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

Интересно, что обработанные клетки Fusarium venenatum имеют морфологию, сходную с мышечными клетками животных: они нитевидные с высоким отношением длины к диаметру. Это делает их очень удобными для изготовления различных заменителей мяса. В линейку Quorn входят самые разные вегетарианские блюда быстрого приготовления: наггетсы, тефтели, паштеты, ветчина, котлеты для бургеров, имитации эскалопов и стейков, пироги. Они не содержат животных жиров или холестерина и за счет смешивания грибной основы с белковым связующим имеют текстуру, похожую на мясо птицы.

Другой перспективный проект, связанный с грибной едой, родом из Финляндии (Скандинавия, как можно заметить, славится микробными стартапами). На сей раз, однако, это не альтернативное мясо, а заменитель яиц. Компания Onego Bio производит биоальбумин (Bioalbumen) – рекомбинантный яичный белок, синтезируемый генетически измененными грибами Trichoderma reesei. Грибы здесь выступают в роли фабрик, ученые лишь встраивают в них нужный ген, который берут у кур[106]. Авторы сравнивают процесс производства с приготовлением пива: грибы растят на смеси воды, сахара и минеральных веществ. Из биомассы после отделения ультрафильтрацией и очистки получают белковый порошок, аналогичный куриному альбумину, который можно использовать вместо яичного в выпечке и при изготовлении лапши[107].

Высшие грибы тоже часто становятся главным ингредиентом в продуктах, имитирующих мясное филе. Но в ход здесь идут не плодовые тела, которые мы обычно собираем в лесу и жарим с картошкой, а подземная часть – грибница, она же мицелий. На базе мицелия, например, делает свои продукты Meati Foods из США.

Культивируемое мясо

Люди уже давно задумывались о технологии, которая позволила бы отказаться от выращивания и забоя животных, сохранив при этом возможность есть мясные деликатесы. В 1931 г. Уинстон Черчилль говорил: «Нам следует отойти от нелепости выращивания целой курицы на убой с целью съесть только грудку и крылья и выращивать это отдельно в подходящей среде». Прошли какие-то 90 лет, и его пожелание претворилось в жизнь: мы научились выращивать животные ткани в искусственных условиях сами, без животных, используя отдельно взятые линии клеток.

Путь «мяса из пробирки» к прилавку был тем не менее тернист. Ученые, которые пытались вырастить мышечную ткань из отдельных клеточных культур, добились успеха далеко не сразу. От первых мышечных фибрилл в чашке Петри в 1971 г. мы пришли сперва к съедобному филе из клеток золотой рыбки в 2002 г., еще через год – к стейку из стволовых клеток лягушки, а в 2013 г. в Лондоне был продемонстрирован широкой общественности первый бургер с выращенной котлетой. Стоил он, кстати, 215 000 фунтов[108]. Цена говорила сама за себя – казалось, что новое мясо появится на рынке очень нескоро, а если и появится, то не сможет потеснить традиционное. Однако прошло 12 лет – на дворе 2026 г., а мясо из лаборатории уже можно попробовать в ресторане.

Но отвлечемся на минуту от триумфального шествия лабораторных стейков и остановимся на том, как это самое культивируемое мясо получают.

Для начала, чтобы кусок мяса было из чего вырастить, нужно раздобыть клетки, способные быстро размножаться и формировать подобие мышцы. Это могут быть эмбриональные стволовые клетки, миосателлиты – взрослые стволовые клетки мышечной ткани или миобласты – молодые мышечные клетки. К мышечным клеткам могут также добавляться другие, например жировые – адипоциты. Это делается с целью улучшения вкуса конечного продукта. Получением и производством клеточных линий для культивирования «мяса в пробирке» сегодня занимаются отдельные компании, уже сейчас формируются целые банки клеток для отрасли.

Конечно, эти клеточные образцы все равно приходится брать у животных. Но отбор клеток не идет ни в какое сравнение с забоем. Если при производстве обычной говядины корова превращается в тушу и отправляется в морозильник, то для производства культивированного мяса у нее с обезболиванием отбирают кусочек биоматериала размером с горошину черного перца, и этого хватает, чтобы сделать 80 000 котлет[109].

Далее – для роста и адекватного развития клеточных культур надо создать подходящую питательную среду, содержащую различные факторы роста, обычно синтезируемые в живом организме. Когда технология только набирала обороты, лучшей средой для животных клеток служила эмбриональная телячья или лошадиная сыворотка. Но постепенно от нее начали отказываться в пользу растительных или грибных[110] заменителей, чтобы производство мясных альтернатив не зависело от животноводства.

Кроме среды, чтобы собраться в мышцу вне коровы, клеткам может требоваться каркас, на котором они будут расти. В искусственных условиях стволовым клеткам, которые еще не определились со своей функцией, тяжело сформировать полноценную мышечную ткань. К тому же в «культивируемых» стейках, если это не предусмотрено разработчиками, нет сосудов, доставляющих к клеткам питательные вещества, поэтому они не могут быть многослойными. Одним из вариантов преодоления этих препятствий стало использование органических сетей, служащих клеткам поддержкой. Такие каркасы могут быть из коллагена, целлюлозы или хитозана[111]. А источниками для них служат растения, водоросли и грибы.

Рис. 20. Процесс получения «мяса из пробирки»

Наконец, хорошее мясо не получится в крошечной пластиковой чашке; ее нужно заменить на биореактор – емкость, в которой будет происходить выращивание (рис. 20). В нем среда сможет равномерно перемешиваться, омывая растущую культуру, а к клеткам станут вовремя доставляться все необходимые компоненты, включая кислород (а продукты жизнедеятельности будут, наоборот, отводиться).

На первый взгляд ничего сложного. Но на самом деле у этого процесса множество подводных камней. Значение имеет все. И качество выбранной культуры, и подбор разнообразных факторов роста, которые нужно вносить в определенной последовательности и с правильной периодичностью, и свойства каркаса – он, например, должен уметь растягиваться, чтобы клетки могли имитировать мышечную работу. Все эти моменты, соединяясь в большой ком проблем, долгое время заставляли биологов буксовать на одном месте, а если мясо и получалось, оно было очень дорогим. Очаковский комбинат в 2019 г. объявил, что создал в лаборатории фарш для полуфабрикатов и технология готова к внедрению. Однако на изготовление котлеты весом 40 граммов компания затратила 900 000 рублей[112]. Это никуда не годилось.

Сегодня ситуация, кажется, начала исправляться. Технических трудностей остается все меньше, и на рынке появляются коммерческие стартапы по выращиванию мяса без животных.

В декабре 2020 г. первую «культурную» курятину, при производстве которой не пострадала ни одна курица, одобрили в Сингапуре. Мясо под маркой GOOD Meat производит американская компания Eat Just. Мышечные клетки кур, взятые путем биопсии, растят на специальной среде, после чего добавляют к ним смесь из белков, аминокислот, углеводов и солей.

Чуть позже GOOD Meat, вместе с коллегами UPSIDE Foods, дебютировала в ресторанах США, что вызвало в СМИ небывалый ажиотаж. А в январе 2024 г.