Co přesně je buněčné zemědělství a jak se vyrábějí kultivované verze tradičně živočišných potravin? Pojďme si společně projít základy odvětví buněčného zemědělství. Buněčné zemědělství je výroba živočišných produktů z buněčných kultur místo toho, aby byly vyrobeny přímo ze zvířat. Po lovu a domestikaci zvířat se zdá, že buněčné zemědělství se stane třetí formou získávání živočišných bílkovin lidmi.
Buněčné zemědělství v současnosti zahrnuje dva různé přístupy: buněčnou kultivaci (celulární) a přesnou fermentaci (acelulární).
Metoda buněčné kultivace
Metoda buněčné kultivace se týká “pěstování” masa přímo z buněk. Buňky jsou stavebními kameny všeho života. Jejich kultivací za účelem produkce masa a mořských plodů se lze vyhnout chovu a zabíjení zvířat. Pro produkci kultivovaného masa a mořských plodů se kmenové buňky nejprve odebírají ze zvířat pomocí bezbolestné biopsie. Tyto buňky jsou pak krmeny živinami ve velkých kádích, známých také jako kultivátory, kde se množí a diferencují. Jak rostou, stávají se svalovou tkání, která je hlavní složkou masa. Řada start-upů a společností v současné době pracuje na vývoji různých kultivovaných potravin, včetně hovězího, vepřového, kuřecího či rybího masa, mořských plodů, mléka a sýrů.
Metoda přesné fermentace
Metoda přesné fermentace se týká použití mikroorganismů k výrobě produktů, jako jsou mléčné a vaječné bílkoviny. Tyto produkty mohou být vypěstovány přímo z mikroorganismů, jako jsou kvasinky, v podobném fermentačním procesu, jaký se již řadu let používá v potravinářském průmyslu k výrobě enzymů, jako je syřidlo (klíčová složka pro výrobu sýrů) nebo vanilin (hlavní složka vanilkové příchuti). Startupy v současné době pracují na vývoji mléka, zmrzliny, sýra, želatiny a vaječného bílku. Některé produkty již byly komercializovány, jako například zmrzlina Graeter’s, která využívá mléčné proteiny od Perfect Day.
Konečné produkty mají za cíl připomínat konvenční maso, vejce a mléčné výrobky, pokud jde o chuť a strukturu, a zároveň nabízejí významné výhody pro lidské zdraví, životní prostředí a zvířata.
Potenciál hybridních produktů
Hybridní produkty kombinují rostlinné a kultivované ingredience k vývoji chutných a udržitelných produktů, které budou také potenciálně nákladově efektivní. Tato nová kategorie produktů přináší mnoho výhod, pokud jde o texturu a chuť, a zároveň dodává přitažlivou šťavnatost. Například přidání kultivovaného tuku do rostlinné kuřecí nugetky by mohlo poskytnout skutečnou chuť kuřete a zlepšit šťavnatost a masitost. Zároveň by taková nugetka měla autentickou texturu díky rostlinným proteinům. Podobné nugetky obsahující 80 % rostlinných bílkovin a 20 % kultivovaného tuku byly odhaleny v březnu 2019 organizací Peace of Meat během veřejné akce pořádané v Berlíně.
Když se na to podíváme tímto způsobem, rostlinné a kultivované produkty nejsou vzájemně se vylučujícími kategoriemi, ale tvoří ve skutečnosti vysoce slibnou doplňkovou strategii – společně mají potenciál urychlit vstup na trh kombinací dvou různých přístupů k dosažení dokonalého výsledku snadněji, než důraz na dokonalé zvládnutí pouze jednoho přístupu.
Cíl buněčného zemědělství
Buněčné zemědělství si klade za cíl poskytovat lidem produkty živočišného původu, které znají a které mají rádi, ale s menším dopadem na životní prostředí, stejně jako četnými přínosy pro lidské zdraví a významnými zlepšeními v oblasti dobrých životních podmínek zvířat. Tyto produkty doplňují produkty rostlinného původu, protože cílovým trhem nejsou vegani*ky nebo vegetariáni*ky, ale ti, pro které je obtížné vyřadit živočišné produkty ze své stravy.
Tržní příležitosti a podpora z potravinářského průmyslu
Buněčné zemědělství představuje obrovské ekonomické příležitosti. Několik slavných investorů*ek podporuje technologii od jejího počátku. Rostoucí počet univerzit a přibližně 70 společností a startupů po celém světě, včetně některých předních světových výrobců masa, v současnosti pracuje na vývoji produktů buněčného zemědělství.
