Mięso z probówki – czy laboratorium zastąpi masarnie?

Mięso towarzyszy człowiekowi praktycznie od zawsze. Zawsze stanowiło synonim bogatego posiłku, docenianego nawet przez naszych prehistorycznych przodków. Czy w miarę zwiększenia się dostępności różnych produktów żywieniowych, pozycja mięsa w jadłospisie człowieka się zmieniła? Czy tradycyjne mięso już się przejadło?

Statystycznie – ile mięsa jemy?

Wzrost liczby ludności na całym świecie i idąca za tym wzmożona konsumpcja, bardziej niż kiedykolwiek, nadwyrężają światowe zasoby żywieniowe. W szczególności zapotrzebowanie na takie produkty jak mięso i skóry doprowadza do maksymalnego wykorzystania zasobów oferowanych przez naszą planetę. Każdego roku na całym świecie spożywane jest blisko 300 milionów ton mięsa. Do 2050 roku ta liczba ma przekroczyć 500 milionów ton. Statystyczny Amerykanin zjada ponad 120 kilogramów mięsa rocznie, co odpowiada ponad 1000 burgerom. Dla porównania, statystyczny Polak rocznie zajada się ponad 70 kilogramami mięsa (dane na 2012 rok), jednak wartość ta ma tendencję spadkową. Nie oznacza to, że mięso traci na popularności. Ogólny udział mięsa w diecie statystycznego obywatela w dużej mierze zależy od statusu ekonomicznego – w okresie recesji zauważa się zmniejszony popyt na mięso, szczególnie na wołowinę. Jednak wciąż wieprzowina i drób są popularne wśród konsumentów na całym świecie

Mięsne problemy

Mięso stanowi jedno z największych źródeł obciążenia środowiska na świecie. Hodowla bydła, trzody chlewnej i drobiu do celów spożywczych zajmuje jedną trzecią dostępnego lądu na ziemi (pod uwagę brane są tylko tereny nie oblodzone). Ta gałąź przemysłu spożywczego znacząco przyczynia się do zmian klimatycznych. Głównym powodem jest masowa produkcja gazów cieplarnianych (przede wszystkim metan, dwutlenek węgla). Wzmożone zapotrzebowanie na produkty mięsne wymusza na rolnikach zwiększanie liczebności swoich hodowli, a co za tym idzie zapewnienie najwyższej jakości surowców wykorzystywanych do karmienia tych zwierząt. Duże hodowle są zagrożeniem dla  samych zwierząt, ponieważ sprzyjają rozwojowi wielu chorób. Wymusza to na hodowcach ciągłe monitorowanie stanu ich zdrowia, a nawet stałe suplementowanie pasz dozwolonymi lekami, które mogą zapobiec rozwojowi niechcianych infekcji i schorzeń. Podsumowując, produkcja mięsa do celów spożywczych jest kosztownym procesem wymagającym wielu nakładów pasz hodowlanych dla zwierząt, wody, energii do utrzymywania budynków hodowlanych i przetwórczych oraz przestrzeni do funkcjonowania wszystkich etapów produkcji. W obliczu rosnącej liczby ludności na świecie spełnienie wszystkich tych warunków staje się problematyczne.

Alternatywa?

Tempo rozwoju współczesnej nauki jest zaskakujące. Praktycznie co roku możemy być świadkami kolejnego przełomu w różnych dziedzinach. Wydawać by się mogło, że hodowla zwierząt nie zmieniła się znacząco na przełomie przynajmniej ostatnich kilku dziesięcioleci. Jednak nowe technologie, zainspirowane innowacjami w świecie medycyny, dają możliwości na wprowadzenia nowości nawet w dziedzinie produkcji mięsa.

Skoro sektor energetyczny prezentuje coraz to nowe alternatywy pozyskiwania energii (energia wodna, solarna, wiatrowa, geotermalna itp.), wysokiej jakości białko zwierzęce również może być otrzymane metodami innymi niż tradycyjne. Zastosowanie alternatywnego podejścia w produkcji mięsa dałoby nieodparte korzyści :

  • Zapotrzebowanie na teren pod hodowle zmniejszyłoby się o 99%,
  • Zużycie wody zmniejszyłoby się o 96%,
  • Emisja gazów cieplarnianych zmniejszyłaby się o 96%,
  • Zapotrzebowanie energetyczne tego sektora zmniejszyłoby się o 45%,
  • Zredukowałoby zagrożenie chorobami i infekcjami w hodowlach,
  • Problemy etyczne związane z ubojem zwierząt również przestałyby spędzać sen z powiek wielu ludziom.

