Quali metodi di produzione di carne artificiale sono proposti dagli scienziati per sconfiggere la crisi alimentare
Ami gli spiedini rubicondi, le succose bistecche di manzo e le cotolette calde aromatiche? Abbiamo due novità per te. La cattiva notizia è che non ci sarà abbastanza carne per tutti nel prossimo futuro. Oggi, oltre 66 miliardi di animali vengono mangiati ogni anno dall'umanità.
Cibo del futuro: scusa per l'uccello …
Quanti animali sono necessari per nutrire l'umanità durante l'anno:
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A giudicare dalle dinamiche nei prossimi 30-50 anni, per sfamare bocche affamate, questa cifra dovrà essere raddoppiata, poiché è necessario soddisfare gli appetiti dei paesi in via di sviluppo, dove c'è un'esplosione demografica. Quando i cinesi di Mao Zedong stavano costruendo un futuro luminoso, ricevevano una media di 4 chilogrammi di carne per persona all'anno (circa 11 grammi al giorno). Oggi, ciascuno dei 1 miliardo e 379 milioni di abitanti del Celeste Impero arrostisce, cuoce e stufati in media 55 chilogrammi di carne all'anno. Ma c'è anche la popolazione dell'India, che ha praticamente superato in numero i compagni cinesi. E tutti sognano di recuperare il ritardo sul consumo di prelibatezze in America (gli yankees consumano in media 120 kg di carne all'anno) o in Russia (73 chili).
Tuttavia, qualcuno sul pianeta dovrà comunque stringere la cinghia. Secondo gli scienziati, se divise in modo fraterno, allora le risorse della Terra saranno sufficienti solo per la produzione di 40 chilogrammi di carne per ciascuno dei 7 miliardi di persone che abitano la Terra. Ma entro il 2060 la popolazione mondiale crescerà di un quarto, fino a 9,5 miliardi!
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Tuttavia, ci sono buone notizie per gli avidi mangiatori di carne. Gli scienziati hanno imparato come coltivare la carne da una provetta, che non è in alcun modo inferiore alla carne naturale per gusto e proprietà nutrizionali.
Come viene prodotta la carne artificiale
L'imminente crisi alimentare sta cercando di anticipare molti sviluppatori di carne artificiale.
La maggior parte dei produttori sceglie di coltivare carne artificiale da cellule staminali animali. Questo è, ovviamente, un modo più umano di produrre proteine rispetto alla produzione tradizionale di carne. Ma almeno un animale dovrà essere sacrificato. Idealmente, assomiglia a questo: una mucca o un maialino viene curato e nutrito, tenuto su pascoli ecologicamente puliti e dato cibo selettivo. Questo viene fatto per ottenere carne elite e pura a livello cellulare, quindi l'animale viene "sacrificato". Le sue cellule staminali diventeranno il materiale per la crescita di centinaia di tonnellate di massa muscolare in speciali bioreattori. Le cellule vengono poste in una soluzione nutriente calda, dove si moltiplicheranno molto rapidamente fino a trasformarsi in una sorta di grumi di carne macinata.
Le tecnologie di diverse aziende differiscono solo nelle sfumature. Ad esempio, l'azienda americana Memphis Meats crea carne di anatra e pollo in bioreattori, coltivando cellule dal siero embrionale dei pulcini. La startup israeliana SuperMeat ha fatto affidamento sulla coltivazione di fegati di pollo. A proposito, SuperMeat, insieme ad altri due laboratori israeliani, ha ricevuto un serio contratto dal governo cinese. Le autorità del Celeste Impero hanno così "assaporato" lo sviluppo dei biochimici che hanno investito 300 milioni nello sviluppo di tecnologie israeliane per la produzione di carne artificiale. Ma 300 milioni sono ancora fiori.
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I vincitori della gara "carne" taglieranno un premio di 729 miliardi di dollari - questa cifra è stimata il volume del mercato mondiale per la produzione di carne. Ma tutti i creatori di maiale, pollo e altri "Frankenstein" devono affrontare un problema poco appetitoso. Il cibo proteico risultante ha un sapore molto remoto come la carne naturale. Il fatto è che, sebbene le stesse condizioni siano imitate nei bioreattori come all'interno del corpo di una creatura vivente, la carne coltivata è porosa ed elastica.
