Když snaha ochránců klimatu snížením stavů skotu narazila na potřebu hnojit pole, zvyšující se oblibu mléčných výrobků a neochotu omezit konzumaci hovězího, přicházejí s tím, jak nahradit škodlivý skot farmami na výrobu „ekologického masa“, alias „in vitro masa“, nebo „ masa kultivovaného“. To poslední zní zvlášť dobře, i když ve skutečnosti jde o nepochopení, neboť nejde o kultivovanost, ale o produkt získaný kultivací.
Cílem nových snah je masové zavádění velkopěstíren buněk, aby se cena masa zpřístupnila, když ne všem, tak alespoň těm, kteří by si za ozdravení planety byli ochotni připlatit. I když ho ještě v regálech obchodů nemáme, už se o něm píše jako o „clean meat“ (čistém mase). Nejspíš kvůli dotacím a asi i daňovému zvýhodnění, jako v případě elektromobilů.
Stranami sporu: maso (konvenční) versus to ze zkumavky, jsou na jedné straně klimaaktivisté, bojovníci za práva zvířat a vegetariáni odmítající jíst maso kvůli tomu, aby nemusela trpět a být zabíjena zvířata. Na straně druhé jsou to chovatelé a zdravý rozum.
Ti, kteří se shlédli v možnosti maso pěstovat, používají k prosazení záměru argumentačně hodně těžký kalibr. Například, že zvířata produkují maso neefektivně, neboť na 15 gramů masa, které se nám dostane na stůl, potřebují spořádat 100 gramů proteinů vyprodukovaných rostlinami. Chtějí tím vyjádřit, že zvířata jsou producenti proteinů s žalostnou konverzí, pouhých 15 %. V překladu to znamená, že 70 % půdy obděláváme jen proto, abychom nakrmili zvířata. Vodou na mlýn snahám vyrábět maso v bioreaktorech, je i prohlášení Světové zdravotnické organizace, která od roku 2013 zastává stanovisko, že se do roku 2050 konzumace masa zdvojnásobí, takže by to klasika nepokryla.
Přisadili si i klimatologové svými závěry, které se dají shrnout do průpovídky, že z pohledu produkce skleníkového plynu methanu a jeho vlivu na oteplení planety, je vegetarián s Hummerem (autem se spotřebou 30 litrů/100km) lepší než cyklista, který si dává maso.
Veřejnost postupně začíná nabývat dojmu, že všechny nastíněné problémy nám vyřeší kultivační velkopěstírny a že je třeba je podpořit. Kde ale sehnat prostředky, když dotační kasa není bezedná? Přece u těch, kteří škodí – zemědělců. Kdo by se dnes zabýval detaily, jako že skot může vypšoukat a vyříhat jen tolik methanu, kolik by ho vyprodukovaly rostliny, když shnijí, a že tedy nic do systému nepřidává, neb je jen součástí koloběhu. Že tím pádem přirovnání k autům a letadlům, spalujícím fosilní paliva, kulhá na obě kola i křídla, nikoho nevzrušuje.
Smutné na tom všem je, že se k argumentačním faulům, které vedou k nastavování dotační politiky, propůjčují i mnozí vědátoři. Někdy z přesvědčení, protože „tak jim to vyšlo“ z jejich úzkého pohledu na věc, kterým se zabývají. Jindy proto, že jsou nějak zainteresováni na společenských objednávkách vytyčených celebritami, jako je nositel Nobelovy ceny Al Gore, nebo nominantka na tuto cenu, Greta Thunberg. Ostatně, s podporou při prosazování záměrů budování obřích bioreaktorových velkofarem se mohou jejich propagátoři opírat o podporu tzv. high-tech, ze strany průmyslu, který by tím získal zajímavé zakázky.