Biorąc pod uwagę wszystkie te aspekty, naukowcy wyszli z koncepcją hodowli mięsa i skór zwierzęcych in vitro. Byłaby to bezpieczna, zrównoważona, ekonomiczna i etyczna alternatywa dla tradycyjnej hodowli zwierząt przemysłowych. W dłuższej perspektywie ten sposób produkcji mógłby rozwiązać problemy, które tradycyjna hodowla nie jest w stanie przezwyciężyć, np. niegościnne warunki środowiskowe.

Mięsna inżynieria

Przy użyciu technik laboratoryjnych używany przy hodowli komórek zwierzęcych (w tym ludzkich) naukowcy opracowali metodę, dzięki której są w stanie otrzymać produkt mięsa zwierzęcego, który nigdy nie był częścią żywego, kompletnego zwierzęcia. Pobierając komórki macierzyste od konkretnego zwierzęcia hodowlanego (np. krowy) inżynieria tkankowa jest w stanie odtworzyć praktycznie każdy organ. W przypadku przemysłu spożywczego największy nacisk położony jest na odtworzenie mięśni szkieletowych zwierząt. Walory odżywcze i smakowe mogą być ściśle kontrolowane przez warunki w jakich hodowane jest mięso in vitro.

Jak na razie ten sposób hodowli jest kosztowny i głównie ze względów ekonomiczny ciężko jest zwiększyć skalę procesów z laboratoryjnych na przemysłowe. Chcąc zwiększyć masę produkowanego mięsa należałoby zastosować większe ilości czynników stymulujących wzrost i prawidłowy rozwój komórek. Nad czym również pracują naukowcy to zoptymalizowanie całego procesu, aby faktycznie produkcja „na szkle” okazała się bardziej opłacalna.

Drukowane kotlety i rękawiczki

Innym podejściem sugerowanym przez naukowców jest wykorzystanie zyskujących na popularności drukarek 3D do produkcji mięsa i skór. Drukarki 3D są już stosowane do produkcji części składowych wielu maszyn, a także, na razie na skalę eksperymentalną, do drukowania narządów wewnętrznych człowieka. Wykorzystanie drukarek trójwymiarowych dałoby możliwości do wcześniejszego projektowania np. produktów ze skóry i bezpośredniego ich drukowania bez konieczności utylizowania niepotrzebnych skrawków.

Produkty drukowane czy hodowane w bioreaktorach nie mają być w zamierzeniu genetycznie modyfikowanymi odpowiednikami tradycyjnie hodowanego mięsa, a jedynie produktami wyhodowanymi poza organizmem zwierzęcia, dzięki jego komórkom macierzystym. Te procesy technologiczne wciąż wymagają optymalizacji. Jednak, biorąc pod uwagę szybkość z jaką rozpowszechniło się trójwymiarowe drukowanie w ostatnim dziesięcioleciu, drukowanie produktów żywnościowych jest tylko kwestią czasu, a hodowanie kawałków mięsa na obiad nie musi być już futurystycznym żartem.

Piśmiennictwo:

  1. Environmental impacts of cultured meat production – H.L.Tuomisto, M.J. de Mattos, Environmental Science & Technology 2011
  2. Principles of Tissue Engineering – R.Lanza, R. Langer, J.P.Vacanti , 2014
  3. Tissue engineered meat- Future meat – Z.F.Bhat, H.Bhat, Journal of Stored Products and Postharvest Research, 2011
  4. Modernmeadow.com – drukowanie 3D
  5. The environmental impact of beef production in the United States: 1977 compared with 2007 – J.L. Capper, Journal of Animal Science, 2011

autor:
Marta Hubisz
biotechnolog
absolwentka Uniwersytetu Gdańskiego

Mięso z probówki – czy laboratorium zastąpi masarnie?
5 (100%) 1 vote