Penggunaan daging dalam makanan tidak beretika terhadap haiwan dan membawa kepada peningkatan pelepasan berbahaya ke atmosfera, yang mempengaruhi perubahan iklim global. Bolehkah keadaan ini diubah? Tidak mungkin semua orang di bumi menjadi vegan, tetapi daging dapat ditanam secara buatan dari sel induk haiwan. Jadi jalan keluar telah dijumpai? Ya, kata saintis. Tidak, ekologi dan teknolog berpendapat. Pengeluaran daging tiruan masih terlalu mahal dari segi ekonomi - dan, anehnya, meninggalkan jejak karbon yang lebih banyak daripada menanam daging konvensional. Walaupun begitu, penyokong produk baru itu tidak putus asa untuk membawanya ke pasaran dalam skala industri.
Pada bulan September, pengeluar Rusia mengumumkan bahawa mereka bergabung dalam tren global "daging yang dibudidayakan". Menurut ahli ideologi perniagaan ini, bukannya membunuh haiwan untuk daging, serat otot dapat ditanam dalam bioreaktor dari sel induk dalam medium nutrien khas.
Produk ini juga dikenali sebagai "daging tabung uji" dan "daging bersih". Istilah terakhir menunjukkan bahawa roti anda akan mesra etika dan persekitaran.
Puasa dan dagingnya
Idea untuk menghasilkan daging dalam tabung uji (lebih tepatnya, dalam hidangan Petri) berasal dari biomedik: kemajuan dalam penanaman sel induk, pencetakan 3D organ juga memberi inspirasi kepada ahli teknologi makanan. Sekiranya tisu boleh tumbuh di makmal untuk pemindahan, mengapa tidak ditanam untuk dijadikan makanan?
Prinsip menanam daging dalam bentuk yang disederhanakan mengulangi prinsip pertumbuhan tisu apa pun: sel induk diasingkan dari sampel otot haiwan, yang kemudian dikalikan dalam media nutrien khas yang mengandungi hormon dan faktor pertumbuhan, dan dipaksa untuk membezakan menjadi serat otot.
Proses memasak daging tiruan di makmal kilang bahan makanan Ochakovo.
Video promosi:
Sampel sel daging tiruan di makmal Loji Bahan Makanan Ochakovo.
Eksperimen serupa dengan tujuan mendapatkan produk yang boleh dimakan telah dilakukan di makmal sejak tahun 1990-an, tetapi mempopularkan idea tersebut sebahagian besarnya disebabkan oleh prestasi saintis Mark Post dari University of Maastricht (Belanda). Pada tahun 2013, dia menyampaikan kepada wartawan burger pertama dengan potongan yang dibuat dari sel otot lembu yang tumbuh di makmalnya.
Pada persembahan itu, potongan itu disiapkan oleh koki dan dimakan secara istiadat oleh pengkritik kuliner. Dilihat dari ulasan, produk dalam semua aspek menyerupai daging "tradisional", kecuali produk itu tidak begitu berair. Pada tahun 2015, Post mendirikan Mosa Meat, sebuah syarikat yang mengoptimumkan pengeluaran daging di makmal, dengan tujuan untuk membawa produk tersebut ke pasaran pada tahun 2021.
Potongan pertama ditanam dalam masa tiga bulan dan menelan belanja tiga ratus ribu dolar. Namun, persembahan tersebut mendorong minat perniagaan dan pelabur dalam "daging bersih", yang menyebabkan munculnya banyak startup yang bertujuan untuk mempermudah prosesnya. Sudah pada tahun 2017, kos serat otot dari makmal adalah 5 ribu dolar per kilogram, dan hari ini ia telah menurun beberapa kali ganda.
Menurut Forbes, sekurang-kurangnya 26 syarikat sedang mengembangkan "daging bersih" di dunia, yang tujuannya adalah untuk menyediakan produk untuk pengguna massa.
Berapa kos untuk menanam
Mari kita bayangkan bahawa kita ingin menanam sepotong daging seperti itu dari awal. Pertama, kita perlu melengkapkan makmal: membeli sentrifugal, mikroskop, kotak aliran laminar untuk kerja steril, autoklaf, inkubator CO2 untuk mengekalkan kepekatan karbon dioksida yang diperlukan dalam kultur permulaan dan beberapa bioreaktor dengan jumlah yang berbeza untuk menanam biomas pada tahap "kematangan" yang berbeza.
Maka anda perlu mendapatkan sel induk dari mana kultur akan ditanam. Mereka diasingkan dengan sebaik-baiknya dari sampel otot haiwan muda (contohnya, anak lembu yang baru lahir) menggunakan teknologi khas yang merangkumi lisis tisu dan pemilihan sel.
