От пробирки до кастрюли: Как ученые разрабатывают продукты, которые мы едим каждый день - Анастасия Волчок

В Norferm предполагали, что основным рынком для их продукта станет быстро растущая в стране индустрия рыбного хозяйства. К сожалению, ожидания не оправдались, и в 2006 г. проект пришлось свернуть из-за конкуренции с рыбной мукой – одним из самых популярных источников белка в кормопроизводстве.

Позднее опытом Norferm, пусть и не до конца успешным, вдохновилась американская Calysta. Она купила технологию у своих коллег и в 2016 г. открыла новый экспериментальный завод по производству белка FeedKind (также кормового) в Великобритании. Инициативу поддержала Cargill, одна из крупнейших в мире сельскохозяйственных торговых групп. В США с ее участием для получения белков FeedKind было открыто уже промышленное предприятие NouriTech. А в 2022 г. Calysta объединилась с кормовым гигантом Adisseo для постройки завода в Саудовской Аравии.

Почти одновременно с американцами датская компания Unibio в 2016 г. открыла в Калуннборге пилотный завод по производству кормового протеина из природного газа. Свои фирменные биореакторы датчане назвали U-Loop, а их продукт Uniprotein – тоже гранулы красновато-коричневого цвета.

С недавних пор Unibio пробует выйти на российский рынок. В 2021 г. она начала сотрудничество с компанией Protelux, которая заявляла об открытии нового завода в Ленинградской области. Планы по масштабированию у Protelux были глобальные, но пока о проекте ничего не слышно. Есть в России и другие инициативы: НТПК «Метаника» в Севастополе[102], «Гипробиосинтез» и «Акрон» в Москве. Вера в коммерческий успех гаприна и его аналогов среди отечественных энтузиастов только крепнет – цена на газ в России обещает сделать этот бизнес значительно рентабельнее, чем у зарубежных коллег.

Конечно, все перечисленные предприятия, как зарубежные, так и российские, на данный момент занимаются в первую очередь кормами, но нужно понимать, что перепрофилирование подобных заводов в пищевые – лишь вопрос времени. Получить разрешение на поставку новых пищевых ингредиентов гораздо сложнее, чем вывести на рынок новый корм для свиней или рыбы. Проблемой для многих технологий этого типа остается также повышенное содержание в бактериях нуклеиновых кислот. Для человека их употребление в больших концентрациях нежелательно, поскольку может приводить к накоплению мочевой кислоты и образованию камней в почках, поэтому нуклеиновые кислоты нужно разрушать, например нагревом. Но когда процесс производства будет отлажен и доказательная база, говорящая о безопасности продуктов, собрана, эра бактериальной еды неизбежно наступит. Не исключено, что в перспективе многие пищевые бактерии будут улучшены с помощью уже известных нам генетических ножниц.

Уже сейчас на рынке появляются первые бактериальные продукты питания. Финский стартап Solar Foods в 2017 г. прогремел в Европе, заявив, что им была освоена технология производства еды из воздуха. На самом деле Solar Foods разработал способ культивирования почвенных бактерий Xanthobacter с использованием атмосферного углекислого газа и водорода, извлекаемого из воды. Электричество, необходимое для этого процесса, обеспечивается за счет солнечной энергии[103].

В 2023 г. компания зарегистрировала свой белок Solein в Сингапуре, где успешно его продает. Первое коммерческое производство было организовано в Финляндии годом ранее, а в 2024 г. его объемы были значительно увеличены.

Состав «воздушного» белка очень похож на состав сушеной сои или спирулины. Он содержит 65–70% белка, а также немного жира, пищевых волокон, минеральных веществ и витаминов. На вид Solein выглядит как порошок ярко-желтого цвета, а по вкусу напоминает пшеничную муку с ореховыми и сливочными нотками. Его можно добавлять в лапшу, в заменители мяса или в веганское мороженое.

Технология, предложенная Solar Foods, была высоко оценена правительством ЕС, и на ее реализацию потрачены миллионы евро. Сейчас белок Solein проходит лицензирование в Европе, Великобритании и Соединенных Штатах. Кроме того, компания сотрудничает с Европейским космическим агентством с целью создания установок для производства еды в космосе, чтобы снабжать питанием экипажи (у канадских исследователей на этот счет свое мнение – они надеются научиться производить микробный белок, используя в качестве питания для бактерий измельченные астероиды[104], что звучит еще более футуристично), а с недавних пор – разрабатывает искусственный молочный белок бета-лактоглобулин. Получать его планируется также на базе ксантобактерий.

Другие страны не отстают: в США над технологией, подобной Solar Foods, работает компания Air Protein. Отрезать от микробного стейка хочется многим.

Грибы

«– Откусишь с одной стороны – подрастешь, с другой – уменьшишься!

– С одной стороны чего? – подумала Алиса. – С другой стороны чего?

– Гриба, – ответила Гусеница, словно услышав вопрос».

Но где у круглой грибной шляпки та сторона и где другая? Так, вероятно, думают все дети, когда впервые читают о знаменитых приключениях маленькой Алисы, которую в XIX в. выдумал Льюис Кэрролл.

Те грибы, о которых будем говорить мы, никаких шляпок не имеют, что значительно упрощает дело. Зато их точно так же, как волшебный гриб из Страны чудес, можно съесть, хотя рост едока от этого не изменится. И грибы эти – микроскопические.

Вот, например, нитчатые грибы рода Penicillium, того самого, который подарил нам антибиотик пенициллин. Они не производят плодовых тел, но прекрасно проявляют себя в еде – например, придают пикантный вкус сырам рокфор и камамбер, о чем мы еще поговорим. А соевый соус не приготовить без грибов Aspergillus oryzae и Aspergillus sojae. Но главное, что биомасса низших, одноклеточных грибов сама по себе может становиться источником питания. И даже заменять мясо.

Микроскопические грибы хорошо разлагают сложные углеводы – целлюлозу и лигнин, один из компонентов древесины. Их можно выращивать на различных растительных остатках (включая опилки или бумагу), немного обработанных нагревом или купанием в кислоте. Жидкая среда для грибов предпочтительнее: так они накапливают больше белка. В остальном процесс их культивирования похож на выращивание бактерий. Готовые грибы так же выделяют из раствора фильтрованием или с помощью центрифуг, а затем сушат. Кроме аспергиллов и пенициллов для промышленного выращивания часто используют грибы родов Fusarium (F. semitectum, F. venenatum) и Trichoderma (T. harzianum, T. víride).

Белок из грибов на рынке еды присутствует с прошлого века. В 1990-х гг. на прилавках в Европе и в Англии появился микопротеин из Fusarium venenatum. Он лежит в основе продуктов марки Quorn от компании Marlow Foods (сейчас бизнес принадлежит филиппинской Monde Nissin Corporation)[105], а грибную биомассу для него выращивают на глюкозном сиропе, который получают из пшеничного или кукурузного крахмала. Дополнительным источником азота для культуры выступает аммиак, он же контролирует кислотность среды. Когда процесс культивирования окончен, клеточную суспензию подают в специальный реактор, где путем температурной обработки снижают содержание в ней нуклеиновых кислот. Затем культуру нагревают до 90 °C и обезвоживают