اللحوم الاصطناعية. الغذاء في الأنابيب. لحم أنبوبة الاختبار. اللحوم الأنبوبية الاختبارية، اللحوم المخبرية
ويتوقع البروفيسور مارك بوست من جامعة ماستريخت الهولندية، الذي ابتكر أول "همبرغر في المختبر" في العالم، أن تصبح اللحوم المصنعة متاحة تجاريا في غضون خمس سنوات.تم طهي النموذج الأولي وتناوله في لندن عام 2013 بتكلفة قدرها 215000 جنيه إسترليني (292000 يورو؛ 2055000 ين ياباني) لكل برجر
في الوقت الحالي، انخفض سعر اللحوم إلى مستوى لا يصدق 7 جنيهات إسترلينية (11 دولارًا؛ 700 ين ياباني)
وهذا يعني أننا تمكنا خلال عامين من خفض السعر بمقدار 31000 مرة!
بديل للحوم الحيوانية
وقال بيتر فيرسترات: "أنا متحمس للغاية بشأن احتمال أن تصبح اللحوم المستنبتة متاحة تجارياً، وأنا واثق من أنه عندما يحدث ذلك، سيكون الكثيرون على استعداد للتحول إلى منتجنا البديل للحوم لأسباب أخلاقية". ".إن التحول إلى اللحوم المصنعة صناعيا لن يكون له تأثير على الجانب الأخلاقي فحسب، بل سيكون له أيضا تأثير كبير على العديد من الجوانب الأخرى، بدءا من البيئة إلى حل مشكلة الجوع في المجتمع الحديث، والتي سيتم مناقشتها أدناه.
البروفيسور مارك بوست - مخترع أول برجر "صناعي" في العالم في عام 2013، بسعر 215 ألف جنيه إسترليني
تم إنشاء النموذج الأولي الأول في عام 2013 من الخلايا الجذعية المأخوذة من بقرة، والتي تم "تنميتها" بعد ذلك إلى 20 ألف شريط رفيع من الأنسجة العضلية. ثم تم وضع المناديل معًا لتكوين قطعة من لحم البرجر. على الرغم من أن الطعم كان مشابهًا جدًا للحوم، إلا أنه لم يكن بنفس القدر من العصير، لذلك لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لتحسين الطعم.
"يتكون البرجر فقط من البروتين والألياف العضلية. لكن اللحوم الحيوانية أكثر من ذلك. "اللحوم هي أيضًا دهون ونسيج ضام، وهو ما يعطي اللحوم الطبيعية نكهتها وملمسها - لكننا لم نفعل ذلك في ذلك الوقت."
الآن، بالإضافة إلى الألياف العضلية، يتم أيضًا زراعة الأنسجة الدهنية في مختبر بوست. لقد استغرق إنشاء هذه العملية وقتًا طويلاً، لأنه حتى وقت قريب لم يكن هناك اهتمام علمي كبير بزراعة الأنسجة الدهنية، كما أن طرق زراعة الأنسجة الدهنية التي يستخدمها الكيميائيون ليست مناسبة لهذا - "المنهجية الأصلية لتكوين الأنسجة الدهنية من قال مارك بوست: "تتطلب الخلايا الجذعية منشطات غير مرحب بها في صناعة الأغذية". "كان علينا إعادة تصميم الطريقة التي نعمل بها مع الكيمياء الحيوية للخلية لمعرفة المحفزات التي يجب أن نستخدمها. الآن لدينا الكثير من المكونات الطبيعية للدهون التي تحفز بالفعل إنتاج الأنسجة الدهنية.
في الوقت الحالي، يقوم مختبر بوست بزراعة دهون اللحم البقري والأنسجة العضلية بشكل منفصل ثم مزجها معًا. في المستقبل، يخطط بوست لإنشاء هذين النوعين من الأنسجة كوحدة واحدة، ولكن في الوقت الحالي، يعملون على تحسين عوامل أخرى في اللحوم المستنبتة.
أولاً، يخطط بوست للتخلص التام من استخدام الحيوانات في عملية الزراعة. (الخلايا الجذعية، المأخوذة حاليا من الأبقار، وكذلك مصل الأبقار الجنيني، المستخرج من العجول التي لم تولد بعد) والتحول إلى الطحالب الضوئية أو البكتيريا الزرقاء، لإنشاء منتج خال من الحيوانات بنسبة 100٪، والذي سيتم خلال السنوات الخمس المقبلة و سيتم تنفيذ العمل.
سؤال تقني آخر يحاول فريق بوست اكتشافه هو كيفية زيادة محتوى الحديد في لحم البقر المستنبت. في الأنسجة العضلية، يوجد الحديد بشكل أساسي داخل بروتين مرتبط بالأكسجين يعرف باسم الميوجلوبين. ولكن نظرًا لأن اللحوم المزروعة في المختبر لا تحتوي على جهاز للدورة الدموية، يتم تخزينها في بيئة ذات نسبة عالية من الأكسجين، مما يؤثر على انخفاض التعبير عن الميوجلوبين الخلوي. وكلما قل الميوجلوبين في اللحوم، قل الحديد، وقلت القيمة المغذية لللحوم
بمجرد تحقيق الإصدار 2.0 من لحوم البقر المستنبتة - الحصول على المزيد من الدهون، والمزيد من الحديد، والقضاء تمامًا على استخدام الحيوانات في هذه العملية - سيبدأ بوست في التفكير في توسيع الإنتاج والتوزيع.
