Синтетические и искусственные пищевые продукты. Еда будущего: как делается искусственное мясо, которое лучше настоящего

Синтетические и искусственные пищевые продукты

пищевые продукты, как правило, высокой белковой ценности, создаваемые новыми технологическими методами на основе отдельных пищевых веществ (белков или составляющих их аминокислот, углеводов, жиров, витаминов, микроэлементов и др.); по внешнему виду, вкусу и запаху обычно имитируют натуральные пищевые продукты.

Синтетические пищевые продукты (СПП) - продукты, получаемые из химически синтезированных пищевых веществ. Современная синтетическая органическая химия в принципе позволяет синтезировать любые пищевые вещества из отдельных химических элементов, однако сложность синтеза высокомолекулярных соединений, к которым относятся Биополимеры пищи, особенно белков (См. Белки) и полисахаридов (См. Полисахариды) (крахмал, клетчатка), делает производство СПП на современном этапе экономически нецелесообразным. Поэтому пока из продуктов химического синтеза в питании используются низкомолекулярные Витамины и Аминокислоты . Синтетические аминокислоты и их смеси применяются как добавки к натуральным пищевым продуктам для повышения их белковой полноценности, а также в лечебном питании (в т. ч. для внутривенного введения больным, нормальное питание которых затруднено или невозможно).

Мировой дефицит полноценного пищевого белка (содержащего все незаменимые, т. е. не синтезируемые организмом, аминокислоты), затрагивающий 3 / 4 населения земного шара, ставит перед человечеством неотложную задачу поиска богатых, доступных и дешёвых источников полноценного белка для обогащения натуральных и создания новых, т. н. искусственных, белковых продуктов. Искусственные пищевые продукты (ИПП) - продукты, богатые полноценным белком, получаемые на основе натуральных пищевых веществ путём приготовления смеси растворов или дисперсий этих веществ с пищевыми студнеобразователями и придания им определённой структуры (структурирование) и формы конкретных пищевых продуктов. Ныне для производства ИПП используются белки из двух основных источников: белки, выделяемые из нетрадиционного натурального пищевого сырья, запасы которого в мире достаточно велики, - растительного (бобы сои, арахиса, семена подсолнечника, хлопчатника, кунжута, рапса, а также жмыхи и шроты из семян этих культур, горох, клейковина пшеницы, зелёные листья и другие зелёные части растений) и животного (казеин молока, малоценные сорта рыбы, Криль и другие организмы моря); белки, синтезируемые микроорганизмами, в частности различными видами дрожжей (См. Дрожжи). Исключительная скорость синтеза белка дрожжами (см. Микробиологический синтез) и их способность расти как на пищевых (сахара, пивное сусло, жмых), так и на непищевых (углеводороды нефти) средах делают дрожжи перспективным и практически неисчерпаемым источником белка для производства ИПП заводскими методами. Однако широкое применение микробиологического сырья для производства пищевых продуктов требует создания эффективных методов получения и переработки высокоочищенных белков и тщательных медико-биологических исследований. В связи с этим белок дрожжей, выращиваемых на отходах сельского хозяйства и углеводородах нефти, используется в основном в виде дрожжей кормовых (См. Дрожжи кормовые), для подкормки с.-х. животных.

Идеи о получении СПП из отдельных химических элементов и ИПП из низших организмов высказывались ещё в конце 19 в. Д. И. Менделеев ым и одним из основателей синтетической химии П. Э. М. Бертло . Однако практическая их реализация стала возможной лишь в начале 2-й половины 20 в. в результате достижений молекулярной биологии, биохимии, физической и коллоидной химии, физики, а также технологии переработки волокнообразующих и плёнкообразующих полимеров (См. Полимеры) и развития высокоточных физико-химических методов анализа многокомпонентных смесей органических соединений (газо-жидкостная и другие виды хроматографии, спектроскопия и т. п.).

В СССР широкие исследования по проблеме белковых ИПП начались в 60-70-х гг. по инициативе академика А. Н. Несмеянова в институте элементоорганических соединений (ИНЭОС) АН СССР и развивались в трёх основных направлениях: разработка экономически целесообразных методов получения изолированных белков, а также отдельных аминокислот и их смесей из растительного, животного и микробного сырья; создание методов структурирования из белков и их комплексов с полисахаридами ИПП, имитирующих структуру и вид традиционных пищевых продуктов; исследование натуральных пищевых запахов и искусственное воссоздание их композиций.

