Pożegnanie ze stekiem z probówki

Niewiele się zmieniło od 1912 roku, gdy francuski uczony Alexis Carrel umieścił w roztworze substancji odżywczych tkankę kurzego serca. Komórki rozmnażały się przez 30 lat, w rezultacie żyły dłużej niż sam uczony. Była to jedna z prób stworzenia sztucznego mięsa.

Następne, bardzo kosztowne i trwające wiele lat, doprowadziły do powstania mdłych i kosztujących tysiące dolarów pseudoproduktów żywnościowych. I choć część naukowców twierdzi, że tylko mięso z laboratorium uchroni nas przed głodem, czas przyznać, że próby jego uzyskania zabrnęły w ślepą uliczkę.

Kiełbaska z bioreaktora

Niektórzy badacze twierdzą, że produkcja mięsa w bioreaktorach, bez udziału zwierząt, to realna perspektywa. "Teoretycznie z jednej komórki można wyhodować tyle mięsa, że wystarczy na wyżywienie ludzkości przez cały rok" - ogłosiła amerykańska organizacja badawcza New Harvest. Kiełbaski lub kotlety z bioreaktora mają być smaczne, zdrowe, pozbawione zarazków, poza tym masowa produkcja przyniesie korzyści środowisku naturalnemu oraz zwierzętom hodowlanym. Niektórzy futuryści nie wykluczają, że prędzej czy później wyposażenie gospodarstw nastawionych na produkcję mięsną będzie można oglądać tylko w muzeach rolnictwa. W domowych kuchniach sprzętem tak powszechnym jak obecnie lodówki staną się inkubatory, w których panie domu będą hodować - wedle życzenia - steki, pulpety albo salami.

Syntetyk dla astronauty...

Jako pierwsza z problemem zmierzyła się amerykańska agencja kosmiczna NASA . Syntetyczne mięso to idealny pokarm dla astronautów spędzających długie miesiące na orbicie. W 2002 roku Morris Benjaminson z Touro College w Nowym Jorku podjął na zlecenie NASA próbę uzyskania laboratoryjnych paluszków rybnych. Jego próby zaprowadziły naukowców na manowce. Morris Benjaminson umieścił w pożywce niewielki fragment tkanki mięśniowej złotej rybki. Komórki zaczęły się mnożyć i w przeciągu tygodnia masa rybna zwiększyła się o 14 proc. Dumny eksperymentator zaprezentował swoje dzieło wielkości kciuka zarówno w postaci surowej, jak i usmażonej. Członkowie specjalnej komisji uważnie obejrzeli produkt i uznali, że odpowiada on jakościowo kuleczkom rybnym z supermarketu.

Nikt jednak nie odważył się skosztować tych specjałów, o czym w 2005 roku pisał miesięcznik "Tissue Engineering". Mięśnie ryby rosły bowiem w pożywce z serum uzyskanego z embrionów cielęcych. Pożywka taka jest bardzo wydajna, może jednak zawierać priony, białka wywołujące chorobę szalonych krów (BSE), a u ludzi śmiertelną chorobę Creutzfeldta-Jacoba, która zamienia mózg w gąbkę. A poza tym jest niezwykle kosztowna.

...czy dla miliardera?

Naukowiec z University of Maryland Jason Matheny obliczył, że kilogram laboratoryjnego mięsa z cielęcej pożywki kosztowałby 500 tys. dol., pesymiści mówią nawet o pięciu milionach, o czym doniósł "New Scientist". Trwają próby zastąpienia serum cielęcego tańszą pożywką z roślin lub grzybów, np. pieczarek.

Najbardziej obiecujące rezultaty przyniosły doświadczenia z azjatyckimi grzybkami maitake. Eksperci z University of Maryland szacują, że znalezienie odpowiedniej pożywki może obniżyć koszty produkcji przemysłowego mięsa do tysiąca dolarów za kilogram. To postęp, ale mało zadowalający, co stawia pod znakiem zapytania cały eksperyment.

Komórkowa galareta

Z innym problemem zmierzyli się naukowcy holenderscy, kierowani przez dermatologa Wiete Westerhofa z Uniwersytetu w Amsterdamie. Zbudowali oni obrotowy bioreaktor wypełniony galaretą i na tym specyficznym podłożu rozmnożyli komórki szkieletowe mięśni zwierzęcych, które, jak zapewniają, mogą zostać "zebrane, ugotowane, zjedzone". Zainspirowani metodą hodowania w laboratoriach skóry dla ofiar poparzeń opatentowali własną procedurę produkcji sztucznego mięsa. W opisie patentu stwierdzono lapidarnie: "Nasz produkt ma strukturę i smak chudego mięsa, a przy tym zwierzęta nie muszą cierpieć, nie występują wątpliwości etyczne czy religijne ani problemy natury ekologicznej, inaczej niż w przypadku tradycyjnej produkcji mięsa". Holenderskie ministerstwo gospodarki przeznaczyło dwa miliony euro na badania dr. Westerhofa, a ten obiecał, że sztuczne mięso będzie gotowe za cztery lata. Zachęceni tymi deklaracjami przemysłowcy dorzucili dalsze trzy miliony.

