Мясо из пробирки в меню заказывали?

Каждый из нас наверно задумывался о физическом страдании животных, которых мы едим. Далеко не всегда эти животные содержатся в должных условиях, удовлетворяющих пяти свободам животных, о которых я писал ранее [1]. Плюсом ко всему в связи с увеличением коровьего бешенства [4], люди опасаются появление массовой пандемии этого недуга и в своей популяции. 

Этот факт вынуждает часть людей переходить на вегетарианские диеты с добавками, которые худо-бедно заменяют приём в пищу необходимое количество мяса. Однако, подобные решения ограничивают при этом их же собственную свободу воли в выборе продуктов питания. Преимущества конечно от таких диет имеются. Это и снижение риска воспалительного заболевания кишечника [2], риск которого увеличивается при потреблении животного белка выше нормы. Это отсутствие риска возникновения подагры [5], ожирения, развития диабета второго типа [18] и рака простаты [3] и прочее потрясающее и чудесное.

Американская диетическая ассоциация даже высказала идею о том, что правильно спланированные вегетарианские диеты, включая полностью вегетарианские, являются здоровыми, адекватными с точки зрения питания и могут принести пользу для здоровья при профилактике и лечении определенных заболеваний.

Учёные доказывающие эту позицию высказали мысль, что недостаток веществ необходимых организму, который он получает с животной пищей, иногда можно получать из различных добавок [6;17], умалчивая при этом, что некоторые из этих добавок получаются также из животных продуктов [7]. Другие учёные предложили вегетарианские диеты с потреблением животных продуктов по средствам поедания сыров, творожков, молока, а также различных минеральных добавок [8]. Предложенные способы в действительности хорошо работают. Все они проверены на спортсменах, которые отказались от мяса в силу своих идеалистических причин, или причин, связанных со здоровьем. Так или иначе они себя хорошо чувствуют и не страдают от недоедания, нехватки минеральных веществ и витаминов, которые они получают отдельно от основного питания. Они занимаются своими любимыми вещами, живут и радуются жизни.

И всё вроде бы хорошо и выход, казалось бы, найден, но тем не менее с вегетарианством существует две проблемы:

• Чистые вегетарианские диеты без добавления сторонних минеральных и витаминных добавок, являются злом.

Так, например, избыточное переедание растительно-углеводной пищи может приводить к ожирению, поскольку при бесконтрольном поедании углеводов, в организме они начинают откладываться в жир. Кроме-того такие диеты могут вызывать артрит и отставание в физическом развитии у детей [9], а так называемые сбалансированные вегетарианские диеты без добавок могут вызывать субклиническое недоедание, гипергомоцистеинемию, атерогенез и другие сердечно-сосудистые заболевания, которые приводят к летальному исходу [10].

• Вторая проблема уже связана на прямую с сбалансированным вегетарианском питанием и различными добавками.

Связана она с ущемлением прав и свобод людей, которые хотят есть мясо и которые не хотят питаться «салатом» и днём, и ночью. Человек — это тоже животное и как практически любому животному, человеку также необходимо есть мясо.

Козлу не надо искать специальные добавки и извлекать их каким-то химическим способом. Во-первых, у него не хватит мозгов, чтобы извлечь эти самые вещества, а во-вторых, ему этого и не нужно, ибо если он захочет поесть окорочка, он заточит цыплёнка на обед. Так корова, изголодавшаяся по мясу может съесть, например, труп зайца, а если курице надоест есть семечки, она отнимет мышь у кота. Лошадь если захочет откусить кусок мяса от аппетитной овцы, сделает это за милую душу и не спросит у вас разрешение об этом!

И это нормально. Скажите, чем я, или Вы хуже козла, лошади, быка, или курицы? Почему мы должны придумывать какие-то костыли в виде специальных подборок растений и химических добавок? Они действительно позволят нам нормально жить, обманув естественный порядок вещей, но не при каких обстоятельствах не заменят нам вкус нормального и сочного мяса. Поэтому нам всеядным поедателям вкусностей я предлагаю отказаться от экзекуции себя одним лишь «поеданием брокколи» и в будущем использовать иной способ потребления мяса, когда такой способ будет реализован по адекватной цене.

