Cellular Agriculture
CZYM JEST ROLNICTWO KOMÓRKOWE?
31 marca, 2021
Czym dokładnie jest rolnictwo komórkowe i jak powstają hodowane komórkowo wersje tradycyjnej żywności pochodzenia zwierzęcego? ProVeg odpowiada na niektóre pytania dotyczące tej obiecującej metody produkcji żywności.
Rolnictwo komórkowe polega na wytwarzaniu produktów pochodzenia zwierzęcego z hodowli komórkowych, aniżeli bezpośrednio ze zwierząt. Po polowaniach i udomowieniu zwierząt, rolnictwo komórkowe ma szansę stać się trzecią fazą pozyskiwania białka zwierzęcego przez człowieka. W tym wpisie poruszymy następujące zagadnienia:
- Metoda hodowli komórek
- Metoda precyzyjnej fermentacji
- Cel rolnictwa komórkowego
- Możliwości rynkowe i wsparcie ze strony przemysłu spożywczego
- Poparcie ze strony rządów
- Wyzwania
METODA HODOWLI KOMÓREK
Rolnictwo komórkowe obejmuje obecnie dwie różne metody: hodowlę komórkową (cellularną) i precyzyjną fermentację (acellularną). Metoda hodowli komórkowej odnosi się do hodowli mięsa bezpośrednio z komórek. Są one bowiem budulcem wszelkiego życia, a poprzez ich hodowlę w celu produkcji mięsa i owoców morza, możliwe jest uniknięcie hodowli i uboju zwierząt. Aby wyprodukować mięso i owoce morza hodowane komórkowo, komórki macierzyste początkowo pobierane są od zwierząt poprzez bezbolesną biopsję. Komórkom tym podawane są następnie substancje odżywcze w dużych kadziach, zwanych kultywatorami, gdzie wówczas namnażają się i różnicują. W miarę wzrostu przekształcają się one w tkankę mięśniową, będącą głównym składnikiem mięsa. Wiele startupów i firm pracuje obecnie nad rozwojem różnego rodzaju żywności hodowanej komórkowo, w tym wołowiny, wieprzowiny, kurczaka, ryb, owoców morza, mleka oraz sera.
METODA PRECYZYJNEJ FERMENTACJI
Metoda precyzyjnej fermentacji odnosi się do wykorzystania mikroorganizmów, aniżeli hodowli komórkowych, do wytwarzania produktów takich jak białka mleka i jaj. Produkty te mogą być hodowane bezpośrednio z mikroorganizmów takich jak drożdże, w procesie fermentacji podobnym do tego, który stosowany jest od wielu lat w przemyśle spożywczym. Wykorzystuje się go do produkcji enzymów takich jak podpuszczka (kluczowy składnik do produkcji sera) lub wanilina (główny składnik aromatu waniliowego), jak i innego rodzaju produktów. Startupy i firmy pracują obecnie nad rozwojem mleka, lodów, sera, żelatyny oraz białek jaj. Niektóre produkty zostały już skomercjalizowane, jak np. lody Greaters, które wykorzystują białka mleczne na bazie flory firmy Perfect Day.
Produkty końcowe mają na celu przypominać konwencjonalne mięso, jaja i nabiał pod względem smaku i struktury, oferując jednocześnie znaczące korzyści dla zdrowia ludzi, środowiska oraz dobrostanu zwierząt.
POTENCJAŁ PRODUKTÓW HYBRYDOWYCH
Produkty hybrydowe łączą w sobie składniki roślinne i hodowane komórkowo, aby stworzyć smaczne i zrównoważone produkty, które będą również potencjalnie opłacalne ekonomicznie. Ta nowa kategoria produktów jest wielce obiecująca, jeśli chodzi o strukturę i smak, jednocześnie dodając atrakcyjnej soczystości. Przykładowo, dodanie hodowanego komórkowo tłuszczu do roślinnych nuggetsów pomoże zapewnić prawdziwy smak kurczaka, jak również dodać soczystości i „mięsności”, przy zachowaniu autentycznej tekstury, uzyskanej dzięki zawartości białek roślinnych. Pierwszy dowód słuszności koncepcji produktów hybrydowych, nuggetsy z kurczaka składające się w 80% z białka roślinnego i w 20% z tłuszczu hodowanego komórkowo, został pokazany w marcu 2019 roku przez Peace of Meat, podczas publicznej uroczystości zorganizowanej w Berlinie. Spoglądając na to w ten sposób, produkty roślinne i hodowlane nie są wzajemnie wykluczającymi się kategoriami, w rzeczywistości tworząc wysoce obiecującą strategię komplementarną. Razem mają one potencjał by przyspieszyć wejście na rynek, poprzez połączenie dwóch różnych podejść w celu uzyskania doskonałego rezultatu, zamiast doskonalić całkowicie tylko jedno podejście.
