искусственное мясо

Искусственное мясо, выращенное в лабораторных условиях, набирает актуальность как инновационное решение глобальных проблем традиционного животноводства. Его разработка направлена на снижение экологической нагрузки: производство требует меньше воды, земли и энергии, а также сокращает выбросы парниковых газов. Кроме того, технология предлагает этичный подход к питанию, исключающий массовый забой животных, и открывает возможности для создания мяса с улучшенными характеристиками — с низким содержанием жиров или обогащенного витаминами.

До недавнего времени даже самые передовые лаборатории могли вырастить только крошечные кусочки мяса — тонкие, рыхлые структуры, которые скорее напоминали фарш, чем стейк. Чтобы получить продукт, пригодный для кулинарии, такие мини-фрагменты соединяли между собой: накладывали слоями, «склеивали» съедобным гелем или «распечатывали» на каркасе с помощью 3D-печати. Это позволяло создавать котлеты или наггетсы, но не мясо с текстурой и плотностью, близкой к настоящей куриной грудке или говяжьему стейку.

Некоторые компании уже получили разрешения на продажу синтетических продуктов. Например, американская GOOD Meat продаёт в Сингапуре и США куриное мясо, в котором лишь 3% составляют клетки, выращенные в лаборатории. Остальное — растительные компоненты. А израильская компания Aleph Farms применяет 3D-печать, чтобы объединять искусственно выращенные мышечные и жировые клетки в структуру, напоминающую мраморную говядину. Эти стейки уже можно купить в Израиле. В Великобритании, в свою очередь, одобрена продажа культивированного мяса для кошек и собак.

Однако научное сообщество признаёт: пока мы не научимся выращивать целые массивные куски мяса, а не собирать их из частей, говорить о настоящей замене животноводства рано. Только цельная структура способна воспроизвести не только вкус, но и текстуру — то самое ощущение «на зуб», которое отличает наггетс от куриного бедра. Проблема в том, что без кровеносной системы клетки в толще ткани быстро погибают от голода и нехватки кислорода.

Рисунок 1. Процесс культивирования синтетического мяса технологией, разработанной японскими учеными

Рисунок 2. Полученое синтетическое мясо после удаления трубчатой системы

Команда японских ученых решила подойти к задаче с инженерной стороны. Вместо попыток воссоздать природные капилляры, учёные использовали полые волокна — миниатюрные трубочки из материала, похожего на тот, что применяется в фильтрах для воды. Эти волокна полупроницаемы: питательные вещества могут проникать сквозь стенки и кормить клетки, окружающие их. В результате ткань получает питание сразу по всей толщине, а не только с поверхности — и может расти в объёме, как в живом теле (рисунок 1). Это важно, потому что одна из главных проблем при выращивании мяса в лаборатории — обеспечение клеток достаточным количеством кислорода и питательных веществ.

Ученым удалось создать куриное мясо длиной 7 сантиметров, толщиной чуть более 2 сантиметров и весом 11 граммов — примерно как обычный наггетс (рисунок 2). Разработанная технология позволила питательным веществам и кислороду проникать вглубь искусственной ткани как в живом организме. Пока что полученное мясо не готово к употреблению: оно не произведено из пищевых компонентов и не прошло кулинарной обработки. Однако разработчики уже ведут переговоры с коммерческими партнёрами, чтобы в будущем превратить прототип в продукт для ресторанов и супермаркетов.

Хотя трубчатая система, питающая искусственную мышечную ткань, стала настоящим технологическим прорывом, у неё есть важный недостаток: трубки, по которым доставляются питательные вещества, несъедобны. После завершения выращивания их приходится извлекать вручную, что делает процесс трудоёмким и неудобным. Сейчас команда работает над автоматизацией этого этапа, а также над созданием пищевых аналогов таких трубок — например, из целлюлозы, которая используется в производстве растительных волокон и может быть безопасна для употребления в пищу.

Даже если проблему с трубками решат, до появления продукта в магазинах ещё далеко. Учёные сталкиваются с привычными для этой отрасли вызовами: как уменьшить себестоимость, нарастить производство до промышленного уровня и добиться того, чтобы искусственное мясо действительно по вкусу и текстуре не уступало обычному. Ведь даже если технология окажется экономически выгодной и экологичной, потребитель в первую очередь оценивает вкус.

Сторонники культивируемого мяса указывают, что его производство требует значительно меньше ресурсов, чем традиционное животноводство. Особенно заметна разница при сравнении с говядиной: для её выращивания нужны огромные площади пастбищ, тонна корма и масса воды. А ещё коровы производят метан — парниковый газ, который усиливает глобальное потепление. Поэтому сокращение поголовья скота могло бы снизить общий углеродный след агропромышленности.

Технология, разработанная командой ученых, может пригодиться не только для гастрономических целей. Её можно применять в медицине для выращивания полноценных тканей и даже органов для трансплантации. А технология доставки питательных веществ вглубь плотных тканей — ключ к созданию жизнеспособных трансплантатов и 3D-моделей органов для испытаний лекарств.