обычно сбываются. Он заявил, что к 2049 году вся еда будет производиться роботами: параметры блюда, включая калорийность и содержание микроэлементов, будут регулироваться с помощью компьютерной программы на молекулярном уровне.
Пока до этого прогресс не дошел, но лабораторные аналоги животной пищи уже есть. Так, калифорнийская компания Perfect Day с помощью 3D-принтера и генного редактирования модифицирует дрожжи — и в процессе брожения получает растительные заменители молочной сыворотки и казеина, а значит, может создавать молоко, сыр, мороженое. Проект Memphis Meats занят выращиванием мяса из нескольких клеток — ради их «курятины» и «говядины» не умирают животные, а еще такой продукт не содержит кишечные палочки, сальмонеллы8 или гормоны роста.
Интересные решения есть и в России: команда «Метаники» из Севастополя работает над тем, чтобы при помощи бактерий получать биопротеин из метана, попутного нефтяного и шахтного газа. Правда, сейчас такой белок можно использовать для питания животных, но не людей.
Но, пожалуй, самая удивительная технология — производство белка буквально на пустом месте. С помощью электролиза ученые добывают водород и углекислый газ из воздуха. Этими элементами кормят почвенные бактерии, которые в ответ производят белки, жиры и углеводы. В итоге получается питательный порошок, дешевый в производстве.
Сейчас в этом направлении работает финский стартап Solar Food — его создатели планируют не только запустить производство на Земле, но и сотрудничать с космическими агентствами. По предварительным расчетам, один килограмм такой смеси способен обеспечить суточной нормой полезных веществ 7—10 человек. В течение десятилетия продукт сравняется по цене с соей, а затем станет даже дешевле.
Процесс получения искусственного мяса выглядит так: клетки извлекаются из животного (без вреда для него) и отправляются в биореакторы9. Там они размножаются, а затем делятся на различные типы клеток, такие как жир и мышцы.
Таким же способом можно получать и кофе. Клетки кофейного дерева культивируют в лаборатории, а затем помещают в биореакторы, заполненные питательной средой для их дальнейшего роста. В таких условиях произвести кофе проще и, главное, дешевле, чем говядину. Кроме того, это производство легче масштабировать, поскольку клетки растений растут свободно в объеме биореактора, а клетки животных необходимо прикреплять к поверхности для культивирования. В результате ученые получают биомассу, похожую на порошок, сушат ее, а затем обжаривают до темно-коричневого цвета. Напиток по вкусу и запаху напоминает обычный кофе. Исследователи отмечают, что в биореакторе можно выращивать кофе различных сортов.
Все же пока чаще эту технологию используют для производства мясных и рыбных продуктов по понятным причинам: экология страдает, парниковые выбросы растут, океаны пустеют. Выращивание мяса в лабораториях потребует на 7—45% меньше энергозатрат, на 99% сократит эксплуатацию земельных ресурсов и снизит выработку парниковых газов на 78—96%.
Однако, по мнению эксперта по биопринтингу10 Антона Элемосо, создать что-то, похожее на стейк, тяжело:
Мышечные клетки стоят дорого, что сказывается на цене конечного продукта.
Необходимы и другие типы клеток — жир, соединительная ткань.
Для производства нужна особая среда не животного происхождения.
Требуются съедобные каркасы для создания текстуры.
Нужны огромные биореакторы, чтобы увеличить объем производства.
Выходом могут стать гибридные продукты, созданные из животных и растительных компонентов. Главный вопрос — цена для потребителя. Первый искусственный бургер представили в 2013 году. Тогда на выращивание в лаборатории 141-граммовой котлеты ушло более $300 тыс.
Если столько стоит мясо, то во сколько же обойдется искусственная рыба? На этот вопрос пока нет ответа, компании только начинают работать в с рыбными продуктами.
Один из немногих стартапов, который решил этим заняться, Wildtype. В 2021 году его создатели вырастили лосося в биореакторе. Как и множество других стартапов в области «клеточного сельского хозяйства», Wildtype выращивает альтернативные продукты в биореакторах. Этот проект специализируется на морепродуктах. Арье Эльфенбейн, соучредитель компании и кардиолог по образованию, впервые задумался об этой идее пять лет назад.
«Я работал над исследованием стволовых клеток и вдруг задался вопросом: действительно ли нам нужно убивать животных ради мяса? Или можно просто создавать его самим?»,
— рассказывает Эльфенбейн.
