Konsumsi daging dalam makanan tidak etis terhadap hewan dan menyebabkan peningkatan signifikan dalam emisi berbahaya ke atmosfer, yang memengaruhi perubahan iklim global. Bisakah situasi ini diubah? Tidak mungkin semua orang di bumi akan menjadi vegan, tetapi daging dapat ditanam secara artifisial dari sel induk hewan. Jadi jalan keluarnya sudah ditemukan? Ya, kata para ilmuwan. Tidak juga, ahli ekologi dan teknolog membantah. Produksi daging buatan masih terlalu mahal secara ekonomi - dan, anehnya, meninggalkan jejak karbon yang lebih melimpah daripada menanam daging konvensional. Meski demikian, para pendukung produk baru ini tidak kehilangan harapan untuk membawanya ke pasar dalam skala industri.
Pada bulan September, produsen Rusia mengumumkan bahwa mereka bergabung dengan tren global "daging yang dibudidayakan". Menurut para ahli ideologi bisnis ini, alih-alih membunuh hewan untuk diambil dagingnya, serat otot dapat ditanam dalam bioreaktor dari sel punca dalam media nutrisi khusus.
Produk ini juga dikenal sebagai "daging tabung reaksi" dan "daging bersih". Istilah terakhir menyiratkan bahwa roti Anda akan ramah secara etis dan lingkungan.
Puasa dan dagingnya
Ide untuk memproduksi daging dalam tabung reaksi (atau lebih tepatnya, dalam cawan Petri) berasal dari biomedis: kemajuan dalam budidaya sel induk dan pencetakan 3D organ juga menginspirasi para ahli teknologi makanan. Memang, jika jaringan dapat ditumbuhkan di laboratorium untuk transplantasi, mengapa tidak tumbuh untuk makanan?
Prinsip menumbuhkan daging dalam bentuk yang disederhanakan mengulangi prinsip menumbuhkan jaringan apa pun: sel induk diisolasi dari sampel otot hewan, yang kemudian digandakan dalam media nutrisi khusus yang mengandung hormon dan faktor pertumbuhan, dan dipaksa untuk berdiferensiasi menjadi serat otot.
Proses memasak daging buatan di laboratorium tanaman bahan makanan Ochakovo.
Video promosi:
Sampel sel daging buatan di laboratorium Pabrik Bahan Makanan Ochakovo.
Eksperimen serupa dengan tujuan mendapatkan produk yang dapat dimakan telah dilakukan di laboratorium sejak tahun 1990-an, tetapi pemasyarakatan ide tersebut sebagian besar disebabkan oleh jasa ilmuwan Mark Post dari Universitas Maastricht (Belanda). Pada 2013, dia mempresentasikan burger pertama dengan potongan daging yang terbuat dari sel otot sapi yang ditanam di laboratoriumnya kepada wartawan.
Pada penyajiannya, potongan daging disiapkan oleh chef dan secara seremonial disantap oleh para kritikus kuliner. Dilihat dari ulasannya, produk dalam segala hal menyerupai daging "tradisional", hanya saja tidak terlalu berair. Pada tahun 2015, Post mendirikan Mosa Meat, sebuah perusahaan yang mengoptimalkan produksi daging di laboratorium, dengan tujuan untuk memasarkan produknya pada tahun 2021.
Potongan daging pertama ditanam dalam waktu tiga bulan dan biaya pembuatnya tiga ratus ribu dolar. Namun, presentasi tersebut memacu minat bisnis dan investor pada "daging bersih", yang menyebabkan munculnya banyak startup yang bertujuan untuk merampingkan proses. Sudah di 2017, biaya serat otot dari laboratorium adalah 5 ribu dolar per kilogram, dan hari ini telah turun beberapa kali lipat.
Menurut Forbes, setidaknya 26 perusahaan saat ini sedang mengembangkan "daging bersih" di dunia, yang tujuannya adalah membuat produk tersedia bagi konsumen massal.
Berapa biaya budidaya
Mari kita bayangkan bahwa kita ingin menumbuhkan sepotong daging dari awal. Pertama, kita perlu melengkapi laboratorium: membeli sentrifugal, mikroskop, kotak aliran laminar untuk pekerjaan steril, autoklaf, inkubator CO2 untuk menjaga konsentrasi karbon dioksida yang diperlukan dalam kultur awal dan beberapa bioreaktor dengan volume berbeda untuk menumbuhkan biomassa pada berbagai tahap “kematangan”.
