Jak już wiemy z artykułu na temat klimatarianizmu produkcja mięsa i hodowla zwierząt gospodarskich odpowiada za ocieplenie klimatu i wyrządzenie znacznych szkód naszej planecie [1].
To jedna z najbardziej degradujących środowisko dziedzin działalności człowieka. Przemysł mięsny i mleczarski odpowiada bowiem za 1/3 światowej emisji azotu, generuje więcej CO2 niż transport samochodowy, kolejowy i wodny razem wzięte, a także produkuje aż 15% wszystkich gazów cieplarnianych uwalnianych do atmosfery [3,4].
Jednym ze słusznych rozwiązań chroniących nas przed katastrofą ekologiczną jest ograniczenie produkcji i spożycia produktów odzwierzęcych: przede wszystkim wołowin i nabiału. Mówi się wręcz o tym, że jeśli do 2030 roku nie ograniczymy globalnej skali produkcji mięsa – nie będziemy w stanie osiągnąć celów klimatycznych, które sobie wyznaczyliśmy [2].
Niestety nie jest to takie proste. Apetyt na mięso bowiem wciąż rośnie – szczególnie widoczny jest to trend w krajach rozwijających się. Ukształtowane na przestrzeni lat nawyki żywieniowe w kulturze wielu państw na świecie, mięso jak symbol dobrobytu oraz po prostu smak i wartość odżywcza steku czy burgera to bariera bardzo trudna do pokonania w skali globu [2,5].
Niezależnie od tego jak wielkie są nadzieje wegan, wegetarian oraz aktywistów walczących o prawa zwierząt – świat nie zrezygnuje całkowicie z mięsa, a przynajmniej nie w najbliższym czasie. Wobec tego należy znaleźć inne rozwiązanie równie dobre zarówno dla naszego zdrowia, jak i dla klimatu. Jednym z takich rozwiązań jest mięso z probówki, czyli tzw. mięso in vitro…
„Zjeść mięso i mieć mięso”
„Czyste mięso”, „mięso z probówki”, „artifficial meat”, „cultured meat”, „animal free meat” lub „mięso in-vitro” – wszystkie nazwy dotyczą tego samego produktu – mięsa pochodzenia zwierzęcego, jednak wyprodukowanego bez konieczności zabicia zwierzęcia. W jaki sposób powstaje?
Proces produkcji czystego mięsa
Sposobów jest kilka, jednak za każdym razem jest to proces wieloetapowy. Rozpoczyna się od biopsji i pobrania niewielkiego fragmentu próbki komórek zwierzęcia. Mogą być to komórki tkanki mięśniowej lub komórki macierzyste, które mają możliwość przekształcenia się w dowolne komórki ciała [6,8,9].
Jeśli wykorzystała została tkanka mięśniowa – konieczne jest wyizolowanie z niej za pomocą specjalnych enzymów tzw. komórek satelitarnych, które następnie umieszczane są na pożywce, na której dojrzewają i rosną. Kiedy zaczynają się różnicować – zaczynają przypominać włókna mięśniowe, które następnie są rozciągane na specjalnych rusztowaniach w celu stymulacji wzrostu [6].
Jeśli natomiast „czyste mięso” hodowane jest na bazie komórek macierzystych, co jest obecnie typową technologią wykorzystywaną w bioreaktorach – wówczas pobrane komórki namnażane są tak długo (około 2 miesięcy) póki nie powstanie z nich tkanka mięśniowa – miocyty. Na tym etapie w celu uzyskania różnorodnej struktury mięsa komórki są różnicowane na poszczególne typy [8,9].
Powstała kultura komórkowa stymulowana jest do uformowania tkanki mięśniowej szkieletowej. Po zakończeniu całego procesu hodowli, wzrostu i rozwoju – w celu jeszcze lepszego poprawienia wyglądu, struktury i smaku przyszłego fragmentu czystego mięsa – dodawany jest tłuszcz oraz barwniki [8,9].
Wady i zalety mięsa z laboratorium
Sposobem na obiektywną ocenę wad i zalet wprowadzenia nowych technologii jest tzw. ocena cyklu życia LCA (life cycle assessment), która ma na celu prześledzenie całego procesu i zbadanie kosztów środowiskowych oraz potencjalnych korzyści wynikających
z wprowadzenia nowych produktów lub usług. Również mięso in vitro zostało przebadane pod tym kątem kilka razy [6,10,11].