Этот способ может устроить многих из нас и даже возможно усмирит пыл негатива из лагеря растительноядных существ. Речь сегодня пойдёт о выращивании мяса in vitro, т.е. в чашечке петри о котором массово заговорили ещё в 2009 году, после того как в прямом смысле слова учёным, в который раз удалось вырастить мясной фарш на питательных средах в пробирке в одной британской лаборатории.

Такой прогноз в отчёте был написан не с головы. Это связано с тем, что Независимый Аналитический Центр и Консультативный Орган Великобритании определил, что выращенное in vitro мясо является съедобным и более того данное мясо может являться отличным решением в качестве возможного средства облегчения проблем с поставками продовольствия в будущем. В докладе Отдела Исследований Охраны Дикой Природы Оксфордского университета от того же года было сказано, что «мясо в пробирках» также продвигается в качестве важного подхода к сокращению углеродного следа произведённым в процессе животноводства и ослаблению давления на сельскохозяйственные земли и водопользование [14].К слову следует заметить, что углеродным следом называется всевозможный выброс парниковых газов, вызванный вследствие прямой или косвенной деятельности одним человеком, или множеством людей, организацией или корпорацией, продуктом или животным производящим этот продукт на службе человека [15].

Поэтому производство культивированного мяса в последнее время привлекает все больше внимание не только из-за гуманного отношения к животным, но и по причине снижения экологического ущерба от животноводства, а также слишком сильных экономических затрат на его содержание.

Так Животноводство занимает около 75% сельскохозяйственных земель, потребляет 35% мирового зерна и производит 14,5% антропогенных выбросов парниковых газов. Поскольку к 2050 году прогнозируется рост спроса на мясо и молочные продукты на 60%, существует острая необходимость в сокращении вредного воздействия от животноводства [16]. Один из таких способов как раз начинать переходить на альтернативный источник добычи мяса, который можно вырастить в лаборатории. Разумеется, такой подход поддерживают и различные зоозащитные организации такие как PETA [19].

Например, данная организация, сотрудничая с правительством Вашингтона, предложила $1 млн долларов в качестве приза тому, кто первый из учёных поставит это дело на массовый поток [14]. Хотя научные исследования по созданию вкусных котлеток в лабораторных условиях уже дошли до того, что научились культивировать фарш, эта альтернатива мясу всё же по-прежнему находится в зачаточном состоянии по сколько производство такого мяса сталкивается с определёнными проблемами. Перед тем как перейти к рассмотрению этих сложностей необходимо понять, как вообще выращивается этот самый мясной фарш.

Итак, данная система производства мяса заключается в культивировании стволовых клеток, внутри биореактора с использованием передовых методов так называемой тканевой инженерии. Культивирование включает извлечение клеток из сельскохозяйственных животных и перенос их в подходящую среду, содержащую питательные вещества, источники энергии, факторы роста. В общем такая среда должна содержать всё самое необходимое, для развития и дифференцировки стволовых клеток в зрелые мышечные клетки. Эта среда должна находится в чашечке петри и помещена в биореактор. Прежде чем культивированные клетки (или ткани) станут съедобным животным мясом

они должны сначала пройти пролиферацию из небольшого количества мышечных клеток в хаотичный набор большой мышечной массы этих самых клеток. Самый идеальный вариант пролиферации, это превращение небольшого количества клеток в целые ткани скелетных мышц. Собственно, сам процесс пролиферации означает возрастание клеток путём размножения их делением, которое обычно естественно происходит в тканях живых организмов. Методы, необходимые для производства in vitro мяса на самом деле не являются фантастическими.

