaler naturen en stadig meget bæredygtig flexitær diæt, der indeholder noget kylling, fisk og æg.
Statistikker viser dog, at mindst en tredjedel af fødevarer i udviklede lande smides væk, og befolkningen hurtigt går i vægt, så det første skridt i kampen mod klimaforandringer kan være en simpel regel "spis mindre" - uanset hvad.
Daria Spasskaya