يثير الانتقال من أطباق بيتري إلى المصانع مجموعة جديدة تمامًا من المشكلات. ولسوء الحظ، لم يتم الكشف عن عملية التحسين، ولكن ألمح بوست إلى أنه سيتم استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد في الإنشاء
فيديو لعملية الخلق
لماذا يعمل العلماء على اللحوم الاصطناعية؟
لا تتكون قائمة اللحوم المستنبتة في المستقبل من برغر اللحم البقري فحسب، بل تحاول عدة مجموعات حول العالم استنساخ صدور الدجاج وشرائح السمك.ولكن لماذا لا يزال العلماء يريدون زراعة اللحوم في المختبرات؟ الجواب بسيط - وهذا سيحل العديد من المشاكل المهمة للإنسانية
ويمثل التأثير البيئي للاستهلاك البشري للحوم 18% من إجمالي تلوث الهواء. يساهم غاز الميثان وأكسيد النيتروز الناتج عن الحيوانات في "الاحتباس الحراري" بما يقرب من 300 مرة أكثر من ثاني أكسيد الكربون
بالإضافة إلى ذلك، تستهلك الزراعة الحيوانية جزءًا كبيرًا من الأراضي الصالحة للزراعة ومياه الشرب والغذاء وموارد الوقود الأحفوري.
هذا كل شئ،
شاركنا رأيك حول هذا الموضوع في التعليقات.
حقائق لا تصدق
استخدم علماء هولنديون الخلايا الجذعية لتكوين ألياف عضلية لإنتاج أول همبرغر في العالم يتم إنتاجه في المختبر. ومن المقرر الانتهاء من الدراسة بحلول نهاية هذا العام. يريد العلماء تطوير طرق أكثر كفاءة لإنتاج اللحوم دون تربية الحيوانات في المزارع.
في اجتماع في كندا، أستاذ مارك بوستأفاد أن اللحوم المستزرعة يمكن أن تقلل من الانبعاثات الضارة في البيئة بنسبة 60 في المائة مقارنة بالإنتاج الحيواني الحديث.
فريق البروفيسور بوست من جامعة ماستريخت، هولندا، نمت قطعًا صغيرة من العضلات يبلغ طولها 2 سم وعرضها 1 سم وسمكها 1 مم. وهي بيضاء اللون وتشبه في مظهرها لحم الحبار. سيتم خلط الألياف مع الدم والدهون المزروعة صناعيًا لتكوين همبرغر صناعي كامل بحلول الخريف.
انتهى الأمر بتكلفة الهامبرغر 200 ألف جنيه إسترليني، لكن البروفيسور بوست قال إنه بمجرد إثبات مبدأ زراعة اللحوم في ظروف صناعية، يمكن تحسين تقنيات الإنتاج وسينخفض سعر مثل هذا المنتج بشكل كبير.
وقال بوست إنه بمجرد الانتهاء من التجربة، سيسأل الشيف الشهير هيستون بلومنثالاصنع همبرغر من هذا اللحم. في البداية، سيكون هذا اللحم بلا طعم، لكن العلماء ما زالوا بحاجة إلى العمل على مذاقه.
أفاد العلماء أن السبب في إنشاء أول لحم صناعي لم يكن لإظهار منتج قابل للحياة، بل لإظهار إمكانية تصنيعه. لا يزال أمامهم الكثير من العمل للقيام به لجعل عملية إنشاء مثل هذه المنتجات فعالة ورخيصة.
لماذا احتاجوا إلى استخدام مثل هذه الأساليب المعقدة لإنتاج اللحوم عندما كانت صناعة الماشية تنتج منتجًا طبيعيًا منذ آلاف السنين؟ السبب الرئيسي هو أن معظم علماء الأغذية يعتقدون أن الأساليب الحالية ليست صديقة للبيئة.
ووفقا لبعض التقديرات، فإن إنتاج الغذاء سوف يتضاعف خلال 50 عاما لتلبية احتياجات السكان المتزايدين. خلال هذه الفترة، سيؤدي تغير المناخ ونقص المياه العذبة والنمو الحضري إلى زيادة صعوبة إنتاج الغذاء.
ويعتقد العلماء أن تلبية الحاجة إلى اللحوم في آسيا وأفريقيا ستكون صعبة بشكل خاص، لأن الطلب على هذه المنتجات سيزداد مع ارتفاع مستويات المعيشة في هذه المناطق. إنهم واثقون من أن اللحوم التي يتم تصنيعها في المختبر ستكون حلاً ممتازًا.
"هذا سوف يقلل من النقص في موارد الأراضي- قال العلماء. - وأي شيء يمكن أن يمنع القطاع الزراعي من الاستيلاء على المناطق البرية سيكون عظيما. لقد وصلنا بالفعل إلى نقطة حرجة في استخدام الأراضي الصالحة للزراعة."
يقول البروفيسور بوست إن إنتاج اللحوم في المختبر سيصبح في نهاية المطاف أكثر كفاءة من إنتاج اللحوم التقليدية. في الوقت الحالي، ينتج 100 جرام من البروتين النباتي الذي يتم إطعامه للخنازير والأبقار 15 جرامًا فقط من البروتين الحيواني، مما يعني أن الكفاءة تبلغ 15 بالمائة فقط. ويعتقد العلماء أنه يمكن إنتاج اللحوم الاصطناعية بكفاءة تصل إلى 50 بالمئة، في ظل موارد الطاقة المكافئة.