Podstata
Velkovýroba svalových buněk v kultivačním tanku je založena na vlastnosti buněk, kterým se říká kmenové. Jsou ještě nediferencované (nestaly se z nich specialistky na nějakou činnost), zato oplývají fenomenální schopností se množit. Jediná taková buňka může dát vznik až deset na čtrnáctou potomkům. Jejich shluk by ale maso nepřipomínal vzhledem, ani chuťově. Namnožené buňky se dodáním signálních proteinů, cytokinů,... musí v závěru kultivace nasměrovat k přeměně v buňky svalové, zvané myocyty. Ve hře čísel se to jeví pohádkově snadné. Statisticky lze z jedné buňky získat až deset tisíc kilogramů masa.
Představa, že na jeden hamburger padne jen 60 miliard buněk, dává podnikatelským záměrům velkopěstíren nespornou podmanivost. Není proto divu, že firmy co větří příležitost, že se dá na umělém mase (za podpory dotací) zbohatnout, rostou jak houby po dešti. Jedné takové šéfuje Ido Savir. Už z názvu „Supermeat“ (supermaso) musejí být investoři u vytržení, zvláště když je to podepřeno komentářem: „Výroba našeho masa spotřebuje o 99 procent méně půdy, emise skleníkových plynů se sníží o 96 procent a spotřeba vody klesne o 90 procent...“. No neinvestujte do takové příležitosti, je-li ve vás byť jen špetka duše ekologa.
Jedním z velkých propagátorů pěstování masa ve velkém, je Marcus Johannes Post. Profesí je lékař. Světově uznávaný odborník s titulem profesor cévní fyziologie. Jako šéf laboratoře, v níž se množily k pokusům lidské buňky, nebylo pro něj problém rozšířit rutinu i na buňky skotu. Bez ohledu na náklady (projekt financovala nizozemská vláda a desátý nejbohatší člověk na Zemi, Sergey Brin (spoluzakladatel společnosti Google)) se mu podařilo vypěstovat tolik buněk, že se z nich dal udělat hamburger. Za velkého zájmu sdělovacích prostředků z toho Post udělal v Londýně velkou show. Za asistence rakouského odborníka na výživu Hanni Rützlera, představil svůj vypěstovaný hamburger před kamerami a rázem se stal ještě slavnější osobností a na projekty nemá se sháněním peněz problém. Od té doby už prakticky nepublikuje a jen jezdí o burgru přednášet po celém světě. Je zván na tak prestižní akce, jakou je například TED. O pěstování masa, a své společnosti (Mosa Meat), kterou založil spolu s potravinářským technologem Peterem Verstrate, přijel přednášet i podnikatelům a investorům do Prahy. Tam prozradil, že již experimentuje s kultivačními tanky o objemu 25 000 litrů.
Jak profesor opakovaně zdůrazňuje, tak půl miliardová populace skotu by měla být zredukována na stádo o 30 000 kusech. To by naší matičce Zemi mělo od oteplovací plynatosti významně ulehčit. Po vzoru Postova Mosameat, rostou startupy snažící se urvat něco z dotačního koláče na záchranu klimatu, jako houby po dešti. Namátkou: Future of Meat, Perfect Day, Memphis Meat, Future meat biotechnology, SuperMeat, Modern Meadow, Qorium, Friess food,...
Jak se krmí bioreaktor?
I když složení media autoři projektu neuvádějí, zcela jistě v něm bude voda a v ní rozpuštěné anorganické soli. Soli jsou zdrojem nezbytných iontů, a hrají významnou úlohu v zajištění vhodného pH (optimium většinou 7,2 - 7,4) a osmotického tlaku / Osmomolarita (optimum většinou 280- 320 mOsmol/l). Nejzákladnější ionty obsažené v médiích jsou: Na+ , K+ , Mg2+ , Ca2+, Cl- , SO4 2- , PO4 3- , HCO3 – (dodávají se jako tzv. Earliho soli: chlorid sodný, chlorid draselný, chlorid vápenatý, síran horečnatý, dihydrogenfosfát sodný). Dalšími součástmi medií jsou esenciální látky pro růst buněk a zdroj energie ve formě sacharidů (většinou glukózy), aminokyseliny (esenciální i neesenciální), vitaminy a stopové prvky. Buňky se neobejdou bez přídavku inzulínu (jinak nejsou schopny využít přítomnou glukózu). Další důležitou látkou je transferin (kvůli příjmu železa) a selen, který je nezbytný pro správnou funkci oxidačně-redukčních enzymů. Další nezbytné součásti media jsou lipidy (mastné kyseliny), steroidní látky, hormony, cytokiny, peptidy, proteiny extracelulární matrix, nukleosidy,…
Někteří výrobci kultivačních medií udávají přídavek blíže nespecifikovaného množství směsi proteinů (fibrinogen, z něhož je po aktivaci fibrin, jehož vlákna slouží buňkám jako lešení). Další přidávanou látkou bývá merkaptoetanol, kterým se snižuje oxidativní stres a buňka ho může využít i jako zdroj síry.
