Umělé maso , také známé jako kultivované maso nebo maso in vitro , je maso vypěstované v laboratoři , z buněk kultivované , které nikdy nebylo součástí živého kompletního zvířete. Od roku 2020 ještě nedosáhla komerční produkce kultivovaného masa pro veřejnou spotřebu, nicméně několik moderních výzkumných projektů se experimentálně pokouší vypěstovat malé množství masa ze zkumavky. V první fázi se pravděpodobně vyrábí mleté maso a dlouhodobým cílem je růst plnohodnotné kultivované svalové tkáně. Svalová tkáň jakéhokoli zvířete může být potenciálně pěstována in vitro.
Maso ze zkumavky by se nemělo zaměňovat s napodobeninou masa, což je vegetariánský produkt vyrobený z rostlinných bílkovin , nejčastěji sóji nebo pšenice .
Maso jsou svaly zvířat. Proces výroby masa in vitro zahrnuje získávání kmenových buněk ze svalů zvířat a aplikaci proteinu , který umožňuje buňkám vyrůst do velkých kusů masa [1] . Získání počátečních buněk ze zvířat je vyžadováno pouze jednou, v budoucnu již nejsou potřeba - podobně jako výroba jogurtových kultur [2] .
Obecně řečeno, existují dva přístupy k produkci masa in vitro: buď vytvořením souboru nepříbuzných svalových buněk, nebo vytvořením strukturovaných svalů. Druhý přístup je mnohem složitější než první. Svaly jsou tvořeny svalovými vlákny - dlouhými buňkami s několika jádry . Nereprodukují se samy, ale vznikají při splynutí progenitorových buněk. Progenitorové buňky mohou být embryonální kmenové buňky nebo satelitní buňky, specializované kmenové buňky ve svalových tkáních. Teoreticky je celkem jednoduché dát jejich kulturu do bioreaktoru a pak ji neustále míchat. Aby však rostl skutečný sval, musí buňky růst in situ, což vyžaduje prokrvení systému, podobné krevnímu zásobení, aby se živiny a kyslík přiblížily rostoucím buňkám a také se odstranil odpad. Kromě toho je třeba současně pěstovat další typy buněk, jako jsou adipocyty , což jsou chemické posly, které poskytují rostoucím svalům informace o jejich struktuře. A konečně, svalová tkáň musí být fyzicky protažena nebo „cvičena“, aby se správně vyvíjela [1] .
V roce 2001 dermatolog Wiet Westerhof na univerzitě v Amsterdamu , lékař Willem van Eilen a obchodník Willem van Kooten oznámili, že podali celosvětový patent na proces výroby masa in vitro [3] . Podle jejich technologie je biologická matrice kolagenu naočkována svalovými buňkami, které jsou následně zaplaveny živným roztokem, který je nutí k množení. Van Eilen řekl, že na myšlenku produkce masa in vitro přišel už dávno, když byl v japonském zajateckém táboře [4] . Vědci z Amsterdamu studují kultury biologických médií, na univerzitě v Utrechtu se zkoumá reprodukce svalových buněk a na univerzitě v Eindhovenu se vyvíjejí bioreaktory [4] . Američan John Wayne také obdržel patent ( US Patent 6 835 390 ) [5] na výrobu masa z farmové svalové tkáně pro lidskou spotřebu, ve které jsou svalové a tukové buňky pěstovány na integrovaném základě, což umožňuje vytvářet potraviny, jako je hovězí maso , kuře a ryby.
Běžná mylná představa je, že maso in vitro nutně zahrnuje použití technik genetického inženýrství . Přirozené buňky zapojené do procesu pěstování masa totiž rostou stejně jako ty geneticky modifikované [1] .
Moderní výzkum masa in vitro vzešel z experimentů NASA , které se snažily najít lepší způsoby dlouhodobé výživy pro astronauty ve vesmíru [6] . Metoda byla schválena US Food and Drug Administration (FDA) v roce 1995 [7] a od roku 2001 NASA provádí in vitro experimenty s produkcí masa z krůtích buněk [8] [9] . První jedlé formy vyrobilo konsorcium aplikovaného biologického výzkumu NSR/Turo v roce 2000: vyrostly z buněk zlaté rybky, konzistence byla podobná rybím filetům [1] [10] [11] .
První recenzovaný časopis, který publikoval článek na téma pěstování masa v laboratoři, vyšel v roce 2005 na téma Tvorba biologických tkání [6] . Základní koncept samozřejmě sahá do dřívější doby. Winston Churchill tedy v roce 1930 řekl: „Za padesát let nebudeme absurdně chovat celé kuře, aby jedlo pouze prsa nebo křídla, ale budeme tyto části pěstovat odděleně ve vhodném prostředí“ [8] .