Według jednego z badań, produkcja czystego mięsa na dużą skalę to w porównaniu do produkcji mięsa konwencjonalnego nawet 45% mniej zużytej energii, 99% mniej wykorzystanego lądu, nawet 96% mniej zużytej wody, a także 78-96% mniej uwolnionych do atmosfery gazów cieplarnianych [6]!
Jednak zależnie od wykorzystanej pożywki koszt energetyczny a także zużycie wody mogą być większe. Poza oczywistymi korzyściami dla środowiska, ekologii i ekonomii do zalet mięsa z probówki zaliczyć należy również – względy etyczne. Mięso produkowane w laboratorium to miliardy uratowanych z ferm przemysłowych zwierząt [5,8]. To ważny aspekt dla osób, którym zależy na dobrobycie zwierząt hodowlanych.
Zdrowsza alternatywa konwencjonalnego mięsa
Ponadto mięso in vitro z założenia ma być zdrowszą alternatywą jego tradycyjnego odpowiednika. Nie zawiera antybiotyków (w USA nawet 80% produkowanych antybiotyków wykorzystywanych jest w hodowli zwierząt gospodarskich) pozostałości pestycydów, bakterii E.coli, Campylobacter czy Salmonella lub pasożytów ani innych szkodliwych dla zdrowia substancji [6,7,12]
Ponadto naukowcy mogą dokładnie zaplanować jego skład i np. zamiast tłuszczów nasyconych czy nadmiaru cholesterolu dodać do niego komórki ryb będące dobrym źródłem korzystnych dla zdrowia kwasów tłuszczowych omega-3 [5,8].
Żywienie w kosmosie
Kolejną zaletą i wielką szansą dla mięsa z probówki jest żywienie w kosmosie. Nowoczesna technologia i produkcja mięsa w przestrzeni kosmicznej może być rewolucyjna dla sposobu odżywiania astronautów. Zapewnione źródło białka pozwoliłoby bowiem na długotrwałe i dalekie misje kosmiczne oraz założenie kolonii na Księżycu czy Marsie [13].
Póki co astronauci muszą polegać bowiem na dostawach z Ziemi lub zabraniu ze sobą olbrzymich zapasów. Technologia kosmiczna cały czas intensywnie się rozwija, co kilka lat prowadzone są kolejne doświadczenia związane z wytwarzaniem żywności w przestrzeni kosmicznej – pierwsze mięso powstało już w Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wyprodukowane przez izraelski startup Aleph Farms za pomocą drukarki 3D [13].
„W kosmosie nie mamy 10 czy 15 tys. litrów wody do wyprodukowania jednego kilograma wołowiny” – powiedział Didier Toubia, współzałożyciel i dyrektor generalny Aleph Farms. – Ten wspólny eksperyment stanowi pierwszy krok w kierunku realizacji naszej wizji zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego dla przyszłych pokoleń, przy jednoczesnym zachowaniu naszych zasobów naturalnych” [13, 14].
Walka z głodem na świecie
Do dnia dzisiejszego od 1960 roku populacja na świecie zwiększyła się już dwukrotnie i wciąż rośnie. Zgodnie z przewidywaniami w 2050 roku naszą planetę będzie zamieszkiwać nawet 10 miliardów ludzi [5].
Aktualnie szacuje się, że na całej Ziemi mamy ok. 70 mld sztuk zwierząt hodowlanych. Aby wyżywić niemal 10 mld osób – hodowlę musielibyśmy zwiększyć do 90-120 mld rocznie. Zasoby Ziemi są na wyczerpaniu – jak więc wykarmić taką rzeszę ludzi? [2].
Tutaj znów rozwiązaniem może być wydajniejsza i bardziej ekonomiczna produkcja mięsa in-vitro.
Wysoki koszt produkcji
Do podstawowych wad związanych z wprowadzeniem na rynek mięsa metodą in-vitro zalicza się natomiast przede wszystkim wysokie koszty produkcji.. Pierwszy hamburger wyprodukowany w laboratorium w Maastricht (Holandia) w 2013 roku kosztował aż 330 tys.dol [2,7]!
Jednak problem ten prawdopodobnie w najbliższym czasie zostanie skutecznie rozwiązany, bowiem już 3 lata od tego czasu za klopsika z probówki zapłacić trzeba było już „tylko” nieco ponad 1tys. dol. Cena mięsa in vitro szybko spada – na ten moment producent Memphis Meat produkuje czyste burgery za 40 dolarów za gram, a firma Aleph Farms sprzedaje steki, których koszt zamyka się w 50 dolarach [2,7].