Vládní podpora
V některých částech světa v současnosti probíhají také slibné regulační iniciativy. Potravinové regulační orgány jsou již obeznámeny s používáním buněčného bioinženýrství v potravinách. Například syřidlo, enzym nacházející se v žaludcích přežvýkavců, který se používá k výrobě mnoha druhů sýrů, se již vyrábí přímo buněčným zemědělstvím.[1] Navíc pozitivní dopad na životní prostředí, vyšší bezpečnost potravin a ekonomické vyhlídky pro kultivované produkty pravděpodobně přimějí vlády k podpoře buněčného zemědělství.
V listopadu 2018 navrhl americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) regulační rámec příznivý pro marketing kultivovaných potravin.[2] V březnu 2020 FDA uznal fermentovaný syrovátkový protein produkovaný startupem Perfect Day za bezpečný a akreditoval jej označením “obecně uznávaný jako bezpečný”.[3] V březnu 2019 oznámil singapurský ministr financí Heng Swee Keat zřízení programu, který přiděluje 144 milionů dolarů na výzkum a vývoj v oblasti potravin, včetně výzkumu kultivovaného masa.[4] Singapurská vládní agentura pro vědecký a technologický výzkum (A*STAR) v současné době vyvíjí kultivované kuřecí maso. V prosinci 2020 se Singapur také stal první zemí na světě, která schválila prodej pěstovaného masa.[5] V červnu 2020 vystoupil člen Čínského lidového politického poradního shromáždění (CPPCC) na plenárním zasedání s Národním lidovým kongresem se záměrem pokročit v buněčném zemědělství a představil jej jako klíčovou cestu k zajištění udržitelnějších dodávek potravin, které budou odolnější vůči krizi[6]. V červenci 2020 oznámilo japonské ministerstvo zemědělství, lesnictví a rybolovu vytvoření nových pravidel a předpisů pro produkty s alternativním masem, včetně buněčného zemědělství.[7]
V Evropě Philippe Muyters, vlámský ministr pro inovace, prostřednictvím svého mluvčího řekl, že „kultivované maso má obrovský potenciál a musíme se zaměřit na produkci“[8]. Vlámská vláda udělila grant ve výši 3,6 milionu eur belgickému konsorciu, které chce pěstovat tukové a jaterní buňky pro výrobu foie gras.[9] Ve Francii PBI France (Public Investment Bank) financovala francouzský startup, který se rovněž zabývá výrobou foie-gras. Potravinářský obor Evropského institutu pro inovace a technologie, který se zaměřuje na podnikání a inovace v potravinářském sektoru, podporuje projekty buněčného zemědělství, jako je práce Dánské technické univerzity, která se v současnosti zabývá výrobou mléčných bílkovin, a festival v Przemianech v Polsku, který se zaměřoval na kultivované maso, a spolupracuje se společnostmi, jako je Aleph Farms. Meat4all, program výzkumu kultivovaného masa, získal grant ve výši 2,7 milionu euro v rámci financování výzkumu a vývoje Evropské unie Horizont 2020.[10] V srpnu 2020 získala islandská rostlinná biotechnologická společnost ORF Genetics grant ve výši 2,5 milionu EUR od Grant Management Services Evropské komise na vývoj rostlinných růstových médií.[11] V prosinci 2019 obdržela nizozemská společnost zabývající se chovem masa Meatable také grant ve výši 3 milionů USD od Evropské komise prostřednictvím programu Eurostar.[12]
V lednu 2020 projednal nizozemský parlament na plenárním zasedání, zda a jak by měl být dále podporován rozvoj pěstovaného masa.[13] Všechny politické strany se shodly na tom, že kultivované maso by mohlo potenciálně přispět k udržitelnému zemědělství a dobrým životním podmínkám zvířat, a většina zastupitelů hlasovala pro dva návrhy zaměřené na stimulaci rozvoje kultivovaného masa.[14]
Výzvy
Mezi nejnaléhavější výzvy, kterým v současnosti buněčné zemědělství čelí, patří výzkum, regulační aspekty a přijetí spotřebiteli a spotřebitelkami. K řešení technických problémů, jako jsou růstová média a bezpečnost, je zapotřebí více veřejně financovaného výzkumu. Regulační rámec pro produkty buněčného zemědělství potřebuje další propracování, aby se vytvořilo podpůrné prostředí pro výrobce a spotřebitele*ky. Kromě toho je třeba, aby byli spotřebitelé*ky informováni o potenciálních výhodách buněčného zemědělství a aktuálním vývoji kolem něj, aby bylo zajištěno široké přijetí těchto produktů.
Projekt CellAg zaměřuje své úsilí na klíčové aspekty v těchto třech oblastech, aby pomohl vytvořit povzbudivé podmínky pro zavedení této nové a slibné metody produkce bílkovin.
