Welke methoden voor het produceren van kunstvlees worden door wetenschappers voorgesteld om de voedselcrisis te verslaan
Ben je dol op rossige kebabs, sappige biefstukken en aromatische hete schnitzels? We hebben twee nieuws voor je. Het slechte nieuws is dat er in de nabije toekomst niet genoeg vlees voor iedereen zal zijn. Tegenwoordig worden jaarlijks meer dan 66 miljard dieren door de mensheid gegeten.
Voedsel van de toekomst: sorry voor de vogel …
Hoeveel dieren zijn er nodig om de mensheid gedurende het jaar te voeden:
Foto: kp.ru
Te oordelen naar de dynamiek in de komende 30-50 jaar, om hongerige monden te voeden, moet dit cijfer worden verdubbeld, omdat het nodig is om te voldoen aan de eetlust van ontwikkelingslanden, waar een bevolkingsexplosie plaatsvindt. Toen de Chinezen onder Mao Zedong aan een mooie toekomst bouwden, kregen ze gemiddeld 4 kilo vlees per persoon per jaar (ongeveer 11 gram per dag). Tegenwoordig braadt, kookt en stooft elk van de 1 miljard 379 miljoen inwoners van het Hemelse Rijk gemiddeld 55 kilo vlees per jaar. Maar er is ook de bevolking van India, die de Chinese kameraden praktisch in aantal heeft ingehaald. En ze dromen er allemaal van om de consumptie van lekkernijen in te halen in Amerika (de Yankees consumeren gemiddeld 120 kg vlees per jaar) of Rusland (73 kilo).
Iemand op de planeet zal echter nog steeds de riem moeten aantrekken. Volgens wetenschappers, als ze op een broederlijke manier worden verdeeld, zullen de hulpbronnen van de aarde slechts voldoende zijn om 40 kilo vlees te produceren voor elk van de 7 miljard mensen die de aarde bewonen. Maar tegen 2060 zal de wereldbevolking met een kwart groeien - tot 9,5 miljard!
Promotie video:
Er is echter goed nieuws voor enthousiaste vleeseters. Wetenschappers hebben geleerd hoe ze vlees kunnen verbouwen uit een reageerbuis, wat op geen enkele manier onderdoet voor natuurlijk vlees wat betreft smaak en nutritionele eigenschappen.
Hoe kunstvlees wordt gemaakt
De komende voedselcrisis probeert te anticiperen op veel ontwikkelaars van kunstvlees.
De meeste producenten kiezen ervoor om kunstvlees te verbouwen uit dierlijke stamcellen. Dit is natuurlijk een meer humane manier om eiwitten te produceren dan de traditionele vleesproductie. Maar er zal tenminste één dier moeten worden geofferd. Idealiter ziet het er zo uit: een koe of een big wordt verzorgd en verzorgd, op ecologisch schone weiden gehouden en krijgt selectief voer. Dit wordt gedaan om elite en puur vlees op cellulair niveau te krijgen, daarna wordt het dier “geofferd”. De stamcellen zullen het materiaal worden voor het kweken van honderden tonnen spiermassa in speciale bioreactoren. De cellen worden in een warme voedingsoplossing geplaatst, waar ze zich zeer snel vermenigvuldigen tot ze veranderen in een soort gehaktbrokjes.
De technologieën van verschillende bedrijven verschillen alleen in nuances. Het Amerikaanse bedrijf Memphis Meats maakt bijvoorbeeld eenden- en kippenvlees in bioreactoren, waarbij cellen worden gekweekt uit het embryonale serum van kuikens. De Israëlische startup SuperMeat vertrouwde op het kweken van kippenlevers. Overigens ontving SuperMeat, samen met twee andere Israëlische laboratoria, een serieus contract van de Chinese regering. De autoriteiten van het Hemelse Rijk hebben de ontwikkeling van biochemici zo "geproefd" dat ze 300 miljoen hebben geïnvesteerd in de ontwikkeling van Israëlische technologieën voor de productie van kunstvlees. Maar 300 miljoen zijn nog steeds bloemen.
Foto: kp.ru
De winnaars van de "vleesrace" zullen een prijs van 729 miljard dollar bezuinigen - dit bedrag wordt geschat op het volume van de wereldmarkt voor vleesproductie. Maar alle makers van varkensvlees, kip en andere "Frankensteins" worden geconfronteerd met een onsmakelijk probleem. Het resulterende eiwitvoedsel smaakt in de verste verte naar natuurlijk vlees. Feit is dat, hoewel in bioreactoren dezelfde omstandigheden worden nagebootst als in het lichaam van een levend wezen, kweekvlees poreus en elastisch blijkt te zijn.
