Невероятно, но... мясо — пища будущего

В стремлении утолить свою вечную тягу люди приручили животных, и за тысячи лет превратили их в живые фабрики, производящие треть потребляемых нами белков. Пастбища занимают больше четверти площади суши. В 2018 году, когда население Земли превысило 7,5 млрд человек, поголовье крупного рогатого скота составило без малого миллиард. Добавьте сюда 769 млн свиней и не менее 50 млрд кур – биосфере тяжело дается такая нагрузка. По данным на 2010 год, эта деятельность привела к поступлению в атмосферу парниковых газов на 8,1 млрд т в CO₂-эквиваленте, что составляет 20% всех искусственных выбросов.

В таких обстоятельствах отказ от мяса выглядит не чудачеством, а ответственным отношением к будущему*. Благо возможностей для полноценного питания без использования животных появилось уже предостаточно. На это указывает и статистика: в 2018 году в США рынок традиционной мясной продукции, составляющий порядка 30 млрд долл., практически не вырос. Зато пока еще довольно узкая (1,4 млрд) ниша «искусственного мяса» увеличилась почти на четверть. В разработку таких технологий вкладываются серьезные инвестиционные группы и богатые звезды, включая Билла Гейтса, Серену Уильямс и Леонардо Ди Каприо. Да и компаний, работающих над такими проектами, тоже набралось немало.

Daiya Foods производит мягкие сыры на основе гороха, Good Catch изготавливает «тунца» из белков бобовых, Beyond Meat продает «курятину», «свиные» сосиски и «говяжьи» стейки, имитированные сложной смесью растительных продуктов. Однако настоящим прорывом оказалась технология калифорнийской компании Impossible Foods. Работа над ней началась еще в 2011-м, в 2016 году была представлена первая котлета для гамбургеров из «растительного мяса», а уже в 2019-м новая версия Impossible Burger 2.0 стала главной сенсацией выставки CES в Лас-Вегасе. Но прежде разработчикам во главе с основателем компании Пэтом Брауном пришлось разобраться в том, что же делает мясо мясом. «После долгих поисков нам удалось выяснить, что главную роль в этом играет одна-единственная молекула, гем», – заявил глава Impossible Foods.

Гемы – сложные органические соединения, в центре структуры которых на четырех атомах азота, словно на пружинах, подвешен атом железа. Он легко меняет степени окисления и служит удобным инструментом для проведения окислительно-восстановительных реакций у всех известных живых организмов. Гемом вооружен гемоглобин – белок, переносящий кислород и углекислый газ по нашему телу. В мясе – после того как тушу животного обескровили – его почти не остается. Однако мышечные клетки полны миоглобином, который предоставляет им оперативный запас кислорода. Миоглобин также содержит гем, и именно он придает мясу розовый цвет и характерный запах.

Задача сделать растительный продукт «мясным» свелась к тому, чтобы заполнить его нужным количеством гема. По счастью, эту группу содержат многие растительные белки, и ученые имели возможность провести поиск «широкой сетью». В итоге они остановились на легоглобине, который окрашивает красным клубеньки бобовых. В их корнях он играет, по сути, ту же роль, что и миоглобин в мышцах, обеспечивая быстрое снабжение кислородом. Правда, потребителями его выступают живущие тут же симбиотические бактерии, дающие бобовым редчайшую для растений способность использовать азот напрямую из атмосферы, а не из растворенных минералов.

Первую дегустацию ученые провели сами: «Мы смешали легоглобин с растительными белками, жирами и прочими обычными ингредиентами, и он превратил типичный скучный вегетарианский бургер в... обычное мясо», – вспоминает об этом Браун. Для получения легоглобина можно было бы использовать такое распространенное бобовое растение, как соя. Однако ученые нашли более эффективную «живую фабрику», перенеся нужный ген в клетки дрожжей. Не были забыты и клинические исследования безопасности. В одном эксперименте крысам скармливали в сотню раз больше легоглобина, нежели все, что сумеет проглотить даже самый активный потребитель вегетарианских гамбургеров, – и никаких опасных эффектов обнаружено не было. В 2014 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) признало продукт безопасным, и в 2016-м он появился в магазинах США.

