Carnea artificială , cunoscută și sub denumirea de carne de cultură sau in vitro , este carne cultivată în laborator , cultivată în celule , care nu a făcut niciodată parte dintr-un animal viu, complet. Din 2020, producția comercială de carne de cultură pentru consumul public nu a ajuns încă, cu toate acestea, mai multe proiecte moderne de cercetare încearcă experimental să crească o cantitate mică de carne dintr-o eprubetă. Prima etapă este probabil să producă carne tocată , iar obiectivul pe termen lung este creșterea țesutului muscular cultivat cu drepturi depline. Potențial , țesutul muscular al oricărui animal poate fi cultivat in vitro.
Carnea din eprubetă nu trebuie confundată cu imitația de carne, care este un produs vegetarian făcut din proteine vegetale , cel mai frecvent soia sau grâu .
Carnea este mușchii animalelor. Procesul de producere a cărnii in vitro presupune obținerea de celule stem din mușchii animalelor și aplicarea unei proteine care permite celulelor să crească în bucăți mari de carne [1] . Obținerea celulelor inițiale de la animale este necesară o singură dată, în viitor nu mai sunt necesare - asemănător producției de culturi de iaurt [2] .
În linii mari, există două abordări ale producției de carne in vitro: fie prin formarea unei colecții de celule musculare neînrudite, fie prin formarea mușchilor structurați. A doua abordare este mult mai complexă decât prima. Mușchii sunt formați din fibre musculare - celule lungi cu mai mulți nuclei . Ele nu se reproduc singure, ci apar atunci când celulele progenitoare fuzionează. Celulele progenitoare pot fi celule stem embrionare sau celule satelit, celule stem specializate din tesuturile musculare. Teoretic, este destul de simplu să le pui cultura într-un bioreactor și apoi să o amesteci constant. Cu toate acestea, pentru ca mușchiul real să se dezvolte, celulele trebuie să crească in situ, ceea ce necesită ca sistemul să fie perfuzat, asemănător cu o aprovizionare cu sânge, pentru a aduce nutrienții și oxigenul aproape de celulele în creștere, precum și pentru a elimina deșeurile. În plus, alte tipuri de celule trebuie să fie crescute în același timp, cum ar fi adipocitele , care sunt mesageri chimici pentru a oferi mușchilor în creștere informații despre structura lor. În cele din urmă, țesutul muscular trebuie să fie întins fizic sau „exercitat” pentru ca acesta să se dezvolte corespunzător [1] .
În 2001, dermatologul Wiet Westerhof de la Universitatea din Amsterdam , medicul Willem van Eilen și omul de afaceri Willem van Kooten au anunțat că au depus un brevet mondial pentru un proces de producere a cărnii in vitro [3] . Conform tehnologiei lor, matricea biologică a colagenului este însămânțată cu celule musculare, care sunt apoi inundate cu o soluție nutritivă, care le obligă să se înmulțească. Van Eilen a spus că a venit cu ideea producției de carne in vitro cu mult timp în urmă, când se afla într-un lagăr de prizonieri japonez [4] . Oamenii de știință din Amsterdam studiază culturi de medii biologice, la Universitatea din Utrecht , reproducerea celulelor musculare este investigată, iar la Universitatea din Eindhoven , se dezvoltă bioreactoare [4] . Americanul John Wayne a primit, de asemenea, un brevet ( US Patent 6.835.390 ) [5] pentru producerea de carne din țesut muscular de fermă pentru consumul uman, în care celulele musculare și adipoase sunt crescute în mod integrat, ceea ce vă permite să creați alimente precum carnea de vită , pui și pește.
O concepție greșită comună este că carnea in vitro implică în mod necesar aplicarea tehnicilor de inginerie genetică . De fapt, celulele naturale implicate în procesul de creștere a cărnii cresc în același mod ca și cele modificate genetic [1] .
Cercetările moderne asupra cărnii in vitro au provenit din experimentele NASA care încearcă să găsească modalități mai bune de alimentație pe termen lung pentru astronauți în spațiu [6] . Metoda a fost aprobată de US Food and Drug Administration (FDA) în 1995 [7] , iar din 2001 NASA efectuează experimente in vitro de producție de carne din celule de curcan [8] [9] . Primele forme comestibile au fost realizate de consorțiul de cercetare biologică aplicată NSR/Turo în anul 2000: crescute din celule de pește auriu, consistența a fost similară fileurilor de pește [1] [10] [11] .
Prima revista evaluata de colegi care a publicat un articol pe tema cresterii carnii in laborator a aparut in 2005 sub tema Crearea tesuturilor biologice [6] . Desigur, conceptul de bază se întoarce la o perioadă anterioară. Astfel, Winston Churchill spunea în 1930: „Peste cincizeci de ani nu vom crește în mod absurd un pui întreg să mănânce doar piept sau aripioare, ci vom crește aceste părți separat într-un mediu potrivit” [8] .