CEL ROLNICTWA KOMÓRKOWEGO
Rolnictwo komórkowe ma na celu zapewnienie ludziom produktów pochodzenia zwierzęcego, które powszechnie znają i lubią, ale z mniejszym wpływem na środowisko, a także licznych korzyściach dla zdrowia ludzi i znacznej poprawie dobrostanu zwierząt. Produkty te stanowią uzupełnienie produktów pochodzenia roślinnego, z uwagi na to, że rynek docelowy stanowią nie weganie czy wegetarianie, a osoby, dla których wykluczenie produktów pochodzenia zwierzęcego z diety stanowi wyzwanie.
MOŻLIWOŚCI RYNKOWE I WSPARCIE ZE STRONY PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO
Rolnictwo komórkowe stwarza ogromne możliwości gospodarcze. Wielu znanych inwestorów wspiera tę technologię od samego początku jej istnienia. Rosnąca liczba uniwersytetów i około 70 firm i startupów na całym świecie, w tym niektórzy z wiodących światowych producentów mięsa, pracują obecnie nad rozwojem produktów hodowanych komórkowo.
WSPARCIE ZE STRONY RZĄDÓW
W niektórych częściach świata trwają obecnie obiecujące inicjatywy regulacyjne mające na celu stworzenie wytycznych dla rolnictwa komórkowego. Organy regulacyjne ds. żywności są już zaznajomione z zastosowaniem bioinżynierii komórkowej w produkcji żywności. Przykładowo, podpuszczka, enzym znajdujący się w żołądkach przeżuwaczy, wykorzystywana do produkcji wielu rodzajów sera, jest już obecnie pozyskiwana bezpośrednio za pośrednictwem rolnictwa komórkowego.[1]Johnson, M. E. & J. A. Lucey (2006): Major Technological Advances and Trends in Cheese. Journal of Dairy Science 89(4), 1174–1178. doi:10.3168/jds.S0022-0302(06)72186-5 Co więcej, pozytywny wpływ na środowisko, perspektywy bezpieczeństwa żywności oraz perspektywy ekonomiczne związane z hodowanymi produktami pochodzenia zwierzęcego prawdopodobniej zachęcać będą rządy do wspierania idei rolnictwa komórkowego.
W listopadzie 2018 r. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) zaproponowała ramy regulacyjne sprzyjające wprowadzaniu do obrotu żywności hodowanej komórkowo.[2]FDA (US Food and Drug Administration) (2019): FDA News Release, USDA and FDA Announce a Formal Agreement to Regulate Cell-Cultured Food Products from Cell Lines of Livestock and Poultry. Available at … Continue reading W marcu 2020 r., FDA uznała fermentowane białko serwatkowe produkowane przez startup Perfect Day za bezpieczne, nadając mu oznaczenie “ogólnie uznane za bezpieczne”.[3]FDA (US Food and Drug Administration) (2020): GRAS Notice GRN 863 Agency Response Letter. Available at https://www.fda.gov/media/136751/download [22.05.2020] W marcu 2019 r. minister finansów Singapuru, Heng Swee Keat, ogłosił ustanowienie programu przeznaczającego 144 miliony dolarów na badania i rozwój sektora żywnościowego, w tym badania nad mięsem hodowanym komórkowo.[4]Shabana Begum (March 2019): Future food: Growing meat in lab to help meet supply needs, The Straits Times. Available at … Continue reading Singapurska rządowa Agencja Badań Naukowych i Technologicznych (A*STAR) zajmuje się obecnie opracowywaniem hodowlanego mięsa kurcząt. W grudniu 2020 r. Singapur stał się pierwszym krajem na świecie, który zatwierdził sprzedaż hodowlanego mięsa.[5]Megan Poinski (2020): Eat Just lands first regulatory approval for cell-based meat. Available at: https://www.fooddive.com/news/eat-just-lands-first-regulatory-approval-for-cell-based-meat/589907/ … Continue reading W czerwcu 2020 r. jeden z członków chińskiego CPPCC (Ludowa Polityczna Konferencja Konsultatywna Chin) wystąpił na spotkaniu plenarnym wysokiego szczebla z Narodowym Kongresem Ludowym z zamiarem promowania rolnictwa komórkowego, prezentując je jako kluczowy środek do uczynienia chińskiej podaży żywności bardziej zrównoważoną i odporną na kryzysy.[6]Pearly Neo (2020): China’s cell-based meat future: Calls for national strategy to accelerate sector’s growth, Food Navigator Asia. Available at: … Continue reading W lipcu 2020 roku japońskie Ministerstwo Rolnictwa, Leśnictwa i Rybołówstwa ogłosiło opracowanie nowych zasad i przepisów dotyczących produktów alternatywnych dla mięsa, w tym rolnictwa komórkowego.[7]Sally Ho (2020): Japan Authorities To Set Regulatory Standards For Cultivated & Alternative Meat, Green Queen Media. Available at: … Continue reading