Разработанные методы получения очищенных белков и смесей аминокислот оказались универсальными для всех видов сырья: механическое или химическое разрушение оболочки клетки и извлечение фракционным растворением и осаждением соответствующими осадителями всего белка и других клеточных компонентов (полисахаридов, нуклеиновых кислот, липидов вместе с витаминами); расщепление белков ферментативным или кислотным Гидролиз ом и получение в гидролизате смеси аминокислот, очищаемой с помощью ионообменной хроматографии, и др. Исследования по структурированию позволили получить искусственно на основе белков и их комплексов с полисахаридами все основные структурные элементы естественных пищевых продуктов (волокна, мембраны и пространственные набухающие сетки из макромолекул) и разработать способы получения многих ИПП (зернистой икры, мясоподобных продуктов, искусственных картофелепродуктов, макаронных и крупяных изделий). Так, белковая зернистая икра готовится на основе высокоценного молочного белка казеина, водный раствор которого вводят вместе со структурообразователем (например, желатиной) в охлажденное растительное масло, в результате чего образуются «икринки». Отделив от масла, икринки промывают, дубят экстрактом чая для получения эластичной оболочки, окрашивают, затем обрабатывают в растворах кислых полисахаридов для образования второй оболочки, добавляют соль, композицию веществ, обеспечивающих вкус и запах, и получают деликатесный белковый продукт, практически неотличимый от натуральной зернистой икры. Искусственное мясо, пригодное для любых видов кулинарной обработки, получают методом экструзии (продавливания через формующие устройства) и мокрого прядения белка для превращения его в волокна, которые затем собирают в жгуты, промывают, пропитывают склеивающей массой (студнеобразователем), прессуют и режут на куски. Жареный картофель, вермишель, рис, ядрицу и другие немясные продукты получают из смесей белков с натуральными пищевыми веществами и студнеобразователями (альгинатами, пектинами, крахмалом). Не уступая по органолептическим свойствам соответствующим натуральным продуктам, эти ИПП в 5-10 раз превосходят их по содержанию белка и обладают улучшенными технологическими качествами. Запахи при современной технике исследуются методами газожидкостной хроматографии и воссоздаются искусственно из тех же компонентов, что и в натуральных пищевых продуктах.

Исследования в области проблем, связанных с созданием СПП и ИПП, в СССР ведутся в ИНЭОС АН СССР совместно с институтом питания АМН СССР, Московским институтом народный хозяйства им. Г. В. Плеханова, Научно-исследовательским институтом общественного питания министерства торговли СССР, Всесоюзным научно-исследовательским и экспериментально-конструкторским институтом продовольственного машиностроения, Всесоюзным научно-исследовательским институтом морского рыбного хозяйства и океанографии и др. Разрабатываются методы заводской технологии ИПП для внедрения лабораторных образцов в промышленное производство.

За рубежом первые патенты на производство искусственного мяса и мясоподобных продуктов из изолированных белков сои, арахиса и казеина были получены в США Ансоном, Педером и Боэром в 1956-63. В последующие годы в США, Японии, Великобритании возникла новая промышленность, производящая самые разнообразные ИПП (жареное, заливное, молотое и другое мясо разных видов, мясные бульоны, котлеты, колбасы, сосиски и другие мясопродукты, хлеб, макаронные и крупяные изделия, молоко, сливки, сыры, конфеты, ягоды, напитки, мороженое и др.). В США, на долю которых приходится почти 75% мирового производства сои, выпуск ИПП на основе соевых белков достигает сотен тыс. т. В Японии и Великобритании для производства ИПП используются в основном растительные белки (в Великобритании в экспериментах начато изготовление искусственного молока и сыров из зелёных листьев растений). Осваивается промышленное производство ИПП другими странами. По зарубежным статистическим данным, к 1980-90 производство ИПП в экономически развитых странах составит 10-25% производства традиционных пищевых продуктов.

Лит.: Менделеев Д. И., Работы по сельскому хозяйству и лесоводству, М., 1954; Несмеянов А. Н. [и др.], Искусственная и синтетическая пища, «Вестник АН СССР», 1969, № 1; Питание увеличивающегося населения земного шара: рекомендации, касающиеся международных мероприятий, имеющих целью предупредить угрозу недостатка белка, Нью-Йорк, 1968 (ООН. Экономический и социальный Совет. Е 4343); Food: readings from scientific American, S. F., 1973; World protein resources. Wash., 1966.

С. В. Рогожин.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Ароматизаторы вещества, которые используют для придания продуктам или изделиям определённых запахов, создания или улучшения аромата. Ароматизаторами называют специальные изделия, предназначенные для придания определенного аромата воздуху в… … Википедия

КРАСКИ - КРАСКИ, химич. вещества, обладающие свойством окрашивать другие предметы в свой или другой цвет непосредственно или с помощью другого хим. соединения протравы. Широкое применение К., надо полагать, вызывается инстинктивным стремле нием человека к … Большая медицинская энциклопедия

Биологически активные добавки (БАД) композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона… … Википедия

Биологически активные добавки (БАД) композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона… … Википедия

Биологически активные добавки (БАД) композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона… … Википедия

Биологически активные добавки (БАД) композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона… … Википедия

Биологически активные добавки (БАД) композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона… … Википедия

Биологически активные добавки (БАД) композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона… … Википедия

Сегодня перенаселенность планеты и недостаток пищи для всех заставляет человечество искать новые пути для решения проблемы питания. Из научно-фантастических романов мы знаем, что в будущем еда будет совсем не такая, как сейчас. Писатели готовят нас к мысли, что есть мы будем исключительно полезную пищу, созданную искусственно. Оказывается, уже сегодня люди готовы создавать такую еду.

Летом 2013 года в Лондоне вообще был представлен первый в мире гамбургер с искусственным мясом. Котлета была создана с помощью искусственного фарша, который по сути вырастили в лаборатории на основе стволовых коровьих клеток. Правда, тот опыт хотя и оказался примечательным, успешным и массовым пока не стал.

Кулинарные критики отметили, что несмотря на присутствие настоящего говяжьего вкуса, мясу все же не хватает сочности. Интересно, что это далеко не первая попытка создать высокотехнологичную еду будущего. Расскажем, какие же еще попытки предпринимались на этом поприще.