Para saintis yang bekerja dalam pengoptimuman teknologi sedang membincangkan penciptaan biobank sel induk dari mana kemungkinan mengambil sampel yang diperlukan untuk pengeluaran - ini sedikit sebanyak dapat mengurangkan kos proses.
Selanjutnya, kultur sel mesti ditanam dalam termos kultur, dan kemudian ditanam secara berurutan di beberapa bioreaktor dengan pengadukan dan pengudaraan dalam medium nutrien (jika kita benar-benar ingin menanam banyak sel). Selepas itu, sel-sel perlu dikeluarkan dari bioreaktor dan disematkan pada perancah yang boleh dimakan (contohnya, dari kolagen), yang akan memberi penampilan produk pada sekeping daging.
Seluruh proses akan memakan masa sekitar 40 hari, di mana perlu untuk memantau kemandulan proses.
Skema proses teknologi yang dicadangkan untuk menanam daging di makmal.
Kos medium nutrien akan merangkumi bahagian terbesar dari kos akhir produk akhir; dalam pengeluaran, ia akan dimakan dalam ratusan liter. Penganalisis menganggarkan bahawa kos "daging bersih" akan setanding dengan kos daging tradisional, apabila harga satu liter medium tidak akan jauh lebih tinggi daripada satu dolar.
Sementara itu, harganya lebih dari tiga ratus dolar seliter dalam versi termurah.
Cara mengoptimumkan persekitaran anda
Medium mempunyai komposisi yang kompleks dan mesti mengandungi protein, lipid, garam, asid amino, vitamin dan hormon yang diperlukan. Pembangun menetapkan tugas mereka, pertama, untuk menyingkirkan sumber asal haiwan (misalnya, serum anak lembu janin, yang sering ditambahkan ke media untuk memberikan komposisi yang diinginkan), dan kedua, untuk menjadikan medium semurah mungkin.
Untuk melakukan ini, saintis cuba meminimumkan bilangan komponen, mengumpulkan media dari protein rekombinan (iaitu, yang dihasilkan dalam mikroorganisma seperti E. coli dan ragi) dan mencari komponen tumbuhan yang sesuai.
Menurut perhitungan pakar dari The Good Food Institute, medium kultur dapat dikurangkan harga sebanyak 10-1000 kali lagi jika kita mengoptimumkan pengeluaran faktor pertumbuhan rekombinan - komponen medium yang paling mahal, tanpanya sel induk tidak akan tumbuh dan membezakan.
Senarai komponen medium dengan kos yang dinyatakan untuk 20 ribu liter.
Loji Bahan Makanan Ochakiv, yang dibincangkan pada awal artikel, melaporkan bahawa "daging" seberat 40 gram pertama berharga 900 ribu rubel. Jumlah ini tidak termasuk peralatan makmal, yang menghabiskan 9 juta rubel lagi.
Pengarah syarikat itu, Alexander Savkov, mengesahkan bahawa kos utama yang berkaitan dengan pertumbuhan sel jatuh pada medium pertumbuhan. Benar, di makmalnya mereka menggunakan persekitaran buatan Switzerland yang digunakan dalam bioperubatan. Usaha utama ahli teknologi perusahaan, seperti rakan sekerja asing mereka, akan diarahkan kepada penciptaan analog yang murah.
Ahli teknologi menghadapi tugas yang sangat sukar, kerana "daging bersih" harus ditanam dalam skala besar - jauh lebih besar daripada industri sel sel mamalia yang kini tumbuh, yang, misalnya, digunakan untuk menghasilkan antibodi.
Apa salahnya lembu
Sebagai tambahan kepada aspek etika yang jelas (membunuh haiwan), memaksa banyak orang untuk menjadi vegetarian, penternakan menyebabkan kerosakan persekitaran yang ketara. Penternakan membekalkan 14.5 peratus daripada jumlah pelepasan gas rumah hijau ke atmosfer, dan padang rumput dan makanan ternakan menyumbang 80 peratus tanah pertanian.
Pada masa yang sama, penternakan hanya membekalkan 37 peratus protein makanan. Gas rumah hijau yang dominan dari ternakan adalah metana dari lembu. Dari segi mempercepat pemanasan global, 28 kali lebih berbahaya daripada karbon dioksida.