Вегетарианские бургеры стали предлагать рестораны сети Momofuku, а с 2017-го их можно встретить и в заведениях с мишленовскими звездами. В Калифорнии запущено производство мощностью до 4,5 т готового продукта в месяц. Новый рецепт Impossible Burger 2.0 стал более сбалансированным и питательным: пшеничные белки заменены соевыми, повышенное содержание подсолнечного масла позволило закладывать меньше насыщенных жиров из кокосового. Но главное, продукт стал уже неотличим на вкус от настоящего мясного. Особенно впечатляет возможность делать из него котлеты разной степени прожарки, с розовой «кровавой» серединкой. С апреля 2019 года новый растительный воппер начал появляться в меню Burger King, а разработчики Impossible Foods нацелились уже на главную мясную святыню.

Глава компании Пэт Браун признает, что продукт этот имеет особое, символическое значение. Однако и сымитировать его непросто: стейк – это не только вкус и запах, но и особая структура, и текстура. Как именно в Impossible Foods собираются этого добиться, ученые пока не разглашают. Например, их конкуренты из Beyond Meat используют для этого сложную последовательность операций с растительными белками, то высушивая, то разогревая, то перемешивая их, чтобы добиться получения волокнистых структур. Еще ближе к заветной цели подошли в стартапе Aleph Farms: в 2018 году его разработчики продемонстрировали «прототип» стейка из искусственного мяса.

Эти продукты уже не растительные – но и животными их не назовешь. Образцы тканей забирали у коров, в лаборатории из них выращивали клетки разных типов (мышечные, жировые, сосудистые и т. п.) и уже из этих «заготовок» с помощью 3D-принтера воспроизводили структуру мяса. Выглядит сложно, однако разработчики отмечают, что на производство понадобилось лишь около трех недель – против пары лет, необходимых для выращивания животного, – и уверены, что через несколько лет им удастся довести технологию до стадии промышленного применения. Такой подход считается особенно перспективным для создания полноценных заменителей обычного мяса.

Искусственно выращиваемыми культурами клеток сегодня уже никого не удивишь. Первый образец такого «мяса» был продемонстрирован нидерландскими биологами еще в 2013 году и обошелся в 300 тыс. долл. Неудивительно, что разработчики Aleph Farms хвастаются большими перспективами: стоимость их продукта уже доведена до 50 долл. за стандартных размеров стейк. Однако важнейшие барьеры на пути мяса «из пробирки» остаются непреодоленными и здесь. Во-первых, самые крупные из существующих клеточных реакторов способны вместить не более пары десятков тонн биомассы, и для настоящего массового производства понадобится масштабировать их на порядок. Во-вторых, питательная среда для клеток представляет собой сложный коктейль из аминокислот, сахаров и сыворотки животной крови, от которой тоже необходимо как-то избавиться.

Но главным препятствием на пути мяса «из пробирки» могут оказаться сами мясоеды. По данным опросов, лишь около половины покупателей согласны попробовать искусственные продукты – а тех, кто готов заменить ими обычное мясо, еще меньше. С этой точки зрения успех Impossible Foods имеет особое значение. Пускай компания еще не может похвастаться полноценными имитациями стейков, но ее котлеты и сосиски уже практически неотличимы от настоящих и быстро входят в моду. А мода – мощный стимул для перехода к чему-то новому. Тем более что отказываться от любимого вкуса уже не придется.

* Заметим, что некоторые виды чисто растительной диеты в пересчете на то же число калорий ведут к выбросу даже большего количества парниковых газов, нежели животноводство, требуют больше воды и быстрее истощают земельные ресурсы. Особенно вредным с этой точки зрения считается фрукторианство.