Культ мяса: ученые Университета ИТМО вырастят культивированное мясо

Печать

Культ мяса: ученые Университета ИТМО вырастят культивированное мясо

Ученые Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики работают над созданием культивированного животного белка, или искусственного мяса.


Гамбургер с искусственной котлетой


«Через пятьдесят лет мы не будем абсурдно выращивать целого цыпленка, чтобы есть только грудки или крылышки, а будем выращивать эти части отдельно в подходящей среде», – так сказал Уинстон Черчилль еще в 1930 году. Но первые серьезные исследования на тему выращивания мяса в лаборатории появились только в начале двухтысячных.


В 2004 году Джейсон Гаверик Матени создал компанию «Новый урожай» (англ. New Harvest), финансирующую научные исследования в области использования клеточных культур вместо живых животных для выращивания мяса. Матени заинтересовался культивированным мясом в ходе исследования инфекционных заболеваний в Индии. Для получения степени магистра в области здравоохранения он отправился на птицефабрику в окрестностях Дели, где увидел десятки тысяч накаченных антибиотиками цыплят, живущих на собственном навозе. И это в традиционно вегетарианской Индии! Эта картина настолько засела в мозгу исследователя, что он твердо решил заняться производством мяса из пробирки.


Вернувшись в США, Матени стал изучать жизнеспособность изготовления искусственного мяса в производственных масштабах. Самым серьезным проектом по получению мяса из пробирки на тот момент были эксперименты NASA. Космическое агентство, готовясь к полету на Марс, пыталось найти более совершенные способы долгосрочного питания астронавтов. Три года – а минимум столько займет полет на Марс – употреблять «высушенную» еду из тюбика никуда не годится. Плюс искусственное мясо решило бы проблему с весом на борту.


В 2000 году первый съедобный животный белок был создан из золотой рыбки (goldfish) исследовательским консорциумом NSR / Touro Applied BioScience по заказу NASA. Биоинженер Морис Бенджаминсон из нью-йоркского Колледжа Туро с коллегами поместил филейную часть золотой рыбки размером пять на десять сантиметров в раствор, используемый для выращивания клеток в пробирке. Раствор представлял из себя насыщенную гормонами и питательными веществами кровь «нерожденных телят» – проще говоря, эмбрионов. За неделю кусочек рыбы увеличился на 14%.


Бенджаминсон задался вопросом, насколько выросшая «мертвая ткань» пригодна в пищу. Как писал журнал New Scientist, исследователи вымыли «это», приправили лимоном, чесноком и перцем, обжарили в оливковом масле и понесли на пробу коллегам из соседней лаборатории. Те от блюда отказались, объяснив, что без разрешения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов употреблять это нельзя.


По мнению ученого, многим не понравится есть нечто, полученное таким чудовищным с точки зрения этики способом. Поэтому Бенджаминсон продолжил свои исследования под другим соусом, используя в качестве нового питательного раствора грибной экстракт, – но должного эффекта не достиг.


Джейсон Матени связался со всеми 60 авторами, цитируемыми в исследовании NASA. В итоге он объединился с тремя инженерами-биологами – их исследования были опубликованы в журнале Tissue Engineering в 2005 году и вызвали общественный и научный интерес к «Новому урожаю». Работа Матени, направленная на развитие сельскохозяйственных биотехнологий, была названа The New York Times одной из «идей года», а сам Матени впоследствии получит премию президента Соединенных Штатов как выдающийся молодой ученый.


Первый синтетический кусок мяса был выращен, однако, не «Новым урожаем». В августе 2013 года гамбургер из искусственной говядины, созданный доктором Марком Постом, был съеден на демонстрации для прессы в Лондоне. Ученые из Маастрихтского университета в Нидерландах во главе с Марком Постом взяли стволовые клетки коровы и вырастили из них полоски мышц, которые затем объединили, чтобы приготовить кусок мяса для гамбургера. Изготовил гамбургер из искусственного мяса шеф-повар Ричард МакГэун из ресторана Great House.


В том же 2013 году новым исполнительным директором «Нового урожая» была назначена Иша Датар. Биоинженер индийского происхождения была вдохновлена курсом по мясной науке в Университете Торонто и стала изучать экологические последствия производства животноводческой продукции и возможность производства мяса в пробирке. С появлением Датар фокус компании переместился с искусственно созданного мяса на произведенные с помощью биотехнологий молоко и яйца. Сегодня «Новый урожай», поддерживая и координируя исследовательские лаборатории, продвигает науку о «клеточном сельском хозяйстве» – о том, как вырастить любой продукт – молоко, яйца, рыбу, мясо, фрукты и даже вкус и ароматы – из клеток.


