Генетики создают искусственное мясо, которое не отличить от настоящего

В лабораториях компании Impossible Foods жарят мясные котлеты для «невероятных» бургеров. Их мясо шкварчит на сковороде, и из него даже сочится кровь, но для его создания не было убито ни одно животное. Ученые сделали искусственное мясо, которое по текстуре и вкусовым ощущениям никак не отличается от настоящего. Вот как им это удалось.

В чем суть настоящей котлеты для бургера? У нее особый запах, вкус и текстура, передающие ощущение чего-то животного. Она содержит целый набор белков, которые взаимодействуют между собой, создавая уникальный вкус. Компания Impossible Burger считает, что главную роль в мясе играет молекула под названием гем — именно она придает мясу его цвет и легкий металлический привкус (она содержит в себе железо). В крови эта молекула содержатся в белке под названием гемоглобин, а в мускулах — в миоглобине.

Любопытно, что глобины (класс белков) можно найти не только в телах животных, но и в растениях. Например, в корнях сои содержится леггемоглобин, где тоже можно найти гем. У леггемоглобина в сое и миоглобина в мясе одинаковая односпиральная 3D-структура, и оба этих белка содержат гем.

Получается, заменитель секретного ингредиента мяса можно получить просто из растений? Верно, но есть одна проблема — для этого потребуется очень много сои. Чтобы добыть всего один килограмм леггемоглобина, понадобится собрать урожай с поля площадью 4000 квадратных метров.

Основатель и глава компании Impossible Foods нашел решение этой проблемы. Инженеры извлекли гены сои, отвечающие за леггемоглобин, и поместили их в особый вид дрожжей Pichia pastoris. Затем они накормили модифицированные дрожжи сахаром и минералами, из-за чего те выросли и произвели огромное количество гема. По словам компании, таким методом можно готовить бургеры из искусственного мяса, причем на их производство будет использоваться лишь 1/20 земли, необходимой для выращивания скота, а количество вырабатываемых парниковых газов сократится до ⅛.

Разумеется, для создания искусственного мяса, которое выглядело бы как настоящее, недостаточно одного лишь гема. В реальном мясе есть огромное количество различных элементов, которые сочетаются между собой и создают уникальный аромат.

Чтобы его передать, Impossible Foods использует метод газовой хромато-масс-спектрометрии. Ученые разогревают кусочек настоящего мяса, чтобы оно начало источать запах. Этот запах привязывается к кусочку волокна. Затем машина анализирует его и выделяет все молекулы, отвечающие за те или иные оттенки аромата. «Так мы получаем “отпечатки” каждой ноты аромата мяса, — объяснила Селеста Хольц-Шитингер, старший научный сотрудник Impossible Foods. — Мы сравниваем их с запахом нашего “невероятного” бургера и думаем, как можно улучшить его аромат».

Такой метод довольно популярен в науке о продуктах. «В теории, если знать, в каких пропорциях нужно взять те или иные химические вещества, можно воссоздать любой аромат», — считает Стейси Симонич, химик из Университета штата Орегон.

Настоящее мясо животных обладает уникальной структурой. Чтобы ее передать, ученые Impossible Foods выделяют в лабораторных условиях отдельные белки мяса. «Мы определяем характеристики этих белков и придаем их белкам растений, — рассказала Хольц-Шитингер. — Белок растений по своей природе горьковат, поэтому нам приходится улучшать его вкус».

Смесь различных белков позволяет воссоздать структуру настоящего мяса. Благодаря пшеничному белку котлета обретает плотность и тягучесть во время жевания. А из-за картофельного белка во время обжарки мясо затвердевает. Для придания мясу жирности Impossible Foods использовала кокосовый белок, из-за которого убрала характерный для него аромат. И, разумеется, компания добавила леггемоглобин, который добавляет блюду «мясной» привкус.
На самом деле бургер с искусственным мясом не так уж «невероятен», как может показаться на первый взгляд. «В начале наших экспериментов процесс был сложнее, потому что мы не до конца его понимали, — сказала Хольц-Шитингер. — Мы пробовали использовать огурцы и фрукт под названием дуриан, но они не могли передать структуру волокон мяса. Сейчас же мы прекрасно понимаем, какой компонент отвечает за каждое ощущение от употребления мяса».

В 2014 году Impossible Foods отправила в Управление по контролю продуктов питания и лекарственных средств (FDA) заявку на признание своего искусственного мяса безопасным. В ней компания перечислила ряд причин, по которым соевый леггемоглобин не представляет угрозы здоровью человека, в частности, потому что его химический состав идентичен другим безопасным глобинам.

Тем не менее FDA так и не признала искусственное мясо безопасным, но и опасным оно его тоже не назвало. Результаты исследований показались Управлению недостаточными. В ноябре 2015 года компания провела ряд дополнительных опытов: ученые кормили искусственным мясом лабораторных крыс и не выявили никаких негативных последствий.
Но критики по-прежнему считают, что этого мало. Люди не так часто употребляют в пищу корни сои, поэтому леггемоглобин для них новое вещество. «Проблема не в том, что люди с опаской относятся к генномодифицированным продуктам, — считает Майкл Хансен, старший научный сотрудник Союза потребителей. — А в том, что это новый пищевой ингредиент. Разумеется, он должен пройти проверку на безопасность. Impossible Foods считает, что их вещество безопасно только потому, что обладает аналогичной структурой с другими белками, но это не значит, что они идентичны. У них разные аминокислотные последовательности, а даже небольшие различия могут дать особый эффект».

На данный момент «невероятные» бургеры с искусственным мясом подают в некоторых ресторанах в США. Impossible Foods открыла завод и планирует увеличить производство своего продукта с 300 тысяч единиц в месяц до одного миллиона.
Мы стоим на пороге новой эры высокотехнологичной генномодифицированной пищи. Если мы хотим накормить стремительно растущее население Земли, нам нужно взломать продовольственную систему.

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓

Генетики создают искусственное мясо, которое не отличить от настоящего