Никаких порогов деления, как говорят некоторые не разбирающиеся в этой технологии люди не существуют, ведь сам механизм деления вообще можно сломать таким образом, чтобы клетки делились бесконтрольно, но даже и этого по сути не нужно. Вся методология in vitro заключается в том, что включает в себя простое культивирование мышечной ткани в жидкой среде, которая поддерживается в новых современных биореакторах автоматически и придумывать пятое колесо не нужно [21]. Так посредством культивирования свободных миосателлитных клеток на субстрате, можно производить культивированное мясо, собирая зрелые мышечные клетки после дифференцировки и перерабатывать их в различные мясные продукты на любой вкус практически сколько угодно раз [20]. Таким образом, данная не обкатанная технология имеет большой потенциал, однако несмотря на, казалось бы, её простую реализацию, существуют ряд крупных проблем, не позволяющих быстро поставить это дело на поток.

Основные проблемы заключаются в следующем [21]:

Большие денежные вложения

Затраты на биореакторы, затраты на усовершенствование данной технологии, на исследования и эксперименты с ней связанные, затраты на реагенты, гормоны и другие вещества, не обходимые для роста мяса. Все они стоят больших денег и замедляют быстрое распространение производства подобного мяса. Поскольку существующие биореакторы разработаны для установки в них только чашечек петри, то мясо выращивается в крошечных образцах, производство которого на данный момент может стоить до 50 000 долларов за пол кило, где для одной колбасы могут потребоваться ткани из 3000 отдельных чашечек петри.

Технические проблемы в реализации устойчивой in vitro системы.

Для каждого типа мяса необходимы разные подходы к дизайну биореактора и все эти подходы различаются в уже существующих установках. Есть каркасные установки, которые продуцируют рост изолированных друг от друга эмбриональных миобласт или взрослых клеток-сателлитов скелетных мышц, полученных от коров, овец, свиней на растительных средах. Эти клетки делятся внутри реактора в течение недель и месяцев и, наконец, дифференцируются в мышечные волокна на каркас внутри биореактора. Однако данные биореакторы не позволяют получить мясо с высокой структурой, такое как стейки. Они позволяют только производить чистый и натуральный фарш.

Решить эту проблему вызваны прототипы биореакторов работающие по принципу клеточной самоорганизации. Клетки выращиваются на субстратах, которые позволяют создавать «самоорганизующиеся конструкции», которые производят более жесткие структуры. Проблема заключается в том, что эти прототипы не были проверены в должной мере и остаются на уровне патентов.

Помимо этого вырастить высокоструктурированное мясо без кровообращения затруднительно, ввиду того что существенный рост клеток делается невозможным, так как клетки становятся некротическими. Хотя и существуют подходы к решению данной проблемы, но к сожалению, все они также застряли на уровне патентов.

Риски загрязнения.

Хотя, система in vitro считается более безопасной

по сравнению с традиционными системами производства мяса, тем не менее они могут иметь совершенно другой профиль риска, риска химического загрязнения. Поэтому необходимо уделять много внимания безопасности добавленных субстратов и других компонентов питательной среды.

Недоверие, отвращение и пренебрежение.

Часть людей особенно в нашем обществе весьма религиозно и мракобесно. В обществе, где одни считают, что ГМО зло, другие считают, что как-то не по-божески делать ребёнка в пробирке, а третьи вообще скачут с проклятиями наших вакцин и с демонезацией 5G вышек— получить доверие к такой разработке становится сложно. Одно слово про мясо, выращенное в пробирке у таких людей может вызвать гипертоксичное состояние со слюнями в адрес оппонента и не адекватный скептицизм. Помимо этого, существуют люди, у которых может быть отвращение, или пренебрежение, к цвета-характеристике внешнего вида лабораторного мяса, которое внешне и по цвету может не существенно, но различаться от естественного оригинала.

Дилемма с существующим количеством сельскохозяйственных животных.

Поскольку прогресс не остановить, а развитие данной технологии хоть и медленно, но движется к своей цели покорения нашего мира, то вполне вероятно, что может наступить определённый переломный момент, когда пробирочное мясо перестанет быть едой для богачей и проникнет в мир еды обыкновенных людей. Постепенно станет ясным, что содержать сельскохозяйственных животных ради мяса не выгодно и если часть животных ещё можно будет сохранить ради молока, шерсти, перьев, декоративщины, яиц, клеточных линий, то другую часть скорее всего придётся пустить на мясо и продавать за бесценок.