Искусственная котлета. А начнем рассказ как раз с той самой котлеты, созданной на основе стволовым клеток. Для осуществления такого проекта и появления первого искусственного гамбургера потребовалось целых пять лет и сумма в 375 тысяч долларов. При этом большую часть финансирования (330 тысяч) осуществил Сергей Брин, сооснователь компании Google. Чтобы создать искусственный фарш была призвана целая группа ученых голландского университета города Маастрихт под руководством профессора Марка Проста. Маленькие частички мышечной ткани были выращены из миобластов. Эти стволовые клетки присутствуют в мышечной ткани даже у взрослых животных. Ученые подсчитали, что для выращивания искусственным путем мяса весом в 141 грамм потребуется 20 тысяч миобластов. Как уже было сказано, дегустаторы подтвердили натуральность структуры искусственных котлет. Но в этом продукте не оказалось ни сухожилий, ни жировой прослойки. Стоит отметить, что главная задача такого искусственного фарша - борьба с возможным продовольственным кризисом. И этот продукт уже в состоянии решать такую проблему. Ученые считают, что при развитии такой технологии синтетическое мясо может появиться на массовом рынке уже через 10-20 лет.

Напечатанная еда. Технологии становятся постепенно столь массовыми. Некоторые исследователи решили напечатать даже пищевой продукт. Прототип специального принтера для решения такой задачи был создан в 2011 году учеными английского Экстерского университета. А с апреля 2012 году принтер для печати шоколада доступ для покупки на сайте Choc Edge за 4424 доллара. Создатели этой установки говорят, что домашняя шоколадная фабрика работает аналогично обычному принтеру. Пользователь задает нужную ему фигуру, например, жирафа. А дальше уже принтер постепенно, слой за слоем, начнет выливать объемную копию. Хозяину такой машины надо только успевать заправлять в принтер сырье - шоколад. А в Америке запустили еще более интересный проект по печати мяса. Технология была разработана компанией Modern Meadow. Исходным материалом служат животные клетки - мышцы, жиры и прочие, которыми поделилось животное-донор, а также питательная среда, состоящая из сахара, солей, витаминов, минерала и аминокислот. В результате смешения получается желеобразная ткань, которая с помощью электростимуляции получает текстуру аналогичную мышцам. Уже в 2013 году должен появиться первый образец такой искусственной пищи. Проект показался столь интересный, что уже и появился крупный инвестор - сооснователь платежной системы Paypal Питер Тиль. Он дал на развитие проекта 350 тысяч долларов.

Мухи со вкусом жареного картофеля. Одним из самых свежих веяний в пищевой промышленности является употребление в пищу богатых протеинами насекомых. Осталось только придать им нужный, удобоваримый вид. Немецкий промышленный дизайнер Катарина Унгер создала специальную ферму для насекомых, которая позволяет прямо в домашних условиях создавать белковую пищевую добавку. В устройство Farm 432 надо засыпать личинки насекомых, например, мух. Там они попадают в особый рукав, где и вырастают до состояния взрослых особей. Затем мухи перемещаются в большой отсек, где они откладывают потомство. Уже эти существа взлетят вверх по трубе, либо попав в отсек для повторения воспроизводства, либо же в специальную чашку для разжарки. Есть даже видео того, как происходит процесс производства мух. Дизайнер сообщила, что ее установка позволила из грамма личинок за 18 суток получить уже 2,4 килограмма мух. Выращенную пищу храбрая Катарина Унгер рискнула попробовать сама. По словам немки личинки своим вкусом напоминают жареный картофель. Ценность такой установки хотя бы в том, что каждая личинка мухи на 42% состоит из протеина, в этой пище много кальция и аминокислот. Об этом изобретении стало известно в июне 2013 года, но о промышленных масштабах речи пока еще нет. Может быть, люди просто не готовы питаться мухами?

Вегетарианская курица. В нашем мире, ориентированном на потребление мясных продуктов, вегетарианцам порой приходится непросто найти себе вкусную и разнообразную пищу. Американская фирма Beyond Meat решила проблему замены куриного мяса. Разработка велась целых 7 лет, и вот в 2012 году на рынок был выведен новый продукт. «Фальшивая курица» создана с помощью смеси сои, муки, бобовых белков и белковых волокон. Новый продукт опробовал сооснователь Twitter Биз Стоун. Он заявил, что такая курица по своему вкусу действительно напоминает натуральную. Если бы синтетический продукт подали бы вегетарианцу в ресторане, то впору было бы возмущаться присутствием мяса в блюде. Вместе со своим бизнес-партнером Эваном Уильямсом Стоун даже финансировал развитие такого проекта. Сперва курицу для вегетарианцев можно было купить только в Северной Калифорнии, но сегодня объем поставок заметно вырос. Такая еда будущего уже доступна и в Бразилии, и в Колумбии.

Замена яйцам. Молодой бизнесмен Джош Тетрик в 2012 году запустил компанию Hampon Creek Foods. Эта компания призвана разработать искусственную замену такому популярному продукту, как птичьи яйца. При участии биохимика Йохана Бута был получен первый результат - желтый порошок из загадочных растений. Продукт Beyond Eggs предлагается добавлять в тесто вместо яиц. На сайте указано, что целевой аудиторией компании являются крупные пищевые производители, которые как раз в массовом количестве и используют яйца или яичный порошок. А предлагаемая субстанция может быть использована при выпечке макарон, маффинов и замешивании майонеза. Правда, пока не вполне ясно, зачем заменять натуральный продукт загадочным порошком. Сам же автор идеи заявляет, что промышленное производство яиц плохо влияет на экологию, да и обращение с курицами гуманным не назовешь. Пока еще неясно, сколько будет стоить яичный порошок, но его создатели обещают сделать его дешевым.