Średnia cena zakupu tego rodzaju produktów spadła więc w ciągu zaledwie 5 lat niemal 6 tysięcy razy [2]!
Do końca 2020 roku cena ma wynieść jedynie 10 dol. za hamburgera [7].
Zdaniem naukowców w ciągu 10 najbliższych lat cena czystego mięsa będzie niższa od ceny mięsa produkowanego metodą tradycyjną.
Bariera technologiczna
Kolejnym wyzwaniem dla produkcji mięsa in-vitro jest sam proces technologiczny i uzyskanie odpowiedniej smakowitości sztucznego mięsa, a więc bardzo dobrze akceptowalnego wyglądu, smaku, zapachu oraz konsystencji. Na ten moment konsystencja mięsa z probówki przypomina mięso mielone. Naukowcom nadal trudno jest uzyskać zwartą strukturę. Do problemów technologicznych zalicza się więc chociażby konieczność zapewnienia miocytom ruchu czy utylizację produkowanych przez nie metabolitów [9].
Ponadto wyzwaniem jest znalezienie odpowiednich biomateriałów umożliwiających powstanie pożądanej konfiguracji tkankowej oraz zastąpienie surowicy płodowej innym mniej inwazyjnym, a równie efektywnym materiałem biologicznym. Wciąż niezbędne jest przeprowadzenie licznych badań naukowych w tym zakresie [9].
Problem natury prawnej
Produkcja czystego mięsa w Unii Europejskiej jest na ten moment problematyczna ze względu na liczne obostrzenia prawne związane z użyciem technik inżynierii genetycznej [2].
Ponadto wprowadzenie na rynek tzw. nowej żywności wiąże się z koniecznością uzyskania rekomendacji europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności oraz Komisji Europejskiej, a także z przeprowadzeniem wielu bardzo rygorystycznych testów stwierdzających brak szkodliwego wpływu danego produktu na organizm człowieka – co jest procesem żmudnym i długotrwałym. Prawdopodobnie więc w pierwszej kolejności czyste mięso na masową skalę pojawi się w Stanach Zjednoczonych lub w Izraelu – ponieważ kraje te nie praktykują ograniczeń prawnych związanych z żywnością GMO [2,6,14].
Zmiana zwyczajów żywieniowych i przyzwyczajeń konsumentów
Ostatni i prawdopodobnie wbrew pozorom najtrudniejszy aspekt produkcji czystego „sztucznego mięsa” związany jest z faktem, czy potencjalny konsument w ogóle zdecyduje się na jego zakup. Według pilotażowych badań marketingowych odpowiedzi respondentów dotyczące chęci spożycia tego rodzaju produktu są bardzo różne – od wyrażenia dużej chęci spróbowania po znaczącą niechęć. Za najczęstsze przyczyny niechęci uznawano „nienaturalność” mięsa [9].
Spożycie mięsa w jego tradycyjnej formie zakorzenione jest w ludzkiej psychice od zawsze. Choć wiele osób z nadzieją oczekuje rewolucji na talerzu i chętnie sięgnie po mięso wyprodukowane w laboratorium (a w przyszłości na większą skalę prawdopodobnie w bioreaktorach), to jednak dla innych – sama świadomość, że mięso nie zostało wyprodukowane w dobrze znany im sposób może być czynnikiem zniechęcającym [6,9].
Warto jednak pamiętać o tym, że preferencje konsumenckie nie są jeszcze do końca ustalone, a odbiorcy są stosunkowo mocno podatni na wszelkiego rodzaju „manipulacje” – badania ankietowe wykazały bowiem, że akceptowalność czystego mięsa wzrasta w momencie, kiedy ankietowany pozna pozytywne aspekty idei sztucznego mięsa [9]. Bardzo istotnym jest więc edukowanie przyszłych konsumentów i szerzenie rzetelnej wiedzy na temat samego produktu oraz procesu jego produkcji.
