در آینده‌ای نه‌چندان دور، برای خرید گوشت در سوپرمارکت‌ها، با دو گزینه روبه رو خواهیم بود که مزه و محتوای کاملاً مشابهی داشته ولی برای تولید یکی از آن‌ها، حیوانی نیز کشته نشده است. به راستی گوشت مصنوعی چیست؟ در این مقاله از تریتا به پاسخ به این پرسش می‌پردازیم.
ایده اولیه گوشت مصنوعی از وینستون چرچیل تا بیل گیتس
ایده تولید گوشت مصنوعی جهت مصرف انسان، ۹۰ سال پیش برای اولین بار توسط «وینیستون چرچیل» مطرح شد. وی در نوشتاری تحت عنوان «پنجاه سال پس از این» که بعدها در سال ۱۹۳۲، در کتابی به نام «افکار و ماجراجویی‌ها» منتشر شد، موضوع تولید گوشت مصنوعی را پیش‌بینی نمود. چرچیل در نوشتار مذکور بیان داشت که پنجاه سال بعد، انسان کار پرورش یک مرغ کامل به منظور استفاده از بال و ران آن را رها نموده و این اعضا را به صورت جداگانه، در محیط‌های کشت مناسب رشد می‌دهد. جمعیت جهان در سال ۲۰۵۰، قریب به ۹/۸ میلیارد نفر خواهد بود. روند رو به رشد جمعیت، در کنار حجم عظیم منابع مصرفی، مانند آب و زمین و همچنین آلودگی‌های زیست‌محیطی، از جمله انتشار گازهای گلخانه‌ای که در نتیجه دامپروی ایجاد می‌گردد، بر اهمیت این فناوری نویدبخش می‌افزاید. با این وجود، سرمایه‌گذاری شرکت‌ها و اشخاص مطرح، از جمله «بیل گیتس»، «سرگئی برین» مؤسس گوگل و «سر ریچارد برنسون» کارآفرین و میلیاردر معروف در این حوزه، شایان توجه است. اگرچه برخی از این افراد، از جمله برین، انگیزه خود را حمایت از حقوق حیوانات بیان داشته‌اند، ولی به نظر می‌رسد که این فناوری، می‌تواند صنعتی با درآمدی کلان و وصف‌ناپذیر داشته و طیف گسترده‌ای از تأثیرات را در زندگی بشر به دنبال داشته باشد.
گوشت مصنوعی چیست؟
البته کشت گوشت در آزمایشگاه به سادگی پرورش قارچ نیست. گوشت مصنوعی نوعی گوشت آزمایشگاهی است که هنوز در مرحله عرضه گسترده نیست و هزینه تولید آن نسبتا بالا است، اما به لحاظ طعم و مزه، تفاوتی با گوشت معمولی ندارد.
فرآیند کشت گوشت مصنوعی چیست؟
برای کشت گوشت در آزمایشگاه ابتدا مقداری از سلول‌های گاو، بدون صدمه به حیوان، از بافت آن گرفته می‌شود. فرایند کشت گوشت مصنوعی، کاملاً مشابه با رشد بافت گوشتی دام است، با این تفاوت که در فرایند مذکور، رشد سلول‌ها خارج از بدن دام اتفاق می‌افتد. اولین گام برای تولید گوشت مصنوعی، گرفتن سلول‌های بنیادی عضله حیوان است. عملکرد این سلول‌ها در بدن حیوان، ایجاد بافت عضلانی در هنگام جراحت بوده که دانشمندان از این مشخصه، برای تولید گوشت مصنوعی استفاده نموده‌اند. سلول‌های مذکور، در محیط کشتی، حاوی مواد مغذی و فاکتورهای دیگر رشد سلولی قرار گرفته و تا تولید تریلیون‌ها سلول از یک نمونه کوچک، ادامه می‌یابد. به منظور تبدیل این سلول‌ها به سلول‌های عضلانی، در ابتدا با کنترل فرایند تغذیه، فیبرهای اولیه عضلانی تولید شده و با قرار دادن آن‌ها در ژلی که حاوی ۹۹ درصد آب است، شکل طبیعی فیبرهای عضلانی حاصل می‌گردد. تمایل طبیعی سلول‌های عضلانی به انقباض، باعث می‌شود که به‌صورت توده درآمده و به رشته‌های بافت عضلانی تبدیل شوند.
محققین دانشگاه مک مستر به نام های Ravi Selvaganapathy و علیرضا شاهین شمس آبادی روشی ابداع کرده‌اند که با روی هم قرار دادن لایه‌های ماهیچه‌ای و سلول‌های چربی امکان کنترل بیش‌تر بر طعم و مزه گوشت آزمایشگاهی را فراهم می‌کند. به گفته محققان به کمک این تکنیک می‌توان گوشت مصنوعی را همانند شیر با درجه چربی دلخواه خرید.
