Вскоре в меню вашего любимого бургера, помимо котлет из мяса, грибов и черной фасоли, могут появиться образцы, выращенные из клеток животных.
США только что впервые одобрили продажу культивированного мяса, а сама индустрия, насчитывающая более 150 компаний, привлекает миллиарды долларов для вывода продукции на рынки ресторанов и супермаркетов.
Теоретически, это должно стать огромным шагом вперед для климата.
Одной из главных движущих сил, заставляющей бизнес фокусироваться на культивированном (или лабораторно выращенном) мясе, является его потенциал снизить климатический след нашей текущей продовольственной системы. Выбросы парниковых газов от животных, которых мы едим (в основном коров), составляют почти 15% от общемирового показателя, и эта доля, как ожидается, будет расти в ближайшие десятилетия.
Однако, станет ли культивированное мясо действительно лучше для окружающей среды, пока неясно.
Это связано с тем, что существует множество неизвестных факторов, касающихся того, как будет осуществляться производство в коммерческих масштабах. Многие стартапы только сейчас планируют переход от исследовательских лабораторий к более крупным объектам, чтобы начать выпускать еду, которую, наконец, смогут попробовать настоящие платящие клиенты.
То, как именно произойдет этот сдвиг, определит не только то, будут ли эти новые пищевые продукты достаточно дешевыми, чтобы попасть в продуктовые корзины потребителей. Это также может решить, сможет ли культивированное мясо когда-либо реализовать свои громкие климатические обещания.
Прочь, коровы!
Выращивание скота, особенно говядины, печально известно высоким уровнем выбросов. Для содержания животных на фермах требуется много земли и энергии, что неизбежно приводит к выбросам углекислого газа. Кроме того, коровы (как и некоторые другие виды скота, например, овцы) выделяют большое количество метана в процессе пищеварения. Если сложить все вместе и взять среднемировое значение, один килограмм говядины может быть эквивалентен выбросам примерно в 100 килограммов углекислого газа. (Точные оценки могут варьироваться в зависимости от места разведения коров, их рациона и методов ведения сельского хозяйства.)
На клеточном уровне культивированное мясо состоит, по сути, из тех же ингредиентов, что и привычное нам мясо. Выделяя клетки из образца ткани молодого животного или оплодотворенной яйцеклетки и выращивая их в биореакторе, ученые могут получить мясо животного происхождения без необходимости выращивания и забоя целых животных.
Минсельхоз США недавно дал «зеленый свет» двум калифорнийским компаниям, Eat Just и Upside Foods, на производство и продажу их продуктов из культивированной курицы. Это делает США второй страной, разрешившей продажу мяса, выращенного в лабораториях, после Сингапура.
Культивированное мясо все равно будет производить выбросы, поскольку для работы реакторов, где растут клетки, требуется энергия. В США и в большинстве мировых регионов сегодня это, вероятно, будет связано с ископаемым топливом. Возможно, со временем возобновляемые источники энергии станут достаточно широко доступны и стабильны, чтобы питать заводы по производству культивированного мяса. Однако даже в этом случае, реакторы, трубопроводы и все остальное необходимое оборудование для производственных мощностей часто сопряжено с выбросами, которые трудно полностью устранить. Кроме того, животные клетки нуждаются в питании и уходе, и связанная с этим цепочка поставок также несет определенные выбросы.
И выбросы от культивированного мяса могут быть весьма значительными. Некоторые из ранних работ в этой области опирались на материалы и методы, заимствованные из фармацевтической промышленности, где компании иногда выращивают клетки для производства лекарств. Это скрупулезный и строго регулируемый процесс, требующий высокоочищенных ингредиентов, дорогостоящих реакторов и огромного количества энергии, как отмечает Эдвард Спанг, доцент кафедры пищевой науки и технологий Калифорнийского университета в Дэвисе.
Спанг и его команда поставили целью оценить климатическое воздействие культивированного мяса при использовании современных методов производства. Для количественной оценки потенциальной пользы для климата исследователи проанализировали общее воздействие животноводства и культивированного мяса — анализ, известный как оценка жизненного цикла (LCA). Данный тип анализа суммирует всю энергию, воду и материалы, необходимые для производства продукта, выражая их в эквиваленте выбросов углекислого газа.
В недавнем препринте, который еще не прошел рецензирование, Спанг оценил общий потенциал глобального потепления от культивированного мяса в нескольких сценариях, основанных на предположениях о текущем состоянии отрасли.