Het probleem lijkt te zijn opgelost door een startup genaamd Impossible Foods, die qua smaak de grootste authenticiteit heeft bereikt. Dit is vooral verrassend aangezien ze hun "rundvlees" niet maken van dierlijke cellen, maar van plantaardig materiaal. Maar de oprichter van het bedrijf, hoogleraar biochemie, Patrick Brown, redeneerde als volgt: echt vlees is erg moeilijk om uit cellen te groeien, omdat het een heel complex weefsel is. Het bestaat uit tienduizenden spiervezels, bloedvaten, zenuwen, vetlagen en bindweefsel. Het is veel gemakkelijker om deze complexe materie af te breken in chemische elementen en vervolgens te proberen deze samen te stellen uit grondstoffen van plantaardige oorsprong. Grote mensen geloofden in het project:Onder de investeerders bevinden zich de rijkste man ter wereld Bill Gates en de rijkste zakenman van Azië, de Hongkongse zakenman Li Kashin. Biochemici bij Impossible Foods hebben 5 jaar en 80 miljoen dollar besteed aan het afbreken van de smaak van rundvlees in moleculen. Ze onderzochten waarom rauw vlees zo goed als smaakloos is, maar als je het in een koekenpan doet, wordt de keuken meteen gevuld met verleidelijke geuren. Waarom sist een stuk kalfsvlees in de pan? Vanwege wat het van kleur verandert na een warmtebehandeling. Wat zijn de stoffen die de kenmerkende geur creëren?Waarom sist een stuk kalfsvlees in de pan? Vanwege wat het van kleur verandert na een warmtebehandeling. Wat zijn de stoffen die de kenmerkende geur creëren?Waarom sist een stuk kalfsvlees in de pan? Vanwege wat het van kleur verandert na een warmtebehandeling. Wat zijn de stoffen die de kenmerkende geur creëren?
Foto: kp.ru
Uiteindelijk bleek dat het belangrijkste ingrediënt dat het vlees smaak en textuur geeft, edelstenen zijn. Deze verbindingen maken deel uit van hemoglobine. Hemes bevat een ijzeratoom en dankzij dit kan het bloed worden verzadigd met zuurstof. Spiervezels zijn bijzonder rijk aan deze verbindingen. Dit zijn een soort bouwstenen waaruit een levend organisme is opgebouwd. Edelstenen komen niet alleen voor in levende organismen, maar ook in planten. Bijvoorbeeld in sojabonen. Het is waar dat het percentage hemes in plantenweefsels duizenden keren lager is dan in dierlijke weefsels. Biochemici hebben echter een redelijk goedkope manier gevonden om het "geheime ingrediënt" uit soja te synthetiseren. Deze plant bevat leghemoglobine - complexe eiwitten die ook het vermogen hebben om zuurstof te binden en een grote structurele gelijkenis hebben met hemoglobine. Wetenschappers schrijven dit toe aan een gemeenschappelijke evolutionaire oorsprong. Het probleem was dat om zoveel heem te produceren, dat in één kilogram spierweefsel zit, er zoveel soja nodig is dat de productie verre van winstgevend is.
Foto: kp.ru
Patrick Brown en zijn collega's wisten dit probleem echter te overwinnen door een oplossing te lenen van de brouwers. Ze gebruikten hetzelfde fermentatieproces dat een goddelijke schuimige drank oplevert. De genen die verantwoordelijk zijn voor de productie van leghemoglobine in soja hebben de giststam Pichia pastoris "geplant", die in de biotechnologie wordt gebruikt om eiwitten te synthetiseren. De resulterende massa werd gevoed met een voedingsoplossing en heem werd al in industriële volumes bij de uitlaat verkregen.
Bovendien hebben ze de geur van vlees gereconstrueerd met plantaardige analogen.
"Het is niet moeilijk om de juiste geur te creëren, je hoeft alleen maar te weten in welke verhoudingen je de chemicaliën moet mengen", zegt Stacey Simonic, een chemicus aan de Universiteit van Oregon.
Voedsel van de toekomst: nu te koop
Sinds 2016 is kunstrundvlees zijn triomfantelijke opmars begonnen door de Amerikaanse horeca. Het kan worden geproefd in New York, Las Vegas, San Francisco, Los Angeles en Texas. Eerder dit jaar opende Impossible Foods een laboratorium om zijn rundvlees op industriële schaal te produceren. De onderneming is in staat om 454.000 kg kunstvlees per maand te synthetiseren. Dat is volgens Patrick Brown genoeg om 1.000 restaurants van nepburgers te voorzien. Hij is er zeker van dat er geen einde zal komen aan degenen die de nieuwsgierigheid willen proberen. Volgens foodies is het enige verschil dat hamburgers van Impossible Foods $ 12 kosten - tweemaal de prijs van gewone hamburgers.