W Europie, Philippe Muyters, flamandzki minister ds. innowacji, stwierdził za pośrednictwem swojego rzecznika, iż “mięso hodowane komórkowo posiada ogromny potencjał i należy skupić się na jego produkcji”.[8]Jules Johnston (2019): More than 40% of Belgians support lab grown meat, The Brussel Times. Available at … Continue reading Rząd flamandzki przyznał dotację w wysokości 3,6 mln euro belgijskiemu konsorcjum, które ma zamiar hodować komórki tłuszczu i wątroby w celu produkcji foie gras.[9]Eos Wetenschap (2019): Vlaanderen investeert in kweekvlees, EOS Wetenschap. Available at https://www.eoswetenschap.eu/voeding/vlaanderen-investeert-kweekvlees [22.05.2020] We Francji, PBI France (Publiczny Bank Inwestycyjny) sfinansował francuski startup, który również pracuje nad możliwością wytwarzania foie gras. Oddział żywnościowy Europejskiego Instytutu Innowacji i Technologii, który koncentruje się na przedsiębiorczości i innowacjach w sektorze żywnościowym, wspiera projekty z zakresu rolnictwa komórkowego, takie jak działalność Duńskiego Uniwersytetu Technicznego, który pracuje obecnie nad pozyskiwaniem białek mleka hodowanych komórkowo, a także współpracuje z firmami takimi jak Aleph Farms. Meat4all, program badawczy dotyczący mięsa hodowlanego, otrzymał dotację w wysokości 2,7 mln euro w ramach unijnego programu finansowania badań naukowych i innowacji Horyzont 2020.[10]Natasha Lomas (2020): Lab-grown meat project gets first taste of EU public funds, Tech Crunch. Available at: … Continue reading W sierpniu 2020 r. islandzka firma biotechnologii roślinnej ORF Genetics otrzymała dotację w wysokości 2,5 mln euro od Służb Zarządzania Dotacjami Komisji Europejskiej na opracowanie roślinnych podłoży wzrostowych.[11]Vala Hafstad (2020): Icelandic Biotech Firm Receives Large European Grant, Iceland Monitor. Available at: … Continue reading W grudniu 2019 r. holenderska firma Meatable zajmująca się mięsem hodowanym komórkowo również otrzymała dotację w wysokości 3 mln dolarów od Komisji Europejskiej, w ramach programu Eurostar.[12]Jonathan Shieber (2020): Dutch startup Meatable is developing lab-grown pork and has $10 million in new financing to do it, Tech Crunch. Available at: … Continue reading
W styczniu 2020 r. holenderski parlament dyskutował podczas debaty plenarnej, czy i jak należy dalej wspierać rozwój mięsa hodowanego komórkowo.[13]Karin Verzijden, Jasmin Buijs (2020): Meat 3.0 — How Cultured Meat is Making its Way to the Market. EFFL 2/2020 Wszystkie partie polityczne uznały, że mięso hodowane komórkowo może być potencjalnie korzystne dla zrównoważonego rolnictwa oraz dobrostanu zwierząt, natomiast większość przedstawicieli opowiedziała się za dwoma wnioskami mającymi na celu wspieranie rozwoju mięsa hodowanego komórkowo.[14]HollandBIO (2020): “Tweede Kamer maakt werk van kweekvlees”. Available at: https://www.hollandbio.nl/nieuws/tweede-kamer-maakt-werk-van-kweekvlees/ [16/07/2020]
WYZWANIA
Do najpilniejszych wyzwań stojących obecnie przed rolnictwem komórkowym należą badania, aspekty regulacyjne i akceptacja konsumentów. Konieczne jest prowadzenie większej liczby badań finansowanych ze środków publicznych i opartych na otwartym źródle, aby sprostać wyzwaniom technicznym, takim jak pożywki wzrostowe, linie komórkowe i bezpieczeństwo konsumentów. Ramy regulacyjne dla produktów rolnictwa komórkowego wymagają dalszego dopracowania w celu stworzenia środowiska sprzyjającego producentom i konsumentom. Ponadto konsumenci muszą być informowani o potencjalnych korzyściach płynących z rolnictwa komórkowego oraz o aktualnym rozwoju w tym zakresie, aby zapewnić powszechną akceptację tych produktów. Projekt CellAg koncentruje swoje wysiłki na kluczowych aspektach w tych trzech obszarach, aby pomóc w stworzeniu zachęcających warunków do wprowadzenia tej nowej i obiecującej metody produkcji białka.