Protože všechno vybalancovat tak precizně, aby se buňky cítili jako doma, je kumšt. Řadu důležitých doplňků, které buňky potřebují, ještě neznáme, a tak se neznalost obchází přídavkem séra. V jednom ze svých vystoupení profesor Post přídavek FCS do kultivačního media přiznává, stejně tak přídavek antibiotik.
Skepse
Všechny výše věnované součásti media je potřeba mít v takzvané kvalitě PA (pro analýzu). Výrobní náklady těchto látek budou plánovanou výrobu masa výrazně zatěžovat. Kolik oteplovacích plynů se uvolňuje při výrobě všech potřebných substrátů, energie na provoz biorektorů, spolu s autoklávy a sterilizátory na udržování vysoce sterilního prostředí, k filtraci vzduchu,… žádný z projektů nezveřejnil.
Aby klesly náklady, kalkuluje se výroba v objemech, kdy jediný biorektor je srovnatelný s olympijským plaveckým bazénem. V takovém množství bude těžké u všech vstupních surovin zajistit kvalitu a hlavně sterilitu. Ono se to dost dobře nedaří ani v těch nejsterilnějších laboratořích dneška a celá řada dlouhodobých kultivací, což je i náš případ, jde do výlevky.
Poněkud zvláštní je, že se zdůrazňuje náhradu skotu, ale v kultivačním mediu k dosažení co nejlepší výtěžnosti, se používá FCS (což přiznává i prof. Post). Nenápadná zkratka FCS se používá pro fetální telecí sérum. Fetální se mu říká proto, že se získává z plodů březích krav. Ty se buďto utratí, nebo se jejich plod napichuje a vysává se mu krev, pokud je ještě v děloze, případně se tele vykrví po provedeném císařském řezu. S detaily výroby se jeho dodavatelé neradi podělují. Někdy za FCS vydávají sérum získané z krve právě narozených telat, která se ještě nenapila mleziva. Takové sérum ale už není pro kultivace buněk to úplně nejlepší a fetální by se mu říkat nemělo. V kultivačním mediu, které se musí buňkám obnovovat, protože z něj čerpají živiny a do něj "vyměšují" zplodiny svého metabolismu, bývá FCS pět až dvacet procent. Někdy v metodice FCS nenajdete, ale zato tam je FBS. Jde ale jen o slovíčkaření, kdy výrobce místo „calf“ používá „bovine“. Podrobnosti autoři projektu neuvádějí, ale ze zkušeností jiných laboratoří lze předpokládat, že medium budou buňkám vyměňovat zhruba jednou za tři dny. Při době kultivace, než se kmenové buňky namnoží a pak se převedou na plnohodnotné svalové buňky, což trvá zhruba osm týdnů, to tedy představuje čtrnáctkrát vyměnit živné medium. V uvažovaných objemech biorektorů o velikosti bazenů, to znamená pěknou řádku březích krav, respektive jejich nenarozených telat, protože nemají o moc krve, než novorozenci rodu Homo. Je záhadou, jak se vyrovnávají ochránci zvířat s tím, co propagují.