Mięso z probówki vs. roślinne odpowiedniki
Świadomość konsumentów dotycząca ograniczenia spożycia mięsa rośnie z roku na rok. Coraz więcej osób przestawia się na dietę wegetariańską, wegańską, a popularność zaczynają zdobywać również takie nurty dietetyczne jak klimatarianizm czy fleksitarianizm. Rynek produktów spożywczych reaguje na te trendy bardzo szybko. Na sklepowych półkach i w restauracjach w większości miast i państw znajdziemy już roślinne zamienniki mięsa. Niektóre z nich np. burgery od Beyond Meat czy Impossible Foods potrafią oszukać nawet najbardziej zagorzałych mięsożerców, a innowacje żywieniowe w tym zakresie sponsorowane są aktualnie przez największych światowych graczy, takich jak chociażby Bill Gates czy Li Ka-shing [5].
Czy w takim razie produkcja produktów mięsnych na bazie prawdziwego mięsa nadal jest opłacalna i ma sens?
Okazuje się, że czyste mięso z probówki wcale nie jest dedykowane osobom, które z mięsa zrezygnowały, takim jak wegetarianie czy weganie. Sztuczne mięso to produkt mający stać się realną alternatywą dla tych, którzy chcą je jeść, a także dla osób z nurtu conscientious omnivorism, czyli takich, które chcą jeść mięso, ale tylko pochodzące od zwierząt utrzymanych w dobrostanie. Grupą docelową są więc mięsożercy, a celem produkcji czystego mięsa – zapewnienie im pożądanego produktu bez konieczności rezygnacji ze zwyczajów żywieniowych, ale i bez szkody dla naszej planety [9].
Jak smakuje czyste mięso?
Historyczny pierwszy burger z probówki powstał w 2013 roku w Holandii – przyrządził go szef kuchni Richard McGowan, a spróbowali krytycy kulinarni – Hanni Ruetzler oraz Josh Schonwald. Testy sensoryczne wypadły całkiem nieźle. Degustatorzy zjedli burgera bez żadnych dodatków, po to aby móc całkowicie skupić się na smaku mięsa. Zgodnie stwierdzili, że przypomina mięso wyprodukowane w sposób konwencjonalny, ale przydałoby mu się więcej aromatu i nieco soczystości – wynikało to najprawdopodobniej z braku tłuszczu, który odpowiada m.in. za prawidłową konsystencję i aromat [5].
W następnej kolejności jakiś czas później na talerz degustatorów trafiły pierwsze na świecie nuggetsy z mięsa kurczaka wyhodowanego w laboratorium stworzone przez firmę Just. Kiedy dyrektor firmy Josh Tetrick spróbował go po raz pierwszy stwierdził, że podobieństwo do standardowych nuggetsów z McDonald’s do tego, który właśnie wziął do ust „jest kolosalne”, zarówno w wyglądzie, teksturze jak i smaku [19].
A kiedy mięsna rewolucja zagości na naszych stołach? Według osób śledzących na bieżąco sytuację związaną z wejściem na rynek czystego mięsa – pierwsze tego typu produkty mogą pojawić się w wybranych luksusowych restauracjach w Azji jeszcze w tym roku. Ogólna dostępność prognozowana jest natomiast na najbliższe kilka lat [2].
Tematem zainteresowały się największe firmy produkujące konwencjonalne mięso jak chociażby Tyson Foods z USA – która zainwestowała pieniądze w start-up produkujący mięso in vitro z komórek kurczaka [14].
Już dziś również pionier w produkcji tego typu żywności – firma Mosa Meat pozyskała aż 7,5 mln euro na budowę fabryki, a w ciągu 3 lat chce wprowadzić na rynek niedrogi, dostępny dla większości konsumentów produkt mięsny in-vitro. Pierwsze próby powinny trafić na rynek już w 2021 roku [15].
Mięsny liść szpinaku – przełomowy eksperyment w Polsce
Co ciekawe również w Polsce podjęto pierwsze próby produkcji tego typu. Laboratorium biologiczne w Centrum Nauki Kopernik w 2019 roku opracowało liść szpinaku z mięsem kurczaka wyhodowanym komórkowo [16,17]. Według Stanisława Łobuziaka, biotechnologa, który opracował ten unikalny produkt potrawa „konsystencją przypomina wodorosty, ma lekko słonawy posmak. Nie czuć w nim szpinaku, ale też nie smakuje jak kurczak” [20].
W eksperymencie tym liść szpinaku posłużył za swoiste „rusztowanie” lub „układ krwionośny” doprowadzający wszystkie niezbędne substancje odżywcze do komórek mięśniowych kurczaka. Macierz komórkową wstrzyknięto do wiązek przewodzących
i doprowadzono do wypełnienia nimi całego liścia – w ten sposób powstał niespotykany na skalę Europy „mięsny liść” [16, 17].