Il problema sembra essere stato risolto da una startup chiamata Impossible Foods, che ha raggiunto la massima genuinità in termini di sapore. Ciò è particolarmente sorprendente dato che creano il loro "manzo" non da cellule animali, ma da materiali vegetali. Ma il fondatore dell'azienda, il professore di biochimica, Patrick Brown, ha ragionato come segue: la vera carne è molto difficile da coltivare dalle cellule, perché è un tessuto molto complesso. È costituito da decine di migliaia di fibre muscolari, vasi sanguigni, nervi, strati di tessuto adiposo e connettivo. È molto più facile scomporre questa materia complessa in elementi chimici e poi provare a metterla insieme da materie prime di origine vegetale. I grandi hanno creduto nel progetto:Tra gli investitori ci sono l'uomo più ricco del pianeta Bill Gates e l'uomo d'affari più ricco dell'Asia, l'uomo d'affari di Hong Kong Li Kashin. I biochimici di Impossible Foods hanno speso 5 anni e 80 milioni di dollari per scomporre il sapore della carne di manzo in molecole. Hanno studiato perché la carne cruda è quasi insapore, ma quando la metti in una padella, la cucina si riempie subito di aromi invitanti. Perché un pezzo di vitello sfrigola in padella? A causa di ciò che cambia colore dopo il trattamento termico. Quali sono le sostanze che creano l'odore del marchio. Perché un pezzo di vitello sfrigola in padella? A causa di ciò che cambia colore dopo il trattamento termico. Quali sono le sostanze che creano l'odore del marchio. Perché un pezzo di vitello sfrigola in padella? A causa di ciò che cambia colore dopo il trattamento termico. Quali sono le sostanze che creano l'odore del marchio.
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Alla fine, si è scoperto che l'ingrediente chiave che conferisce gusto e consistenza alla carne sono le gemme. Questi composti fanno parte dell'emoglobina. Gli eme contengono un atomo di ferro e, grazie a questo, il sangue può essere saturo di ossigeno. Le fibre muscolari sono particolarmente ricche di questi composti. Questi sono una sorta di mattoni da cui è costruito un organismo vivente. Le gemme si trovano non solo negli organismi viventi, ma anche nelle piante. Ad esempio, nella soia. È vero, la percentuale di eme nei tessuti vegetali è migliaia di volte inferiore rispetto ai tessuti animali. Tuttavia, i biochimici hanno trovato un modo abbastanza economico per sintetizzare l '"ingrediente segreto" della soia. Questa pianta contiene legemoglobina - proteine complesse che hanno anche la capacità di legare l'ossigeno e hanno una grande somiglianza strutturale con l'emoglobina. Gli scienziati attribuiscono questo a un'origine evolutiva comune. Il problema era che per produrre così tanto eme, che è in un chilogrammo di tessuto muscolare, è necessaria così tanta soia che la produzione è lungi dall'essere redditizia.
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Tuttavia, Patrick Brown ei suoi colleghi sono riusciti a superare questo problema prendendo in prestito una soluzione dai produttori di birra. Hanno usato lo stesso processo di fermentazione che produce una bevanda schiumosa divina. I geni responsabili della produzione della legemoglobina nella soia hanno “piantato” il ceppo di lievito Pichia pastoris, che viene utilizzato in biotecnologia per sintetizzare le proteine. La massa risultante è stata alimentata con una soluzione nutritiva e l'eme è stata ottenuta all'uscita già in volumi industriali.
Inoltre, hanno ricostruito l'odore della carne utilizzando analoghi vegetali.
"Non è difficile creare l'odore giusto, devi solo sapere in quali proporzioni mescolare le sostanze chimiche che lo compongono", afferma Stacey Simonic, chimica dell'Università dell'Oregon.
Cibo del futuro: in vendita ora
Dal 2016, la carne artificiale ha iniziato la sua marcia trionfante attraverso le strutture di ristorazione americane. Può essere degustato a New York, Las Vegas, San Francisco, Los Angeles e Texas. All'inizio di quest'anno, Impossible Foods ha aperto un laboratorio per produrre la sua carne su scala industriale. L'impresa è in grado di sintetizzare 454.000 kg di carne artificiale al mese. Secondo Patrick Brown, è sufficiente per rifornire 1.000 ristoranti di hamburger artificiali. È sicuro che non ci sarà fine a chi vorrà provare la curiosità. Secondo i buongustai, l'unica differenza è che gli hamburger di Impossible Foods costano $ 12, il doppio.
