Производство молока ферментативным способом без коровы

Сделанное без участия коров «коровье» молоко поступит в продажу в 2023 году

Израильская компания Imagindairy привлекла рекордную для стартапов сумму в рамках первого раунда финансирования и продолжит разработку «коровьего молока, сделанного без участия коров». Компания получила от инвесторов $13 млн (средний объем финансирования для стартапов в этой области — $2 млн) и обещает к 2023 году начать поставлять в магазины продукт, который идентичен коровьему молоку, но изготавливается растительными микроорганизмами, сообщает The Guardian.

Как рассказали в Imagindairy, процесс изготовления молока предполагает применение искусственного интеллекта и принципов системной биологии. При этом вместо коров используются грибы или другие растительные микроорганизмы, которые будут запрограммированы на выработку сывороточных белков и казеина, то есть основных белков молока, сыров, творога и других молочных продуктов. Программа выработки таких белков будет вводиться в ДНК микроорганизмов. Из полученного сырья в компании будут производить молоко и молочные продукты.

При этом, подчеркивают в Imagindairy, такой способ производства исключает выбросы метана, без которых не обходится разведение молочного рогатого скота. На эту отрасль приходится 32% выбросов метана, связанного с деятельностью человека. Кроме того, по оценкам Imagindairy, им для производства своего молока нужны лишь 10% воды и 1% земли от того, что требуется для производства коровьего молока. Промышленное производство своей продукции в Imagindairy обещают к 2023 году.

Между тем в интервью The Guardian вице-президент Ассоциации молочных фермеров Европы Том Данн отметил, что невозможно воссоздать коровье молоко в условиях лаборатории. «Всегда чего-то будет не хватать. Основные элементы, возможно, там и будут, но не все, что должно быть в коровьем молоке. Коровы — естественная система для производства молока, существующая миллион лет. И захотите ли вы кормить чем-то лабораторным своих детей, а потом спустя время узнать, что это, возможно, не слишком хорошо для них? Это что-то франкенштейноподобное»,— сказал он.

Источник

Наше питание устарело: еда будущего будет из пробирок и биореактора

Об авторе: Андрей Зюзин — генеральный директор компании «ЭФКО Инновации», обладатель МВА бизнес-школы Fuqua университета Duke (США). Отвечал за развитие бизнеса Cisco Systems на рынках России и СНГ, а впоследствии — за взаимодействие и создание центра разработок компании в инновационном центре «Сколково». С 2007 года занимается венчурными инвестициями.

По данным ООН, сегодня на Земле живут около 7,7 млрд человек, а к 2050 году население вырастет до 9,7 млрд человек. Такой рост приведет к нехватке продуктов и голоду. Сейчас ситуацию усугубляет распространение коронавируса: кризис может спровоцировать гуманитарную катастрофу и голод, сравнимый с периодом Второй мировой войны, прогнозирует директор Всемирной продовольственной программы ООН Дэвид Бизли.

При этом население Земли не только увеличивается, но и стареет. Правительствам стран нужно кормить все больше людей все более качественными продуктами. И делать это, не вырубая леса под посевы культур и пастбища для коров — миру необходимо стабилизировать экологическую обстановку.

Производители продовольствия и правительства по всему миру должны одновременно ответить сразу на несколько важных вопросов:

Как обеспечить большинству здоровый образ жизни? Например, что делать с сахаром, который провоцирует ожирение и диабет, но вместе с тем остается самым дешевым ингредиентом-наполнителем?

Можно ли качественно накормить растущее население растительными продуктами, решив проблемы высокой стоимости и безопасности?

Стоит ли разрешать генное редактирование, чтобы радикально повысить урожайность на уже доступных площадях?

Как стратегически верно регулировать производство продуктов будущего, например, клеточного мяса?

4% эффективности коровы

Парадоксальное явление: по данным Всемирной организации здравоохранения, 1,9 млрд взрослых старше 18 лет в мире имеют избыточный вес, а 650 млн из них страдают ожирением. Но одновременно с этим голодают более 820 млн человек, а 150 млн детей — отстают в росте, в том числе из-за некачественного питания.

Джейми Оливер — о том, чем опасно незнание того, что мы едим.

Сегодня индустрия производства продуктов находится на изломе. Снижается потребление традиционных продуктов, например, молока, кефира, творога, сметаны, сливок и сливочного масла. В том числе благодаря этому к 2023 —25 году эксперты прогнозируют рост конкурентоспособности молока, полученного ферментативным способом.

Уже сегодня производство молока ферментативным способом без коровы способно выдавать до 5 тыс. литров продукта и демонстрировать эффективность к массе затраченных ресурсов от 40 до 60%. Корова может выдавать 20 —30 литров с эффективностью к массе затраченных ресурсов — 4%.

В перспективе рынок молочной продукции может сократиться на 90%, производство мясного фарша — на 70%, а филе — на 30%. Производство коровьего коллагена и кожи — на 90%. Спрос на продукцию, связанную с крупным рогатым скотом, сократится на 70%, говорится в докладе Rethinking Food and Agriculture 2020—2030.