ولكن كيف سيكون طعم البرجر الصناعي؟
"في البداية سيكون هذا اللحم عديم الطعم"، قال بوست. - نحن بحاجة إلى عزل المكونات التي تعطي اللحوم نكهتها المميزة وتحليل تركيبة الألياف لإجراء التغييرات وفقًا لذلك."
وقال البروفيسور بوست أيضًا إن التكنولوجيا الجديدة ستقلل من عدد الحيوانات التي يتم الاحتفاظ بها في المزارع ثم قتلها. وبطبيعة الحال، يمكن تحقيق نفس الأرقام إذا بدأ الناس في تناول كميات أقل من اللحوم، ولكن هذا ليس ممكنا بعد. ويشعر العلماء أيضًا بالقلق من الحاجة إلى مستويات غير صحية للغاية من المضادات الحيوية والمواد الكيميائية المضادة للفطريات للحفاظ على تخزين اللحوم الاصطناعية بشكل جيد.
26 أكتوبر 2017
أتذكر عندما كنت أدرس في المعهد، كانت الأوقات غنية جدًا، وكانت المنحة الدراسية كافية للعودة إلى المنزل (بيلغورود-ستاري أوسكول) مرتين في الشهر. لذلك، في تلك الأيام، كان "لحم" فول الصويا شائعًا. والآن ربما يكون معروضًا للبيع، لا ألاحظ ذلك، ولكن في ذلك الوقت قاموا بشراء أكياس من الخليط الجاف بنشاط، والتي تنقعها وتصنع منها شرحات وتقلى - تحصل على شرحات لحم بدون لحم. أعجبني الطعم، كان رائعًا جدًا. أنا لست من محبي اللحوم أو متذوقيها.
وإذا حكمنا من خلال الديناميكيات في السنوات الثلاثين إلى الخمسين القادمة، فمن أجل إطعام الأفواه الجائعة، سوف نحتاج إلى مضاعفة هذا الرقم، لأنه من الضروري إشباع شهية البلدان النامية حيث يحدث انفجار ديموغرافي. عندما كان الصينيون يبنون مستقبلًا مشرقًا في عهد ماو تسي تونغ، كانوا يحصلون على ما معدله 4 كيلوغرامات من اللحوم للشخص الواحد سنويًا (حوالي 11 جرامًا يوميًا). اليوم، يقوم كل فرد من سكان الإمبراطورية السماوية البالغ عددهم مليار و379 مليون نسمة بقلي وغلي وطهي ما معدله 55 كيلوغرامًا من اللحوم سنويًا. ولكن هناك أيضًا سكان الهند، الذين تجاوزوا تقريبًا رفاقهم الصينيين من حيث العدد. ويحلمون جميعًا بمواكبة استهلاك الأطعمة الشهية في أمريكا (يستهلك الأمريكيون في المتوسط 120 كجم من اللحوم سنويًا) أو روسيا (73 كجم).
ومع ذلك، لا يزال يتعين على شخص ما على هذا الكوكب أن يشد أحزمته. ووفقا للعلماء، إذا تم تقسيمها بشكل أخوي، فإن موارد الأرض لن تكفي إلا لإنتاج 40 كيلوغراما من اللحوم لكل واحد من 7 مليارات شخص يسكنون الأرض. ولكن بحلول عام 2060، سينمو عدد سكان الكوكب بمقدار الربع - إلى 9.5 مليار!
ومع ذلك، هناك أخبار جيدة لمحبي اللحوم المتعطشين. لقد تعلم العلماء زراعة اللحوم من أنبوب اختبار، وهو ليس بأي حال من الأحوال أدنى من اللحوم الطبيعية من حيث الذوق والخصائص الغذائية.
كيف يتم صناعة اللحوم الصناعية
يحاول العديد من مطوري اللحوم الاصطناعية توقع الأزمة الغذائية القادمة.
تفضل معظم الشركات المصنعة زراعة اللحوم الاصطناعية من الخلايا الجذعية الحيوانية. وهذه بالطبع طريقة أكثر إنسانية لإنتاج البروتين من إنتاج اللحوم التقليدية. ولكن يجب التضحية بحيوان واحد على الأقل. من الناحية المثالية، يبدو الأمر كما يلي: تتم رعاية البقرة أو الخنزير ورعايتها، والاحتفاظ بها في مراعي نظيفة بيئيًا، وإعطاؤها أعلافًا مختارة. ويتم ذلك من أجل الحصول على لحم فاخر ونقي على المستوى الخلوي، ثم يتم “التضحية” بالحيوان. ستصبح خلاياه الجذعية المادة اللازمة لتنمية مئات الأطنان من كتلة العضلات في مفاعلات حيوية خاصة. سيتم وضع الخلايا في محلول مغذي دافئ، حيث ستتكاثر بسرعة كبيرة حتى تتحول إلى نوع من كتل اللحم المفروم.
تختلف التقنيات من شركات مختلفة فقط في الفروق الدقيقة. على سبيل المثال، تقوم الشركة الأمريكية Memphis Meats بإنتاج لحوم البط والدجاج في المفاعلات الحيوية عن طريق زراعة خلايا من مصل جنين الكتاكيت. تراهن شركة SuperMeat الإسرائيلية الناشئة على زراعة كبد الدجاج. بالمناسبة، حصلت شركة SuperMeat، إلى جانب مختبرين إسرائيليين آخرين، على عقد جدي من الحكومة الصينية. لقد "تذوقت" السلطات الصينية تطورات علماء الكيمياء الحيوية لدرجة أنها استثمرت 300 مليون دولار في تطوير التقنيات الإسرائيلية لإنتاج اللحوم الاصطناعية. ولكن 300 مليون لا يزال مبلغا صغيرا.
