Lihan kulutus elintarvikkeissa on epäeettistä eläimille ja johtaa ilmakehän haitallisten päästöjen merkittävään lisääntymiseen, mikä vaikuttaa globaaliin ilmastomuutokseen. Voidaanko tilannetta muuttaa? On epätodennäköistä, että kaikista maan päällä olevista ihmisistä tulee vegaaneja, mutta lihaa voidaan kasvattaa keinotekoisesti eläimen kantasoluista. Joten ulospääsy on löydetty? Kyllä, tutkijat sanovat. Ei oikeastaan, ekologit ja teknikot väittävät. Keinotekoisen lihan tuotanto on edelleen taloudellisesti liian kallista - ja omituisen kyllä, se jättää enemmän hiilijalanjälkeä kuin perinteisen lihan kasvatus. Uuden tuotteen kannattajat eivät kuitenkaan menetä toivoaan tuoda sitä markkinoille teollisessa mittakaavassa.
Venäläiset tuottajat ilmoittivat syyskuussa liittyvänsä viljellyn lihan maailmanlaajuiseen suuntaukseen. Tämän liiketoiminnan ideologien mukaan lihaskuituja voidaan kasvattaa bioreaktorissa kantasoluista erityisessä ravintoalustassa sen sijaan, että tappaisi eläimiä lihaa varten.
Tämä tuote tunnetaan myös nimellä "koeputkiliha" ja "puhdas liha". Jälkimmäinen termi tarkoittaa, että piikkisi ovat eettisesti ja ympäristöystävällisiä.
Paasto ja sen liha
Ajatus lihan tuottamisesta koeputkessa (tarkemmin sanottuna Petri-maljassa) tuli biolääketiedeltä: kantasolujen viljelyn edistyminen, elinten 3D-tulostaminen ovat inspiroineet myös elintarviketeknologioita. Todellakin, jos kudosta voidaan kasvattaa laboratoriossa elinsiirtoa varten, miksi ei kasvattaa sitä ruokaa varten?
Lihan yksinkertaistetun muodon kasvattamisen periaate toistaa minkä tahansa kudoksen kasvattamisen periaatteen: kantasolut eristetään eläimen lihaksenäytteestä, joka sitten monistetaan erityisessä ravintoalustassa, joka sisältää hormonit ja kasvutekijät, ja pakotetaan erottautumaan lihaskuiduiksi.
Keinotekoisen lihan keittoprosessi Ochakovo-ravintoaineosien laboratorion laboratoriossa.
Mainosvideo:
Näytteet keinotekoisista lihasoluista Ochakovo-ravintoaineosien laboratorion laboratoriossa.
Vastaavia kokeita syötävän tuotteen hankkimiseksi on tehty laboratorioissa 1990-luvulta lähtien, mutta idean suosiminen johtuu suurelta osin Maastrichtin yliopiston (Alankomaat) tutkijan Mark Postin ansioista. Vuonna 2013 hän esitteli toimittajille ensimmäisen hampurilaisen, jolla oli leipä, joka oli valmistettu laboratoriossa kasvatetuista lehmän lihassoluista.
Esittelyssä kokki valmisti kotletin ja kulinaarikritiikit söivät sen juhlallisesti. Arviointien perusteella tuote muistutti kaikilta osin”perinteistä” lihaa, paitsi että se ei ollut niin mehukas. Vuonna 2015 Post perusti Mosa Meat -yrityksen, joka optimoi lihantuotannon laboratoriossa tuotteen saattamiseksi markkinoille vuoteen 2021 mennessä.
Ensimmäinen kotletti kasvatettiin kolmen kuukauden kuluessa ja maksoi tekijöille kolmesataa tuhatta dollaria. Esittely kuitenkin kasvatti yritysten ja sijoittajien kiinnostusta "puhdasta lihaa" kohtaan, mikä johti monien uusien startup-yritysten esiintymiseen prosessin virtaviivaistamiseksi. Jo vuonna 2017 laboratorion lihaskuitujen kustannukset olivat 5 tuhatta dollaria kilolta, ja tänään se on pudonnut useita kertoja enemmän.