Walau bagaimanapun, sumbangan terbesar untuk pelepasan dibuat bukan oleh ternakan itu sendiri, tetapi oleh operasi untuk pemeliharaannya - pembuangan kotoran, pengeluaran baja, pembajakan tanah, dan pengeluaran makanan. Menurut ramalan Pertubuhan Makanan dan Pertanian PBB, pada tahun 2050 permintaan untuk produk ternakan akan meningkat sebanyak 70 peratus. Nampaknya industri ini sangat memerlukan pengoptimuman.
Fakta-fakta ini digunakan oleh pemaju "daging bersih" ketika mereka beralih kepada pelabur untuk mendapatkan dana. Mereka berjanji bahawa jika berjaya, bahagian daging "tradisional" di pasaran dalam 20 tahun ke depan akan turun menjadi 40 peratus, dan jumlah lembu akan dikurangkan dari satu setengah miliar menjadi beberapa puluhan ribu.
Daging Mosa, khususnya, mendakwa bahawa pengeluaran produknya memerlukan 99 persen lebih sedikit tanah dan 96 persen lebih sedikit air daripada keadaan ternakan konvensional, dan pelepasan gas rumah kaca akan dikurangkan sebanyak 96 persen.
Jejak siapa lebih teruk
Walau bagaimanapun, para saintis telah mempersoalkan keramahan daging tanpa syarat dari tabung uji. Penyelidik dari Oxford telah mengira jejak karbon yang akan meninggalkan pengeluaran "daging bersih" dalam bioreaktor pada medium nutrien yang mengandungi ekstrak sianobakteria dan faktor pertumbuhan yang dihasilkan dalam sel E. coli.
Pengiraan tersebut merangkumi bukan sahaja faktor-faktor seperti pengeluaran baja untuk menanam cyanobacteria, tetapi juga elektrik yang dihabiskan untuk mensterilkan komponen-komponen medium tersebut. Model ini disusun untuk tiga lokasi dengan "kos karbon" penjanaan elektrik yang berbeza - Thailand, Sepanyol dan California.
Bergantung pada teknologi pengeluaran, hasilnya bervariasi dari 1,7 hingga 25 kilogram setara karbon dioksida per kilogram produk. Pada masa yang sama, saintis telah menganggarkan penyebaran nilai jejak karbon untuk pengeluaran satu kilogram daging lembu pada 28-43 kilogram setara CO2.
Perbandingan kesan pemanasan global pengeluaran daging lembu tradisional (Sweden, Brazil, Amerika Syarikat) dan daging yang diusahakan mengikut senario yang berbeza (dikultur) dalam jangka masa panjang. Gambarajah mengandaikan bahawa daging kultur akan menggantikan daging lembu.
Walaupun pada pandangan pertama, daging yang dibudidayakan memang mempunyai kelebihan ekologi daripada daging lembu, penulis karya mengingatkan bahawa sumbangan utama terhadap nilai karbon daging lembu berasal dari metana. Jangka hayatnya di atmosfera adalah 12 tahun, sementara karbon dioksida tidak ke mana-mana dari sana. Oleh itu, dalam jangka panjang, daging yang dibudidayakan mungkin lebih berbahaya bagi pemanasan global kerana sumbangan karbonnya yang "murni".
Walau bagaimanapun, Alexei Kokorin, pengarah Program Iklim dan Tenaga Dana Hidupan Liar Dunia (WWF), percaya bahawa dalam jangka pendek, metana, yang dihasilkan terutamanya oleh sapi perah, tidak boleh dikecualikan. Tenaga dari penguraian metana akhirnya terkumpul di lapisan atas lautan. Hasilnya, antara lain, adalah peningkatan frekuensi fenomena semula jadi yang melampau, misalnya angin ribut taufan - apa yang kita lihat sekarang,”komen ahli klimatologi.
Perlu diingat bahawa pengeluaran daging lembu adalah yang paling mahal jika dibandingkan dengan jenis daging yang lain. Untuk menghasilkan satu kilogram ayam berharga kira-kira lima kilogram setara CO2, yang sudah cukup setanding dengan pengeluaran "daging bersih", jejak karbonnya tidak bergantung pada daging siapa yang ditanam di bioreaktor.
Kos satu kilogram produk pertanian setara dengan karbon. Nilai minimum adalah untuk tanaman akar, dan nilai maksimum untuk daging lembu dan domba.
Apa itu daging
Daging bersih belum lagi melanda pasaran, tetapi pengeluar daging tradisional sudah mengambil langkah untuk melindungi produk mereka daripada pesaing. Tahun lalu, Persatuan Cattleman AS mengemukakan petisi kepada Inspektorat Pertanian Negeri (FSIS) untuk melarang semua makanan selain makanan yang berasal dari haiwan daripada dinamakan daging.
