Linkuri externe [+]

  • BBC Horizon (2014). „Poate mânca carne să fie ecologic?”, 2014-08-20.
  • BBC (2013). „Primul burger cultivat în laborator din lume se mănâncă la Londra”, 05-08-2013.
  • Atlanticul (2014). „Dincolo de OMG-uri: Rise of Biology Synthetic”, 25-09-2014.
  • National Geographic (2014). "Laptele crescut într-un laborator este uman și durabil. Dar poate să prindă?", 2014-10-23
  • Oglindă (2015). „Acel burger de laborator de 250.000 de lire sterline poate fi cultivat acum cu mai puțin de 10 lire sterline, susține creatorul său”, 30-03-2015.
  • Forskning & Framsteg (2012). „Du sköna nya quorn”, 07.03.2012.

Producția industrială de animale este asociată cu emisii considerabile de gaze cu efect de seră și cu alte probleme de mediu, cum ar fi poluarea cu nutrienți. Măsurile de eficiență se ciocnesc adesea cu interesul bunăstării animalelor. Între timp, este necesară creșterea producției mondiale de alimente, iar cererea de carne este în creștere. O posibilă soluție la dilemă este oferită de biologia sintetică. Sursele alternative de proteine ​​sunt în curs de cercetare, iar proteinele animale demne de burger au fost deja cultivate în laborator.

Producția industrială de animale la nivel mondial cuprinde continuu peste 25 de miliarde de animale terestre. Industria folosește aproape o treime din toate terenurile fără gheață și 70% din terenurile agricole. Conform unor estimări, producția de animale este cea mai importantă cauză de încălzire globală antropică, cu un impact care depășește atât industria, cât și transporturile. Agenția Națiunilor Unite FAO atribuie animalelor 14,5% din emisiile de GES. Mulți cred că consumul actual de carne este nesustenabil.

sintetice

Producția de animale este una dintre cauzele majore ale emisiilor de gaze cu efect de seră. (Sursa: FAO)

Odată cu bogăția vine apetitul pentru carne

Unii consumatori își schimbă obiceiurile - în SUA, consumul de carne a fost cu 9% mai mic în 2012 decât în ​​2007 (deși încă ridicat în comparație cu media globală) - dar doar o mică minoritate a fost dispusă să renunțe la carne în totalitate sau să facă reduceri substanțiale de consumul lor. În lumea occidentală, mai puțin de zece la sută se descriu ca fiind vegetarieni. În alte țări, precum India, vegetarianismul este un concept adânc înrădăcinat în cultură și religie - dar nici măcar acolo numărul vegetarienilor nu depășește o treime din populație. Cu o populație mondială în creștere, producția de alimente trebuie crescută, iar cu tendințele actuale, consumul de carne și alimente lactate este de așteptat să fie cu 70% mai mare în 2050. În special, cererea crește rapid în țări precum China și India, unde clasa de mijloc apare în număr mare - capabilă să-și permită carnea ca hrană de zi cu zi, nu numai ca lux ocazional. Pare puțin probabil ca volumul mare de produse de origine animală care va fi în mod rezonabil solicitat în viitor să poată fi produs vreodată fără metode industriale.

Dezavantajul producției industriale

Creșterea animalelor la scară mică din vechime a încetat practic să existe. Aproape toate au fost înlocuite de producția industrială de animale la scară largă. Acest lucru a permis o creștere substanțială a producției - dar cu prețul de a avea concentrații foarte mari de animale. Agricultura intensivă ridică atât probleme practice, cât și de bunăstare a animalelor. De exemplu, densitatea mare a stocului combinată cu variația genetică scăzută este o rețetă virtuală pentru răspândirea infecțioasă. Antibioticele sunt adesea administrate în mod obișnuit ca o contramăsură - nu numai pentru tratarea infecției, ci și preventiv, precum și (în doze subterapeutice) pentru a crește creșterea. Suedia folosește cea mai mică cantitate de antibiotice pe animal din toate țările UE - însă, la nivel global, două treimi din toate antibioticele sunt utilizate în producția de animale. Utilizarea excesivă a antibioticelor poate duce la dezvoltarea rezistenței la antibiotice.