Forbesin mukaan ainakin 26 yritystä kehittää tällä hetkellä "puhdasta lihaa" maailmassa, jonka tavoitteena on saattaa tuote joukkotuottajien saataville.
Kuinka paljon viljely maksaa
Kuvittelemme, että haluamme kasvattaa pala tällaista lihaa tyhjästä. Ensinnäkin meidän on varustettava laboratorio: ostettava sentrifugit, mikroskooppi, laminaarinen virtauslaatikko steriiliä työtä varten, autoklaavi, CO2-inkubaattori hiilidioksidin vaaditun pitoisuuden ylläpitämiseksi lähtöviljelmässä ja useita eri tilavuuksilla bioreaktoria biomassan kasvattamiseksi "kypsyyden" eri vaiheissa.
Sitten sinun täytyy hankkia kantasolut, joista viljelmää kasvatetaan. Ne eristetään parhaiten nuoren eläimen (esimerkiksi vastasyntyneen vasikan) lihasnäytteestä käyttämällä erityistä tekniikkaa, joka sisältää kudoksen hajottamisen ja solujen valinnan.
Teknologian optimoinnissa työskentelevät tutkijat keskustelevat kantasolujen biopankin luomisesta, josta on mahdollista ottaa tuotantoon tarvittava näyte - tämän pitäisi vähentää prosessin kustannuksia hieman.
Lisäksi soluviljelmä on kasvatettava viljelypullossa ja sitten kasvatettava peräkkäin useissa bioreaktorissa sekoittaen ja ilmastettaessa ravintoalustassa (jos todella haluamme kasvattaa paljon soluja). Sen jälkeen solut on poistettava bioreaktorista ja siemennettävä syötävään telineeseen (esimerkiksi kollageenista), mikä antaa tuotteelle lihapalan ulkonäön.
Koko prosessi vie noin 40 päivää, jonka aikana prosessin steriiliyttä on seurattava.
Kaavio suunnitellusta lihankasvatusmenetelmästä laboratoriossa.
Ravintonesteen kustannukset muodostavat leijonaosan lopputuotteen lopullisista kustannuksista; tuotannossa se kulutetaan satoina litroina. Analyytikot arvioivat, että "puhtaan lihan" kustannukset ovat verrattavissa perinteisen lihan kustannuksiin, kun yhden litran väliaineen hinta ei ole paljon korkeampi kuin yksi dollari.
Sillä välin se maksaa yli kolmesataa dollaria litralta halvimmassa versiossa.
Kuinka optimoida ympäristösi
Elatusaineella on monimutkainen koostumus ja sen on sisällettävä tarvittavat proteiinit, lipidit, suolat, aminohapot, vitamiinit ja hormonit. Kehittäjät asettivat itselleen tehtäväksi ensinnäkin päästä eroon eläinperäisistä lähteistä (esimerkiksi vasikan sikiön seerumista, jota lisätään usein väliaineeseen halutun koostumuksen aikaansaamiseksi), ja toiseksi, tehdä väliaineesta mahdollisimman halpaa.
Tätä varten tutkijat yrittävät minimoida komponenttien määrän, kerätä väliaineita rekombinanttiproteiineista (ts. Proteiineista, joita tuotetaan mikro-organismeissa, kuten E. coli ja hiiva) ja etsiä sopivia kasvin komponentteja.
Hyvän ruokainstituutin asiantuntijoiden laskelmien mukaan elatusaine voidaan alentaa hinnassa vielä 10-1000 kertaa, jos optimoimme yhdistelmäkasvutekijöiden tuotannon - elatusaineen kalleimmat komponentit, ilman joita kantasolut yksinkertaisesti eivät kasva ja erilaistuu.
Alustan komponenttien luettelo ilmoitetulla kustannuksella 20 tuhatta litraa.