Хлеб долгого хранения. Кто из нас не сталкивался с необходимостью выбрасывать зачерствевший и заплесневевший хлеб? В 2012 году техасская компания Microzap представила новаторские микроволновые печи. По словам создателей такая машина может создать хлеб, который будет на 2 месяца защищен от плесени. Особая технология была разработана учеными Техасского технологического университета. Для того чтобы хлеб дольше жил, его на 10 секунд погружают в сложную микроволновую печь, которая настроена на излучение нужной частоты. Это и убивает споры плесени. Изобретатели уверяют, что их технология поможет не только тем, кто выпекает хлеб. Ведь в таком устройстве можно обрабатывать овощи, фрукты и даже запеченную птицу.

Вино и нанотехнологии. Нанотехнологии пришли уже и в пищевую промышленность. Нидерландская дизайн-студия Next Nature как раз и специализируется на адаптации технологий будущего к пищевой промышленности. Так и появилось новое, динамичное вино. Изменение температуры среды ведет к изменению вкуса, запаха и даже цвета напитка. В состав Nano Wine входят молекулярные соединения с разными свойствами и ароматами, что и активируется именно при нагревании. Если нано-вино не подвергать СВЧ-излучению, то оно похоже на мерло с фруктовыми нотками. А график изменения напитка при нагревании прилагается прямо к вину. На вертикальной оси отложена мощность в ваттах и сила аромата, а на горизонтальной - вкус и время в секундах. Сорт же винограда оказывается разбросанными в поле между осями. Например, для получения терпкого и мягкого каберне надо минуту греть вино в микроволновке при мощности излучения в 900 ватт. Такая памятка будет приложена к каждой бутылке, если все же столько многоликое вино окажется на рынке. Пока же создатели такого продукта просто изучают заинтересованность потенциальных покупателей. А запуск продаж - дело будущего, непонятно только, насколько недалекого.

Съедобная упаковка. Сегодня большая часть еды снабжена упаковкой. И чем больше мы потребляем пищи, тем больше отходов в виде пленки, бумаги, пластика остается. Эта идея призвана решить такую проблему. Профессор Гарварда Дэвид Эдвардс создал особую форму упаковки под названием WikiCell. Она состоит из кальция, перемолотых орехов и некоей липкой субстанции, которая вырабатывается водорослями. Эта смесь идет на приготовление твердой оболочки шарообразной формы. Внутрь нее можно заливать соки, мороженое йогурты или даже супы. А приобрести отдельно такую съедобную упаковку нельзя. Уже к концу 2013 года в продажу поступят сразу два продукта, которые можно будет съедать полностью - йогурт Frozen Yogurt Grapes и мороженое GoYum Ice Cream Grapes.

Печенье из водорослей. В 2003 году компания The Solazyme заявила о себе, как создатель биотоплива на основе водорослей. Но в этом бизнесе у производителя оказалось немало конкурентов. Пришлось компании расширить список создаваемых из водорослей продуктов. Так была получена новая мука. Порошок бледно-желтого цвета может быть использован для изготовления мороженого, шоколада или печенья. Надо отметить, что ничего удивительно в употреблении водорослей в пищу нет. Например, в японской кухне это обычная добавка для многих блюд. Новаторство же американцев состоит в том, что вкус их добавки не замечается в традиционной для европейцев еде. Так можно получать куда более вкусные и менее калорийные блюда. То же мороженое оказывается менее калорийным вдвое. И хотя технология не нашла пока еще широкого применения, авторы идеи надеются найти своего инвестора.

Дневной рацион в одном напитке. Этот напиток пытается вывести на рынок молодой программист из Атланты Роб Ринехарт. Уникальность питательной смеси состоит в том, что в ней заключены все необходимые для жизнедеятельности человека микроэлементы. Автор проекта с помощью сервиса Kickstarter решил собрать деньги на запуск производства уже в 2013 году. Этот сайт позволяет собрать с помощью пожертвований нужную сумму. Очевидно, что Ринехарту удалось собрать необходимые средства, во всяком случае именно об этом сообщает успешный статус проекта на сайте Kickstarter. Журналу Vice автор стартапа поведал, что такой напиток позволит людям сэкономить массу времени. Сам Ринехарт устал уже готовить себе пищу, решив пойти простым путем и создать универсальный продукт. В нем смешались минералы, витамины, полезные микроэлементы, жиры и углеводы. Создатель напитка будущего постарался, чтобы в одном стакане нашлось место для всего, что необходимо организму человека. Ринехарт утверждает, что изобретенным им напитком сам он питался несколько месяцев, а вкус так и не надоел. Продукт напоминает йогурт, только без сладких добавок. Месячный рацион человека обойдется в таком виде всего в 100 долларов. Сейчас автор и главный тестер идеи проходит медицинское исследование. Судя по записям в блоге, продукт действительно действует. Новый товар Ринехарт планирует запустить в продажу на территории США и Канады уже в конце 2013 года, а в Европе чудо-напиток должен появиться уже в марте 2014 года.