تاکنون محققان موفق به کشت گوشت‌های مصنوعی با طعم و مزه‌ای نزدیک به گوشت همبرگر و ناگت مرغ شده‌اند، اما برای اینکه گوشت مصنوعی مزه کامل و حس یک گوشت طبیعی را به خود بگیرد، به کنترل بیش‌تری روی نحوه تشکیل آن نیاز است.
این روش در واقع نوع تغییر یافته روشی است که محققان از آن برای رشد بافت‌ها برای پیوند عضو به انسان استفاده می‌کنند و به کمک آن می‌توان درصد دقیق چربی و میزان پراکندگی آن در بافت عضلانی یا اصطلاحاً «مرمری» بودن گوشت را کنترل کرد. محققان در گام اول از سلول‌های موش و در ادامه از سلول‌های خرگوش، گوشت مصنوعی تولید کرده و پس از پختن و امتحان کردن گوشت خرگوش، حس و طعم آن را مثل گوشت واقعی توصیف کرده‌اند.
سه عامل اصلی در کشت گوشت مصنوعی چیست؟
۱- سلول‌های آغازگر: برای کشت گوشت در آزمایشگاه نیاز است در ابتدا تعدادی سلول با سرعت رشد و تقسیم بالا استفاده شود. سلول‌های بنیادی رویان، سلول‌های بنیادی بالغ، سلول‌های مایوستلایت و مایوبلاست برای این کار مطلوب هستند. سلول‌های بنیادی سریع‌ترین سرعت تقسیم را دارند؛ ولی از آنجا که هنوز به فرم ویژه‌ی بافت ماهیچه‌ای درنیامده‌اند، کنترل آن‌ها و سوق دادنشان به سمت تشکیل بافت ماهیچه‌ای یک چالش بزرگ است. در مقابل سلول‌های بالغ ماهیچه‌ای کاملا فرم ایده‌آل بافت ماهیچه‌ای را دارا هستند؛ ولی سرعت رشد و تقسیم بسیار پایینی دارند. برای جلوگیری از این دو چالش معمولا از سلول‌های مایوبلاستی در این فرآیند استفاده می‌شود.
۲- محیط کشت: سلول‌ها برای رشد و تقسیم و درآمدن به فرم بافت ماهیچه‌ای گوشت به مواد مغذی بسیاری نیازمند هستند. مهم‌ترین این مواد پروتئین‌های آغازگر رشد بافتی هستند.
۳- داربست سلولی: برای رشد به شکل یک بافت سه‌بعدی سلول‌ها باید روی یک چارچوب رشد کنند. این چهارچوب باید زیست‌تخریب‌پذیر باشد و پس از شکل‌گیری بافت گوشت، جذب خود سلول‌ها شود.
تحول هفتاد ساله‌ی گوشت مصنوعی چیست؟
در سال ۱۹۷۱، پاتولوژیستی آمریکایی به نام راسل روس «Russell Ross»، فیبرهای عضلانی را به صورت آزمایشگاهی کشت داد و بدین وسیله، قدم بزرگی در توسعه فناوری تولید گوشت تمیز برداشت. اما کسی که از سال ۱۹۵۰، ایده کشت سلولی به منظور تأمین غذا را در سر می‌پروراند، پزشکی به نام ویلم ون ایلن «Willem van Eelen» بود که در نهایت در سال ۱۹۹۹، موفق شد تا به آن جامه عمل بپوشاند.