Penternak tidak hanya peduli dengan otot yang tumbuh di makmal, tetapi juga dengan pelbagai produk protein tumbuhan vegan yang dipasarkan sebagai pengganti daging. Tidak seperti daging yang diusahakan, produk mereka sudah tersedia di kedai dan restoran.
Diasaskan oleh profesor biokimia Stanford, Patrick Brown, Impossible Foods telah melakukan banyak penyelidikan untuk membuat produk yang kelihatan seperti daging dalam setiap cara. Para penyelidik menyedari bahawa hemoglobin (protein yang mengandung heme dalam darah) memberikan banyak khasiat pada daging, dan menggantinya dengan hemoglobin kaki, yang diasingkan dari nodul pada akar kacang soya.
Untuk pengeluaran besar-besaran "daging sayur-sayuran", syarikat menetapkan pengeluaran leghemoglobin rekombinan dalam sel ragi. Pentadbiran Makanan dan Dadah AS telah mengiktiraf hemoglobin kaki yang dimasak sebagai makanan yang selamat, dan Impossible Burger, yang kononnya tidak dapat dibezakan dari daging lembu, kini boleh didapati di beberapa rangkaian restoran di AS, termasuk rangkaian Burger King yang terkenal.
Ditubuhkan pada tahun 2009, Beyond Meat menjual tiruan nugget ayam, burger daging sapi dan sosis babi di seluruh dunia. Pembangunan produk mereka juga ditaja oleh Bill Gates dan Tyson Foods Corporation. Burger patty didasarkan pada ekstrak protein kacang polong, serta protein beras, minyak kelapa, pati, lesitin dan komponen bukan haiwan lain.
Walaupun produk tersebut masih tertumpu pada vegan, "daging bersih" diposisikan sebagai pengganti daging biasa. Namun demikian, berdasarkan tinjauan, bakal pengguna dibahagi kira-kira kepada dua kubu: ada yang berminat dengan idea tersebut dan bahkan bersedia membayar lebih, sementara yang lain menyatakan bahawa mereka tidak akan memakan apa-apa yang ditanam di makmal.
Ahli teknologi, tentu saja, sedikit licik: tidak seperti daging tradisional, yang mengandungi lemak dan komponen lain, yang mana banyak yang menyukai rasa barbeku, daging yang dibudidayakan adalah otot "kering".
Pihak berkuasa peraturan juga masih curiga dengan produk baru: menurut para pakar, "daging bersih" kerana teknologi pengeluaran mungkin mengandungi jumlah hormon atau faktor pertumbuhan yang berlebihan, dan media nutrien nabati boleh menyebabkan alergi pada pengguna.
Perlu makan lebih sedikit
Memandangkan kesukaran teknologi yang dijelaskan di atas dan keperluan untuk menjalani prosedur pensijilan untuk produk, kami tidak mungkin akan mencuba "daging bersih" dalam masa terdekat. Walaupun simulator daging berasaskan tumbuhan memasuki pasaran Asia yang berkembang pesat, para saintis mengesahkan bahawa diet berasaskan tumbuhan memang merupakan makanan yang paling lestari.
“Laporan IPCC terbaru menganggarkan bahawa pelepasan gas rumah kaca dari semua makanan di planet ini menyumbang sekitar 30 peratus daripada jumlah pelepasan. Pada masa yang sama, jika umat manusia beralih sepenuhnya ke diet vegan, bahagian pelepasan makanan dapat dikurangkan sebanyak 15-20 persen. Walaupun anda beralih ke diet Mediterania yang mengandung cukup daging dan ikan, pelepasan akan berkurang,”kata Aleksey Kokorin.
Proses memasak daging tiruan di makmal kilang bahan makanan Ochakovo.
Menjauhkan diri dari daging tradisional dan produk tenusu akan memotong tanah pertanian sebanyak 75 peratus, sementara masih mempunyai cukup makanan untuk semua orang, menurut satu kajian baru-baru ini yang diterbitkan dalam Science.
Bagi mereka yang belum siap membuang makanan hewani sama sekali dan beralih ke protein kedelai, Nature mengesyorkan diet fleksitarian yang sangat berkelanjutan, yang mengandungi beberapa ayam, ikan dan telur.
Namun, statistik menunjukkan bahawa di negara maju sekurang-kurangnya sepertiga makanan dibuang, dan penduduknya bertambah dengan cepat, jadi langkah pertama dalam memerangi perubahan iklim dapat menjadi peraturan sederhana "makan lebih sedikit" - tidak kira apa.
Daria Spasskaya