V roce 2008 PETA oznámila ocenění 1 milion dolarů společnosti, která jako první přinese do roku 2012 spotřebitelům kuře vypěstované v laboratoři [12] . Nizozemská vláda darovala 4 miliony dolarů na experimenty s pěstováním masa in vitro [8] . In Vitro Meat Consortium, vznikající mezinárodní skupina výzkumníků zajímajících se o tuto technologii, uspořádala v dubnu 2008 první mezinárodní konferenci o mase in vitro s Norským potravinářským výzkumným ústavem, aby diskutovali o komerčních příležitostech [1] . Časopis Time oznámil produkci masa in vitro jako jeden z 50 průlomových nápadů roku 2009 [13] . V listopadu 2009 vědci z Nizozemska oznámili, že byli schopni pěstovat maso v laboratoři pomocí buněk z živého prasete [14] .
5. srpna 2013 byl v Londýně představen první hamburger obsahující 140 gramů kultivovaného masa, který vytvořila skupina profesora Marka Posta z University of Maastricht [15] . Šéfkuchař Richard McGowan uvařil před televizními kamerami hamburger. Odborníci, nutriční specialistka Hanni Rutzer a autor studií o budoucnosti potravin Josh Schonwald měli pocit, že maso je příliš suché a má málo tuku. Spoluzakladatel společnosti Google Sergey Brin věnoval 250 000 eur (331 200 $) projektu skupiny Post [16] .
V roce 2020 byl v Singapuru oficiálně schválen prodej laboratorního kuřecího masa americké společnosti Eat Just [17] .
Produkce masa in vitro ve velkém může vyžadovat zvýšené přidávání umělých hormonů do biologické kultury. [18] Při konvenční výrobě masa to není nutné. Dosud nebyla vyvinuta žádná technologie pro produkci masa in vitro ve velkém bez použití antibiotik k prevenci bakteriálních infekcí.
Vzhledem k tomu, že maso ze zkumavky ještě není na trhu, zdravotní rizika ještě nejsou plně prozkoumána. Tato otázka je jednou z hlavních oblastí práce vědců zabývajících se kultivovaným masem. Cílem je produkovat zdravější maso než maso konvenční, a to především snížením obsahu tuku a regulací obsahu živin. Například velká část masa vyrobeného konvenčními metodami má vysoký obsah nasycených tuků (protože zvířatům jsou podávány vysoké hladiny hormonů a kukuřice, aby se jejich tuk rychleji hromadil). To může způsobit, že člověk bude mít vysokou hladinu cholesterolu a další zdravotní problémy, jako jsou srdeční choroby a obezita.
Vědci naznačují, že omega-3 mastné kyseliny mohou být přidány do kultivovaného masa, aby se zvýšila jeho nutriční hodnota. [8] Podobně u konvenčního masa lze omega-3 mastné kyseliny zvýšit také přeformulováním krmiv pro zvířata. [19] Časopis Time navrhl, že proces masa in vitro může také snížit vystavení masa bakteriím a nemocem. [jeden]
Kultivované maso je někdy hanlivě označováno jako „frankenmeat“, což odráží postoj k němu jako k něčemu nepřirozenému, a proto nedůvěryhodnému.
Pokud se kultivované maso liší od přírodního masa vzhledem, chutí , vůní , strukturou nebo jinými faktory, nebude mu moci komerčně konkurovat. Nevýhodou může být také absence tuku a kostí, protože tyto složky mají významný kulinářský přínos. Mnoho potravin, jako je surimi , se používá k nahrazení jiných složek (z důvodů od morálních až po náklady) bez ohledu na jejich vlastní vlastnosti. [20] Nedostatek pecek však může způsobit, že mnoho tradičních masitých pokrmů, jako jsou Buffalo Wings , bude chutnější malým dětem nebo lidem, kterým typická Buffalo Wings připadá příliš málo masa.
Někteří lidé se domnívají, že kultivovaná produkce masa může vyžadovat méně zdrojů a vypouštět méně skleníkových plynů a jiného odpadu než konvenční masné výrobky. Tato podmínka zahrnuje držitele patentu na maso ze zkumavky [4] a také novináře Brendana Cornera [21] .
Margaret Mellon z Union of Concerned Scientists , vědecky založené lobbistické skupiny[ Unknown Term ] , která se zaměřuje na environmentální a sociální problémy, má jiný pohled na věc a domnívá se, že průmyslová výroba umělého masa bude vyžadovat mnohem více energie a fosilních paliv než tradiční výroba, díky čemuž je nová metoda více ekologicky destruktivní [12 ] .
Existuje studie z roku 2011, která zjistila, že když se maso pěstuje „in vitro“ na substrátu ze sinic , ve srovnání s konvenčním masem je potřeba přibližně o 7–45 % méně energie, o 99 % méně půdy, o 82–96 % méně vody a vytváří O 78–96 % méně emisí skleníkových plynů . Byl zvažován hypotetický proces, protože v době studie neexistovaly žádné technologie pro průmyslovou výrobu masa ze zkumavky. [22] [23] .