Hoe zorg je ervoor dat mensen met een gezond verstand en een sterk geheugen twee keer zoveel betalen voor een burger? Het systeem van argumenten van fabrikanten ziet er nogal samenhangend uit. Ze doen een beroep op de helderste menselijke gevoelens.
- Als iemand een hamburger van synthetisch eiwit koopt, begaat hij een nobele daad - hij helpt de samenleving! - zegt Patrick Brown, een expert in moleculaire biologie. - Om een kilo vlees te maken, hebben we 20 keer minder landbouwgrond en 4 keer minder water nodig. Tegelijkertijd wordt de uitstoot van broeikasgassen 8 keer verminderd.
Hoe koeien de lucht bederven
- Het lijkt erop, welke relatie hebben koeien met de wereldwijde klimaatverandering. Maar wetenschappers hebben berekend dat een koe elke dag ongeveer 15-20 kilo gras eet.
- Tijdens de verwerking van deze groene massa geeft het spijsverteringssysteem van het dier dagelijks 500 liter methaan af.
- Over het algemeen stoot de vleesindustrie 18 procent van de door de mens geproduceerde broeikasgassen in de atmosfeer uit. Luchtvervuiling en wegvervoer op ongeveer dezelfde manier.
Een andere pionier van de beweging, de Nederlandse biochemicus Mark Post van de Universiteit van Maastricht, zet ook het bewustzijn onder druk. Hij was het die in 2013 aan het publiek de eerste kotelet ter wereld presenteerde die was gekweekt uit dierlijke stamcellen.
“Ik denk dat de overheid over 25 jaar traditionele vleesproducenten zal dwingen een milieubelasting te betalen”, zegt de Nederlandse hoogleraar. - Ongeveer hetzelfde gebeurt in de auto-industrie. Zo heeft Duitsland de productie van auto's met verbrandingsmotor vanaf 2030 verboden. Dit maakt de weg vrij voor groenere elektrische voertuigen. Ik geloof dat de kinderen van vandaag de dag zullen meemaken dat het verboden zal worden om dieren te fokken voor de slacht. Dit zal gebeuren over 50-60 jaar. Maar zelfs nu kan traditioneel vlees worden verkocht met de inscriptie op de verpakking: "Tijdens de productie van dit product leed en werd een dier gedood."
Foto: kp.ru
Welke andere alternatieve manieren van voedselproductie ontwikkelen zich in de wereld?
Eiwit van bacteriën
Deze methode is uitgevonden door Finse wetenschappers van de Lappeenranta University of Technology en het VTT Technical Research Center. Het is gebaseerd op de kweek van speciale waterstofbacteriën in een biologische reactor. Dit zijn micro-organismen die koolstof gebruiken als bouwmateriaal voor cellen. Het zit vol met atmosferische kooldioxide. Om koolstof te assimileren, hebben waterstofbacteriën een energiebron nodig: moleculaire waterstof (het is geen toeval dat ze naar dit chemische element zijn vernoemd). Maar hij ligt niet meer op de weg. Maar het wordt gevormd in een bioreactor, waar water, onder invloed van elektriciteit, ontleedt in zuurstof en waterstof, zo geliefd bij deze bacteriën. Als resultaat begint de celmassa te groeien en wordt er een voedingsbodem gevormd in het apparaat. Vervolgens wordt de oplossing gefilterd, gedroogd en geserveerd als een wit poeder.
BTW
Zonder het te vermoeden eet elke persoon in zijn leven gemiddeld 5 kilo insecten, berekende entomoloog Oleg Borodin, universitair hoofddocent van de afdeling Zoölogie, Faculteit Biologie, Wit-Russische Staatsuniversiteit. Larven, bladluizen, kevers en wormen komen voornamelijk samen met fruit en groenten ons lichaam binnen.
Wil je een shitburger?
De Japanse wetenschapper Mitsuyuki Ikeda van het laboratorium van Okayama nam dit stinkende wetenschappelijke onderwerp op. Hij slaagde erin vlees te synthetiseren uit menselijk afval. In eerste instantie in opdracht van een rioolbedrijf in Tokio studeerde hij stedelijk afvalbeheer. In het rioolslib vond Ikeda bij onderzoek bacteriën die uitwerpselen omzetten in eiwit. Ikeda isoleerde pure proteïne uit de bruine massa, op smaak gebracht met kleurstoffen en smaakstoffen en kreeg een ander soort kunstvlees van het "secundaire product", geprezen door Vladimir Voinovich. De Japanners noemden het een shitburger. De voedingswaarde is 63% eiwit, 25% koolhydraten, 3% vet en 9% mineralen.
Foto: kp.ru
YAROSLAV KOROBATOV