К 2030 году альтернативный белок будет стоить в десять раз дешевле, чем животные белки. Они будут более питательные, здоровые, вкусные, разнообразные, чем аналоги животного происхождения, которые они заменяют. Новая производственная система будет защищена от волатильности, изменений погоды, засухи и других природных, экономических и политических факторов. К тому же, инновационные мясные и молочные продукты способны значительно улучшить экологическую ситуацию: выбросы парниковых газов могут сократиться на 45%.

Пути развития современных технологий продовольственного сектора

• Растительная альтернатива для традиционного производства. Компании активно разрабатывают штаммы для синтеза пищевых ингредиентов и ферментирования готовой продукции, работают над поиском источников белка и микроэлементов в продуктах неживотного происхождения. Ведется работа над новой упаковкой: биоразлагаемой, с датчиками и сенсорами, контролирующими потребительские характеристики и сроки годности.
• Генные и клеточные технологии. Человечество уже научилось делать мясо, рыбу, молочные продукты без использования животных. Характеристики этих продуктов почти полностью воспроизводят традиционные аналоги по своему составу. Также генное редактирование применяется для увеличения объемов выхода продуктов.
• Персонализированное питание. Человечество уже употребляет детское, спортивное питание и т.д. Эти категории постепенно сегментируются дальше, и постепенно мы придем к индивидуальному питанию для каждого человека: полезному набору продуктов на основе анализа крови.
• Искусственный интеллект для анализа данных. Машины уже анализируют данные и предсказывают последствия тех или иных факторов, влияющих на эффективность сельского хозяйства. Компьютеры моделируют дизайн функциональных нутриентов (белков, сахарозаменителей и пр.) в составе альтернативных продуктов.
• Интернет вещей и блокчейн. Технология распределенного реестра способна отслеживать всю цепочку движения продуктов питания, контролировать срок годности и поддерживать развитие альтернативных каналов дистрибуции.

Эпоха новых продуктов

Сегодня в мире уже успешно работают ряд компаний, создающих заменители традиционных продуктов. Основанная в Лос-Анджелесе в 2009 году Beyond Meat — крупнейший мировой производитель заменителей мяса на растительной основе. Разработчик растительных заменителей мяса Impossible Foods Inc. — оценивается в $4 млрд — в марте 2020 года привлекла $500 млн от крупных инвесторов из Азии. Это красноречиво говорит о перспективах альтернативного мяса во всем мире.

Indigo Ag специализируется на технологиях повышения урожайности хлопка, риса, кукурузы и других культур. Компания Perfect Day производит молочные белки без животных, BlueNalu — морепродукты из рыбных клеток, Aleph Farms — мясные стейки из клеток говядины.

Здоровый фастфуд (как бы странно это ни звучало) уже здесь: вегетарианские бургеры и наггетсы есть практически во всех сетях быстрого питания. Когда потребитель распробует и оценит их — лишь вопрос времени.

Также на мировом рынке растет интерес к альтернативной рыбе (как на основе растительного сырья, так и с использованием клеточных технологий). К 2025 году объем рынка в этом сегменте составит более $300 млн.

В России альтернативное мясо разрабатывает команда Greenwise, которая создала аналог бургера Beyond Meat. Компания использует растительное сырье российского производителя Партнер-М. Greenwise планирует локализовать производство в Германии и выйти на местный рынок с готовой продукцией. Предполагается, что продукт будет стоить в два раза меньше, чем у Beyond Meat. Правда, российский рынок в качестве перспективного компания пока не рассматривает.

В России тем временем проходят отдельные эксперименты компаний, которые готовы выводить на рынок альтернативные продукты («Сады Придонья», «Очаково»). Но системной работы на данный момент не хватает.

Из книги «Еда 3.0. Бананы из Исландии и другие истории о продуктах», Робин Меткальф (Издательская группа «Точка». Москва, 2020).

• «Клеточное сельское хозяйство — лишь один из способов передать производство продовольствия в другие руки. Мясо можно выращивать не только из животных клеток, есть ученые, которые создают мясоподобные белки из растений».
• «Если растительные бургеры покажутся чересчур старомодными, вам может подойти белок из насекомых. Значение протеинов насекомых растет по мере того, как новая индустрия ищет пути расширения производства. Насекомые (их еще называют «микроживностью») в качестве заменителя животного белка все еще встречают сопротивление в некоторых культурах».
• «Если нам покажется, что насекомые — это уже слишком, есть и другие варианты вертикальных цепочек поставок, например, водоросли, выращенные в космосе. Как и в случае с рыбоводческими хозяйствами, эти новые производители протеина перетрясут цепочки поставок, поэтому встает вопрос о будущем пастбищ и кормовых площадок для откорма скота».