Kemudian Anda perlu mendapatkan sel induk tempat kultur akan tumbuh. Mereka paling baik diisolasi dari sampel otot hewan muda (misalnya, anak sapi yang baru lahir) menggunakan teknologi khusus yang mencakup lisis jaringan dan pemilihan sel.
Ilmuwan yang bekerja dalam pengoptimalan teknologi sedang mendiskusikan pembuatan biobank sel induk yang memungkinkan pengambilan sampel yang diperlukan untuk produksi - ini seharusnya sedikit mengurangi biaya proses.
Selanjutnya, kultur sel harus ditumbuhkan dalam labu kultur, kemudian ditanam secara berurutan di beberapa bioreaktor dengan pengadukan dan aerasi dalam media nutrisi (jika kita memang ingin menumbuhkan banyak sel). Setelah itu, sel-selnya perlu dikeluarkan dari bioreaktor dan disemai pada perancah yang dapat dimakan (misalnya, dari kolagen), yang akan membuat produk tampak seperti sepotong daging.
Keseluruhan proses akan memakan waktu sekitar 40 hari, selama itu akan diperlukan untuk memantau kemandulan proses.
Skema proses teknologi yang diusulkan untuk menumbuhkan daging di laboratorium.
Biaya media nutrisi akan menjadi bagian terbesar dari biaya akhir produk akhir; dalam produksi akan dikonsumsi dalam ratusan liter. Para pengamat memperkirakan bahwa biaya "daging bersih" akan sebanding dengan harga daging tradisional, ketika harga satu liter medium tidak akan jauh lebih tinggi dari satu dolar.
Sementara itu, harganya lebih dari tiga ratus dolar per liter dalam versi termurah.
Bagaimana cara mengoptimalkan lingkungan Anda
Media memiliki komposisi yang kompleks dan harus mengandung protein, lipid, garam, asam amino, vitamin dan hormon yang dibutuhkan. Tugas pengembang sendiri, pertama membuang sumber asal hewan (misalnya serum janin pedet, yang sering ditambahkan ke media untuk memberikan komposisi yang diinginkan), dan kedua, membuat media semurah mungkin.
Untuk melakukan ini, para ilmuwan mencoba meminimalkan jumlah komponen, mengumpulkan media dari protein rekombinan (yaitu, diproduksi dalam mikroorganisme seperti E. coli dan ragi) dan mencari komponen tanaman yang sesuai.
Menurut perhitungan para ahli dari The Good Food Institute, harga medium kultur dapat dikurangi 10-1000 kali lipat jika produksi faktor pertumbuhan rekombinan dioptimalkan - komponen media yang paling mahal, yang tanpanya sel punca tidak akan tumbuh dan berdiferensiasi.
Daftar komponen media dengan biaya yang ditunjukkan untuk 20 ribu liter.
Pabrik Bahan Makanan Ochakiv, yang telah dibahas di awal artikel, melaporkan bahwa sepotong "daging" 40 gram pertama harganya 900 ribu rubel. Jumlah ini tidak termasuk peralatan laboratorium, yang menghabiskan 9 juta rubel lagi.
Direktur perusahaan, Alexander Savkov, memastikan bahwa biaya utama yang terkait dengan pertumbuhan sel jatuh pada media pertumbuhan. Benar, di laboratoriumnya mereka menggunakan lingkungan impor buatan Swiss yang digunakan dalam biomedis. Upaya utama para ahli teknologi perusahaan, seperti rekan asing mereka, akan diarahkan pada pembuatan analog murah.
Para ahli teknologi dihadapkan pada tugas-tugas yang sangat sulit, karena "daging bersih" harus ditanam dalam skala besar - jauh lebih besar daripada industri yang sekarang menumbuhkan sel mamalia, yang, misalnya, digunakan untuk memproduksi antibodi.
Ada apa dengan sapi
Selain aspek etika yang jelas (pembunuhan hewan) yang memaksa banyak orang menjadi vegetarian, peternakan menyebabkan kerusakan lingkungan yang cukup parah. Peternakan menyumbang 14,5 persen dari total emisi gas rumah kaca ke atmosfer, sementara padang rumput dan tanaman pakan ternak menyumbang 80 persen dari lahan pertanian.
Pada saat yang sama, peternakan hanya memasok 37 persen protein makanan. Gas rumah kaca yang dominan dari hewan ternak adalah metana dari ternak. Dalam hal mempercepat pemanasan global, 28 kali lebih berbahaya daripada karbon dioksida.