În 2008, PETA a anunțat un premiu de 1 milion de dolari companiei care va fi prima care va aduce consumatorilor pui cultivat în laborator până în 2012 [12] . Guvernul olandez a donat 4 milioane de dolari pentru experimente in vitro de creștere a cărnii [8] . In Vitro Meat Consortium, un grup internațional de cercetători în curs de dezvoltare interesați de această tehnologie, a organizat prima conferință internațională de carne in vitro în aprilie 2008 cu Institutul de Cercetare Alimentară din Norvegia pentru a discuta despre oportunitățile comerciale [1] . Revista Time a anunțat producția de carne in vitro ca fiind una dintre cele 50 de idei inovatoare ale anului 2009 [13] . În noiembrie 2009, oamenii de știință din Țările de Jos au anunțat că au reușit să crească carne în laborator folosind celule de la un porc viu [14] .
Pe 5 august 2013 a fost introdus la Londra primul hamburger care conține 140 de grame de carne de cultură, care a fost creat de grupul profesorului Mark Post de la Universitatea din Maastricht [15] . Bucătarul Richard McGowan a gătit un hamburger în fața camerelor TV. Experții, nutriționistul Hanni Rutzer și autorul unor studii despre viitorul alimentelor Josh Schonwald au considerat că carnea este prea uscată și săracă în grăsimi. Co-fondatorul Google , Sergey Brin , a donat 250.000 de euro (331.200 USD) proiectului de grup Post [16] .
În 2020, vânzarea cărnii de pui produsă în laborator de către compania americană Eat Just a fost aprobată oficial în Singapore [17] .
Producția pe scară largă de carne in vitro poate necesita o creștere a adăugării de hormoni artificiali la cultura biologică. [18] În producția convențională de carne, acest lucru nu este necesar. Până în prezent, nu a fost dezvoltată nicio tehnologie pentru a produce carne in vitro pe scară largă fără utilizarea antibioticelor pentru prevenirea infecțiilor bacteriene.
Deoarece carnea din eprubetă nu este încă pe piață, riscurile pentru sănătate nu au fost încă explorate pe deplin. Această întrebare este unul dintre principalele domenii de activitate ale oamenilor de știință care lucrează la carnea de cultură. Scopul este de a produce carne mai sănătoasă decât carnea convențională, în primul rând prin reducerea conținutului de grăsimi și prin reglarea conținutului de nutrienți. De exemplu, o mare parte din carnea produsă prin metode convenționale este bogată în grăsimi saturate (deoarece animalelor li se administrează niveluri ridicate de hormoni și porumb, astfel încât grăsimea lor să se acumuleze mai repede). Acest lucru poate determina o persoană să aibă niveluri ridicate de colesterol și alte probleme de sănătate, cum ar fi bolile de inimă și obezitatea.
Cercetătorii sugerează că acizii grași omega-3 pot fi adăugați la carnea de cultură pentru a crește valoarea nutritivă a acesteia. [8] În mod similar, pentru carnea convențională, acizii grași omega-3 pot fi măriți și prin reformularea hranei pentru animale. [19] Revista Time a sugerat că procesul de carne in vitro poate reduce, de asemenea, expunerea cărnii la bacterii și boli. [unu]
Carnea de cultură este uneori denumită în mod disprețuitor „carne franken”, reflectând atitudinea față de ea ca fiind ceva nenatural și, prin urmare, necredibil.
Dacă carnea de cultură diferă de carnea naturală ca aspect, gust , miros , textură sau alți factori, nu va putea concura comercial cu ea. Absența grăsimilor și a oaselor poate fi, de asemenea, un dezavantaj, deoarece aceste componente au o contribuție culinară semnificativă. Multe alimente, cum ar fi surimi , sunt folosite pentru a înlocui alte ingrediente (din motive care variază de la moral la cost), indiferent de proprietățile lor. [20] Cu toate acestea, lipsa gropilor poate face ca multe feluri de mâncare tradiționale din carne, cum ar fi Aripile de Bivol , să fie mai gustoase copiilor mici sau persoanelor care consideră că Aripile de Bivol tipice au prea puțină carne.
Unii oameni cred că producția de carne de cultură poate necesita mai puține resurse și poate emite mai puține gaze cu efect de seră și alte deșeuri decât produsele convenționale din carne. Această condiție include deținătorii brevetului de carne pentru eprubetă [4] precum și jurnalistul Brendan Corner [21] .
Margaret Mellon de la Union of Concerned Scientists , un grup de lobby bazat pe știință[ Termen necunoscut ] , care se concentrează pe probleme de mediu și sociale, are un punct de vedere diferit și consideră că producția industrială de carne artificială va necesita mult mai multă energie și combustibili fosili decât producția tradițională, făcând noua metodă mai distructivă pentru mediu [12]. ] .
