Просто о сложном — Искусственное мясо

В сентябре 2019 года, зайдя в супермаркет возле дома, я обнаружил на полке со стейками бифштексами пачку из двух котлет. Их приготовили из дюжины разных растительных компонентов по технологии калифорнийского стартапа Beyond Meat. Я купил пачку ради интереса, пожарил эрзац-котлеты и описал впечатления в фейсбуке. Забавно, но пост оказался интересен моим друзьям и читателям.

Позже новости про искусственное мясо посыпались отовсюду. Дошло даже того что попробовать котлеты с ним можно в «Теремке», а бургеры — в «Макдональдсе». Очевидно, что феномен искусственного мяса плотно входит в нашу жизнь.

Мне повезло познакомиться с человеком, который во всем этом прилично разбирается — Степаном Резниковым.

Он работал разработчиком в Студии Лебедева и Яндексе, а с 2011 года живет с семьей в Голландии и работает в Booking.com. Степан заинтересовался технологиями искусственного мяса около года назад и с тех пор серьезно углубился в эту тему. В марте 2019 года посетил конференцию New Food Conference в Берлине (после которой мы с ним и познакомились).

Я решил продолжить свою нерегулярную рубрику «Тупые вопросы умным людям», и поговорил со Степаном о мире искусственного мяса.

Степан, а что сейчас вообще происходит в мире с производством мяса? Растет, падает?

Потребление мяса в мире постоянно растет. Количество мяса, потребляемое человеком в мире в среднем, удвоилось за последние 50 лет, и по прогнозам должно удвоиться еще раз к 2050 году.

Основная причина роста потребления мяса — это улучшение благосостояния людей в развивающихся странах. Самый феноменальный рост происходит в Китае — если в 60-е годы средний китаец съедал 5 кг мяса в год, то сейчас в среднем 60 кг мяса в год. Кроме того, население Земли растет и по прогнозам достигнет 10 миллиардов к 2050 году.

Удовлетворить такой растущий спрос современными способами производства мяса уже не представляется возможным. Производство мяса оказывает огромное негативное воздействие на окружающую среду. Для транспортировки корма для животных и собственно мяса требуется много ископаемого топлива. Скот в больших количествах выбрасывает в атмосферу метан. Поэтому животноводство — один из крупнейших источников парниковых газов. Для производства мяса и молока требуется много земли для создания ферм и выпаса скота. Это одна из главных причин вырубки леса и утраты биоразнообразия — уникальных видов животных и растений. Животноводство также ведущий источник загрязнения воды фекалиями и отходами от производства.

Немаловажен также вопрос безопасности производимого мяса. Часто мясо, продаваемое в магазине или на рынке, содержит следы фекалий животных, что является риском для заболевания людей. Кроме того, в производстве мяса широко используются антибиотики. 80% всех производимых в мире антибиотиков потребляет сектор животноводства, чтобы бороться с болезнями скота. С этим связана мировая проблема повышения устойчивости возбудителей инфекций к антибиотикам.

В довершение всего, если считать животных разумными и одушевленными существами, то мясная промышленность является лидером по количеству создаваемых страданий и боли в мире. 66 миллиардов (!) животных убивается каждый год для еды. Условия, в которых животные выращиваются на фермах, чудовищны. Животных рано отлучают от матери, они всю жизнь вынуждены проводить в клетках, ограничивающих движение, они лишены нормального социального общения друг с другом и подвержены массовым болезням из-за большой концентрации на фермах. Многие люди стали всерьез задумываться об этом и хотят изменить ситуацию.

Я захожу в типичный супермаркет, а там есть что хочешь для веганов: фрикадельки, бургерные котлеты. Почему же часто медиа говорят о сфере заменителей мяса как чего-то инновационного?

Да, продукты для веганов давно существуют. Однако, убедить всех людей стать веганами невозможно. Люди очень любят мясо. Мясо — отличный источник протеина и многие люди получают огромное удовольствие от поедания мяса. Мясо также имеет ритуальное значение почти во всех культурах. Люди собираются, чтобы пожарить мясо и вместе его съесть. Если раньше это происходило в пещере у костра после успешной охоты на мамонта, то теперь это воскресное барбекю с друзьями после похода в супермаркет. Отнять это у людей и заставить всех перейти на веганскую еду нереально.

Инновационные заменители мяса направлены прежде всего не на веганов, а на мясоедов.

Именно поэтому компании, занимающиеся инновациями в области заменителей мяса, стараются поместить свои продукты на одной полке с обычным мясом, а не в отделе для веганов.