Aby zde nevznikl dojem, že to bez FCS nejde. Jde, ale zatím stále na úkor optimálních výsledků kultivace. Buďme ale na chvíli optimisty a připusťme, že se pěstitelé buněk bez FCS obejdou. Pak je tu stále ještě ten zádrhel s tlumením kontaminace. V několikatýdenní kultuře, u níž se vyměňuje živné medium, je obtížné zajistit naprostou sterilitu. Rádo v ní roste ještě něco navíc. Bývají to plísně, kvasinky, bakterie, případně viry v buňkách. K eliminaci rizika, že kulturu přeroste nechtěné, se do medií přidávají antibiotika. Znesnadňují množení všeho nežádoucího. Jsou ale na ně kladena dost přísná kritéria. Nesmí inhibovat růst a ani ovlivňovat metabolismus buněk, musí ochraňovat kulturu po celou dobu kultivace, musí být netoxické a kompatibilní s ostatními složkami média. A ještě k tomu musí být rozpustné v netoxických rozpouštědlech. Takže nakonec toho na výběr moc nezbývá. Většinou jde o penicilin/streptomycin nebo gentamycin, příležitostně tetracyklin. Ne, že by to nešlo bez nich, ale zase jen na úkor růstu nákladů a zvýšeného rizika neúspěchu.
Když to porovnáme se zvířaty léčenými antibiotikem, tak u těch je nařízením stanovena doba, po kterou se nesmí dát zvíře na jatka a ani mléko do mlékárny (nešly by z něj udělat sýry, tak si to odběratelé úzkostlivě hlídají). V případě umělého masa dát léčené buňky do karantény dost dobře nejde. S omezováním antibiotik v kulturách je ještě jeden kříž. Nejde u nich jen o to, zatrhnout tipec bakteriím. Přítomnost antibiotik v kultuře má blahodárný vliv na výtěžnost – v této jejich funkci se jim říká stimulátory růstu. Dá se soudit, že supermasa z obou uvedených důvodů, nejspíš budou obsahovat rezidua antibiotik často. Podle skeptiků, kteří s kulturami dnes a denně pracují, tak s pravděpodobností hraničící s jistotou, výsledné „maso“ nebudou jen svalové buňky, ale i pořádná porce bakterií, prože ani antibiotika neuhlídají všechno. Pokud by měli pravdu, tak je to dost nemilé. Bakterie překonávající antibiotickou clonu, patří k těm, kterých je lepší se vyvarovat.
Že se nás to zatím netýká?
Toť otázka. V loňském roce v Praze snižování stavů skotu a jejich náhradu kultivací masa, propagovala na své konferenci Singularity University. Ve skutečnosti o univerzitu nejde, ale o Singularity Education Group (která se jako Singularity University prezentuje). Jde o společnost nabízející manažerské vzdělávací programy. Podnikatelský inkubátor a poradenské služby v oblasti inovací. Sál Paláce Žofín byl zaplněn do posledního místa a akce měla mezi kapitány průmyslu úspěch. Škoda, že se moderátor přednášejícího v diskusi ptal jen na věci: „Jak in vitro steak chutná“, a zda by stejně tak mohl namnožit i buňky lidské. Také obecně položená otázka ohledně zdravotní bezpečnosti, dovolila přednášejícímu se odpovědi elegantně vyhnout prohlášením, že porovnávací testy ještě nikdo nedělal. Pak přednášející raději převedl řeč na záležitost tuku, který si v novém produktu můžeme dávkovat dle požadavku, což u klasického masa nelze, nebo jen za pomoci genetických modifikací.
Řečník se zcela vyhnul problému bakteriální kontaminace a pozornost posluchačů odvedl na rakovinu tlustého střeva, se kterou se setkáváme při vysoké konzumaci červeného masa, by mohl mít na triku přísun nadměrného množství železa. A že tento problém lze úpravou kultivačních podmínek ovlivnit. Pokud se rostoucím svalovým buňkám zvýší koncentrace kyslíku v mediu, ty pak nepotřebují tolik nitrobuněčného přenašeče kyslíku a obsah železa v cytoplazmě si samy sníží. Škoda, že s tím železem, jako spouštěčem rakoviny, to je jen hypotéza.