سيحصل الفائزون في سباق "اللحوم" على جائزة قدرها 729 مليار دولار، ويقدر هذا المبلغ بحجم سوق إنتاج اللحوم العالمية. لكن جميع صانعي لحم الخنزير والدجاج وغيرهم من "الفرانكنشتاين" يواجهون مشكلة واحدة غير شهية. مذاق الطعام البروتيني الناتج يشبه بشكل غامض اللحوم الطبيعية. والحقيقة هي أنه على الرغم من أن المفاعلات الحيوية تحاكي نفس الظروف الموجودة داخل جسم كائن حي، إلا أن اللحوم المزروعة تبين أنها مسامية ومرنة.
ويبدو أن شركة ناشئة تدعى Impossible Foods تمكنت من حل المشكلة، وحققت أكبر قدر من الأصالة في معايير الذوق. وهذا أمر مثير للدهشة بشكل خاص بالنظر إلى أنهم يصنعون "لحوم البقر" ليس من الخلايا الحيوانية، ولكن من المواد النباتية. لكن مؤسس الشركة، أستاذ الكيمياء الحيوية باتريك براون، علل الأمر على النحو التالي: من الصعب جدًا زراعة اللحوم الحقيقية من الخلايا لأنها نسيج معقد للغاية. ويتكون من عشرات الآلاف من الألياف العضلية والأوعية الدموية والأعصاب وطبقات من الأنسجة الدهنية والضامة. من الأسهل بكثير تحليل هذه المادة المعقدة إلى عناصر كيميائية ثم محاولة تجميعها من المواد الخام ذات الأصل النباتي. لقد آمن الناس الكبار بالمشروع: ومن بين المستثمرين أغنى رجل في العالم، بيل جيتس، وأغنى رجل أعمال في آسيا، رجل الأعمال من هونج كونج لي كا شينج. قضى علماء الكيمياء الحيوية في شركة Impossible Foods خمس سنوات وأنفقوا 80 مليون دولار في تحليل طعم اللحم البقري إلى جزيئات. لقد درسوا سبب كون اللحوم النيئة عديمة الطعم تقريبًا، ولكن عندما ترميها في مقلاة، يمتلئ المطبخ على الفور بالروائح المغرية. لماذا تصدر قطعة من لحم العجل أزيزًا في مقلاة؟ هذا هو السبب في أنه يتغير لونه بعد المعالجة الحرارية. ما هي المواد التي تخلق رائحة التوقيع؟
في النهاية، اتضح أن المكون الرئيسي الذي يعطي اللحوم نكهتها وملمسها هو الهيم. هذه المركبات هي جزء من الهيموجلوبين. تحتوي الهيمات على ذرة حديد، وبفضل ذلك يستطيع الدم أن يتشبع بالأكسجين. ألياف العضلات غنية بشكل خاص بهذه المركبات. هذا نوع من الطوب الذي يُبنى منه الكائن الحي. تم العثور على الهيمات ليس فقط في الكائنات الحية، ولكن أيضا في النباتات. على سبيل المثال، في فول الصويا. صحيح أن نسبة الهيمات في الأنسجة النباتية أقل بآلاف المرات من الأنسجة الحيوانية. ومع ذلك، فقد وجد علماء الكيمياء الحيوية طريقة رخيصة إلى حد ما لتصنيع "المكون السري" من فول الصويا. يحتوي هذا النبات على ليهيموجلوبين - وهي بروتينات معقدة لها أيضًا القدرة على ربط الأكسجين ولها تشابه هيكلي كبير مع الهيموجلوبين. ويعزو العلماء ذلك إلى أصل تطوري مشترك. كانت المشكلة هي أنه لإنتاج كمية الهيم الموجودة في كيلوغرام واحد من الأنسجة العضلية، كانت هناك حاجة إلى الكثير من فول الصويا، مما جعل الإنتاج لا يتناسب مع إطار الربحية.
ومع ذلك، تمكن باتريك براون وزملاؤه من التغلب على هذه المشكلة عن طريق استعارة الحل من مصانع الجعة. لقد استخدموا نفس عملية التخمير التي تنتج المشروب الرغوي الإلهي. تم "زرع" الجينات المسؤولة عن إنتاج الليهيموجلوبين في فول الصويا مع سلالة من خميرة Pichia Pastoris، والتي تستخدم في التكنولوجيا الحيوية لتخليق البروتين. تمت تغذية الكتلة الناتجة بمحلول مغذي وكان الناتج الهيم بكميات صناعية.
بالإضافة إلى ذلك، قاموا بإعادة بناء رائحة اللحوم باستخدام نظائرها النباتية.
تقول ستايسي سيمونيتش، الكيميائية في جامعة ولاية أوريغون: "ليس من الصعب الحصول على الرائحة المرغوبة، كل ما عليك فعله هو معرفة النسب التي يجب خلط المواد الكيميائية التي تشكلها".