Podsumowanie
Mięso z probówki zdaje się być krokiem ku rozwiązaniu wielu globalnych problemów, które wciąż generują tradycyjne metody jego wytwarzania. Skażenia środowiska, rosnąca liczba mieszkańców naszej planety do wyżywienia, choroby cywilizacyjne, problemy natury społecznej, ekonomicznej, ekologicznej… Mimo wielu wyzwań, które stoją przed firmami, które zdecydują się na masową produkcję czystego mięsa – jego wizja na sklepowych półkach przestaje być tylko fantazją szalonych naukowców, a staje się realnym obrazem, który być może już niebawem na stałe zagości w naszych domach. Jesteśmy coraz bliżej mięsnej rewolucji na naszych talerzach!
Bibliografia:
[1] https://dietetycy.org.pl/klimatarianizm/ dostęp 15.08.2020
[2] https://innpoland.pl/157731,mieso-in-vitro-na-ratunek-srodowisku-na-nasze-stoly-moze-trafic-niedlugo dostęp 15.08.2020
[3] https://www.f5.pl/foodie/fao-ujawnilo-ze-przemysl-miesny-i-mleczarski-odpowiadaja-za-1-3-swiatowej-emisji-zwiazkow-azotu dostęp 15.08.2020
[4] https://www.teraz-srodowisko.pl/aktualnosci/Produkcja-miesa-gorsza-dla-klimatu-niz-transport-329.html dostęp 15.08.2020
[5] Shapiro P. (2018). „Czyste mięso. Jak hodowla mięsa bez zwierząt zrewolucjonizuje twój obiad i cały świat”. Wyd.Marginesy
[6] https://kukbuk.pl/artykuly/mieso-z-probowki-nowa-rewolucja/ dostęp 15.08.2020
[7] https://www.portalspozywczy.pl/mieso/wiadomosci/mieso-z-probowki-moze-zrewolucjonizowac-swiatowy-system-zywienia,164071.html dostęp 15.08.2020
[8] https://bonavita.pl/mieso-z-probowki-czyli-produkcja-wady-i-zalety-miesa-wyhodowanego-w-laboratorium dostęp 15.08.2020
[9] Zabielski R., Zarzyńska J. (2020). Wyzwania związane z produkcją „sztucznego mięsa”. Życie weterynaryjne, 95, 2
[10] https://sphera.com/insights/what-is-a-life-cycle-assessment/ dostęp 15.08. 2020
[11] Tuomisto H.(2010). Life cycle assessment of cultured meat production. 7th International Conference on Life Cycle Assessment in the Agri-Food Sector, Bari Italy
[12] https://www.agropolska.pl/produkcja-zwierzeca/inne/mieso-z-probowki-zastapi-tradycyjnie-wytwarzane-ma-byc-tanie-i-zdrowe,353.html dostęp 15.08.2020
[13] https://dzienniknaukowy.pl/kosmos/pierwsze-mieso-wyhodowane-w-laboratorium-w-kosmosie dostęp 15.08.2020
[14] https://www.portalspozywczy.pl/mieso/wiadomosci/mieso-na-wtorek-czy-branza-powinna-sie-bac-kotleta-z-probowki,169894_2.html dostęp 15.08.2020
[15] https://www.dlahandlu.pl/detal-hurt/wiadomosci/mieso-z-probowki-moze-trafic-do-sprzedazy-juz-w-2021-roku,72106.html dostęp 15.08.2020
[16] http://www.kopernik.org.pl/news/n/miesny-lisc-niezwykly-lunch-w-koperniku/ dostęp 15.08.2020
[17] https://www.cenyrolnicze.pl/wiadomosci/produkcja-zwierzeca/mieso/18899-mieso-in-vitro-fantazja-czy-realna-konkurencja-dla-tradycyjnego-surowca dostęp 15.08.2020
[18] https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C78864%2Cw-koperniku-mieso-kurczaka-wyhodowano-na-lisciach-szpinaku.html dostęp 15.08.2020
[19] https://www.menshealth.pl/dieta/Mieso-z-probowki-zywnosc-przyszlosci,14273,5 dostęp 16.08.2020
[20] https://wyborcza.pl/7,75400,25271684,w-koperniku-wyhodowali-liscie-szpinaku-z-miesem-kurczaka.html dostęp 16.08.2020