Стейк из пробирки


Разработкой методов выращивания искусственного мяса в пробирке занимаются и в России. В 2006 году академик Российской академии сельхознаук и председатель Мясного совета России Иосиф Рогов подал заявку на патент «Способа получения мясного продукта». Он сумел вырастить экспериментальные полоски говядины из стволовых клеток животного, однако коммерческого интереса к разработке ни государство, ни частные компании не изъявили.


Ученые Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики сделали шаг от стволовых клеток к мышечной ткани. В настоящее время на факультете пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО совместно с международным научно-исследовательским институтом «Биоинженерии» разрабатывается механизм и возможные направления управляемого синтеза в получении биополимеров заданного состава – то есть структурной основы живых организмов. В перспективе эта работа может привести к возможности управляемого синтеза пищевых белков, то есть выращивания мяса в лабораторных условиях.
Мясо – это мышцы животных. Технология производства искусственного мяса состоит из получения мышечных клеток животных и применения белка, который позволяет клеткам делиться, создавая большие куски плоти. По словам профессора факультета пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО Александра Ишевского, получение исходных клеток от животных необходимо лишь один раз, после чего клетки продолжают культивировать себя самостоятельно.


При наличии неограниченного запаса питательных веществ и пространства для роста одна клетка за три месяца может пережить до 75 циклов деления. За это время она произведет такое количество мышечной ткани, которой хватит, чтобы приготовить 20 трлн наггетсов. Но, по признанию Ишевского, в настоящее время невозможно смоделировать условия естественного роста живой ткани, чтобы в единой системе осуществлялось и кислородоснабжение, и подпитка микро- и макроэлементами. Суммарно эти процессы заставляют клетку делиться, и происходит естественный рост мышечной ткани. В лабораторных условиях из-за нехватки питательных веществ и кислорода ткани начинают погибать, как только достигают значительных объемов.


К тому же аминокислотный состав, который определяет пищевую, биологическую ценность и реальную стоимость мяса, различается в зависимости от конкретной части туши. Природа предусмотрела более короткий состав пептидной цепочки для тех мышц животного, которые напрягаются чаще и сильнее. В лабораторных условиях пока невозможно смоделировать условия движения и условия покоя синтезируемой мышечной материи. Заграничные коллеги пытаются сымитировать мускульную работу, сжимая и растягивая клетки на микротренажерах или посредством слабых электрических разрядов.


Достижением сегодняшнего дня для ученых ИТМО является подтверждение возможности построить из различных аминокислот цепочки пептидов. «А создание в лабораторных условиях искусственного мяса как продукта, готового к потреблению, – это вопрос минимум ближайших 20–25 лет исследований», – считает Александр Ишевский.


На данном этапе исследований в Университете ИТМО была создана биополимерная съедобная пленка, которая может использоваться в качестве покрытия и защиты пищевых продуктов. С помощью полимерного покрытия можно будет продлить сроки годности продуктов почти в два раза. При этом такое покрытие легко смывается водой и является съедобным, то есть усваивается организмом.


Также Санкт-Петербургским университетом информационных технологий, механики и оптики разработаны системы структурного питания – смеси для спортивного питания, функциональные продукты с заданными свойствами. Функциональность определяется назначением продукта. К примеру, один из разработанных Университетом ИТМО чаев понижает артериальное давление, другой – нормализует работу кишечника, третий – улучшает состояние печени и желчного пузыря.


«Наши продукты выполнены из натуральных компонентов, сбалансированы по аминокислотному составу, по микроэлементам, и самое главное – они сохраняют все вкусовые характеристики. Если потребитель покупает смесь для приготовления гаспачо, то он получает гаспачо, если готовит мясной суп – получает суп с настоящим мясом. Кроме того, у них низкий гликемический индекс, так что эти смеси идеально подходят для диабетиков», – говорит Александр Ишевский.


Через 30–40 лет население планеты увеличится до десяти млрд, и к тому времени свинина и говядина станут предметом роскоши. По данным Всемирной организации здравоохранения ООН, спрос на мясо к 2050 году удвоится, а планета не сможет обеспечить достаточное количество животноводческих ферм кормом и водой. Это значит, что человечеству придется урезать потребление обычного мяса. Искусственное мясо может стать достойной альтернативой. Оно не только решит продовольственную проблему, но и положит конец негуманному обращению с сельскохозяйственными животными. Кроме того, для производства культивированного мяса потребуется меньше земли, воды, удобрений и пестицидов, а значит, меньше вреда будет причинено экологии.