طعام المستقبل: معروض للبيع بالفعل
منذ عام 2016، بدأت لحوم البقر الاصطناعية مسيرتها المنتصرة عبر مؤسسات تقديم الطعام الأمريكية. يمكن تجربتها في نيويورك ولاس فيغاس وسان فرانسيسكو ولوس أنجلوس وتكساس. في وقت سابق من هذا العام، افتتحت شركة Impossible Foods مختبرًا لإنتاج "لحوم البقر" على نطاق صناعي. المؤسسة قادرة على تصنيع 454.000 كجم من اللحوم الصناعية شهريًا. ووفقا لباتريك براون، فإن هذا يكفي لتزويد 1000 مطعم بالبرغر المزيف. إنه متأكد من أنه لن تكون هناك نهاية لأولئك الذين يريدون تجربة هذه الأعجوبة. وفقًا للذواقة، فإن الفرق الوحيد هو أن تكلفة البرغر من شركة Impossible Foods تبلغ 12 دولارًا، أي ضعف تكلفة البرغر العادي.
كيف يمكننا أن نجعل الأشخاص ذوي العقول السليمة والذاكرة يدفعون ضعف ثمن البرجر؟ يبدو نظام حجة الشركات المصنعة متناغمًا تمامًا. إنهم يناشدون ألمع المشاعر الإنسانية.
— من خلال شراء همبرغر مصنوع من البروتين الاصطناعي، يرتكب الشخص عملاً نبيلاً - فهو يساعد المجتمع! - يقول باتريك براون المتخصص في البيولوجيا الجزيئية. - لإنتاج كيلوغرام من اللحم، نحتاج إلى مساحة أقل من الأراضي الزراعية بـ 20 مرة ومياه أقل بـ 4 مرات. وفي الوقت نفسه، يتم تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة بمقدار 8 مرات.
كيف تفسد الأبقار الهواء
— يبدو أن الأبقار لها علاقة بتغير المناخ العالمي. لكن العلماء حسبوا: كل يوم تأكل البقرة حوالي 15-20 كيلوغراماً من العشب.
"أثناء معالجة هذه الكتلة الخضراء، يطلق الجهاز الهضمي للحيوان 500 لتر من غاز الميثان يوميا.
- بشكل عام، تنتج صناعة اللحوم 18 بالمائة من الغازات الدفيئة التي تنتجها البشرية. الهواء ملوث بنفس الطريقة تقريبًا عن طريق النقل البري.
رائد آخر في هذه الحركة، عالم الكيمياء الحيوية الهولندي مارك بوست من جامعة ماستريخت، يدفع أيضًا من أجل الوعي. كان هو الذي قدم للجمهور في عام 2013 أول كستلاتة في العالم نمت من الخلايا الجذعية الحيوانية.
يقول البروفيسور الهولندي: "أعتقد أنه خلال 25 عامًا، ستجبر الحكومات منتجي اللحوم التقليدية على دفع ضريبة بيئية". "يحدث نفس الشيء تقريبًا في صناعة السيارات. على سبيل المثال، أعلنت ألمانيا حظر إنتاج السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي اعتبارا من عام 2030. وهذا يمهد الطريق لمزيد من السيارات الكهربائية الصديقة للبيئة. أعتقد أن أطفال اليوم سيعيشون ليروا اليوم الذي يُحظر فيه تربية الحيوانات للذبح. سيحدث هذا خلال 50-60 سنة. ولكن حتى الآن يمكن بيع اللحوم التقليدية مع النقش على العبوة: "لقد عانى حيوان وقتل أثناء إنتاج هذا المنتج".
ما هي الطرق البديلة الأخرى لإنتاج الغذاء التي يتم تطويرها في العالم؟
البروتين من البكتيريا
تم اختراع هذه الطريقة من قبل علماء فنلنديين من جامعة لابينرانتا للتكنولوجيا ومركز الأبحاث التقنية VTT. يعتمد على زراعة بكتيريا هيدروجينية خاصة في مفاعل بيولوجي. هذه هي الكائنات الحية الدقيقة التي تستخدم الكربون كمادة بناء للخلايا. يوجد الكثير منه في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. لاستقلاب الكربون، تحتاج بكتيريا الهيدروجين إلى مصدر للطاقة - الهيدروجين الجزيئي (ليس من قبيل الصدفة أن يتم تسميتها على اسم هذا العنصر الكيميائي). لكنه لم يعد مستلقيا على الطريق. لكنها تتشكل في مفاعل حيوي، حيث يتحلل الماء تحت تأثير الكهرباء إلى الأكسجين والهيدروجين، المحبوب جدًا من قبل هذه البكتيريا. ونتيجة لذلك، تبدأ كتلة الخلية في النمو ويتم تشكيل مرق المغذيات في الجهاز. ثم يتم ترشيح المحلول وتجفيفه وتقديمه على شكل مسحوق أبيض.
بالمناسبةدون أن يعرف ذلك، يأكل كل شخص في المتوسط 5 كيلوغرامات من الحشرات في حياته، حسبما حسب عالم الحشرات أوليغ بورودين، الأستاذ المشارك في قسم علم الحيوان بكلية الأحياء بجامعة بيلاروسيا الحكومية. تدخل اليرقات والمن والخنافس والديدان إلى أجسامنا بشكل رئيسي من خلال الفواكه والخضروات.