Artikkelin alussa keskusteltu Ochakivin elintarvikkeiden ainesosatehdas ilmoitti, että ensimmäinen 40 gramman "liha" pala maksoi heille 900 tuhatta ruplaa. Tähän määrään ei sisältynyt laboratoriolaitteita, joille käytettiin vielä 9 miljoonaa ruplaa.
Yrityksen johtaja Alexander Savkov vahvisti, että solujen kasvattamiseen liittyvät pääkustannukset laskivat kasvualustalle. Totta, hänen laboratoriossaan he käyttivät tuontia sveitsiläisestä ympäristöstä, jota käytettiin biolääketieteessä. Yrityksen teknikkojen, kuten ulkomaisten kollegoidensa, tärkeimmät ponnistelut kohdistuvat halvan analogin luomiseen.
Teknologit kohtaavat todella vaikeita tehtäviä, koska "puhdasta lihaa" on kasvatettava valtavassa mittakaavassa - paljon suurempi kuin teollisuus kasvattaa nyt nisäkässoluja, joita käytetään esimerkiksi vasta-aineiden tuottamiseen.
Mitä lehmillä on vikaa?
Kotieläintalous aiheuttaa ilmeisen eettisen näkökohdan (eläinten tappaminen), joka pakottaa monia ihmisiä kasvissyöjiä, aiheuttamaan merkittäviä ympäristövahinkoja. Karjankasvatus aiheuttaa 14,5 prosenttia kaikista kasvihuonekaasupäästöistä ilmakehään, kun taas laidunten ja rehukasvien osuus on 80 prosenttia maatalousmaasta.
Samaan aikaan kotieläintalous toimittaa vain 37 prosenttia ravintoproteiinista. Karjan kasvihuonekaasut ovat pääasiassa nautojen metaania. Maapallon lämpenemisen kiihtymisen kannalta se on 28 kertaa vaarallisempi kuin hiilidioksidi.
Suurimman panoksen päästöihin ei kuitenkaan anna itse karja, vaan sen ylläpito - lannan loppusijoitus, lannoitteiden tuotanto, maan kyntäminen ja rehun tuotanto. YK: n elintarvike- ja maatalousjärjestön ennusteiden mukaan karjatuotteiden kysyntä kasvaa 70 prosentilla vuoteen 2050 mennessä. Näyttää siltä, että tämä teollisuus todella tarvitsee optimointia.
"Puhtaan lihan" kehittäjät käyttävät näitä tosiasioita kääntyessään sijoittajien puoleen saadakseen rahoitusta. He lupaavat, että onnistuessaan "perinteisen" lihan osuus markkinoista seuraavan 20 vuoden aikana vähenee 40 prosenttiin ja nautojen lukumäärä pienenee puolitoista miljardista useisiin kymmeniin tuhansiin.
Erityisesti Mosa Meat väittää, että tuotteensa tuottaminen vaatii 99 prosenttia vähemmän maata ja 96 prosenttia vähemmän vettä kuin perinteiset karjaolosuhteet, ja kasvihuonekaasupäästöt vähenevät 96 prosenttia.
Kenen polku on huonompi
Tutkijat kyseenalaistavat kuitenkin jo koeputkessa olevan lihan ehdoton ympäristöystävällisyys. Oxfordin tutkijat ovat laskeneet, mikä hiilijalanjälki jättää "puhtaan lihan" tuotannon bioreaktorissa ravintoalustalle, joka sisältää sinileväuutetta ja E. coli -soluissa tuotettuja kasvutekijöitä.
Laskelmiin sisältyi paitsi tekijöitä, kuten syanobakteerien kasvattamiseen tarkoitettujen lannoitteiden tuotanto, myös elatusaineen komponenttien sterilointiin käytetty sähkö. Malli koottiin kolmeen paikkaan, joissa sähköntuotannossa käytettiin erilaisia "hiilikustannuksia" - Thaimaa, Espanja ja Kalifornia.