Источник: saint-petersburg.ru

11.11.2018
727
Напишите комментарий
Внимание! Чтобы принять участие в обсуждении требуется авторизоваться

Статьи партнеров

Тимур Сергеев, специалист по кормлению ООО «Провими» Все в мире стремится к порядку. Как докосмический хаос, который со временем образовал вселенную с ее галактиками и сол...

13.10.2021
295

Сокращение затрат на корма является ключевой задачей в снижении себестоимости готовой продукции (молока, мяса, яиц и т.д.). Общемировая практика показывает, что за счёт грамотног...

27.08.2021
2218

Автор: Максим Федотов, технический специалист Cargill в области птицеводства В последние годы ситуация на мировом рынке сырья и кормовых ингредиентов крайне нестабильна: ц...

16.08.2021
3361

Alina Uhlenkamp (Алина Уленкамп), менеджер по продуктам компании Biochem, Германия Рентабельность в птицеводстве зависит от нескольких факторов. Несмотря на то, что стоим...

26.07.2021
6103

Владимир Минков, ведущий ветеринарный врач, ООО «Провими» («Каргилл»). Болезнь Ньюкасла (НБ) – заболевание, о котором знает или, как минимум, слышал любой специалист, связ...

09.07.2021
9003

Зевакова В.К., руководитель технического отдела по птицеводству, «Каргилл» Птицеводство вносит существенный вклад в обеспечение человечества протеином и является одной из ...

20.06.2021
11868

Д-р Бернхард Ландвер, старший специалист по кормлению компании Biochem Бетаин (триметиглицин) обычно используется в качестве альтернативного донора метильных групп для зам...

24.05.2021
22420

Дэвид Харрингтон, руководитель отдела птицеводства, Delacon Biotechnik GmbH, Австрия. www.delacon.com [ http://www.delacon.com ] С ростом населения планеты возрастает и п...

13.05.2021
19124

А.Б. Гущева-Митропольская, Технический специалист ООО «Эвоник Химия» Н.А. Дзядзько, Технический специалист Evonik Operations GmbH По материалам AMINOTec, Edition 1, Novembe...

22.04.2021
22386

В. А. Афанасенко, технический специалист по птицеводству компании Каргилл Прибыль может и не единственная, но точно неизменная цель любого бизнеса, в том числе и в мясном ...

20.04.2021
21178

Микотоксины являются одними из наиболее важных стрессовых факторов, вызываемых кормлением, которые влияют на продуктивность птицы. Негативные последствия от микотоксикозов весьма...

31.03.2021
21215

Статьи о птицеводстве

Сальмонеллез – одна из самых острых проблем птицеводства. Болезнь наносит значительный ущерб фермерским хозяйствам, легко передается людям и сельскохозяйственным и промысловым жи...

26.10.2021
28

Вячеслав Щербатов, доктор сельскохозяйственных наук Ольга Шкуро, Артём Шкуро, Джамил Тори, Кубанский ГАУ им. И.Т. Трубилина В России наиболее инновационная отрасль сел...

21.10.2021
61

Елена Епимахова, доктор сельскохозяйственных наук Дмитрий Карягин, кандидат сельскохозяйственных наук Ставропольский ГАУ Терморегуляция — способность живого существа с...

11.10.2021
100

Ирина Салеева, доктор сельскохозяйственных наук Евгения Журавчук, ВНИТИП Александр Иванов, кандидат сельскохозяйственных наук, главный зоотехник СГЦ ППЗ «Смена» Известно...

30.09.2021
129

Таисия Петрукович, кандидат сельскохозяйственных наук ВГАВМ Скороспелость бройлеров можно повысить, используя современные методы генетики и селекции, нормирования рационов...

20.09.2021
134

Анна Ташкина, Санкт-Петербургский ГАУ Регулярный контроль качества яиц — одно из главных звеньев комплексной системы управления качеством продукции птицеводства. Такой подхо...

10.09.2021
244

Владимир Минков, ведущий ветеринарный врач по птицеводству Компания «Каргилл», торговая марка Provimi® Компания «Каргилл», занимающая лидирующие позиции на российском и ми...

31.08.2021
374

Сергей Енгашев, доктор ветеринарных наук Тамара Околелова, доктор биологических наук Салман Салгереев, кандидат сельскохозяйственных наук Научно-внедренческий центр Агровет...

20.08.2021
345

Александра Левшенюк,  Николай Кузнецов, кандидат ветеринарных наук Гродненский ГАУ Проблема, с которой нередко сталкиваются птицеводы, — микозная инвазия поголовья. ...

10.08.2021
486