Суть инноваций — сделать заменители мяса неотличимыми по всем параметрам (вкус, запах, цвет, сочность) от настоящего мяса, выращенного с помощью животного.

Можно выделить два основных направления в области заменителей мяса:

  • Заменители мяса основанные на растительных ингредиентах (plant-based meat).
  • Искусственное мясо, выращенное в лабораторных условиях из клеток животного (cell-based meat, cultured meat или clean meat).

Растительное мясо «собирают» из разных растительных ингредиентов, стараясь имитировать структуру настоящего мясо. Например, котлета для бургеров Beyond Meat состоит из воды, изолята горохового белка, масла канолы, кокосового масла и еще 18 растительных ингредиентов. Для придания красного мясного цвета используется экстракт сока свеклы.

Искусственное мясо (или культивируемое мясо) выращивают в лабораторных условиях из мышечных клеток животных, полученных с помощью биопсии. Клетки помещаются в специальный питательный раствор, в котором они начинают делиться.

Расскажи что сейчас происходит в мире искусственного производства мяса? Это все еще лабораторные технологии?

Научное направление, занимающееся искусственным мясом, выросло из биотехнологии, известной как тканевый инжиниринг, применяемой в основном в медицине.

Первый бургер из искусственного мяса был создан голландским ученым Марком Постом в 2013 году и стоил около 300 тыс. долларов. Бургер был представлен и торжественно съеден на большой пресс-конференции в Лондоне. Проект спонсировал сооснователь Google Сергей Брин.

С тех пор искусственное мясо уже давно перестало быть только областью исследований и экспериментов для ученых в университетских лабораториях. Искусственным мясом сегодня занимаются десятки стартапов, которые привлекли многомиллионные инвестиции, в том числе от крупнейших производителей традиционного мяса.

Стоимость производства сильно упала за прошедшие 6 лет с момента анонса Марка Поста. К примеру, компания Memphis Meats завила, что в июле 2017 года стоимость производства 1 кг искусственной говядины составляла 5 тыс. долларов. В пересчете на один бургер это «всего лишь» около одной тысячи долларов. Снижение цены в 300 раз за 45 лет — это очень неплохой прогресс!

Конечно, речь пока не идет о массовом продукте, который мог бы продаваться в супермаркетах. Для этого понадобится еще 5–10 лет. Думаю, поначалу искусственное мясо будет продаваться рядом с обычным мясом, но будет дороже. Со временем же, когда технологии улучшатся и масштабируются, искусственное мясо станет дешевле обычного мяса.

Пока речь идёт о выращивании мясного фарша или создании наггетсов. Создание полноценного куска мяса слишком сложно, но ученые и стартапы работают над этим. Необходимо вырастить различные типы клеток и правильно их расположить, чтобы получился настоящий стейк. Для роста реальных мышц требуется организовать систему перфузии (сродни кровоснабжению) для доставки питательных веществ и кислорода к растущим клеткам, а также удаления отходов. Кроме того, мышечную ткань нужно физически растягивать (упражнять), чтобы она правильно развивалась.

В недалеком будущем можно будет выращивать мясо в биореакторе у себя дома, также, как сейчас, некоторые делают пиво на домашнем пивном аппарате.

Каково на вкус искусственное мясо? Каких видов оно вообще бывает?

Эксперты, которые дегустировали первый бургер Марка Поста, сказали, что мясо было слишком сухим и обезжиренным.

На самом деле сказать каково на вкус искусственное мясо пока сложно, потому что коммерческих продуктов на рынке еще нет. Могу только сказать, что первыми продуктами будут котлеты для бургеров и наггетсы, причем работа ведется параллельно несколькими стартапами над разными видами мяса. Например, Mosa Meat и Memphis Meats работают над говядиной.  Just над куриным мясом. Finless Foods занимается рыбой и морепродуктами.

Думаю, что на вкус искусственные бургеры и наггетсы будут неотличимы от обычных. Иначе потребители не примут эти новые продукты. Многие люди первоначально негативно реагируют («фу!») когда речь заходит об искусственном мясе. Если же и вкус будет «каким-то странным», то продукты не смогут завоевать потребителей, несмотря на все преимущества для животных и окружающей среды.

Неужели выращивать какую-нибудь свинью или курицу сложнее, чем выращивать искусственное мясо?

Конечно, пока выращивать искусственное мясо во много раз сложнее. Но это лишь вопрос времени. Технологии быстро совершенствуются, и уже лет через десять производство искусственного мяса станет эффективнее выращивания настоящей коровы или свиньи.