«Искусственно выращенной рыбы на рынке действительно немного. Существуют различные варианты веганских гамбургеров и нагетсов. Но найти альтернативу своим любимым блюдам из морепродуктов довольно сложно»,
— говорит соучредитель Wildtype Джастин Колбек.
Вместо того, чтобы создавать имитацию лосося из сои или других растений, компания выращивает настоящие рыбные клетки в резервуарах из нержавеющей стали. Клетки запрограммировали на генетическом уровне объединяться и созревать так же, как и в живом организме. Их обеспечивают теми же питательными веществами, которые рыба потребляет в дикой природе — белками, жирами, углеводами и минералами. Их выращивают в системе, чем-то похожей на пивоварню. Каркас из растительных ингредиентов помогает клеткам принимать узнаваемую форму. Если обеспечить клетки твердой основой, они смогут развиваться в структуры, похожие на хрящи и кости. Но при этом остальная поверхность будет больше похожа на жир.
Компания заявляет, что ее рыба практически не отличается от лосося, пойманного в океане, и ее можно употреблять в сыром виде в суши. Питательные свойства также идентичны оригинальному продукту, но компания все еще дорабатывает состав. Сейчас в нем немного меньше белка, но состав жиров, включая омега-3 и жирные кислоты, соответствует реальной рыбе.
Как и в случае с говядиной и свининой, производство искусственного лосося обусловлено заботой об окружающей среде. Помимо разрушения биоразнообразия, рыболовство несет и другие риски. Например, при глубоководном тралении со дна океана может выделяться столько же углекислого газа, сколько при полетах в атмосферу. Рыбозаводы, вылавливающие более мелкую рыбу, могут загрязнять океаны. Все это это оказывает негативное влияние на экологию, а спрос на морепродукты среди потребителей продолжает расти.
На данный момент основной способ производства культивируемых продуктов — 3D-печать.
«Британцы были первыми, кто придумал использовать технологию для пищевой продукции. Первый известный проект по пищевой 3D-печати — шоколадный 3D-принтер от компании Choc Edge. Проект был основан британскими студентами университета Exeter, а в 2012 году появился на рынке»,
— рассказывает Максим Ковалевский, основатель стартапа Chocolate Fiesta (разрабатывает и продает шоколадные 3D-принтеры).
Израильская компания MeaTech 3D с 2018 года разрабатывает метод печати культивированного мяса на 3D-биопринтере. В своей основе технология напоминает ту, что используют и другие современные компании. Однако в отличие от других, MeaTech 3D также использует биочернила. Они формируются из указанных выше типов клеток (мышцы и жир) и укрепляющего материала.
Согласно описанию компании, при печати биочернила собирают клетки так, как они организованы в обычном куске мяса. Затем распечатанный продукт инкубируется, чтобы сформировать ткань, а после становится полноценный куском мяса, который отправляется потребителю.
На данный момент стейки MeaTech 3D не найти на полках магазинов. Пока компания распечатала только мясную прослойку, напоминающую карпаччо, и она значительно тоньше, чем обычный стейк рибай. Вероятно, прежде чем она поступит в продажу, пройдут еще годы. Недавно компания объявила о планах открыть предприятие для тестового производства, которое может ускорить этот процесс.
MeaTech 3D подал заявку на патент в Ведомство по патентам и товарным знакам США. По заявлению стартапа, это позволит ему значительно улучшить процесс производства культивированного мяса. Поданный патент предоставит компании больше контроля над процессом печати и повысит его скорость, а также позволит увеличить разнообразие чернил. Но конечная цель, конечно, состоит в том, чтобы улучшить производство в целом и сделать возможным создание целых кусков искусственного мяса.
«Возможна печать еды при освоении космоса. Уже в 2019 году был проведен эксперимент по 3D-печати мяса в условиях микрогравитации, что открывает дорогу к созданию готовых продуктов питания с заданными свойствами из ингредиентов длительного хранения. Но все это точечные решения. 3D-печать позволяет эффективнее, чем при традиционном подходе, решать определенные технологические задачи, но высокой производительностью похвастаться не может»,
— говорит Максим Ковалевский.
Печать продуктов питания в будущем значительно облегчит жизнь людям, нуждающимся в жестко регламентированном питании по медицинским показаниям. С помощью принтеров можно будет готовить полноценные блюда с заданными свойствами и формами вместо однообразных суспензий и растворов.
«Едазаменители»: суперфуды, сойленты
Самый