هل ترغب في شيتبرجر؟
هذا الموضوع العلمي ذو الرائحة الكريهة تناوله العالم الياباني ميتسويوكي إيكيدا من مختبر أوكاياما. تمكن من تصنيع اللحوم من النفايات البشرية. في البداية، بتكليف من شركة الصرف الصحي في طوكيو، قام بدراسة مشاكل التخلص من النفايات في المناطق الحضرية. خلال بحثه، اكتشف إيكيدا وجود بكتيريا في حمأة المجاري تعمل على تحويل البراز إلى بروتين. قام إيكيدا بعزل البروتين النقي من الكتلة البنية، وتتبله بالأصباغ والمنكهات، وحصل على نوع آخر من اللحوم الاصطناعية من "المنتج الثانوي" الذي تمجده فلاديمير فوينوفيتش. أطلق عليه اليابانيون اسم "Shitburger". وإليكم قيمته الغذائية: 63% بروتين، 25% كربوهيدرات، 3% دهون، 9% معادن.
هل تعلم أنه في وقت ما كنا نتطور بنشاط
ويستخدم حوالي ثلث الأرض لتربية الماشية. وينتج قطاع الثروة الحيوانية ما يصل إلى 15% من الغازات الدفيئة ويهدر مليارات الأطنان من المياه العذبة كل عام. وفي الوقت نفسه، غالباً ما تعاني الماشية من الأمراض، ويتعرض المستهلك لخطر الإصابة بالسالمونيلا والإشريكية القولونية وغيرها من مسببات الأمراض المعدية بين الحين والآخر. وفقا للعلماء، فإن اللحوم الاصطناعية هي وحدها القادرة على إنقاذ السكان والبيئة المتزايدين باستمرار.
أجريت التجارب الأولى على تصنيع لحوم أنابيب الاختبار بواسطة وكالة ناسا في عام 2001. ثم تمكن العلماء من زراعة منتج مشابه لشرائح السمك من خلايا السمكة الذهبية. في نهاية عام 2009، قام علماء التكنولوجيا الحيوية الهولنديون بزراعة منتج للحوم من خلايا خنزير حي. بعد 4 سنوات أخرى، في لندن، قاموا بقلي كستلاتة مصنوعة من اللحوم المصطنعة، والتي تشبه لحم البقر في الملمس والذوق.
انه مهم
ليست هناك حاجة للخلط بين اللحوم المقلدة والمنتج الاصطناعي. في الحالة الأولى، يتم استخدام التمبيه وقوام الصويا والتوابل كبديل للحوم، وفي الحالة الثانية، نحن نتعامل مع اللحوم الحقيقية المزروعة في المختبر. يشبه اللحوم المقلدة منتجًا طبيعيًا فقط من حيث الذوق، بينما تتيح لك التكنولوجيا الحيوية الحصول على اللحم المفروم الحقيقي دون قتل أي شخص.
كيف يتم صنع اللحوم الاصطناعية؟
يمكن تقسيم تكنولوجيا زراعة اللحوم الاصطناعية إلى مرحلتين:
- جمع الخلايا الجذعية.
- تهيئة الظروف لزراعتها وتقسيمها.
بعد جمعها، يتم وضع الخلايا الجذعية في مفاعل حيوي، حيث يتم إنشاء مصفوفة إسفنجية خاصة تنمو فيها اللحوم المستقبلية. أثناء عملية النمو، يتم تزويد الخلايا بكثرة بالأكسجين والمواد المغذية اللازمة للنمو السريع. وبما أن اللحوم المزروعة صناعيا عبارة عن أنسجة عضلية، فإن علماء التكنولوجيا الحيوية يخلقون ظروفا خاصة لتدريب الخلايا والألياف المتكونة منها.
حاليًا، تعلم العلماء إنتاج نوعين من اللحوم في المختبر:
- خلايا عضلية غير متصلة (نوع من ملاط اللحوم)؛
- خلايا متصلة بألياف مترابطة (تقنية أكثر تعقيدًا توفر البنية المعتادة للحوم).
اللحوم الاصطناعية - فوائد ومضار
وفي الولايات المتحدة وحدها، وفقاً لمنظمة EWG البيئية، يذهب ما يصل إلى 70% من المضادات الحيوية المنتجة إلى رعاية الحيوان. وينتهي معظمها في بطوننا مع اللحوم التي نأكلها. اللحوم المأخوذة من أنبوب الاختبار خالية من هذه العيوب، حيث يتم إنتاجها في ظروف معقمة. إلى جانب التهديد الطبي، فإن مخاطر الإصابة بالأمراض الخطيرة، التي يمكن احتواء العوامل المسببة لها، على الرغم من كل الفحوصات، في أي قطعة لحم، تقل بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، يتحدث الخبراء بالفعل عن إمكانية تنظيم محتوى الدهون في المنتج النهائي، مما سيجعل من الممكن إنشاء لحوم "صحية". 
كما أن فائدة اللحوم الصناعية هي الحفاظ على الموارد الطبيعية. وقد قدر علماء من جامعتي أمستردام وأكسفورد أن التكنولوجيا قيد النظر في المستقبل ستؤدي إلى تقليل مساحة الإنتاج بنسبة 98%، واستهلاك الطاقة والأثر البيئي بنسبة 60%.
أما بالنسبة للآثار الجانبية المحتملة من التحول إلى اللحوم الاصطناعية، فمن السابق لأوانه الحديث عنها. في الوقت الحالي، لم يتم إجراء دراسة سريرية واحدة لإثبات ضرر هذا المنتج.