Holenderska metoda ma pozwolić na hodowanie komórek mięśni krów, świń, myszy, kur, a nawet kangurów. Ciągle jednak naukowcy nie potrafią sobie poradzić z podstawowymi problemami. Pożywka z hodowanych grudek tkanki nie dociera do komórek znajdujących się wewnątrz. Potrzebne są naczynia krwionośne, przy których mogłyby rosnąć komórki mięśniowe, a także komórki tkanki tłuszczowej i łącznej. W renomowanym Massachusetts Institute of Technology (MIT) udało się wyhodować tkankę mięśni szkieletowych wytwarzającą własne naczynia krwionośne. Jednak metoda, która być może znajdzie zastosowanie w medycynie, jest zbyt kosztowna dla planujących produkcję sztucznego mięsa. Po raz kolejny bariera finansowa studzi zapał naukowców.

Problem goni problem

Jason Matheny z University of Maryland uważa, że do przyszłej produkcji na skalę przemysłową mogą być użyte wielkie membrany nośne z jadalnej galarety. Na nich rosnąć będą warstwy komórek mięśniowych o grubości mniejszej niż milimetr. Będą one kolejno zbierane i przerabiane na pulpety i parówki. Planuje się też hodowanie tych warstw jedna nad drugą. Ale i tu istnieje problem. Komórki mięśni mogą się rozwijać i tworzyć charakterystyczne włókna tylko wtedy, gdy tak jak w żywym organizmie poddawane są systematycznemu treningowi. Krowy spacerują po pastwisku, ale komórki w bioreaktorze nie mogą przecież uprawiać joggingu. W tej sytuacji zamiast włókien tworzą mało apetyczną papkę. Naukowcy próbują więc wymyślać skomplikowane "ćwiczenia" dla swych kultur komórkowych. Pojedyncze komórki poddawane są przez całe tygodnie działaniu pola magnetycznego lub elektrycznego, co powoduje, że komórki rozciągają się o pięć do dziesięciu procent. Kolejna badawcza ślepa uliczka.

Zagrożone zdrowie

Zwolennicy bezzwierzęcego mięsa przewidują, że światowe zapotrzebowanie na produkty mięsne rośnie. W ciągu ostatnich pięciu lat spożycie mięsa w Indiach wzrosło dwukrotnie, za kolejne dziesięć mieszkańcy Chin będą go konsumować dwa razy więcej niż obecnie.

Niektórzy uważają, że tylko fabryki sztucznego mięsa mogą zaspokoić ten ogromny popyt. Jason Matheny twierdzi, że w syntetycznym mięsie przyszłości będzie można zamienić kwasy tłuszczowe omega-6 na omega-3, bardziej sprzyjające zdrowiu i zapobiegające chorobom układu krążenia. - Dojdzie do tego, że parówka na śniadanie w McDonaldzie pomoże twojemu sercu - cieszy się Robert Lawrence z Johns Hopkins University w Baltimore. Sztuczne mięso ma być także nadzieją dla wegetarian, którzy sięgną po laboratoryjne rolady bez wyrzutów sumienia.

Jednak koszt produkcji sztucznego mięsa jest nieproporcjonalny do osiągniętych efektów. Poza tym syntetyczne parówki lub paluszki rybne znajdą amatorów tylko wśród zwolenników roślinnej diety, będą bowiem smakować mniej więcej jak mięsopodobne wyroby z soi. Kotleciki wyhodowane z żabich tkanek miały konsystencję żelatyny. Przecież mięso to nie tylko komórki muskułów, lecz także struktura składająca się z tłuszczu, nerwów, naczyń krwionośnych i tkanki łącznej. Nie obejdzie się bez dodawania tłuszczów i substancji smakowych, aby zwolennik tradycyjnego mięsa mógł taką syntetyczną pieczeń przełknąć. Nie ma więc mowy o żadnych właściwościach leczniczych takiego produktu. A smak? Jason Matheny zapewnia, że inżynieryjne mięso smakuje podobnie jak inne dostępne w sklepach produkty - hamburgery czy kuleczki z kurczęcia. Powołuje się jednak na opinię innych, sam nie odważył się spróbować.

Krzysztof Kęciek

Czytaj więcej w tygodniku