در سال ۲۰۰۸، بنیاد مردمی رعایت اصول اخلاقی در برابر حیوانات (PETA) جایزه یک میلیون دلاری را برای اولین مؤسسه‌ای که بتواند اولین گوشت آزمایشگاهی را به دست مصرف‌کنندگان برساند، در نظر گرفت. در نوامبر ۲۰۰۹، محققین تیم ایلن به موفقیت‌های بزرگی دست یافتند و با استفاده از سلول‌های خوک زنده، موفق به کشت گوشت آزمایشگاهی شدند و توانستند به جایزه‌ی یک میلیون دلاری دست پیدا کنند. گویا اعضای تیم ایلن، بسیار خوش‌شانس‌تر از او بودند و یک سال بعد، سرگئی برین مؤسس گوگل، حمایت همه جانبه خود را از تحقیقات دکتر مارک پست «Mark Post»، از اعضای تیم ایلن اعلام نمود. وی در سال ۲۰۱۳، با تولید اولین همبرگر جهان با استفاده از گوشت مصنوعی، در تیتر اخبار جهان قرار گرفت. این همبرگر، توسط یکی از مشهورترین آشپزهای جهان و در رستورانی واقع در لندن پخته شد و توسط متخصصین و منتقدین حوزه غذا، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین‌گونه درهای صنعت به روی ده‌ها استارت‌آپ گشوده شد. جالب است بدانید که هزینه تولید این همبرگر، ۲۵۰ هزار یورو تخمین زده شد و چالش جدید برای استارت‌آپ‌هایی که به این حوزه ورود می‌کردند، تولید گوشت به روشی کارا از لحاظ زمان و هزینه بود. شرکت «Mosa Meats»، متعلق به دکتر پست که اکنون جزء مطرح‌ترین نام‌ها در این حوزه است، برآورد نموده که در زمان فعلی، هزینه تولید یک همبرگر با گوشت مصنوعی در مقیاس صنعتی، در حدود ۹ یورو باشد. البته این قیمت، هنوز هم با قیمت یک‌یورویی همبرگرهای معمولی فاصله داشته، ولی چشم‌انداز این شرکت، حاکی از دستیابی به قیمت‌های پایین‌تر از گوشت معمولی می‌باشد.
مزایای کشت گوشت مصنوعی چیست؟
سلامت
در کشت گوشت آزمایشگاهی نیاز به استفاده از هورمون رشد نیست و این باعث می‌شود محصول نهایی نیز برخلاف گوشت‌های دام، عاری از هورمون و در نتیجه سالم تر باشد. علاوه بر این ۸۰ درصد آنتی‌بیوتیک‌های تولید شده در دنیا برای بهداشت و سلامت دام‌ها به کار می‌رود که این موضوع مقاومت به آنتی‌بیوتیک در انسانها را افزایش داده است. گوشت مصنوعی در مقایسه با گوشت معمولی بسیار سالم‌تر است و می‌توان آن را به‌گونه‌ای مهندسی نمود که محتوای چربی کمتری داشته و یا چربی‌های اشباع نشده آن را، با چربی‌های مفیدی از جمله امگا ۳ جایگزین نمود. با افزودن فاکتورهایی به محیط کشت، انواع خاصی از ویتامین‌ها می‌توان به گوشت مصنوعی افزود و در عین حال، هیچ محدودیتی برای طمع و مزه آن وجود ندارد.
همچنین امکان کنترل کیفی بهداشتی این گوشت‌ها جهت عاری بودن از انواع انگل‌ها و بیماری‌های مشترک بین انسان و دام در مقایسه با گوشت دام بسیار بیش‌تر، آسان‌تر و ارزان‌تر است. چرخه عمر گوشت، نشان می‌دهد که ۷۵ تا ۹۵ درصد غذایی که به دام داده می‌شود، به واسطه متابولیسم و یا رشد بافت‌های غیرخوراکی مانند استخوان‌ها، سیستم گوارشی و تنفسی مصرف‌شده، در حالی که در روش تولید آزمایشگاهی، این اتلافات به شدت کاهش می‌یابد.
زیست محیطی
تحقیقات دانشگاه آمستردام نشان می‌دهند کشت گوشت در آزمایشگاه تنها با ۲ درصد از منابع کشاورزی مورد مصرف صنایع دام‌پروری متداول، مقدار یکسانی گوشت تولید خواهد کرد. همچنین مقدار انتشار گاز گلخانه‌ای در این فرآیند، یک بیست و پنجم صنایع متداول و مصرف انرژی در آن نصف خواهد بود. همچنین تغییر کاربری هر هکتار زمین به چراگاه دام، به‌طور متوسط زیست ۱۰ جاندار بومی آن منطقه را در معرض خطر قرار می‌دهد. با توجه به منابع مورد نیاز بسیار کمتر برای کشت گوشت آزمایشگاهی، می‌توان حیات میلیون‌ها جاندار بومی مناطق را تضمین کرد. همچنین امکان آلودگی گوشت دام بر اثر تغذیه از علوفه آلوده به انواع آفت‌کش‌ها و مواد شیمیایی وجود دارد که این امکان در مورد گوشت کشت داده شده در آزمایشگاه تقریبا به صفر می‌رسد. برخلاف پرورش دام و طیور، تولید گوشت به روش آزمایشگاهی، شدیداً دوست‌دار محیط زیست بوده و از لحاظ مصرف انرژی کارا است. جالب است بدانید که پرورش دام، سهم قابل توجهی در تولید گازهای گلخانه‌ای به ویژه متان دارد. چنانچه این موضوع، یکی از جنبه‌های مورد بحث در توافقات بین‌المللی کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای بوده است. همچنین، رآکتورهای زیستی برای تولید گوشت تمیز، در مقایسه با مزارع بزرگ پرورش دام و طیور، فضای بسیار کمی اشغال می‌کنند.