Все вышеперечисленные тренды и проблемы взаимосвязаны и требуют действий: людей на планете становится больше, растет желание вести активный образ жизни в зрелом возрасте, налицо климатические изменения. Растет число исследований о заболеваниях, связанных с устаревшей моделью питания. Человечеству еще предстоит понять, сможем ли мы эффективно производить нужный объем безопасных и питательных продуктов, которые были бы не дороже сегодняшних, а также не влияли бы негативно на окружающую среду. И существующие стартапы демонстрируют, что решение существует.

Подписывайтесь и читайте нас в Яндекс.Дзене — технологии, инновации, эко-номика, образование и шеринг в одном канале.

Источник

Стоит ли бояться молока без коров или мяса без свиней: что такое клеточная культура и как получаются новые продукты

Клеточное сельское хозяйство — это искусственное выращивание продуктов питания из клеточных культур. Самый известный пример – это мясной бургер In Vitro профессора Марка Поста, который в 2013 году продемонстрировал возможность создания мышечной ткани в лабораторных условиях.

Прощай, голод

Можно ли выращивать мясо без животных? В пробирках? Еще недавно это была тема обсуждения для фантастов. Однако инновации в области биоинженерии достигли момента, когда производство искусственных продуктов питания становится реальностью.

Недалек тот день, когда при желании с неба будет падать «манна небесная». К примеру, в зоне стихийных бедствий или над охваченными голодом районами.

На шаг ближе

Искусственное воспроизводство съедобных продуктов идет бок обок с технологиями выращивания органов для трансплантации. Прорыв в одной области подхлестывает другую. В чем разница между стейком и сердцем? Оба состоят из мышечных волокон. Вот эти самые волокна уже и научились создавать в лабораториях. Пока это очень дорогое удовольствие, но прогресс не стоит на месте. В эту тему вкладываются нешуточные инвестиции, поэтому результатов ждать уже недолго.

Первая попытка производства искусственной рыбы была предпринята в 1990-х годах. Позже успешно выращивались в различных лабораториях баранина и говядина. Также изучается синтез белого мяса птицы с использованием культур мышечных клеток цыплят или индеек. Уже упомянутый выше бургер был получен голландским ученым из стволовых клеток говяжьей мускулатуры. Он был оценен в 250 000 евро.

Стоит ли бояться искусственных продуктов

Есть два вида сельскохозяйственных продуктов: бесклеточные и клеточные. Первые состоят из органических молекул, таких как белки и жиры, и не содержат живого материала. Вторые – из живых (стволовых) или некогда живых клеток.

Принципиально важно, что продукты, полученные из культур клеток, в точности такие же, как и продукты, полученные из животных или растений. То есть их точно так же выращивают, как если бы они росли на свинке или буренке. Единственное отличие — в способе производства. Искусственное мясо – это не ГМО, не химера и не синтетика!

Как делают бесклеточные продукты

Молоко без коров – такая же реальность, как и мясо без животных. Бесклеточные продукты получают с использованием дрожжей или бактерий. Например, чтобы создать заквасочную культуру, раньше приходилось использовать определенную часть четвертого отдела желудка (и никакого другого) теленка, на стенках которого находятся редкие ферменты. Согласитесь, и бычка жалко, и хлопотно, и дорого.

Теперь же белки животного происхождения без проблем производят искусственно в промышленных масштабах. Достаточно нужный ген встроить в микроба. После этого микроорганизм сможет производить ферментирующие белки.

В примере с молоком дрожжи изменяют путем вставки в них гена, несущего основу казеина – молочного белка. Поскольку все клетки читают один и тот же генетический код, дрожжи, несущие теперь так называемую рекомбинантную ДНК, вырабатывают казеин, идентичный казеину коровы.

И опасаться здесь нечего. Если мы к яблоне привьем ветку груши, на этой ветке будут расти именно груши, а не гибрид. Поменялся лишь носитель, который доставляет питательные вещества. В искусственном сельском хозяйстве такой же принцип.

Как делают клеточные продукты

Из живой ткани. Клетки определенного вида и типа собираются на неком каркасе, который задает форму и направление роста. Питание клеток обеспечивается сывороткой, в которой они плавают. Это более сложная технология, так как ткани живых существ неоднородны. В них есть жиры, соединительная прослойка, нервы, сосуды, капилляры.

Пока ученые научились выращивать мышечную ткань, которая является основой мяса. Встраивать другие элементы слишком сложно и на данном этапе нецелесообразно. Поскольку в культуре клетки могут вырасти только толщиной около 0,5 мм, легче создавать мясной фарш, чем стейк.

Мышечные клетки планируется выращивать в биореакторах. А так как толщина их — всего полмиллиметра, разумнее это делать на сферах, которые имеют большую площадь поверхности. В этом случае продуктивность будет выше. После снятия выращенного материала с основы по консистенции он будет напоминать котлету. Если ее положить в гамбургер, никто не заметит отличий с фаршем животного происхождения.

Источник