Элитная молекулярная кухня. Если большинство изобретателей пищи будущего думают о ее сытности, практичности и цене, то французский шеф-повар Пьер Ганьер руководствуется другими мотивами. Он стремится слегка видоизменить кулинарию в соответствии с собственным видением. Результаты его деятельности говорят об успехах в этом вопросе. В 2008 году шеф-повар вместе с химиком Эрве Тисом, одним из создателей молекулярной кухни, создал новое блюдо, которое целиком состоит из искусственных компонентов. Отличие молекулярной кухни от традиционной заключается в использовании новых технологий. Например, повара используют охлаждение с помощью высоких технологий, смешивают нерастворимые вещества и буквально проводят на кухне химические опыты. Именно так и получаются очень необычные блюда. Обычные макароны могут иметь вкус клубники. Все же стоит отметить, что в химической гастрономии используются чаще обычные продукты, такие, как целые ягоды. Синтетическое блюдо Ганьера представляет собой шарик-желе, слепленный из лимонной и аскорбиновой кислоты, с добавками глюкозы, малтинола. Вкус у такого блюда получился яблочно-лимонный. Интерес к такого рода продуктам именитый повар сумел привить своим ученикам в кулинарной школе Le Cordon Bleu. Вместе с последователями в 2011 году Ганьер сумел представить обед Note a Note, который вообще полностью состоял из синтетической пищи.

Проффесор Марк Поуст из Нидерландского университета Maastricht, создавший первый в мире «гамбургер в лаборатории», ожидает, что искусственно выращенное мясо появится в продаже в течение пяти лет.

Первый прототип был приготовлен и съеден в Лондоне в 2013 году по цене £215,000 (€292,000; ‎₽2,055,000) за 1 бургер
На данный момент, цена мяса снизилась до невероятных £7 ($11; ‎₽700)
Это значит, что за два года удалось снизить цену в 31 000 раз!

Альтернатива животному мясу

«Я невероятно взволнован перспективой выхода искусственно выращенного мяса в продажу, И я уверен, что когда это случится, многие будут готовы перейти на наш, альтернативный мясу, продукт, по этическим причинам», сказал Peter Verstrate «Я уверен, что наш продукт появится на рынке в течение пяти лет.»

Переход на искусственно выращенное мясо окажет влияние не только на этический вопрос, но так же будет иметь огромное влияние на много других аспектов, начиная от экологии, до решения проблемы голода в современном обществе, о чем будет написано ниже.

Профессор Марк Поуст (Mark Post) - создатель первого в мире «искусственного» бургера в 2013 году по цене £215,000

Первый прототип 2013 года был создан из стволовых клеток, взятых у коровы, которые затем были «выращены» в 20,000 тонких полосок мышечной ткани. После этого ткани были выложены вместе, сформировав тем самым кусок мяса для бургера. Не смотря на то, что вкус был очень похож на мясо, он все еще не был таким же сочным, поэтому оставалось проделать еще не мало работы, для улучшения вкуса.

«Бургер состоял только из белка и мышечных волокон. Но животное мясо - это нечто большее, чем это. Мясо - это еще и жир, и соединительная ткань, которые определяют вкус и текстуру натурального мяса - но мы этого не сделали, в то время».

Сейчас, в дополнение к мышечным волокнам, в лаборатории Поуста культивируются, так же, и жировые ткани. На создание этого процесса ушло много времени, т.к до недавнего момента, было не так уж и много научного интереса к культивированию жировых тканей, а те методы выращивания жировых тканей, используемые химиками, не годятся для этого - «Оригинальная методология создания жировых тканей из стволовых клеток требует стероидов, которые не приветствуются в пищевой промышленности» - сказал Марк Поуст, «Нам пришлось перепроектировать метод работы с биохимией клетки, чтобы выяснить, какие стимулы мы должны использовать. Теперь у нас есть много природных компонентов жира, которые фактически стимулируют производство жировых тканей».

Сейчас лаборатория Поуста культивирует говяжий жир и мышечную ткань раздельно и после чего смешивает воедино. В будущем, Поуст, планирует, создавать эти два вида тканей как единое целое, но на данный момент, они работают над усовершенствованием других факторов искусственно выращенного мяса.

Во-первых Поуст, планирует полностью исключить использование животных в процессе культивирования. (стволовые клетки, которые, на данный момент, берутся у коров, а так же эмбриональная бычья сыворотка, извлекающаяся из неродившихся телят) и перейти на фотосинтезирующие водоросли или цианобактерии, для создания 100%-но свободного от использования животных продукта, над чем, в ближайшие 5 лет и будут производиться работы.

Другой технический вопрос, с которым пытается разобраться команда Поуста заключается в том, как повысить содержание железа в культивируемой говядине. В мышечной ткани железо находится, в основном, внутри кислорода-связывающего белка, известного как миоглобин. Но из-за того, что в лабораторно выращенном мясе нету кровеносной системы, оно хранится в среде с высоким содержанием кислорода, что влияет на снижение экспрессии клеточного миоглобина. А чем меньше миоглобина в мясе, тем меньше железа, и тем менее питательное мясо

После того, как будет культивированна говядина, версии 2.0 - имеющяя больше жира, больше железа, и, в процессе создания которой, будет полностью устранена роль животных, Поуст начнет думать о расширении производства и вывода в продажу.
Переход от чашки Петри на заводы поднимает целый ряд новых проблем. К сожалению, процесс усовершенствования не разглашается, но Поуст намекнул, что в создании будут использоваться 3D принтеры

Видео процесса создания

Для чего ученые работают над искусственым мясом

Будущее меню искусственно выращенного мяса состоит не только из говяжих бургеров, - несколько групп по всему миру пытаются клонировать куриные грудки и филе рыбы.
Но почему же все таки ученые хотят выращивать мясо в лабораториях? Ответ прост - это позволит решить несколько важных проблем человечества

Отпечаток на экологии, от потребления человечеством мяса, составляет 18% от общего загрязнения атмосферы. Производимый животными метан, и N 2 O, вносят вклад в «глобальное потепление», приблизительно в 300 раз больший, чем СО 2
К тому же, животное земледелие занимает огромную часть пахотных земель, питьевой воды, продуктов питания и горючих ископаемых топливных ресурсов.