Останется лишь та часть животных, чью качественную и хорошую жизнь можно будет бесспорно обеспечить и легче проконтролировать по объективным причинам. Тем не менее остальным животным скорее всего не повезёт и большинство людей этого не заметит, ведь переход от животноводческого строя, до «пробирочного» будет происходить постепенно.

Сначала эта пробирочная еда будет доступна узким и влиятельным гражданам в виде деликатеса, затем она достигнет средний класс и лишь потом станет доступна всем людям. Судьба определённой части животных уже вероятно будет решена к тому времени.

Однако, даже несмотря на все эти проблемы, многие ученые возлагают большие надежды и великую решимость в отношении производства «мяса в пробирке» и выдвигают гипотезу, что in vitro вскоре может стать универсальной средой для производства мяса. Тем самым они уже представляют мир, в котором вместо мегаферм по всему миру в каждом доме будет своя местная мясная лаборатория [22].

Таким образом, большинство учёных считают, что «мясо в пробирке» это неизбежное будущее человечества. Как только технология будет окончательно разработана, чрезвычайно непомерно высокая стоимость мяса, приготовленного из биоматериалов перестанет быть основным потенциальным препятствием, в связи с выходом этой технологии в крупномасштабное производство.

Это связано с тем, что любая новая технология, попадающая на рынок тесно связана с резким снижением цен на её реализацию [21]. Интересный момент, что попытки разработать эту технологию начались ещё в 1912 году, когда биолог Алексис Каррел сумел сохранить живым и бьющимся фрагмент эмбриональной сердечной мышцы цыпленка в чашке Петри. Он смог пронаблюдать, что мышечная ткань значительно выросла, правда полноценное мясо у него всё же не вышло, однако это толкнуло науку далеко вперёд и взбудоражило умы великих личностей.

Так спустя десятилетия идею о мясе в пробирке высказал Уинстон Черчилль в 1932 году. В эссе «Пятьдесят лет отсюда», позже опубликованном в книге Мысли и приключения он заявил, что «через пятьдесят лет мы избежим абсурда выращивания целой курицы, а для того чтобы съесть грудку или крыло, нам будет достаточно выращивать эти части отдельно в подходящей среде». Эти слова оказались безусловно пророческими, ведь с 1950-х годов была сделана масса открытий и достижений, которые в конечном итоге вылились в создание первых адекватных мясных изделий, которые можно было спокойно есть [21].Так в 2013 году был приготовлен первый в мире in vitro Бургер на мясной основе и продегустирован группой учёных в Riverside Studios в Лондоне. Гамбургер содержал полноценную говяжью котлету весом в 141 грамм, выращенную в лаборатории на сумму более 330 000 долларов [21].

Безусловно это очень дорого, но это лишь временное положение дел. К тому же основные достоинства производства мяса in vitro несмотря на пока очень высокую цену производства, заключается в отсутствии заболеваний, связанных с питанием. Плюсом к здоровью является и тот факт, что ненужно использовать кучу антибиотиков, которые могут влиять на развитие устойчивых к штаммам патогенов. Помимо этого, станет не зачем эксплуатировать земельные ресурсы. Не будет проблем с экологическими последствиями выращивания домашнего скота, включающее массовые выбросы метана, способствующие глобальному потеплению. Вырубка лесов ради пастбищ останется в прошлом. Крупный рогатый скот останется лишь для производства молока и будет жить счастливо на тех пастбищах, которые сейчас есть [21]. В свете значительных негативных последствий нынешнего производства мяса для окружающей среды и здоровья человека, самым жизнеспособным решением является производство «мяса в пробирке».

Этот процесс революционизирует человеческое существование, ведь помимо снижения вреда для окружающей среды, данная технология значительно уменьшит страдания животных и обеспечит устойчивое производство качественного, химически безопасного и полезного мяса в условиях окружающей среды. In vitro система производства мяса контролируема и управляема [20;21].