Выращивать корову на мясо на самом деле довольно неэффективно. Для получения 1 кг говядины нужно скормить корове 25 кг корма. Если посчитать сколько корова съедает протеина и сколько мы получаем в итоге протеина в мясе, то эффективность преобразования протеина у коровы около 4%, то есть КПД буренки не превышает 4%. В пересчете на калории, КПД будет еще меньше — около 2%. Остальная энергия тратится коровой на выращивание костей, черепа, внутренних органов, на поддержку жизнедеятельности (пищеварение, движение) — все это бесполезные для человека процессы при производстве мяса.

При выращивании искусственного мяса можно избежать всех этих ненужных процессов. Нам не нужно терять ресурсы (питание и энергию) на выращивание костей и органов, которые нам только мешают и все равно будут выброшены.

Кроме того, для выращивания искусственного мяса не нужны огромные пастбища и фермы. Биореакторы можно разместить очень компактно, как сервера в дата-центре. По прикидкам ученых, когда мы полностью перейдем на выращивание искусственного мяса, новые фермы с биореакторами потребуют всего 1–2% территории от площади нынешних ферм и пастбищ.

Как ты относишься к технологиям производства белка из насекомых? Они регулярно шокируют интернет.

Продукты из насекомых, конечно, шокируют человека, выросшего в культурной среде, где употребление насекомых в пищу не является традиционным. В азиатских и африканских странах блюда из насекомых составляют значительную часть кухни. Около 2 млрд человек — более четверти населения Земли — употребляют в пищу насекомых. Для них это совершенно нормальная еда, но западным людям очень трудно понять и принять это.

Тем не менее, продукты из насекомых завоевывают покупателей даже в западном мире. Например, в Голландии в самом обычном супермаркете продаются продукты из кузнечиков, сверчков и личинок жуков-буйволов. Можно сделать перекус протеиновым батончиком или похрустеть засушенными насекомыми в целом виде, а можно купить муку или макароны, сделанные из насекомых. Вот примеры таких продуктов в голландских супермаркетах: раз, два, три.

Выращивание насекомых гораздо эффективнее в плане землепользования, а также использования корма и воды. К примеру, на 25 кг корма для скота можно получить 1 кг говядины или 12 кг мяса сверчков. Важно и то, что насекомых можно выращивать на кормах, которые не пригодны для людей и домашнего скота. Их можно выращивать практически на чём угодно — на навозе, картофельных очистках, свекольном жоме. Это способствует созданию безотходной сельскохозяйственной экономики замкнутого цикла. В условиях прироста населения такая альтернатива мясу позволит сохранить сельхозресурсы и прокормить 10 млрд населения, ожидаемые к 2050 году.

Что касается пищевой ценности насекомых, то исследования показывают, что они как минимум не хуже, чем привычные нам мясные продукты, а по некоторым параметрам даже лучше. В насекомых содержится больше полиненасыщенных жирных кислот, чем в мясе. Многие насекомые также богаты железом и цинком, а это важные элементы, потому что немало людей страдают железодефицитной анемией или испытывают недостаток цинка в организме.

Все-таки в отношении еды люди консервативны и новые привычки формируются очень медленно. Думаю, что в ближайшее время в западном мире цельные насекомые останутся нишевым продуктом для «самых смелых». Более популярны будут привычные нам продукты с добавлением размолотых насекомых: лапша, протеиновые батончики, печенье, хлеб, фрикадельки, гамбургеры. Поначалу пробовать эти продукты будут решаться лишь любители экзотики, но постепенно все больше людей поймут, что насекомые — это здоровая и вкусная еда.

Что думают веганы и вегетарианцы об искусственном мясе?

Веганы хотят положить конец эксплуатации животных и, в частности, покончить с сегодняшней системой производства мяса, причиняющей страдания стольким животным. Большинство веганов понимают, что нельзя просто приказать людям «а ну-ка, все ешьте больше растений!» и ожидать, что это будет иметь какой-то эффект. Всё свидетельствует о том, что люди ели и будут есть мясо. Поэтому большинство веганов поддерживают создание искусственного мяса. Они понимают, что эти технологии могут спасти триллионы животных и нашу планету быстрее, чем любые другие методы.

Станут ли веганы и вегетарианцы есть искусственное мясо? Думаю, что строгие веганы — скорее нет, некоторые вегетарианцы — возможно, попробуют. Но всё это не так уж и важно. Веганов, вегетарианцев и полу-вегетарианцев в мире всего около 10%. Искусственное мясо создается не для них, а для мясоедов.

Система Orphus