Namun, kontribusi terbesar untuk emisi bukan berasal dari peternakan itu sendiri, tetapi oleh operasi untuk pemeliharaannya - pembuangan kotoran, produksi pupuk, pembajakan tanah, dan produksi pakan ternak. Menurut perkiraan Organisasi Pangan dan Pertanian PBB, pada tahun 2050 permintaan produk ternak akan meningkat 70 persen. Sepertinya industri ini sangat membutuhkan pengoptimalan.
Fakta-fakta ini digunakan oleh para pengembang "daging bersih" ketika mereka beralih ke investor untuk pendanaan. Mereka berjanji jika berhasil, pangsa daging "tradisional" di pasar dalam 20 tahun mendatang akan turun menjadi 40 persen, dan jumlah sapi akan berkurang dari satu setengah miliar menjadi beberapa puluh ribu.
Mosa Meat, khususnya, mengklaim bahwa produksi produknya akan membutuhkan 99 persen lebih sedikit lahan dan 96 persen lebih sedikit air daripada kondisi peternakan konvensional, dan emisi gas rumah kaca akan berkurang 96 persen.
Jejak siapa yang lebih buruk
Namun, para ilmuwan sudah mempertanyakan keramahan lingkungan tanpa syarat dari daging dari tabung reaksi. Para peneliti dari Oxford telah menghitung jejak karbon apa yang akan meninggalkan produksi "daging bersih" dalam bioreaktor pada media nutrisi yang mengandung ekstrak cyanobacterial dan faktor pertumbuhan yang dihasilkan dalam sel E. coli.
Perhitungan tidak hanya mencakup faktor-faktor seperti produksi pupuk untuk menumbuhkan cyanobacteria, tetapi bahkan listrik yang dihabiskan untuk mensterilkan komponen media. Model ini disusun untuk tiga lokasi dengan "biaya karbon" pembangkit listrik yang berbeda - Thailand, Spanyol dan California.
Bergantung pada teknologi produksinya, hasilnya bervariasi dari 1,7 hingga 25 kilogram setara karbon dioksida per kilogram produk. Pada saat yang sama, para ilmuwan telah memperkirakan penyebaran nilai jejak karbon untuk produksi satu kilogram daging sapi adalah 28-43 kilogram setara CO2.
Perbandingan dampak pemanasan global dari produksi daging sapi tradisional (Swedia, Brazil, AS) dan daging yang dibudidayakan menurut skenario yang berbeda (dibudidayakan) dalam jangka panjang. Diagram mengasumsikan bahwa daging yang dibudidayakan akan menggantikan daging sapi.
Meskipun pada pandangan pertama, daging yang dibudidayakan memang memiliki keunggulan ekologis dibandingkan daging sapi, penulis penelitian ini mengingat bahwa kontribusi utama terhadap nilai karbon daging sapi berasal dari metana. Umurnya di atmosfer adalah 12 tahun, sedangkan karbon dioksida tidak pergi kemana-mana dari sana. Jadi, dalam jangka panjang, daging yang dibudidayakan mungkin lebih berbahaya bagi pemanasan global karena kontribusi karbonnya yang “murni”.
Namun, Alexei Kokorin, direktur Program Iklim dan Energi dari Dana Margasatwa Dunia (WWF), percaya bahwa dalam jangka pendek, metana, yang diproduksi terutama oleh sapi perah, tidak boleh diabaikan. “Energi dari penguraian metana akhirnya terakumulasi di lapisan atas lautan. Hasilnya, antara lain, peningkatan frekuensi fenomena alam yang ekstrim, misalnya angin topan - apa yang kita lihat sekarang,”komentar ahli iklim.
Perlu juga diperhatikan bahwa produksi daging sapi adalah yang paling mahal dibandingkan dengan jenis daging lainnya. Untuk menghasilkan satu kilogram ayam, kita membutuhkan biaya sekitar lima kilogram setara CO2, yang sudah cukup sebanding dengan produksi "daging bersih", yang jejak karbonnya tidak bergantung pada daging siapa yang ditanam di bioreaktor.
Biaya satu kilogram produk pertanian dalam ekuivalen karbon. Nilai minimum untuk tanaman umbi-umbian, dan nilai maksimum untuk daging sapi dan domba.
Apa itu daging
Daging bersih belum masuk ke pasar, tetapi produsen daging tradisional sudah mengambil langkah untuk melindungi produk mereka dari pesaing. Tahun lalu, Asosiasi Peternak AS mengajukan petisi kepada Inspektorat Pertanian Negara Bagian (FSIS) untuk melarang semua makanan selain yang berasal langsung dari hewan agar diberi nama daging.