Densitatea ridicată și numărul mare de animale generează, de asemenea, o problemă severă de gestionare a deșeurilor. Creșterea animalelor creează de 100 de ori mai multe deșeuri decât populația lumii umane, iar reciclarea corespunzătoare a gunoiului de grajd, fără scurgeri și poluarea cu nutrienți, nu este o faptă ușoară. Necesitatea de a crește furaje pentru a furniza animalele este o altă problemă. Hrana pentru animale nu trebuie să utilizeze terenuri altfel potrivite pentru cultivarea culturilor, dar modul în care funcționează producția mondială de carne astăzi, este adesea cazul. Pășunatul este o excepție, în timp ce suprafețe mari de terenuri agricole sunt alocate producției de soia, cea mai mare parte fiind utilizată ca hrană pentru animale bogată în proteine.

Biologie sintetică

Aceste probleme ar putea fi interpretate ca semne ale unei raționalizări duse prea departe. Totuși, trebuie să ținem cont de faptul că nu am avut niciodată o alternativă de lucru capabilă să furnizeze alimente pentru atât de mulți oameni; când producția de animale la scară mică era norma, populația lumii era mult mai mică. Având în vedere necesitatea securității alimentare, este posibilă o altă perspectivă: raționalizarea nu este dusă suficient de departe. La urma urmei, creștem încă animale întregi, când ne interesează în mare parte doar carnea lor.

Acum o sută de ani, chimistul Marcellin Berthelot a sugerat un alt mod. Până atunci, oamenii de știință au dezvoltat noi metode pentru a analiza produsele alimentare și a identifica nutrienții. Berthelot credea că următorul pas logic era să reasamblați substanțele nutritive și să faceți alimente sintetice, poate chiar să creați carne în laborator. În mintea sa, a fost un pas evolutiv - la fel de firesc ca înlocuirea sobelor cu lemne cu cele electrice: „Chimia ne-a modelat deja ustensilele de gătit și bucătăria - acum, nu mai rămâne decât să furnizeze mâncarea în sine”, a spus el.

Biologia sintetică este un nou domeniu de cercetare, la granița dintre biologie și inginerie, care inspiră o nouă speranță în viziunea lui Berthelot. Asamblarea substanțelor complexe din elementele de bază a devenit acum fezabilă din punct de vedere tehnologic. Tehnologia se limitează la OMG, dar diferența este că produsul dorit este o substanță, nu un organism viu. (Vezi și „OMG-uri - un instrument controversat”.)

Într-o manieră, doar fabricarea berii a făcut un pas mai departe. Capacitatea drojdiei de a fermenta zaharurile în alcool este ceva ce oamenii au profitat de mult timp. Acum, drojdiile sau alte microorganisme pot fi reprogramate pentru a-și transforma mediul de cultură în alte substanțe dorite, cum ar fi proteinele specifice. Modulele de material genetic artificial pot fi proiectate în computer, tipărite sub formă de ADN și apoi injectate în celulele de drojdie, transformându-le în mod eficient în fabrici eficiente și personalizate.

Unele produse alimentare sunt mai ușor de sintetizat decât altele. Laptele, de exemplu - o emulsie de acizi grași, proteine, minerale și zaharuri în apă. Compania Muufri a dezvoltat un produs despre care pretinde că nu se distinge de lapte ca structură și gust și încearcă să îl comercializeze în 2015. Produsul conține șase proteine ​​din lapte derivate din drojdie modificată, acizi grași din uleiuri vegetale și unele minerale și zaharuri.

Proteine ​​de la insecte și ciuperci

Cultivarea cărnii ar fi o întreprindere mai complexă - dar producția industrială de produse de înlocuire a cărnii oferă o presimțire. Adesea, astfel de produse se bazează pe proteine ​​din soia, cereale sau mazăre. Lyckeby Culinar, de exemplu, este o companie suedeză care furnizează industriei alimentare produse în care o parte din conținutul de carne a fost înlocuit cu alge sau plante leguminoase.