Tuotantoteknologiasta riippuen tulokset vaihtelivat 1,7-25 kilogrammasta hiilidioksidiekvivalenttia tuotekiloa kohti. Samaan aikaan tutkijat ovat arvioineet, että hiilijalanjäljen arvojen leviäminen kilogrammalle naudanlihalle on 28–43 kiloa CO2-ekvivalenttia.
Vertailu perinteisen naudanlihantuotannon (Ruotsi, Brasilia, USA) ja viljellyn lihan vaikutuksista ilmaston lämpenemiseen pitkällä aikavälillä eri skenaarioiden mukaan. Kaaviossa oletetaan, että viljelty liha korvaa naudanlihan.
Vaikka ensi silmäyksellä viljellyllä lihalla on todellakin ekologista etua naudanlihaan nähden, työn kirjoittajat muistuttavat, että suurin osa naudanlihan hiiliarvoon tulee metaanista. Sen käyttöikä ilmakehässä on 12 vuotta, kun taas hiilidioksidi ei mene mistään sieltä. Siksi pitkällä aikavälillä viljelty liha voi olla vielä vaarallisempi ilmaston lämpenemiselle sen "puhtaan" hiilen osuuden vuoksi.
Maailman luonnonvaraisen rahaston (WWF) ilmasto- ja energiaohjelman johtaja Aleksei Kokorin uskoo kuitenkin, että lyhyellä aikavälillä metaania, jota tuottaa pääasiassa lypsylehmiä, ei pitäisi vähentää.”Metaanin hajoamisesta syntyvä energia kertyy lopulta valtameren ylemmiin kerroksiin. Tämän seurauksena on muun muassa äärimmäisten luonnonilmiöiden, esimerkiksi hirmumyrskytuulien, lisääntyminen - mitä näemme tällä hetkellä”, klimatologi kommentoi.
On myös syytä ottaa huomioon, että naudanlihan tuotanto on kallein verrattuna muihin lihatyyppeihin. Kilon kanan tuottaminen maksaa meille noin viisi kiloa CO2-ekvivalenttia, mikä on jo melko verrattavissa "puhtaan lihan" tuotantoon, jonka hiilijalanjälki ei riipu siitä, kenen lihaa kasvatetaan bioreaktorissa.
Kilogramman maataloustuotteiden kustannukset hiiliekvivalenttina. Vähimmäisarvot ovat juurikasveille ja enimmäisarvot naudanlihalle ja lampaanlihalle.
Mikä on liha
Puhdasta lihaa ei ole vielä saatu markkinoille, mutta perinteiset lihantuottajat ovat jo ryhtyneet toimiin tuotteiden suojaamiseksi kilpailijoilta. Viime vuonna Yhdysvaltain karjankasvattajayhdistys vetoaa valtion maatalouden tarkastusvirastoon (FSIS) kieltämään kaikkien muiden kuin suoraan eläimistä peräisin olevien elintarvikkeiden nimeäminen lihaksi.
Karjankasvattajat eivät ole pelkästään laboratoriossa kasvatettujen lihasten lisäksi myös erilaisia vegaanisia kasviproteiinituotteita, joita markkinoidaan lihan korvikkeina. Toisin kuin viljeltyä lihaa, niiden tuotteita on jo saatavilla kaupoissa ja ravintoloissa.
Stanfordin biokemiaprofessorin Patrick Brownin perustama Impossible Foods on tehnyt paljon tutkimusta tuotteen valmistamiseksi, joka näyttää lihaa kaikin puolin. Tutkijat ymmärsivät, että hemoglobiini (veressä hemiä sisältävä proteiini) antaa lihalle monia ominaisuuksia, ja korvasivat sen leghemoglobiinilla, joka on eristetty soijapapujen juurisolmuista.