На этом все,
Делитесь своим мнением на эту тему в комментариях.

Учёные научились выращивать мясо животных, рыбы в пробирке. Причём готовый продукт будет с заданными характеристиками.

Зачем: искусственное мясо — в перспективе — дешёвое и экологически безвредное для потребления, экономит природные ресурсы и пространство, это гуманная альтернатива жестокому обращению с животными.

Производство (в замен привычного животноводства) и потребление искусственно культивируемого мяса сократит расходы воды, пахотной земли и энергии, снизит выбросы метана и других парниковых газов.

И собственно то, для чего производится еда — утоление потребности человека в пище, когда искусственное мясо станет дешёвым, оно должно стать важным шагом в решении проблемы голода и просто дефицита во многих регионах Земли.

Как делают искусственное мясо

Мясо — это мышцы. Выращивание мышц в пробирке предполагает получение стволовых клеток животных (требуется единожды), создание условий для их ускоренного роста и деления.

К клеткам необходимо поставлять кислород, прочие питательные вещества, у животных эту задачу выполняют кровеносные сосуды. В лабораторных условиях создаются биореакторы , где формируется губка-матрица, в которой растут клетки мяса, обогащаясь кислородом и выводя отходы.

Есть два вида искусственного мяса:

• несвязанные мышечные клетки;
• мышцы, мясо в привычной нам структуре (здесь требуется формирование волокон, что осложняет процесс, поскольку клетки должны оставаться на определённых местах, именно для этого и нужна губка в биореакторе, также мышцы для роста должны упражняться).

Технология выращивания мяса для еды развивается одновременно вместе с другими направлениями, используемыми в тканевом инжинеринге: выращиванием органов для трансплантации, созданием искусственной утробы.

История

Черчилю приписывают фразу, которую он сказал ещё в 1930 году: «Через пятьдесят лет мы не будем абсурдно выращивать целого цыпленка, чтобы есть только грудки или крылышки, а будем выращивать эти части отдельно в подходящей среде».

Первые послевоенные опыты с выращиванием мяса проводились с клетками золотых рыбок (общественности представили результаты в 2000 году).

На широкомасштабные рельсы изучение вопроса началось благодаря изучению космоса. НАСА пыталось найти решения для долгосрочного и возобновляемого источника питания для космонавтов, для длительных полётов, в 1990-х годах, а уже в 2001 году начались опыты по выращиванию индюшатины.

Исследования в этой сфере ведутся в США, Голландии, Норвегии.

В 2009 году нидерландские учёные заявили о том, что смогли вырастить свинину.

В 2013 году в Лондоне был представлен первый гамбургер, содержащий 140 грамм культивированного мяса, которое было создано группой профессора Марка Поста из Университета Маастрихта. Гамбургер отведали диетолог Ханни Рутцер и автор исследований о будущем продуктов питания Джош Шонвальд, вердикт: мясо слишком сухое и обезжиренное.

На проект группы Поста сооснователь Google Сергей Брин пожертвовал 250 000 евро.

Некоторые учёные утверждают, что технология готова для коммерческого использования, и дело лишь за инвестициями и компанией, которая займётся внедрением.

Сложности

• рентабельность — мясо из пробирки — удовольствие дорогое, что впрочем характерно для начальной стадии развития технологии, далее процесс будет унифицироваться.
• доверие — стали бы вы есть искусственное мясо сами? Конечно бы стали — это же будущее, это интересно, а вот детям предложить его пока мало кто готов. Технологии нужно время, нужна пропаганда.
• безопасность, хотя специалисты в этой сфере убеждают, что искусственное мясо будет максимально надежным и более безопасным, чем обычные мясо. Мясо из пробирки будет абсолютно чистым. Это практически полностью исключает опасность заражения людей птичьим и свиным гриппом, бешенством, сальмонеллами. В мясе можно будет регулировать жирность.
• как генные модификации подействуют на человека?
• использования антибиотиков для предотвращения бактериальных инфекций.
• фермеров, представителей сельского хозяйства беспокоит вопрос конкуренции, которую составит их продукции мясо из пробирки. Страны вложили значительные средства и усилия в развитие животноводства, проведена селекционная работа. Отказаться от этого готовы далеко не все, даже в далёкой перспективе.

October 26th, 2017

Помню когда я учился в институте времена были достаточно "гоолдные", а стипендии хватало, чтобы 2 раз в месяц съездить домой (Белгород-Старый Оскол). Так вот, в те времена популярно было "мясо" из сои. И сейчас наверное продается, я не замечаю, а тогда активно покупали пакетики с сухой смесью, которую замачиваешь, лепишь из нее котлеты и жаришь - получаются мясные котлеты без мяса. Мне вкус нравился, прикольно так. Я не большой фанат и ценитель мяса.