Сценарии были разделены на две категории. Первый набор предполагал, что культивированное мясо будет производиться с использованием процессов и материалов, аналогичных тем, что применяются в фармацевтической промышленности, — включая энергоемкий этап очистки для удаления примесей. Другие сценарии предполагали, что производство культивированного мяса не потребует ингредиентов сверхвысокой чистоты, и вместо этого будет полагаться на сырье, используемое сегодня в пищевой промышленности, то есть с меньшими энергозатратами и меньшим количеством выбросов.
Два набора результатов дают совершенно разные климатические последствия. Пищевой процесс приводит к эквиваленту 10–75 кг выбросов углекислого газа — это ниже среднемировых выбросов от говядины и соответствует уровню производства в некоторых странах на сегодняшний день. Но при использовании биофармацевтического процесса культивированное мясо приводит к значительно большим выбросам, чем современное производство говядины: от 250 до 1000 килограммов эквивалента углекислого газа на килограмм мяса, в зависимости от конкретного сценария.
Где же говядина?
Препринт Спанга, опубликованный в апреле, спровоцировал громкие заголовки новостей о потенциально заоблачных выбросах. Исследование также быстро вызвало критику со стороны некоторых представителей отрасли, включая широко обсуждаемое открытое письмо, оспаривающее сделанные допущения.
Эксперты особенно раскритиковали предположение о том, что материалы, используемые при производстве культивированного мяса, должны быть фармацевтического качества и проходить интенсивную очистку для удаления загрязнителей, называемых эндотоксинами. Эндотоксины — это части наружных мембран некоторых бактерий, которые высвобождаются по мере роста микробов и при их гибели. Их удаление часто необходимо в биофармацевтических процессах, поскольку даже очень небольшие количества могут препятствовать росту некоторых типов клеток и вызывать иммунные реакции.
Процесс, удаляющий эти загрязнители, является основным фактором высоких выбросов, наблюдаемых в одной группе сценариев препринта. Однако, по словам Эллиота Свэртца, ведущего ученого из отраслевой группы Good Food Institute и одного из авторов открытого письма, этот этап очистки не понадобится при коммерческом производстве культивированного мяса. Различные типы клеток по-разному реагируют на эндотоксины, и те, что будут использоваться для культивированного мяса, смогут выдерживать более высокие уровни, что потребует меньшей очистки, — утверждает Свэртц.
Результаты исследования действительно отличаются от многих предыдущих анализов в этой области, которые, как правило, показывали, что культивированное мясо снизит выбросы по сравнению с традиционным производством говядины. Большинство этих исследований предполагает, что производители культивированного мяса смогут избежать энергоемких методов, описанных в препринте, и вместо этого перейдут к крупномасштабным коммерческим мощностям, используя более доступные ингредиенты пищевого качества.
Практика даст лучшую картину потенциального климатического воздействия отрасли, считает Пелле Синке, исследователь из CE Delft, независимой исследовательской фирмы и консалтинговой компании, специализирующейся на энергетике и окружающей среде. «У всех инновационных технологий огромная кривая обучения», — говорит Синке. «Я не уверен, что нам стоит сильно беспокоиться о том, что [культивированное мясо] добавит колоссальное бремя для климата в глобальном масштабе».
В анализе, опубликованном в январе 2023 года, он и его команда попытались оценить выбросы, связанные с культивированным мясом к 2030 году, при условии, что производственный процесс сможет использовать ингредиенты пищевого класса и достигнет коммерческого масштаба в течение следующего десятилетия. Это исследование оценило потенциальное климатическое воздействие в диапазоне от трех до 14 килограммов углекислого газа на килограмм культивированного мяса.
То, где окажутся общие выбросы от производства культивированного мяса в этом диапазоне, во многом зависит от источника энергии для работы биореакторов: если это будет электросеть, которая все еще частично зависит от ископаемого топлива, углеродный след будет намного выше, чем если бы для питания объекта использовались возобновляемые источники. Это также зависит от того, какие ингредиенты входят в среду для роста клеток.
В любом случае, исследование Синке показало, что общие выбросы будут значительно ниже выбросов от производства говядины, которые его исследование оценило в эквивалент 35 килограммов углекислого газа в оптимизированной системе в Западной Европе. (Курица и свинина составили примерно три и пять килограммов углекислого газа соответственно.)
Анализ Синке далеко не первый, который предполагает, что культивированное мясо может оказать меньшее влияние на климат, чем традиционное сельское хозяйство. В раннем анализе в этой области, опубликованном в 2011 году, предполагалось, что производство культивированного мяса сократит выбросы парниковых газов на 78–96% по сравнению с производством мяса в Европе, при условии выхода на коммерческий масштаб.