"Kasvislihan" massatuotantoa varten yritys perusti rekombinantin leghemoglobiinin tuotannon hiivasoluissa. Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto on jo tunnustanut keitetyt jalkojen hemoglobiinit turvallisena elintarvikkeena, ja mahdotonta hampurilaista, jonka väitetään erottavan naudanlihasta, on nyt saatavana useissa ravintolaketjuissa Yhdysvalloissa, mukaan lukien suosittu Burger King -ketju.
Vuonna 2009 perustettu Beyond Meat myy kasvispohjaisia kananpurukkeiden, naudanlihahampurilaisten ja sianmakkaroiden jäljitelmiä maailmanlaajuisesti. Niiden tuotekehitystä tukivat myös Bill Gates ja Tyson Foods Corporation. Hampurilainen pastty perustuu herneproteiiniuutteeseen, samoin kuin riisiproteiini, kookosöljy, tärkkelys, lesitiini ja muut ei-eläinperäiset komponentit.
Vaikka tällaiset tuotteet ovat edelleen keskittyneet vegaaneihin, "puhdas liha" on tarkoitus korvata tavallinen liha kokonaan. Siitä huolimatta kyselyjen perusteella potentiaaliset kuluttajat jakautuvat suunnilleen tasaisesti kahteen leiriin: toiset ovat innostuneita ideasta ja ovat jopa valmiita maksamaan yli, kun taas toiset ilmoittavat, että he eivät syö mitään, mitä viljellään laboratoriossa.
Teknologit ovat tietysti vähän ovela: toisin kuin perinteinen lihapala, joka sisältää rasvaa ja muita komponentteja, joille monet rakastavat grillin makua, viljelty liha on "kuiva" lihaksisto.
Sääntelyviranomaiset suhtautuvat edelleen epäluuloisesti uuteen tuotteeseen: asiantuntijoiden mukaan tuotantotekniikasta johtuva "puhdas liha" voi sisältää liiallisia määriä hormoneja tai kasvutekijöitä, ja kasviperäinen ravintoalusta voi aiheuttaa allergioita kuluttajille.
Tarve syödä vähemmän
Kun otetaan huomioon edellä kuvatut teknologiset vaikeudet ja tarve käydä läpi tuotteen sertifiointimenettelyt, on epätodennäköistä, että yritämme "puhdasta lihaa" lähitulevaisuudessa. Samalla kun kasviperäiset liha-simulaattorit tulevat kasvaville Aasian markkinoille, tutkijat vahvistavat, että kasviperäiset ruokavaliot ovat todellakin kestävimpiä.
”Uusimman IPCC-raportin mukaan kasvihuonekaasupäästöt kaikesta planeetan ruuasta ovat noin 30 prosenttia kaikista päästöistä. Samaan aikaan, jos ihmiskunta siirtyy täysin vegaaniseen ruokavalioon, ruokapäästöjen osuutta voidaan vähentää 15-20 prosentilla. Vaikka siirryt Välimeren ruokavalioon, joka sisältää tarpeeksi lihaa ja kalaa, päästöt vähenevät huomattavasti”, sanoo Aleksey Kokorin.
Keinotekoisen lihan keittoprosessi Ochakovo-ravintoaineosien laboratorion laboratoriossa.
Science-lehdessä julkaistun äskettäisen tutkimuksen mukaan siirtyminen pois perinteisistä liha- ja maitotuotteista leikkaa maatalousmaata 75 prosentilla, ja sillä on silti tarpeeksi ruokaa kaikille.
Niille, jotka eivät ole valmiita upottamaan eläintuotteita kokonaan ja siirtymään soijaproteiiniin, Nature suosittelee edelleen erittäin kestävää joustavaa ruokavaliota, joka sisältää kanaa, kaloja ja munia.
Tilastot osoittavat kuitenkin, että kehittyneissä maissa ainakin kolmasosa ruoasta heitetään pois ja väestö lisää nopeasti painoa, joten ensimmäinen askel ilmastonmuutoksen torjunnassa voi olla yksinkertainen sääntö “syö vähemmän” - riippumatta siitä.
Daria Spasskaya