چالش‌های تولید گوشت مصنوعی چیست؟
مهندسی بافت
در بدن موجودات زنده انتقال مواد مغذی و اکسیژن به سلول‌ها و همچنین خارج کردن مواد زائد آن‌ها به وسیله‌ی رگ‌ها صورت می‌پذیرد. در کشت بافت آزمایشگاهی رآکتور زیستی این وظیفه را بر عهده دارد. معمولا از داربستی اسفنجی در این رآکتورها استفاده می‌شود. به این طریق سلول‌ها تکیه‌گاهی برای رشد سه‌بعدی دارند و همچنین اکسیژن و مواد مغذی می‌توانند از بافت اسفنج مانند به سمت سلول‌ها نفوذ کنند.
جلوگیری از فاسد شدن
اگر کشت بافت گوشت تنها با ۱۰ سلول آغازگر شروع شود، پس از دو ماه تقسیم سلولی بیش از ۵۰ هزار تن گوشت تولید خواهد شد. برای جلوگیری از آلوده شدن این گوشت با قارچ‌ها و باکتری‌ها و متعاقبا فساد آن، باید از موادی مانند کلاژن، سدیم بنزووات، مانیتول و زانتان استفاده شود. محیط کشت به طور معمول کشت سلول‌های حیوانی در محیط سرم جنینی گاوی (FBS) صورت می‌گیرد که گران‌قیمت و وابسته به تولید دام است. محققان به دنبال آن هستند که این محیط کشت را از منابع گیاهی جایگزین کنند.
قیمت
قیمت تمام‌شده‌ی این گوشت‌ها باید با گوشت‌های معمول موجود در بازار قابل رقابت باشد. قیمت نخستین همبرگری که از گوشت پرورشی آزمایشگاهی تهیه شد، ۲۳۰ هزار دلار تخمین زده می‌شد. هرچند در سه سال گذشته قیمت این محصول بیش از ۹۹ درصد کاهش داشته است، هنوز هم از گوشت به‌دست‌آمده از دام بسیار گران‌تر است.
انقلابی برای گوشت پاک در آینده ای نه چندان دور
گوشت پرورشی آزمایشگاهی اگر بتواند به قیمت نهایی مناسبی برسد، می‌تواند انقلابی در صنایع غذایی و محیط زیست جهانی باشد. این گوشت‌ها باعث می‌شوند جانداران کمتری با رنج کشته شدن برای خوراک انسانها روبهرو شوند و علاوه بر این به میزان قابل توجهی گازهای گلخانه‌ای را نیز کاهش خواهند داد. صنایع گوشتی طبق برآوردهای مؤسسه‌ی بررسی منابع جهانی، ۱۳/۵ درصد از تولید گازهای گلخانه‌ای در سراسر جهان را به خود اختصاص می‌دهند که با ادامه‌ی روند فعلی و افزایش جمعیت جهانی به ۹/۷ میلیارد نفر تا سال ۲۰۵۰، این عدد قطعا با رشد روبهرو خواهد بود.
برای مبارزه با این معضلات باید تحقیقات وسیعی در جهت جایگزینی گوشت با محصولاتی سالم‌تر صورت گیرد. این تحقیقات در سه دسته‌بندی عمده قرار می‌گیرند:
۱. جایگزین‌های گیاهی گوشت مانند سویا یا همبرگرهای درست‌شده از پروتئین‌های نخود شرکت بیاند میت.
۲. گوشت‌هایی با آلایندگی کمتر مانند پروتئین‌های گرفته‌شده از حشرات محصول کورنیش ادیبل اینسکتز.
۳. گوشت‌های پرورشی آزمایشگاهی مانند محصولات همپتون کریک و ممفیس میتز.
تغییر روش‌های تغذیه، گامی است که ما باید برای تضمین بقای آینده‌ی خود برداریم. هر تلاشی در جهت جایگزینی صنایع گوشتی آلاینده‌ی کنونی، گامی برای آینده‌ی انسانها خواهد بود. بنابراین همه باید دعا کنیم که ادعای کریک به حقیقت بپیوندد.
منبع: CULTUREDBEEF
سلام . ممنونم. مطالب بسیار عالی بود.
ممنون بابت مطالب مفید
نقطه عطفی در تاریخ بشر خواهد بود ممنون که آگاه کردید.
به امید روزی که همه حیوانات از گزند ما انسانها راحت باشند
سلام جهان در حال یک دگردیسی بزرگ هست.تا چند دهه دیگر هیچ چیزی از زندگی امروزی پیدا نمی شود.