Судя по динамике в ближайшие 30−50 лет, чтобы накормить голодные рты, эту цифру нужно будет увеличивать вдвое, поскольку необходимо удовлетворять аппетиты развивающихся государств, где наблюдается демографический взрыв. Когда китайцы при Мао Цзэдуне строили светлое будущее, им в среднем в год доставалось 4 килограмма мяса на человека (примерно 11 грамм в сутки). Сегодня каждый из 1 миллиарда 379 миллионов жителей Поднебесной жарит, варит и тушит в среднем уже 55 килограммов мяса в год. А ведь есть еще и население Индии, которое по численности практически настигло китайских товарищей. И все они мечтают догнать по потреблению деликатесов Америку (янки в среднем поглощают 120 кг мяса в год) или Россию (73 кило).

Однако кому-то на планете все равно придется затягивать пояса. По подсчетам ученых, если делить по-братски, то ресурсов Земли хватит только для производства 40 килограмм мяса на каждого из 7 миллиардов людей, населяющих Землю. А ведь к 2060 году население планеты вырастет на четверть — до 9,5 миллиардов!

Впрочем, для заядлых мясоедов есть и хорошая новость. Ученые научились выращивать мясо из пробирки, которое по вкусовым и питательным свойствам ничем не уступает натуральному.

Как делают искусственное мясо

Грядущий продовольственный кризис стараются предвосхитить множество разработчиков искусственного мяса.

Большинство производителей предпочитают выращивать искусственное мясо из стволовых клеток животных. Это, конечно, более гуманный способ производства белка, нежели традиционное мясное производство. Но, как минимум, одним животным придется пожертвовать. В идеале выглядит это так: корову или поросенка холят и лелеют, содержат на экологически чистых пастбищах, дают отборные корма. Это делается для того, чтобы получить элитное и чистое на клеточном уровне мясо, затем зверушку «приносят в жертву». Его стволовые клетки станут материалом для выращивания сотен тонн мышечной массы в специальных биореакторах. Клетки поместят в теплый питательный раствор, где они будут очень быстро размножаться, пока не превратятся в некое подобие комочков фарша.

Технологии разных компаний различаются только в нюансах. Например американская фирма Memphis Meats создает в биореакторах мясо утки и курицы, культивируя клетки из эмбриональной сыворотки птенцов. Израильский стартап SuperMeat сделал ставку на выращивание куриной печенки. Кстати, SuperMeat, наряду с двумя другими израильскими лабораториями, получил серьезный контракт от правительства Китая. Власти Поднебесной настолько «распробовали на вкус» разработки биохимиков, что вложили 300 миллионов в развитие израильских технологий производства искусственного мяса. Но 300 миллионов это еще цветочки.

Победители «мясной» гонки будут пилить приз в 729 миллиардов долларов — в эту сумму оценивается объем мирового рынка производства мяса. Но все создатели свиных, куриных и иных «франкенштейнов» сталкиваются с одной неаппетитной проблемой. Белковая еда, которая получается на выходе, по вкусу очень отдаленно напоминает натуральное мясо. Дело в том, что, хотя в биореакторах имитируются такие же условия, как внутри тела живого существа, культивированное мясо получается пористым и эластичным.

Решить проблему, похоже, удалось стартапу под названием Impossible Foods, который добился наибольшей аутентичности по вкусовым параметрам. Это особенно удивительно, учитывая, что свою «говядину» они создают не из клеток животных, а из растительных материалов. Но основатель компании профессор биохимии Патрик Браун рассуждал следующим образом: настоящее мясо очень сложно вырастить из клеток, потому что это очень сложная ткань. Она состоит из десятков тысяч мышечных волокон, кровеносных сосудов, нервов, прослоек жировой и соединительной тканей. Гораздо проще разложить эту сложную материю на химические элементы и потом попробовать собрать воедино из сырья растительного происхождения. В проект поверили большие люди: среди инвесторов фигурируют самый богатый человек планеты Билл Гейтс и самый состоятельный бизнесмен Азии гонконгский предприниматель Ли Кашин. Биохимики Impossible Foods потратили 5 лет и 80 миллионов долларов на то, чтобы разложить вкус говядины на молекулы. Они изучали, почему сырое мясо практически безвкусно, но стоит кинуть его на сковородку, как кухня тут же наполняется соблазнительными ароматами. Почему кусок телятины шипит на сковородке. Из-за чего меняет цвет после термической обработки. Благодаря каким веществам образуется фирменный запах.

В итоге выяснилось, что ключевым компонентом, который дает мясу вкус и текстуру, являются гемы. Эти соединения входят в состав гемоглобина. В гемах содержится атом железа, и благодаря этому кровь способна насыщаться кислородом. Особо богаты этими соединениями мышечные волокна. Это своего рода кирпичики из которых строится живой организм. Гемы содержатся не только в живых организмах, но и в растениях. Например, в сое. Правда, процентное содержание гемов в тканях растений в тысячи раз меньше, чем в тканях животных. Однако биохимики нашли достаточно дешевый способ синтезировать «секретный ингредиент» из сои. В этом растении содержится леггемоглобин — сложные белки, которые так же обладают способностью связывать кислород и имеют большое структурное сходство с гемоглобином. Ученые объясняют это общим эволюционным происхождением. Проблема заключалась в том, что для производства такого количества гема, который содержится в одном килограмме мышечной ткани, необходимо настолько много сои, что производство никак не вписывается в рамки рентабельности.