Это потенциально гораздо более надежная альтернатива обычной добыче мяса, поскольку продукт из биореактора не имеет недостатков всех животных. Он не привязан к почве или к одному конкретному месту, а потому данный продукт открывает возможности для новых мест производства или альтернативного землепользования с биореакторами у Вас дома. Более того, из-за болезней, стресса и неравномерного роста, животные, как известно, ненадежны в качестве сырья для производства мяса с коммерческой точки зрения [20;21]. К тому же функциональное и дизайнерское мясо по сравнению с обычным мясом, может быть более здоровым и более вкусным, ведь изменяя состав культуральной среды, мы меняем содержание жира и состав жирных кислот в культивируемом мясе. Содержание жира также можно контролировать путем добавления жиров после производства, а соотношение насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот контролируется в самих средах.

Вредные насыщенные жиры можно заменить полезными жирами, такими как омега-3. Кроме того, полезные свойства мяса могут быть улучшены путем добавления в питательную среду факторов, которые могут оказать благоприятное влияние на здоровье, например, некоторых типов витаминов [21]. Зоозащитные организации называют данную технологию получением «мяса без жертв», ведь in vitro мясо обходит моральные последствия стандартного производства мяса, полностью избегая смерти животных.

Достаточно взять клетки от животного-донора через биопсию и культивировать их в среде, например, содержащей экстракт грибов, а не сыворотку крови животных [21: 23: 24]. Таким образом in vitro система производства мяса гипотетически может сократить использование сотни тысяч голов животных, до одной коровы, или свиньи в деревне, которая может использоваться для производства всего мяса в мире, при чём многократно и до своей естественной гибели [20;21]. Если десять стволовых клеток делятся и дифференцируются непрерывно в течение двух месяцев, они могут дать 50000 метрических тонн мяса [21]! Культивирование эмбриональных стволовых клеток было бы идеальным для этой цели, поскольку эти клетки обладают почти бесконечной способностью к самообновлению.

Теоретически одной такой клеточной линии было бы достаточно, чтобы буквально накормить весь мир [21]. Существующие системы производства мяса неэффективны с точки зрения использования питательных веществ и энергии, а также требуют длительного времени на переработку: для цыплят — месяцы, а для свиней и коров — годы, прежде чем мясо будет собрано и станет коммерчески доступным. Производство в пробирке требует значительно меньше времени для культивирования. Так при выращивании «мяса в пробирке» понадобится всего несколько недель вместо месяцев (для цыплят) или лет (для свиней и коров), прежде чем мясо может быть собрано [21]. Таким образом, по сравнению с обычным животноводством, производство «мяса в пробирке» выглядит более проще и выгоднее, правда сначала эту систему нужно реализовать, а потому уважаемые мои всеядные и растительноядные друзья пока питаемся как привыкли!

Примечание:

Статья написана мной и опубликована в двух частях в нашем научно-популярном сообществе Фанерозой

Источники:

1) https://habr.com/ru/post/543428/

2) https://journals.lww.com/ajg/Abstract/2010/10000/Anim..

3) https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa035700

4) https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/09218106..&

5) https://www.nature.com/articles/6604331

6) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11424545/

7) https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii..

8) https://www.gssiweb.org/sports-science-exchange/artic..

9) https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2016/fo/c..

10) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S08..

11) https://antropogenez.ru/article/945/

12) https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Коко_(гори..

13) https://link.springer.com/article/10.1007/s10071-019-..

14) https://www.nature.com/articles/nbt1009-873

15) https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.4155/cmt.10.39

16) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S03..

17) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19562864/

18) https://www.cambridge.org/core/journals/british-journ..

19) https://en.wikipedia.org/wiki/People_for_the_Ethical_..

20) Bhat Z F, Bhat H. 2011a. Animal-free meat biofabrication. American Journal of Food Technology, 6, 441–459

21) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S20..

22) Kaplan D M. 2012. The Philosophy of Food. University of California Press, Berkeley C A. [2012-2-1]. www.google.com/scholar

23) Hopkins P D, Dacey A. 2008. Vegetarian meat: Could technology save animals and satisfy meat eaters? Journal of Agricultural and Environmental Ethics, 21, 579–96.

24) Alexander R. 2011. In vitro meat: A vehicle for the ethical rescaling of the factory farming industry and in vivo testing or an intractable enterprise? Intersect, 4, 42–47.