سوق اللحوم الاصطناعية – آفاق التنمية
وفقًا لمجموعة العمل البيئية، بحلول عام 2050، سيتضاعف الاستهلاك العالمي لمنتجات اللحوم. عاجلاً أم آجلاً، لن تتمكن الأساليب الحديثة لإنتاج اللحوم من تلبية الطلب المتزايد. لذلك، ليس أمام البشرية خيار سوى اتباع طريق زراعة لحوم البقر ولحم الخنزير المختبرية على نطاق صناعي. 
إنتاج أول برجر صناعي كلف العلماء 320 ألف دولار. واليوم انخفض سعره 30 ألف مرة إلى 11 دولارًا. لن تكون الساعة بعيدة عندما تكون الكستلاتة الاصطناعية التي تحتوي على محتوى مثالي من البروتينات والدهون أقل تكلفة من الكستلاتة المصنوعة من اللحم المفروم التقليدي. من هذه اللحظة فصاعدا، لن يتوقف تطوير الصناعة.
تذكر قصص كتاب الخيال العلمي عن العصيدة البلاستيكية، وهكذا عشنا لنرى هذا اليوم البهيج - والآن أصبحت المنتجات الاصطناعية في كل مكان.
في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، بدأت الأبحاث المكثفة حول مشكلة مثبطات مضخة البروتون البروتينية في الستينيات والسبعينيات. بمبادرة من الأكاديمي A. N. Nesmeyanov في معهد مركبات العناصر العضوية (INEOS) التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وتم تطويرها في ثلاثة اتجاهات رئيسية:
— تطوير طرق مجدية اقتصاديًا للحصول على البروتينات المعزولة، وكذلك الأحماض الأمينية الفردية ومخاليطها من المواد الخام النباتية والحيوانية والميكروبية؛
— إنشاء طرق لهيكلة البروتينات ومجمعاتها مع السكريات IPP، وتقليد هيكل ومظهر المنتجات الغذائية التقليدية؛
— البحث في روائح الأطعمة الطبيعية وإعادة تركيبها صناعيًا.
تبين أن الطرق المطورة للحصول على البروتينات النقية ومخاليط الأحماض الأمينية عالمية لجميع أنواع المواد الخام.
باستخدام التكنولوجيا الحديثة، تتم دراسة الروائح باستخدام طرق الفصل اللوني للغاز والسائل ويتم إعادة تكوينها بشكل مصطنع من نفس المكونات الموجودة في المنتجات الغذائية الطبيعية.
1. الكافيار الاصطناعي أو الاصطناعي
المنتج بديل. إنه مصمم ليحل محل طعام شهي باهظ الثمن ونادر. تم إنتاج أول كافيار اصطناعي في الاتحاد السوفييتي. في السبعينيات، اختفت المنتجات بشكل حاد من الرفوف، وكانت تلك التي يمكن الحصول عليها باهظة الثمن بشكل فاحش. في ذلك الوقت، كانت نمذجة مركبات البروتين المختلفة تعتبر فرعًا واعدًا من العلوم.
تم اقتراحه على الكيميائي العضوي الأكاديمي A. N. لتطوير الكافيار الاصطناعي. نسميانوف. في البداية، تم إنتاج الكافيار فقط على أساس الجيلاتين وبيض الدجاج. وفي وقت لاحق، بدأوا في إنتاج الكافيار على أساس عوامل التبلور، مثل الطحالب.
2. البيض الاصطناعي
وكما ذكرت صحيفة مينغ باو في هونج كونج، فقد وصل موظفو وزارة التجارة والصناعة للتحقق بعد تلقي إشارة من بائع بيض بالجملة يقول إنه اشترى البيض من مقاطعة لياونينغ.
وأفاد المفتشون أنه يمكن أخذ صفار وبياض هذا البيض الخام بشكل منفصل باليد ولا ينتشران، بل يزيدان من المرونة والصلابة. عند تناول هذا البيض، قد تشعر بطعم غريب.
وقال أحد ممثلي تجارة البيض، فضل عدم الكشف عن هويته، لمراسلنا إن قشر البيض الاصطناعي يصنع من كربونات الكالسيوم، والصفار والبياض من مكونات كيميائية أخرى. إذا تناولتها لفترة طويلة، قد تصاب بالتصلب والخرف وأمراض أخرى.
3 اللحوم الصناعية.
في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، يتم إنتاج اللحوم الاصطناعية، المناسبة لأي نوع من أنواع معالجة الطهي، عن طريق البثق (الضغط من خلال أجهزة القولبة) والغزل الرطب للبروتين لتحويله إلى ألياف، والتي يتم بعد ذلك جمعها في حزم، وغسلها، وتشريبها بكتلة لاصقة. (عامل التبلور)، مضغوط ومقطع إلى قطع.
ولأول مرة، تمكن علماء هولنديون من جامعة أيندهوفن من زراعة اللحوم الاصطناعية. علماء الوراثة واثقون من أن قطعة من لحم الخنزير في أنبوب الاختبار ستؤدي إلى ثورة غذائية: سيبدأ الناس في تربية الخنازير والعجول لأسباب جمالية، وزراعة اللحوم في طبقات في ظروف معملية من خلية واحدة.
من الممكن تمامًا أنه خلال قرن أو قرنين من الزمان، سيقرأ طالب في المدرسة الثانوية في كتاب التاريخ المدرسي: "في تلك الأوقات البعيدة، عندما كانت البطاطس تنمو مباشرة من الأرض وتنمو اللحوم على جوانب الأبقار، كان هناك أكثر من مليار شخص على وجه الأرض عانى من الجوع." واليوم يعترف جميع العلماء ـ علماء الوراثة، والمزارعون، وأخصائيو تكنولوجيا الأغذية ـ بأن التغلب على الجوع لا يمكن التغلب عليه بمساعدة زراعة المحاصيل وتربية الماشية الكلاسيكية. 