Para peternak tidak hanya peduli dengan otot yang ditanam di laboratorium, tetapi juga dengan berbagai produk protein nabati vegan yang dipasarkan sebagai pengganti daging. Tidak seperti daging yang dibudidayakan, produknya sudah tersedia di toko dan restoran.
Didirikan oleh profesor biokimia Stanford, Patrick Brown, Impossible Foods telah melakukan banyak penelitian untuk membuat produk yang terlihat seperti daging dalam segala hal. Para peneliti menyadari bahwa hemoglobin (protein yang mengandung heme dalam darah) memberikan banyak khasiat pada daging, dan menggantinya dengan hemoglobin kaki, yang diisolasi dari bintil-bintil pada akar kedelai.
Untuk produksi massal "daging nabati", perusahaan menetapkan produksi leghemoglobin rekombinan dalam sel ragi. Badan Pengawas Obat dan Makanan AS telah mengakui hemoglobin kaki yang dimasak sebagai makanan yang aman, dan Impossible Burger, yang seharusnya tidak dapat dibedakan dari daging sapi, sekarang tersedia di beberapa jaringan restoran di AS, termasuk rantai Burger King yang populer.
Didirikan pada tahun 2009, Beyond Meat menjual tiruan nugget ayam, burger daging sapi, dan sosis babi nabati di seluruh dunia. Pengembangan produk mereka juga disponsori oleh Bill Gates dan Tyson Foods Corporation. Burger patty terbuat dari ekstrak protein kacang polong, serta protein beras, minyak kelapa, pati, lesitin, dan komponen non-hewani lainnya.
Sementara produk semacam itu masih difokuskan pada vegan, "daging bersih" ditempatkan sebagai pengganti lengkap untuk daging biasa. Namun demikian, dilihat dari survei, calon konsumen secara kasar dibagi menjadi dua kubu: beberapa antusias dengan ide dan bahkan siap membayar lebih, sementara yang lain menyatakan bahwa mereka tidak akan makan apa pun yang ditanam di laboratorium.
Para ahli teknologi, tentu saja, sedikit licik: tidak seperti sepotong daging tradisional, yang mengandung lemak dan komponen lainnya, yang banyak menyukai rasa barbekyu, daging yang dibudidayakan adalah otot "kering".
Otoritas regulasi juga masih mencurigai produk baru ini: menurut para ahli, "daging bersih" karena teknologi produksi mungkin mengandung terlalu banyak hormon atau faktor pertumbuhan, dan media nutrisi nabati dapat menyebabkan alergi pada konsumen.
Perlu makan lebih sedikit
Mempertimbangkan kesulitan teknologi yang dijelaskan di atas dan kebutuhan untuk menjalani prosedur sertifikasi untuk produk, kami tidak mungkin mencoba "daging bersih" dalam waktu dekat. Sementara simulator daging nabati memasuki pasar Asia yang sedang berkembang, para ilmuwan memastikan bahwa pola makan nabati memang yang paling berkelanjutan.
“Laporan IPCC terbaru memperkirakan bahwa emisi gas rumah kaca dari semua makanan di planet ini menyumbang sekitar 30 persen dari total emisi. Pada saat yang sama, jika umat manusia sepenuhnya beralih ke pola makan vegan, bagian emisi makanan dapat dikurangi hingga 15-20 persen. Bahkan jika Anda beralih ke pola makan Mediterania yang mengandung cukup daging dan ikan, emisi akan sangat berkurang,”kata Aleksey Kokorin.
Proses memasak daging buatan di laboratorium tanaman bahan makanan Ochakovo.
Menjauhi daging dan produk susu tradisional akan memangkas lahan pertanian hingga 75 persen, sambil tetap memiliki cukup makanan untuk semua orang, menurut sebuah studi baru-baru ini yang diterbitkan di Science.
Bagi mereka yang belum siap untuk membuang produk hewani sama sekali dan beralih ke protein kedelai, Nature merekomendasikan diet flexitarian yang masih sangat berkelanjutan yang mengandung beberapa ayam, ikan dan telur.
Namun, statistik menunjukkan bahwa di negara maju setidaknya sepertiga dari makanan dibuang, dan populasi dengan cepat bertambah, jadi langkah pertama dalam memerangi perubahan iklim dapat menjadi aturan sederhana "makan lebih sedikit" - apa pun yang terjadi.
Daria Spasskaya
