Необходимость определить будущее нашей еды растёт буквально ежедневно. Люди, особенно молодёжь, стали требовать от представителей пищевого сектора радикальных перемен, чтобы расширить доступ к здоровой, доступной и этичной пище. Сегодня мы стали смотреть не только на состав продукта, его срок годности и калорийность, но ещё на то, где он произведён и какой экологический след оставляет.
Но не только этот вопрос волнует нас в производстве еды. Вспомните недавнюю пандемию коронавируса, когда были нарушены цепочки поставок вещей и продуктов. Война России против Украины изменила рынок пшеницы во всём мире. Мы увидели, что поставки могут быть нарушены в результате политических, экономических и социальных действий практически в любой момент. Где гарантии?
Более того, даже если с 1960 по 2015 год сельскохозяйственное производство во всём мире увеличилось в три раза, мы не всегда выращиваем здоровую пищу. Люди во всём мире не получают полноценного питания, о чём свидетельствуют нынешние показатели ожирения, которые высоки как никогда. Вдобавок ко всему, мы умудряемся выбрасывать около 40 % нашей пищи.
Как мы можем исправить наши продовольственные системы, чтобы они стабильно работали на благо текущих и будущих поколений? Могут ли высокотехнологические инновации сыграть в этом ключевую роль?
Попробуем в этом разобраться.
Выращивание овощей: от уничтожения почвы до вертикального земледелия
Даже если в современных супермаркетах нам доступно n-видов овощей, всё равно остаётся много проблем с тем, как мы их выращиваем. От использования токсичных пестицидов, которые загрязняют нашу пищу, почву и воду, до практики монокультуры, которая постепенно разрушает почву из-за отсутствия питательных веществ от биоразнообразия, – мы создаём нездоровую систему производства, которая не может быть устойчивой.
Когда большие поля убираются и засеиваются заново, существующие корневые системы, полные ценных микробов с предыдущих сезонов, нарушаются. А во многих случаях уничтожаются специально, потому что фермеры хотят убедиться, что в почве нет сорняков. Это снижает качество почвы.
Одним из инновационных решений для выращивания овощей с меньшими ограничениями для окружающей среды является вертикальное земледелие.
Вертикальные фермы в закрытых помещениях – это сельскохозяйственные системы, которые не зависят от солнца, температуры и погодных явления. Предел здесь в буквальном смысле слова – только небо.
Растения выращиваются вертикально, как правило, с использованием светодиодных ламп, а иногда и гидропоники – технологии для доставки воды и питательных веществ сразу к корневой системе без использования почвы.
Сегодня различные варианты вертикальных ферм распространены по всему миру: в Америке, Европе, на Ближнем Востоке и в Японии. Многие вертикальные фермы выращивают листовую зелень, рассаду и небольшие овощи, которые не требуют много внимания и опыления. Но этот сектор быстро расширяется: в Китае экспериментируют с рисом, в Румынии – с болгарским перцем, а в других странах – с корнеплодами.
Институт вертикальных ферм утверждает, что с каждого квадратного метра площади вертикального фермерства производится примерно такое же количество овощных культур, как с 50 квадратных метров традиционно обрабатываемых сельскохозяйственных земель.
Рыбоводство: от истребления рыбы до аквапоники
По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, более 70 % видов рыб в мире либо полностью выловлены, либо истощены. А океаны уничтожаются в два раза быстрее, чем леса.
В то время как фабричное разведение позволяет держать под контролем популяцию рыб, многие из них выращиваются в дикой природе, что негативно сказывается на окружающей среде. Например, чтобы избежать бактериальных инфекций, производители лечат их антибиотиками, которые затем распространяются на диких животных.
Одна из технологий, которая может нам помощь – наземная аквакультура – выращивание рыбы в больших резервуарах на суше, а не в гигантских бассейнах. Как и при вертикальном земледелии, окружающая среда контролируется, а антибиотики практически не используются.
