На старт, внимание…
О первом удачном опыте выращивания мяса в лабораторных условиях из донорских клеток заявил профессор Марк Пост из Маастрихтского университета в Нидерландах в 2013 году. Тогда стоимость экспериментального бургера составила 325 тыс. долл. Затем американская фирма Memphis Meats сообщила о получении в биореакторах мяса утки и курицы, а израильский стартап Super Meat сделал ставку на выращивание куриной печенки. Эти проекты привлекли миллионные инвестиции.
Отечественная технология выращивания мяса принципиально отличается от зарубежных
К мировому научному флешмобу в 2019 году подключились и российские ученые. Первые 40 г культивируемого мяса были выращены в лаборатории Очаковского комбината пищевых ингредиентов в течение двух лет и обошлись в 900 тыс. руб.
Специально для этого эксперимента на Очаковском комбинате создали лабораторию тканевой инженерии и пригласили квалифицированных специалистов, имеющих опыт работы в ведущих научных институтах РФ и США. Сегодня лаборатория ОКПИ оборудована СО2-инкубаторами, ламинарами, микроскопами, холодильными и морозильными шкафами, автоклавом. На эксперименты уже потрачено более 12 млн руб., но в сравнении с зарубежными проектами это мизерная сумма. Тем не менее нашим соотечественникам удалось добиться значительных результатов, зачастую изобретая ноу-хау и ставя собственные небольшие рекорды.
Пробирка в декольте
«Аршином общим» оказалось невозможно измерить российский «мясной эксперимент», о чем рассказал генеральный директор ОКПИ Александр Савков. Начав с производства пищевых добавок, ароматизаторов и эмульгаторов, впоследствии он решил заняться выращиванием мяса в пробирках. И хотя на первом этапе пришлось столкнулся с рядом неудач, его коллектив продолжил научные поиски и добился желаемых результатов.
Ханни Рютцлер – австрийский ученый-диетолог, исследователь пищевых тенденций, вместе с коллегами пробует первый в мире гамбургер с искусственно выращенным мясом. 5 августа 2013 года, Лондон
«У нидерландского исследователя Марка Поста, вырастившего кусок мяса с помощью стволовых клеток, был хороший бюджет, он мог себе позволить протестировать несколько факторов роста и десятки культуральных сред, проводя сотни итераций, – объясняет Александр Савков. – Российские же экспериментаторы были стеснены в средствах, поэтому предварительно глубоко изучили работы конкурентов и только затем заказали из Швейцарии три вида культуральной среды. Это питательный материал в твердой или жидкой форме, который используют для выращивания клеток микроорганизмов, растений и животных in vitro. Транспортировать факторы роста в пробирках очень непросто, потому что необходимо постоянно поддерживать температуру раствора на уровне не ниже температуры тела. В нашем случае пробирки привезла из Европы коллега – под свитером, в декольте, буквально согревая их теплом своей груди».
Стоит отметить, что скромное финансирование – не единственная проблема для наших ученых на текущий момент. Так, все комплектующие для лаборатории приходится заказывать из-за границы, а факторы роста при стоимости от 100 до 200 долл. за пробирку доставляются довольно долго, в течение одного-двух месяцев. Однако специалисты рассчитывают через некоторое время создать собственное сырье.
Как растят гамбургер?
Отечественная технология выращивания натурального мяса принципиально отличается от зарубежных. Американские экспериментаторы из Memphis Meats используют коллагеновый белок, на который подселяется клетка мяса, и этот шарик постепенно обрастает мышечной тканью. Но после набора объема непищевую основу из такой котлеты нужно извлекать, что в промышленном масштабе создаст определенные неудобства.
В ОКПИ растят мясо в чистой чашке Петри, в культивируемой среде. По темпам роста эта технология позволяет достигать более значимых результатов, чем у конкурентов, – от одной базовой клетки получают более 40 млн новых.
В качестве основы для получения культивируемого мяса в ОКПИ берут небольшой кусочек мышечной ткани теленка элитной породы абердин-ангус в возрасте 2–3 дней. Именно в этот момент в организме животного содержится максимальное количество клеток роста. Данная манипуляция производится под местной анестезией.
40 млн новых клеток получают специалисты в ОКПИ от одной базовой клетки
«Сама идея выращивания мышечной ткани из фрагмента пришла к нам из регенеративной медицины, – поясняет Александр Савков. – Мы выбрали говядину, потому что мышечная ткань коровы очень ценна по составу, а растет она медленнее в сравнении с мясом птицы. То есть птицу можно растить и в обычных условиях, на фермах. Сразу успокою зеленых: в будущем в донорстве тканей не будет необходимости, поскольку клетки смогут самовоспроизводиться».