Come fare in modo che le persone sani di mente e una forte memoria paghino il doppio per un hamburger? Il sistema di argomentazioni dei produttori sembra piuttosto coerente. Fanno appello ai sentimenti umani più brillanti.
- Acquistando un hamburger a base di proteine sintetiche, una persona commette un atto nobile: aiuta la società! - dice Patrick Brown, esperto di biologia molecolare. - Per creare un chilogrammo di carne, abbiamo bisogno di 20 volte meno terreno agricolo e 4 volte meno acqua. Allo stesso tempo, le emissioni di gas serra sono ridotte di 8 volte.
Come le mucche rovinano l'aria
- Sembrerebbe, che relazione hanno le mucche con il cambiamento climatico globale. Ma gli scienziati hanno calcolato che ogni giorno una mucca mangia circa 15-20 chilogrammi di erba.
- Durante la lavorazione di questa massa verde, l'apparato digerente dell'animale rilascia 500 litri di metano al giorno.
- In generale, l'industria della carne emette nell'atmosfera il 18% dei gas serra prodotti dall'uomo. Inquinamento atmosferico e trasporto stradale più o meno allo stesso modo.
Un altro pioniere del movimento, il biochimico olandese Mark Post dell'Università di Maastricht, fa pressione anche sulla coscienza. È stato lui che, nel 2013, ha presentato al pubblico la prima cotoletta al mondo cresciuta da cellule staminali animali.
"Penso che tra 25 anni i governi costringeranno i produttori di carne tradizionali a pagare una tassa ambientale", afferma il professore olandese. - Più o meno lo stesso sta accadendo nell'industria automobilistica. Ad esempio, la Germania ha annunciato il divieto di produzione di automobili con motori a combustione interna dal 2030. Questo apre la strada a veicoli elettrici più ecologici. Credo che i bambini di oggi vivranno abbastanza da vedere il giorno in cui sarà vietato allevare animali da macello. Questo accadrà tra 50-60 anni. Ma anche adesso la carne tradizionale può essere venduta con la scritta sulla confezione: "Un animale ha sofferto ed è stato ucciso durante la produzione di questo prodotto".
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Quali altri modi alternativi di produzione alimentare si stanno sviluppando nel mondo?
Proteine dai batteri
Questo metodo è stato inventato da scienziati finlandesi dell'Università di tecnologia di Lappeenranta e del Centro di ricerca tecnica VTT. Si basa sulla coltivazione di speciali batteri dell'idrogeno in un reattore biologico. Questi sono microrganismi che usano il carbonio come materiale da costruzione per le cellule. È pieno di anidride carbonica nell'atmosfera. Per assimilare il carbonio, i batteri dell'idrogeno hanno bisogno di una fonte di energia: l'idrogeno molecolare (non è un caso che abbiano preso il nome da questo elemento chimico). Ma non è più sdraiato per strada. Ma si forma in un bioreattore, dove l'acqua, sotto l'influenza dell'elettricità, si decompone in ossigeno e idrogeno, tanto amati da questi batteri. Di conseguenza, la massa cellulare inizia a crescere e nell'apparato si forma un brodo nutriente. Quindi la soluzione viene filtrata, essiccata e servita come una polvere bianca.
BTW
Senza sospettarlo, ogni persona mangia una media di 5 chilogrammi di insetti nella sua vita, ha calcolato l'entomologo Oleg Borodin, professore associato del Dipartimento di Zoologia, Facoltà di Biologia, Università statale bielorussa. Larve, afidi, coleotteri e vermi entrano nel nostro corpo principalmente insieme a frutta e verdura.
Vorresti uno shitburger?
Lo scienziato giapponese Mitsuyuki Ikeda del laboratorio di Okayama ha affrontato questo argomento scientifico maleodorante. È riuscito a sintetizzare la carne dai rifiuti umani. Inizialmente commissionato da una società fognaria di Tokyo, ha studiato i problemi di smaltimento dei rifiuti urbani. Nel corso della ricerca, Ikeda ha trovato batteri nei fanghi di fogna che hanno convertito gli escrementi in proteine. Ikeda ha isolato proteine pure dalla massa marrone, condite con coloranti, aromi e ha ottenuto un altro tipo di carne artificiale dal "prodotto secondario" lodato da Vladimir Voinovich. I giapponesi l'hanno battezzato uno shitburger. Il suo valore nutritivo è del 63% di proteine, 25% di carboidrati, 3% di grassi e 9% di minerali.
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YAROSLAV KOROBATOV