من الناحية المثالية، تبدو تكنولوجيا إنتاج سوريمي مثل هذا. يُقطع لحم السمك جيدًا ويُغسل جيدًا بالماء البارد. ثم تتم إضافة السوربيتول والملح والفوسفات إلى الكتلة (يتم ذلك للحصول على قوام يشبه الهلام من الأسماك المفرومة). بعد ذلك، يتم طهي السوريمي على البخار، مما ينتج عنه كتلة بيضاء كثيفة، خالية من الرائحة والطعم المميزين للأسماك النيئة. بعد ذلك، يتم خلط سوريمي مع المكونات الأخرى (النشا والسكر ومستخلص السلطعون والتوابل والمنكهات والأصباغ) ويتم تشكيل عصي السلطعون من الكتلة الناتجة. هذا مثالي. ولكن كيف يحدث كل شيء حقا؟ 
الطريقة الأكثر شيوعًا لاستبدال اللحوم في النقانق هي إضافة بروتين الصويا بدلاً من ذلك. الصويا مسحوق أبيض عادي. تخلطه مع الماء فيتحول إلى عصيدة يمكن تمليحها وتفلها وتلوينها وإضافتها إلى النقانق بدلاً من اللحم الخاصية الرئيسية لبروتين الصويا هي امتصاص الماء والانتفاخ وزيادة إنتاجية المنتج. كلما زادت كمية الماء التي يمكن أن يمتصها البروتين، كان ذلك أفضل. بناءً على درجة الترطيب (امتصاص الرطوبة)، ينقسم بروتين الصويا إلى ثلاثة أنواع: دقيق الصويا، وعزل الصويا، ومركز الصويا. الآن تحولت جميع مصانع معالجة اللحوم تقريبًا إلى التركيز، على الرغم من أنها تكلف أكثر، إلا أنها تمتص المزيد من الماء.
تستخدم العديد من الشركات ما يسمى MDM بدلاً من اللحوم - وهو نوع من المواد المصنوعة من العظام مع بقايا اللحوم. وتحت الضغط يتم تحويله إلى شيء مشابه للهريس ويستخدم بدلاً من اللحوم.
تستخدم بعض الشركات مادة مضافة ألمانية مثيرة للاهتمام - ألياف الجزر. هذه الألياف، مثل فول الصويا، لديها القدرة على امتصاص الرطوبة، وهو أمر مفيد لمنتجي النقانق. يُسكب بجرأة في النقانق المفرومة ويُسكب الماء فيها وينتفخ مما يزيد وزن المنتج النهائي عدة مرات وفي نفس الوقت ليس للألياف أي لون أو رائحة. وعلى عكس فول الصويا المعدل وراثيا، فإنه لا يسبب أي ضرر للصحة: في الواقع، لا يمتصه الجسم على الإطلاق، ولكن كما يؤكد مصنعوه، فهو ضروري لحسن سير العمل في الأمعاء الغليظة.
6. البطاطس المقلية,
يتم الحصول على الشعيرية والأرز والبيض وغيرها من المنتجات غير اللحوم من خليط من البروتينات مع العناصر الغذائية الطبيعية وعوامل التبلور (الجينات والبكتين والنشا). ليست أقل شأنا في الخصائص الحسية من المنتجات الطبيعية المقابلة، فهذه المثبطات مضخة البروتون أعلى بنسبة 5-10 مرات في محتوى البروتين ولها صفات تكنولوجية محسنة.
7. الحليب الصناعي
وفي بريطانيا العظمى، بدأت التجارب على إنتاج الحليب الصناعي والأجبان من أوراق النباتات الخضراء.
8. يتم إنتاج العسل الصناعي في المصانع من البنجر أو قصب السكر والذرة وعصير البطيخ والبطيخ وغيرها من المواد السكرية. لا يحتوي العسل الاصطناعي على إنزيمات ولا يتمتع برائحة العسل الطبيعي. عند إضافة كمية صغيرة من عسل النحل الطبيعي إلى العسل الاصطناعي، سيكون له رائحة ضعيفة ويحتوي على كمية صغيرة من الإنزيمات.
في بعض الأحيان يضيف المصنعون الأصباغ الكيميائية والمكثفات والنكهات وما إلى ذلك إلى العصائر، على سبيل المثال، هناك حالات معروفة عندما أضاف بعض "الكيميائيين" في صناعة المواد الغذائية غراء ورق الحائط أو النشا إلى العصير لزيادة سمكه. كما يعترف منتجو العصير المحلي، لا توجد شركة اليوم تنتج عصير حقيقي مع اللب. في أحسن الأحوال، تتم إضافة الفواكه المجففة المبشورة إليها، في أسوأ الأحوال - المقلدين الكيميائيين.
10. الطماطم الدفيئة
في البيوت الزجاجية الحديثة، لا تزرع الطماطم على الأرض، ولكن على الصوف المعدني، حيث يتم إضافة محلول سائل يحتوي على جميع المواد المعدنية اللازمة للنبات، والذي تأخذه النباتات من الأرض في الحياة العادية.
وهكذا، فإن الطماطم الدفيئة الحديثة تتكون من سائل صناعي يتغذى على جذورها.
مقالات حول هذا الموضوع