Выделенные клетки помещаются в чашку Петри с культуральной средой. Рост происходит в СО2-инкубаторе, который контролирует уровень рН и поддерживает осмотическое давление. Культуральная среда представляет собой гель, состоящий из биополимеров: аминокислот, нуклеиновых кислот, полисахаридов, моносахаридов, лигнина, витаминов, солей, глюкозы, факторов прикрепления и роста. Секрет успеха кроется в правильном подборе компонентов биополимерной среды и поддержании идеальных температурных условий.
Марк Пост
В перспективе вместо импортных культур в лаборатории ОКПИ планируется создавать недорогой аналог на основе пищевых ингредиентов – гидроколлоидов, используемых в производстве колбасы. Также в ближайших планах – масштабирование процессов и увеличение объемов инкубаторов плюс роботизация и автоматизация. Но уже сегодня для заинтересованных лиц и прессы создатели культивируемого мяса готовы устроить дегустацию c участием профессиональных поваров, предоставив на суд общественности телячий фарш из пробирки в виде тартара и жареных котлет.
Новая эпоха
Возможно, путь от чашки Петри до массового производства будет небыстрым. В России новый продукт должен получить юридический статус и разрешение на продажу, сертификаты соответствия международным техническим регламентам. Кроме этого, создателям искусственного мяса придется доказать потребителям, что новый продукт безопасен для здоровья. Потребуются ли для этого годы долгих и дорогостоящих исследований?
Вот как комментирует данную тему Аскар Латышев, врач-биохимик, генеральный директор казанской компании Artmeat, которая занимается выращиванием культивируемой конины под патронажем Центра нанотехнологий Республики Татарстан и Казанского федерального университета: «Технология выращивания мяса путем культивирования клеток в питательной среде имеет большое будущее. В ходе ее развития многочисленными научными группами себестоимость культивируемого мяса постепенно снижается. При успешном масштабировании технологий произойдет еще более заметное удешевление продукта. Я лично общаюсь с представителями американской некоммерческой организации Good Food Institute, которая сейчас активно взаимодействует с политиками, чиновниками, законотворцами страны в целях подготовки юридического сопровождения культивируемого мяса, занимается изучением общественного мнения. Что касается российских законодателей, думаю, они признают культивируемое мясо вслед за Европой и Америкой, когда история наберет обороты. Изучение безопасности культивируемого мяса не займет слишком много времени и средств, поскольку клетки растут в стерильном биореакторе, где питательная среда не содержит генетически модифицированных добавок, токсинов, антибиотиков и бактерий. Такое мясо переваривается и усваивается человеческим организмом так же, как и обычное. Мы отслеживаем общественное мнение и знаем, что молодежь положительно оценивает подобные проекты, в отличие от людей старшего поколения, которые более консервативны. Но и люди старше 40 лет со временем тоже привыкнут к новому продукту, это вопрос времени».
Мировое сообщество уже приняло заменители мяса. Эволюция продуктов продолжается
Аскар Латышев также отметил, что в течение 2–3 лет зарубежные стартаперы из Израиля или Америки порадуют нас прорывными результатами. Мировое сообщество уже приняло как данность растительные заменители мяса, молока. Эволюция продуктов питания продолжается. В случае успешного развития таких технологий (при условии что производство натурального мяса в лабораторных условиях станет дешевле традиционного) на Земле может наступить настоящая пищевая революция.
Николай Шимановский,
молекулярный фармаколог, к. м. н., профессор, член-корреспондент РАН:
«Разумеется, вырастить настоящее мясо очень и очень непросто. Живая ткань, состоящая из клеток, – сложный материал, имеющий средства защиты от внешних воздействий в виде кожи и иммунитета. В лаборатории клетки растят в статике, а в теле животного ткани находятся в движении.
Если исследования продолжатся, ученые научатся контролировать степень жирности мяса, улучшать его вкусовые характеристики. Пока полученное в лабораторных условиях мясо не может жить в нестерильной среде. Оно «погибнет», испортится, как только попадет на обычный кухонный стол. Наша задача в перспективе 2–3 лет – выделить клетки роста, наиболее устойчивые к внешней среде. Сейчас, когда мы нарушаем стерильность, клетки останавливаются в росте или умирают. Пробирку в нестерильных условиях можно открыть всего несколько раз. В целом же культивируемое мясо способно улучшить мясоперерабатывающую отрасль, сделав ее более чистой и гуманной. На пищевых предприятиях можно будет открыть специальные цеха, где в СО2-инкубаторах воспроизводить натуральное стерильное мясо, способное стать основным сырьем для промышленной переработки».
Наталья Смирнова