Kultivované maso je v současné době velmi drahé: v roce 2008 byly náklady na 250gramový kus hovězího masa vypěstovaného ve zkumavce odhadnuty na přibližně 1 milion USD [1] , ale již tehdy se předpokládalo, že jde o zlepšení technologie a navýšení výroby, takže cena by měla časem klesat a dosáhnout úrovně produkce kuřat běžným způsobem [10] [24] . Konsorcium Vitro Meat Consortium v roce 2009 odhadlo, že maso vypěstované v laboratoři by mohlo stát 3 500 EUR za tunu [24] , což je přibližně dvojnásobek nákladů na nedotovanou evropskou produkci konvenčního kuřecího masa [10] [24] . Vývoj „hamburgeru bez krávy“, představeného veřejnosti v roce 2013, stál 250 tisíc liber; v roce 2015 však vedoucí projektu Mark Post v rozhovoru pro australský rozhlasový program AM tvrdil, že během příštích deseti let bude možné vyrábět přesně stejné maso za cenu 80 australských dolarů za kilogram [25] . Vývoj technologií mnohonásobně snížil cenu a v roce 2017 stál jeden burger s umělým masem 11 dolarů. Za čtyři roky se tak cena snížila téměř 30 000krát [26] .
Z hlediska ochrany zvířat je nejúčelnější a nejracionálnější výroba masa ve zkumavce, neboť jeho výroba vylučuje vykořisťování a zabíjení zvířat [12] [2] [27] .
Počáteční výzkum produkce masa in vitro NASA byl pro použití při dlouhodobých vesmírných letech , kde by mohlo být udržitelným zdrojem potravy spolu s hydroponicky nebo aeroponicky pěstovanou zeleninou . To může být také užitečné pro přežití v extrémních prostředích, kde je nedostatek potravy, jako například v Antarktidě .
Vědní obor zabývající se výrobou kultivovaného masa vyrostl z oblasti biotechnologie známé jako tkáňové inženýrství . Tato technologie se vyvíjí spolu s dalšími oblastmi používanými v tkáňovém inženýrství, jako je svalová dystrofie a přesněji rostoucí orgány pro transplantaci [8] [27] . Nyní existuje několik překážek, které je třeba překonat, abyste dostali šanci postoupit k dalším krokům. V tuto chvíli jsou nejdůležitější z nich rozsah výroby a náklady [1] [8] .
Pravděpodobně první studie masa ze zkumavky provedl Benjaminson z Touro College. Jeho výzkumnému týmu se podařilo vypěstovat svalovou tkáň zlaté rybky v laboratoři pomocí několika typů růstových médií.
V roce 2004 skupina výzkumníků vytvořila neziskovou organizaci New Harvest na podporu vědeckého výzkumu produkce masa in vitro. Mezi zakladatele patří Jason Matheny [8] a Vladimir Mironov. Podle jejich webových stránek by se zpracované kultivované maso, jako je klobása , hamburgery nebo kuřecí nugety, mohlo stát komerčně dostupným během několika let. Jedním z prvních podniků, který bude moci toto maso využít, budou restaurace rychlého občerstvení. Protože své zdroje potravy nezveřejňují, maso ze zkumavky se v těchto restauracích nutně objeví.
V dubnu 2005 byl v Nizozemsku zahájen projekt na studium kultivovaného masa a v roce 2008 bylo oznámeno, že většinu výzkumu masa in vitro provádějí nizozemské výzkumné týmy. [27] Výzkum je prováděn pod vedením Henka Haagsmana na univerzitě v Amsterdamu , na Technické univerzitě v Eindhovenu a na univerzitě v Utrechtu ve spolupráci s výrobcem klobás Stijman. Nizozemská vláda vyčlenila na tento projekt dotace 2 miliony eur. [čtyři]
Dne 21. dubna 2008 PETA oznámila ocenění 1 milion dolarů (podobně jako fond X Prize ) první skupině, která úspěšně produkovala syntetické maso srovnatelné kvalitou a obchodní přitažlivostí s přírodními masnými produkty. PETA uvedla, že prémie byla vypočítána z nákladů na kuřata poražená za hodinu ve Spojených státech pro produkci potravin. Nabídka na ocenění platí do poloviny roku 2012. [33] [34]
V současné době vláda USA nefinancuje rozvoj produkce masa in vitro v průmyslovém měřítku jak od Bushovy administrativy , tak od administrativy bývalého prezidenta Obamy . Nicméně byla podána žádost o grant na Národní zemědělský a potravinářský ústav. Rozvoj průmyslové výroby si vyžádá založení společnosti a nejméně 5 milionů dolarů rizikového kapitálu .