В конечном итоге культивированное мясо может принести значительную пользу климату, говорит Ханна Туомисто, доцент Хельсинкского университета и ведущий автор исследования 2011 года. Туомисто недавно опубликовала другое исследование, которое также выявило потенциальную климатическую выгоду от культивированного мяса. Однако она добавляет, что реальное воздействие отрасли на климат еще предстоит определить. «Остается очень много открытых вопросов, потому что очень немногие компании построили что-либо в крупном масштабе», — отмечает Туомисто.
Пока коровы пасутся
Масштабирование производства культивированного мяса на более крупных объектах — это постоянный процесс.
Upside Foods, одна из двух компаний, получивших недавнее одобрение USDA, в настоящее время управляет пилотным объектом с максимальной мощностью около 180 000 кг (400 000 фунтов) в год, хотя ее текущая производственная мощность ближе к 22 700 кг (50 000 фунтов). Первый коммерческий объект компании, который сейчас проектируется, будет намного больше — с мощностью в миллионы фунтов в год.
“У всех инновационных технологий огромная кривая обучения.”
Пелле Синке
По внутренним оценкам, продукты Upside потребуют меньше воды и земли для производства, чем традиционное мясо, — сообщил в электронном письме Эрик Шульце, вице-президент компании по глобальным научным и нормативным вопросам. Тем не менее, он добавил: «Нам нужно производить в больших масштабах, чтобы по-настоящему измерить и начать видеть то воздействие, которого мы хотим достичь».
Eat Just в настоящее время управляет демонстрационной установкой в США и строит такой же в Сингапуре. Эти объекты включают реакторы вместимостью 3500 и 6000 литров соответственно. В конечном итоге компания планирует производить миллионы фунтов мяса ежегодно на будущем коммерческом объекте, который будет содержать 10 реакторов объемом 250 000 литров каждый.
Эндрю Нойес, вице-президент по коммуникациям Eat Just, заявил в электронном письме, что уже есть «множество причин для оптимизма» в отношении климатического воздействия культивированного мяса. «Однако достижение этих целей зависит от нескольких факторов, связанных с оптимизацией и масштабированием нашего производственного процесса, а также с проектированием будущих крупномасштабных производственных мощностей».
Несмотря на то, что недавние нормативные одобрения были восприняты как важная веха для индустрии культивированного мяса, эти продукты не появятся в ваших бургерах в ближайшее время. Чтобы снизить производственные затраты, компаниям все еще необходимо построить эти крупные объекты и наладить их бесперебойную работу.
Часть этого роста будет заключаться в отказе от более дорогостоящего оборудования и ингредиентов, которые отрасль заимствовала из других сфер, говорит Джесс Кригер, основатель и генеральный директор Ohayo Valley, компании по производству культивированного мяса: «Мы не будем делать это так в будущем». По ее словам, факторы, приведшие к наихудшему сценарию выбросов по расчетам Спанга — таким как интенсивная очистка, дорогие реакторы и медиа фармацевтического качества, — не являются необходимыми для производства.
Действительно, компании на ранних стадиях часто все еще используют ингредиенты фармацевтического качества, признает Эллиот Свэртц из Good Food Institute. Однако на рынке уже есть более дешевые варианты пищевого качества. И Eat Just, и Upside Foods заявляют, что планируют использовать эти нефармацевтические ингредиенты в своих будущих коммерческих операциях.
Энергоемкие методы не только неустойчивы для планеты, — считает исследователь Синке из CE Delft. Многие процессы, основанные на биофармацевтических методах, не будут использоваться в промышленности не только потому, что они приведут к высоким выбросам, но и «потому что никто не сможет себе это позволить», — говорит он.
Со своей стороны, Спанг согласен с тем, что экономика, вероятно, не позволит культивированному мясу пойти по тому пути производства, который приведет к экстремальному климатическому воздействию. «Если это требует фармацевтических компонентов, я не думаю, что отрасль будет большой», — говорит он. «Это будет слишком дорого; я просто не думаю, что это жизнеспособный путь».
Но для него остается много открытых вопросов и планов, которые нужно реализовать, прежде чем отрасль сможет начать отчитываться как о климатическом решении. «Скачок от лабораторного масштаба к экономически эффективному климатическому воздействию — на мой взгляд, между ними существует существенное расстояние», — заключает Спанг.
Все еще возможно, что культивированное мясо станет значительным плюсом для климата, особенно по мере более широкого распространения возобновляемых источников, таких как ветер и солнце. Отрасль, в которой клетки можно эффективно выращивать в массивных реакторах, используя широко доступные ингредиенты и работая полностью на возобновляемой электроэнергии, может стать важным инструментом для очистки нашей продовольственной системы.
Но объекты, которые сделают это возможным, в основном пока находятся на стадии планирования — и пока не ясно, какой путь выберет культивированное мясо, чтобы оказаться на наших тарелках.