Źródła[+]
↑1 | Johnson, M. E. & J. A. Lucey (2006): Major Technological Advances and Trends in Cheese. Journal of Dairy Science 89(4), 1174–1178. doi:10.3168/jds.S0022-0302(06)72186-5 |
---|---|
↑2 | FDA (US Food and Drug Administration) (2019): FDA News Release, USDA and FDA Announce a Formal Agreement to Regulate Cell-Cultured Food Products from Cell Lines of Livestock and Poultry. Available at https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/usda-and-fda-announce-formal-agreement-regulate-cell-cultured-food-products-cell-lines-livestock-and [22.05.2020] |
↑3 | FDA (US Food and Drug Administration) (2020): GRAS Notice GRN 863 Agency Response Letter. Available at https://www.fda.gov/media/136751/download [22.05.2020] |
↑4 | Shabana Begum (March 2019): Future food: Growing meat in lab to help meet supply needs, The Straits Times. Available at https://www.straitstimes.com/singapore/future-food-growing-meat-in-lab-to-help-meet-supply-needs [22.05.2020] |
↑5 | Megan Poinski (2020): Eat Just lands first regulatory approval for cell-based meat. Available at: https://www.fooddive.com/news/eat-just-lands-first-regulatory-approval-for-cell-based-meat/589907/ [02.12.2020] |
↑6 | Pearly Neo (2020): China’s cell-based meat future: Calls for national strategy to accelerate sector’s growth, Food Navigator Asia. Available at: https://www.foodnavigator-asia.com/Article/2020/06/22/China-s-cell-based-meat-future-Calls-for-national-strategy-to-accelerate-sector-s-growth [02.12.2020] |
↑7 | Sally Ho (2020): Japan Authorities To Set Regulatory Standards For Cultivated & Alternative Meat, Green Queen Media. Available at: https://www.greenqueen.com.hk/japan-authorities-to-set-regulatory-standards-for-cultivated-alternative-meat-2/ [02.12.2020] |
↑8 | Jules Johnston (2019): More than 40% of Belgians support lab grown meat, The Brussel Times. Available at https://www.brusselstimes.com/all-news/belgium-all-news/health/54506/more-than-40-of-belgians-support-lab-grown-meat/ [22.05.2020] |
↑9 | Eos Wetenschap (2019): Vlaanderen investeert in kweekvlees, EOS Wetenschap. Available at https://www.eoswetenschap.eu/voeding/vlaanderen-investeert-kweekvlees [22.05.2020] |
↑10 | Natasha Lomas (2020): Lab-grown meat project gets first taste of EU public funds, Tech Crunch. Available at: https://techcrunch.com/2020/10/14/lab-grown-meat-project-gets-first-taste-of-eu-public-funds/ [05.11.20] |
↑11 | Vala Hafstad (2020): Icelandic Biotech Firm Receives Large European Grant, Iceland Monitor. Available at: https://icelandmonitor.mbl.is/news/news/2020/08/01/icelandic_biotech_firm_receives_large_european_gran/ |
↑12 | Jonathan Shieber (2020): Dutch startup Meatable is developing lab-grown pork and has $10 million in new financing to do it, Tech Crunch. Available at: https://techcrunch.com/2019/12/06/dutch-startup-meatable-is-developing-lab-grown-pork-and-has-10-million-in-new-financing-to-do-it/ |
↑13 | Karin Verzijden, Jasmin Buijs (2020): Meat 3.0 — How Cultured Meat is Making its Way to the Market. EFFL 2/2020 |
↑14 | HollandBIO (2020): “Tweede Kamer maakt werk van kweekvlees”. Available at: https://www.hollandbio.nl/nieuws/tweede-kamer-maakt-werk-van-kweekvlees/ [16/07/2020] |