Некоторые из этих ферм также включили в свою систему элементы гидропоники, в результате чего получилась
аквапоника – инновация, объединяющая выращивание рыбы и выращивание растений без почвы.
В процессе аквапоники рыбы и растения взаимодействуют в естественной экосистеме, где отходы рыб кормят растения, а корни растений очищают воду для рыб. Это ведёт к симбиотическому отношению, в результате которого и рыбы, и растения процветают.
Одним из главных аспектов аквапоники является её устойчивость и эффективность. Она требует меньше воды, чем традиционные методы, потому что вода циркулирует в системе и повторно используется. Кроме того, аквапоника позволяет выращивать рыбу и растения в условиях ограниченного пространства, что особенно актуально в городских средах. Она может быть использована для выращивания различных видов рыб и овощей, предоставляя свежие и питательные продукты без необходимости применения пестицидов и гормонов роста.
Что дальше? Клеточное мясо и клеточное молоко
Две трети всех сельскохозяйственных земель уже используются под пастбища для поддержания животноводства. В таком ритме – при текущих оценках роста населения – нам не хватит сельскохозяйственных земель, чтобы прокормить будущие поколения.
Ещё одна серьёзная проблема, с которой сталкиваются при животноводстве и производстве мяса, – это выбросы парниковых газов. В статье в журнале Nature говорится, что глобальные выбросы от продуктов питания животного происхождения в два раза больше, чем от продуктов растительного происхождения.
Одно из решений в этом случае – искусственно выращенное мясо на основе клеток.
Его также называют чистым мясом, культивированным мясом или мясом, выращенным в лаборатории.
Процесс начинается с извлечения небольшого образца стволовых клеток из животного, обычно (вот тут есть над чем поработать) без вреда для его здоровья. Затем эти клетки культивируются в биореакторе, где они получают оптимальные условия для размножения и превращения в мышечные клетки. Этот процесс может включать в себя обогащение среды питательными веществами и регуляцию температуры и pH, чтобы создать оптимальные условия для роста клеток.
Когда мышечные клетки достигают нужного объёма, они могут быть собраны и использованы для создания мясных продуктов. Также эти клетки могут быть объединены с другими ингредиентами, такими как растительные протеины и жиры, чтобы создать продукт, который по вкусу и текстуре напоминает мясо, полученное от настоящего животного. Причём так можно имитировать мясо различных животных.
Этот подход к производству мяса имеет ряд преимуществ. Во-первых, он позволяет уменьшить негативное воздействие животноводства на окружающую среду, так как не требует выращивания и убоя животных. Кроме того, он может быть более эффективным с точки зрения ресурсов, так как потребляет меньше воды и земли, чем традиционное животноводство. Наконец, этот способ сможет решить ряд этических проблем, связанных с обращением с животными и убоем.
Хотя этот метод производства мяса всё еще находится в стадии развития, он представляет огромный потенциал для того, чтобы изменить наше представление о том, что такое мясо и как оно может быть произведено.
Конечно, выращивание мяса в контролируемой среде связано с большими затратами на электроэнергию, в сравнении с вертикальным земледелием и аквапоникой, но здесь у нас есть возможность использовать альтернативные источники энергии.
Недавно Евросоюз выделил более 2,7 млн. евро на поддержку исследований и разработок в области клеточного сельского хозяйства в рамках программы Horizon 2020. В Азии Сингапур одобрил клеточное сельское хозяйство для потребления с декабря 2021 года. А премьер-министр Израиля Нетаньяху несколько лет назад попал в заголовки газет, когда попробовал мясо на клеточной основе, произведённое израильской компанией, и заявил, что не видит разницы.
Существует даже лаборатория по производству молочных продуктов на основе клеток, TurtleTree, с офисами в Сингапуре и США.
Главная преграда для массового производства сейчас – цена. В сравнении с традиционным мясом и молочкой, съесть стейк и сыром из лаборатории выйдет в несколько раз дороже. Но как только еда в пробирках приобретёт массовый характер и цены станут сопоставимы с традиционными – она, несомненно, появится на наших тарелках.