Однако Патрику Брауну и его коллегам удалось справится с этой проблемой, позаимствовав решение у пивоваров. Они использовали тот же процесс брожения, в результате которого на свет появляется божественный пенный напиток. Гены, отвечающие за производство в сое леггемоглобина, «подсадили» штамму дрожжей Pichia pastoris, которые в биотехнологиях применяют для синтеза белков. Полученную массу подкармливали питательным раствором и на выходе получили гем уже в промышленных объемах.

Кроме того, они реконструировали запах мяса, используя растительные аналоги.

— Сделать нужный запах совсем нетрудно, надо только знать, в каких пропорциях смешать химические вещества, из которых он состоит, — говорит Стейси Симонич, химик из Университета штата Орегон.

Продукты питания будущего: уже в продаже

С 2016 года искусственная говядина начала свое триумфальное шествие по заведениям американского общепита. Его можно попробовать в Нью-Йорке, Лас-Вегасе, Сан-Франциско, Лос-Анджелесе и Техасе. В начале этого года Impossible Foods открыла лабораторию по производству своей «говядины» в промышленных масштабах. Предприятие способно синтезировать 454 000 кг искусственного мяса в месяц. По словам Патрика Брауна, этого достаточно, чтобы обеспечить искусственными бургерами 1000 ресторанов. Он уверен, что от желающих попробовать диковинку не будет отбоя. Как утверждают гурманы, отличие только в том, что бургеры от Impossible Foods стоят 12 долларов — в два раза дороже обычных.

Как заставить людей, находящихся в здравом уме и твердой памяти, переплачивать за бургер вдвое? Система аргументов производителей выглядит достаточно стройно. Они апеллируют к самым светлым человеческим чувствам.

— Покупая гамбургер из синтетического белка, человек совершает благородный поступок — он помогает обществу! — считает Патрик Браун, специалист по молекулярной биологии. — Чтобы создать килограмм мяса, нам требуется в 20 раз меньше сельхозугодий и в 4 раза меньше воды. При этом в 8 раз сокращаются выбросы парниковых газов.

Как буренки портят воздух

— Казалось бы, какое отношение коровки имеют к глобальному изменению климата. Но ученые подсчитали: каждый день корова съедает примерно 15−20 килограмм травы.

— Во время переработки этой зеленой массы пищеварительная система животного ежедневно выделяет 500 литров метана.

— В целом мясная промышленность выбрасывает в атмосферу 18 процентов парниковых газов, производимых человечеством. Примерно так же загрязняет воздух и автомобильный транспорт.

На сознательность давит и другой пионер движения — голландский биохимик Марк Пост из Университета Маастрихта. Именно он в 2013 году представил публике первую в мире котлету, выращенную из стволовых клеток животного.

— Я думаю, уже через 25 лет правительства заставят производителей традиционного мяса платить экологический налог, — утверждает голландский профессор. — Примерно то же самое происходит и в автомобильной промышленности. Например, Германия объявила о запрете производства машин с двигателями внутреннего сгорания с 2030 года. Так расчищается путь более экологичным электромобилям. Считаю, нынешние дети доживут до того дня, когда будет запрещено выращивать животных на убой. Произойдет это через 50−60 лет. Но уже сейчас традиционное мясо можно продавать с надписью на упаковке: «При производстве этого продукта страдало и было убито животное».

Какие еще альтернативные способы производства еды развиваются в мире

Белок из бактерий

Этот метод придумали финские ученые из Технологического университета Лаппеенранты и Технического исследовательского центра VTT. Он основан на выращивании в биологическом реакторе специальных водородных бактерий. Это микроорганизмы, которые в качестве строительного материала для клеток используют углерод. Его полным-полно в атмосферном углекислом газе. Чтобы усваивать углерод, водородным бактериям нужен источник энергии — молекулярный водород (не случайно их назвали в честь этого химического элемента). А вот он уже на дороге не валяется. Зато он образуется в биореакторе, где вода под воздействием электричества разлагается на кислород и водород, такой любимый этими бактериями. В итоге клеточная масса начинает расти и в аппарате образуется питательный бульон. Затем раствор фильтруют, сушат и подают к столу в виде порошка белого цвета.

КСТАТИ

Сам того не подозревая, каждый человек в среднем съедает за свою жизнь 5 килограммов насекомых, подсчитал энтомолог Олег Бородин, доцент кафедры зоологии биологического факультета Белорусского государственного университета. Личинки, тля, жуки и червяки попадают в наш организм в основном вместе с фруктами и овощами.

Шитбургер не желаете?

Этой дурнопахнущей научной темой занялся японский ученый Мицуюки Икеда из лаборатории Окаяма. Ему удалось синтезировать мясо из человеческих отходов. Изначально по заказу компании, обслуживающей канализацию Токио, он изучал проблем утилизации городских отходов. В ходе исследований Икеда обнаружил в канализационном иле бактерии, которые перерабатывали экскременты в протеин. Икеда выделил из коричневой массы чистый белок, приправил красителями, вкусовыми добавками и получил из «вторичного продукта», воспетого Владимиром Войновичем, еще один вид искусственного мяса. Японцы окрестили его шитбургером. Вот его пищевая ценность: 63% белков, 25% углеводов, 3% жиров и 9% минералов.

А знали ли вы, что одно время активно разрабатывали