Există un studiu din 2011 care a constatat că atunci când carnea este cultivată „in vitro” pe un substrat de cianobacterii , în comparație cu carnea convențională, este nevoie de aproximativ 7-45% mai puțină energie, cu 99% mai puțin pământ, cu 82-96% mai puțină apă și creează Cu 78-96% mai puține emisii de gaze cu efect de seră . S-a luat în considerare un proces ipotetic, deoarece la momentul studiului nu existau tehnologii pentru producerea industrială a cărnii dintr-o eprubetă. [22] [23] .
Carnea de cultură este în prezent foarte scumpă: în 2008, costul unei bucăți de 250 de grame de carne de vită cultivată in vitro a fost estimat la aproximativ 1 milion USD [1] , dar chiar și atunci se presupunea că aceasta era o chestiune de îmbunătățire a tehnologiei și creșterea producției, astfel încât prețul ar trebui să scadă în timp și să atingă nivelul producției de pui în mod obișnuit [10] [24] . Consorțiul Vitro Meat a estimat în 2009 că carnea cultivată în laborator ar putea costa 3.500 de euro pe tonă [24] , aproximativ dublul costului producției europene nesubvenționate de carne convențională de pui [10] [24] . Dezvoltarea „hamburgerului fără vacă”, prezentat publicului în 2013, a costat 250 de mii de lire sterline; totuși, în 2015, liderul de proiect Mark Post a susținut într-un interviu acordat programului de radio australian AM că în următorii zece ani va fi posibil să se producă exact aceeași carne la un preț de 80 de dolari australieni pe kilogram [25] . Dezvoltarea tehnologiei a redus prețul de multe ori, iar în 2017 un burger cu carne artificială a costat 11 dolari. Astfel, în patru ani, prețul a scăzut de aproape 30.000 de ori [26] .
Din punct de vedere al protecției animalelor, cea mai convenabilă și rațională este producerea cărnii în eprubetă, deoarece producerea acesteia exclude exploatarea și uciderea animalelor [12] [2] [27] .
Cercetările inițiale ale NASA privind producția de carne in vitro au fost folosite în zboruri spațiale de lungă durată , unde ar putea fi o sursă de hrană durabilă împreună cu legumele cultivate hidroponic sau aeroponic . De asemenea, poate fi util pentru supraviețuire în medii extreme în care hrana este rară, cum ar fi în Antarctica .
Ramura științei care se ocupă de producția de carne de cultură a apărut din domeniul biotehnologiei cunoscut sub numele de ingineria țesuturilor . Tehnologia se dezvoltă împreună cu alte domenii utilizate în ingineria țesuturilor, cum ar fi distrofia musculară și, mai îndeaproape, creșterea organelor pentru transplant [8] [27] . Acum există câteva obstacole care trebuie depășite pentru a avea șansa de a trece la următorii pași. În momentul de față, cele mai importante dintre ele sunt scara producției și costul [1] [8] .
Probabil că primele studii pe eprubetă au fost efectuate de Benjaminson de la Touro College. Echipa sa de cercetare a reușit să crească țesut muscular de pești auriu în laborator folosind mai multe tipuri de medii de creștere.
În 2004, un grup de cercetători a format organizația non-profit New Harvest pentru a promova cercetarea științifică în producția de carne in vitro. Printre fondatori se numără Jason Matheny [8] și Vladimir Mironov. Potrivit site-ului lor, carnea de cultură procesată, cum ar fi cârnații , hamburgerii sau nuggetele de pui, ar putea deveni disponibile comercial în câțiva ani. Una dintre primele afaceri care va putea folosi această carne va fi restaurantele de tip fast-food. Pentru că nu își fac publice sursele de hrană, carnea din eprubetă trebuie să apară în aceste restaurante.
În aprilie 2005, în Olanda a fost lansat un proiect de studiere a cărnii de cultură, iar în 2008 s-a raportat că majoritatea cercetărilor asupra cărnii in vitro sunt efectuate de echipe de cercetare olandeze. [27] Cercetările sunt efectuate sub conducerea lui Henk Haagsman la Universitatea din Amsterdam , Universitatea Tehnică din Eindhoven și Universitatea din Utrecht , în colaborare cu producătorul de cârnați Stijman. Guvernul olandez a alocat 2 milioane de euro subvenții pentru acest proiect. [patru]
Pe 21 aprilie 2008, PETA a anunțat un premiu de 1 milion de dolari (similar cu fondul X Prize ) primului grup care a produs cu succes carne sintetică comparabilă ca calitate și atractivitate comercială cu produsele naturale din carne. PETA a spus că prima a fost calculată din costul găinilor sacrificate pe oră în Statele Unite pentru producția de alimente. Oferta de premii este valabilă până la jumătatea anului 2012. [33] [34]
În prezent, nu există finanțare guvernamentală SUA pentru dezvoltarea producției de carne in vitro la scară industrială atât din partea administrației Bush , cât și a fostului președinte Obama . Cu toate acestea, o cerere de grant a fost depusă la Institutul Național de Agricultură și Alimentație. Dezvoltarea producţiei industriale va necesita înfiinţarea unei companii şi cel puţin 5 milioane de dolari în capital de risc .