Když nechal nizozemský biolog Mark Post před šesti lety připravit před televizními kamerami hamburger z hovězích svalových vláken narostlých v laboratoři, nesklidil za něj u dvou přizvaných gastronomických kritiků žádnou velkou chválu. Přitom šlo aspoň co do ceny o pokrm přímo královský. Výroba kousku masa velikosti dlaně vyšla na 300 000 dolarů.
Umělé maso k večeři? Za tři roky si ho budete moci objednat v restauraci |
Do dnešního dne stlačily biotechnologické firmy výrobní cenu karbanátku z masa vypěstovaného v laboratoři k tisícovce dolarů. Mark Post je přesvědčený, že cena hamburgerů „ze zkumavky“ produkovaných ve velkovýrobních podmínkách spadne k deseti dolarům za kus. Doufá, že za tuto cenu začnou kupovat laboratorně pěstované maso aspoň ti, kterým leží na srdci ochrana životního prostředí.
Ekologičtější produkce
Hospodářská zvířata produkují významná množství skleníkových plynů. Výroba krmiv pro zvířata vyžaduje velké plochy zemědělské půdy a také hodně vody. Produkce masa „ze zkumavky“ by měla být ekologičtější. Podle některých vědců zatíží výroba hovězího v bioreaktoru zemskou atmosféru pětadvacetkrát menším množstvím skleníkových plynů než stejné množství masa narostlého na kravách a býcích. Produkce masa „ze zkumavky“ je považována za humánnější, protože při ní nedochází k týrání zvířat.
O komerčním úspěchu masa pěstovaného v laboratorních podmínkách bude vedle ceny rozhodovat i chuť. A také v tom má maso „ze zkumavky“ velké rezervy. Mark Post a jeho následovníci se proto činí ze všech sil a i na tomto poli dosahují významného pokroku.
Svalovina z posilovny
Výroba masa „ze zkumavky“ začíná odběrem malého vzorku svalu z živého zvířete. Z něj vědci izolují takzvané satelitní buňky, jež v těle zajišťují obnovu a hojení svalu. V kultivačním roztoku bohatém na živiny se satelitní buňky množí a proměňují na buňky svaloviny. Jejich celkový objem se každých pár dní zdvojnásobí.
Namnožené svalové buňky vytvářejí tenká svalová vlákna, která se v bioreaktoru uchytí na pružný houbovitý podklad. Toto „lešení“ se periodicky smršťuje a roztahuje a nutí pěstovaná svalová vlákna k usilovnému cvičení. V buněčné „posilovně“ nabývají svalové buňky na objemu a zároveň se v nich syntetizuje velké množství potřebných bílkovin. Na konci celého procesu se narostlá svalová vlákna z podkladu uvolní a použijí k přípravě pokrmů.
‚Umělé‘ maso proti oteplení. Vědci chtějí snižovat produkci skleníkových plynů |
V laboratorních podmínkách se daří pěstovat maso nejrůznějších druhů zvířat od ryb přes drůbež až po prasata a skot. Z ekologického hlediska se jeví jako nejšetrnější pěstování svalových vláken ryb, která rostou dobře i při nižších teplotách, než jaké vyžadují buňky svalu teplokrevných ptáků a savců. Při výrobě rybího masa se proto spotřebuje méně energie.
Jeden z klíčových problémů představuje přechod od malých laboratorních bioinkubátorů k velkovýrobě. Ty největší bioinkubátory mají objem 25 000 litrů a teoreticky by zajistily spotřebu masa pro deset tisíc lidí. Praxe ale zatím za těmito ambiciózními plány silně pokulhává.
Blahodárný kyslík
Pěstovaná svalová vlákna jsou náročná na zásobování kyslíkem. Ve zvířecím těle jim jeho dodávku zajišťuje bílkovina myoglobinu. Američtí a švédští vědci vedení Davidem Kaplanem z Tuftsovy univerzity proto přidali myoglobin do živného roztoku používaného při pěstování masa v bioreaktorech a dosáhli velmi zajímavých výsledků. Referují o nich ve studii publikované ve vědeckém časopise Foods.
Myoglobin zajistil buňkám dostatečný přísun kyslíku, který pak rostoucí svaly využily k produkci potřebné energie. Výrazně se tím zvýšily růstové schopnosti svalových buněk a usnadnila se jejich proměna na svalová vlákna.
Právě dostatečný přísun kyslíku představuje jeden z hlavních problémů při převodu laboratorních postupů do velkovýrobních provozů. Kaplan a jeho spolupracovníci proto plánují experimenty, ve kterých se pokusí přídavkem myoglobinu do živných roztoků zefektivnit produkci masa „ze zkumavky“ ve velkoobjemových bioreaktorech.
Myoglobin přinesl také významné zlepšení kvality masa „ze zkumavky“. Jeho molekuly obsahují ionty železa, které se významně podílejí na typické chuti masa. Myoglobin také dodává svalovině charakteristické hnědočervené zbarvení. Svalová vlákna pěstovaná v přítomnosti této látky se proto chutí i vzhledem přiblížila skutečnému masu.
Lešení ze želatiny
Na chuť masa má zásadní vliv jeho vnitřní textura. Shluk buněk narostlý v bioreaktoru však v tomto ohledu za skutečnými svaly zvířat výrazně zaostává. Pro zvířecí svalovinu je typická vláknitá struktura, kterou se vědcům zatím nedaří věrněji imitovat. Významného pokroku na tomto poli nyní dosáhli vědci z Harvardovy univerzity vedení Kevinem Parkerem.
Ve studii publikované ve vědeckém časopise Science of Food představili zcela nový vláknitý podklad pro pěstování svalových buněk. Použili k tomu technologii známou z výroby nanovláken. Za výchozí surovinu jim posloužila želatina.
Vědci nalili roztok želatiny do nádoby opatřené tryskami a tu nechali rychle rotovat. Odstředivá síla vytlačovala roztok z nádoby přes trysky do srážecí lázně. Tam se želatina formovala do tenkých několik centimetrů dlouhých vláken. Ta pak vědci použili jako podklad pro pěstování buněk odebraných ze svalů králíka a skotu.
Vláknitý želatinový podklad zajistil, že svalové buňky vytvářely vláknitou strukturu podobnou „přírodnímu“ masu. Jak ale autoři studie přiznávají, maso zvířat obsahuje stále ještě mnohem více svalových vláken a je vyzrálejší než maso narostlé v laboratoři. Maso „ze zkumavky“ se tak své přírodní předloze stále ještě nevyrovná a ani pro ekologicky uvědomělého spotřebitele zatím nepředstavuje silnější pokušení.