Potrivit FAO, Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură, insectele vor fi importante pentru securitatea alimentară în viitor - și în multe părți ale lumii sunt deja considerate alimente. În comparație cu efectivele de animale, producția este mai eficientă, deoarece mai multe animale pot fi consumate. Sunt ușor de înmulțit și pot fi hrănite cu deșeuri, provocând astfel mai puține emisii de gaze cu efect de seră.

Ideea înlocuirii cărnii cu insecte ar putea să nu fie foarte atrăgătoare. Cu toate acestea, proteina poate fi extrasă și utilizată în produsele finite. Un astfel de produs este noul C-Fu, pe bază de viermi de masă. O idee suedeză dezvoltată de JTI este să cultive termite și alte insecte care mănâncă lemne pe deșeurile forestiere, apoi să își folosească proteinele pentru a înlocui soia importată în concentratele furajere.

Produsul pe bază de micoproteine ​​Quorn este una dintre sursele alternative de proteine ​​cele mai apropiate de procesele de biologie sintetică. O anumită mucegai este cultivată în rezervoare de fermentare, unde creează proteine. Proteina extrasă este amestecată cu albuș de ou, rezultând un produs asemănător cărnii. Poate că proteina reală din carne ar putea fi produsă la scară largă într-un mod similar - poate prin înlocuirea microorganismelor cu celule stem animale?

Burgeri crescuți în laborator

Primul hamburger din carne cultivată în laborator a fost servit în august 2013. Celulele stem preluate din mușchiul vacii au fost cultivate într-o soluție nutritivă și au format șiruri mici de proteine ​​albe. În cele din urmă, ar putea fi recoltate suficiente corzi pentru a face un hamburger. Mioglobina proteină a mușchiului roșu a fost adăugată pentru a oferi culoarea așteptată. Degustătorii au considerat că produsul seamănă mai mult cu carnea decât cu înlocuitorul cărnii.

Acest burger pionier a avut un cost de dezvoltare de 250.000 USD - dar procesul a fost îmbunătățit de atunci. Potrivit oamenilor de știință, astfel de burgeri ar putea fi produși acum cu mai puțin de 100 USD pe kg - și în câteva decenii, metoda ar putea concura cu industria zootehnică. Cu siguranță ar exista un avantaj ecologic: metoda necesită jumătate din energia producției de animale, iar utilizarea terenurilor și emisiile de gaze cu efect de seră sunt foarte mici în comparație. (A se vedea, de asemenea: „Carnea cultivată în laborator este mai ecologică.”)

O serie de obstacole de depășit

Există o serie de obstacole tehnologice de depășit înainte ca producția comercială la scară largă de carne cultivată din celule stem să devină o realitate. Menținerea unei rate suficient de mari de diviziune celulară este una. Altul este să găsești un mediu de cultură rentabil cu proprietăți bune. carnea sintetică are încă nevoie de o materie primă. Până în prezent, mediul de cultură a fost serul bovin, un produs secundar din industria zootehnică. Pentru a o înlocui, ar fi necesară o altă sursă de nutriție.

Apoi, există problema modului de proiectare a bioreactorului. În carnea reală, vasele de sânge ajută la transportul nutrienților și oxigenului prin țesut. Fără un sistem vascular de un fel, ar fi dificil să creezi bucăți întregi de carne sau orice țesut mai mare.

Va trebui să creștem producția globală de alimente. Mulți dintre noi vor dori, de asemenea, să continue să mănânce carne. Biologia sintetică aduce o oportunitate de a realiza acest lucru și, în același timp, reduce utilizarea resurselor și problemele de mediu asociate cu producția de carne. Cheia este de a găsi o cale mai scurtă de conversie a nutrienților; calea luată în mod tradițional, de la pajiști la friptură, are unele dezavantaje evidente.

Fermele de animale din viitor ar putea părea mai degrabă ca niște fabrici de bere decât agricultura industrială de astăzi. Acestea ar putea fi stocate mai degrabă cu ciuperci de drojdie și culturi de celule stem decât cu animale. Poate că vor ajunge chiar să facă față problemelor privind emisiile și utilizarea resurselor, fără nicio diferență vizibilă pe farfurie.

Articolul a fost publicat în septembrie 2015