Před veřejností a investory se moc nemluví o tom, že namnožením svalových buněk nemůžeme získat něco, co by chutnalo jako roštěnec, přední kližka, plec,... Že výsledek nemá buňky propojené vlákny kolagenu dodávající tkáni pevnost a pružnost, že není prorostlý tukem a nemůže mít mramorování, kterého si gurmáni v hovězím mase cení nejvíce. Nemá ani hladkosvalová vlákna kapilár tepen a žilek, síť pospojovanou vlákny kolagenu, a všechno to, co dělá guláš gulášem. Produktem kultivace je bělavá blemtanina, dobrá tak akorát na hamburgery. A to se ještě musí dobarvit, neboť v namnožených svalových buňkách není myoglobin (látka podobná hemoglobinu). Chceme-li mít v produktu tuk, musíme ho tam dodat, nebo v nějakém jiném biorektoru část buněk nasměrovat jinými stimuly, aby místo svalových buněk daly vznik buňkám tukovým. Jenže tuk není jen jeden. Pokud bychom chtěli chuťově získat něco, co se hodně podobá klasice, muselo by se kultivovat mnoho typů buněk v náležitých proporcích a tedy celé řadě bioreaktorů se specifickými programy a požadavky na „krmení“. Výsledek by to opět prodražilo. Ale i kdybychom na cenu nehleděli, tak o konzistenci vhodné na svíčkovou na smetaně, nebo steak, se stejně hovořit nedá, neboť výsledkem bude zase jen jakási sekaná.
Odborníci, jejichž existence s projekty „ekologického masa“, nebo ochranou klimatu nejsou provázáni, upozorňují na řadu dalších vážných problémů, které nejsou u zmíněné technologie dořešeny. Například s upoutáváním buněk ve velkých kultivačních tancích. Řešení se hledá ve skleněných kuličkách velikosti korálků opatřených agarovým povlakem, což ale pro velké objemy není ideálním řešením.
Dalším problémem se ukazuje být stimulace buněk, po nichž chceme, aby se oganizovaly do svalových vláken. Bez použití vysokých koncentrací látek s hormonálními účinky, to v kontejneru nejde. Ve zvířeti má sval na to, aby „dozrál“ do jatečné zralosti“, roky. V bioreaktoru od těch samých buněk chceme, aby to stihly za několik týdnů. To obnáší používat potřebné látky s hormonálním účinkem ve vysoké koncentraci. Které z látek a v jakém množství k tomu adepti na výrobu supermasa hodlají využít, nezveřejňují. Většinou se ale používají růstové hormony a anabolika. Zatímco použití růstových hormonů, anabolických steroidů a podobně působících látek na zvětšení svalové hmoty, je u zvířat zakázáno, pěstitelé buněk spadají pod jurisdikci průmyslu a veterinární zákon se na ně nevztahuje. Jako průmyslové odvětví má právo zmíněné problémové látky označit za „přírodní růstové faktory“ a jejich zákaz obejít. Leda by Evropská unie to nějakou novou směrnicí, vydanou Evropským úřadem pro bezpečnost potravin, ošetřila. Ale i tak nejspíš Zemědělskou a potravinářskou inspekci čekají časy, kdy na tom bude jako laboratoře pátrající u sportovců po dopingu.
Evidentní je i snaha podceňovat provozní náklady. Vstupy v požadované čistotě a kvalitě a sterilitě jsou energeticky vysoce náročné. V množstvích potřebných k laboratorním pokusům, to zatím nehrálo roli. Zvažovaným zaváděním velkovýroby by ale potřeba komponent zajišťovaných chemickým průmyslem, vzrostla o několik řádů. Chemický průmysl, jak známo, je velkým znečišťovatelem a oteplovačem. Podle některých odhadů o více jak 50 % horší, než automobilový průmysl. Zrušením chovů se prakticky žádná energie neušetří, takže se někde a z něčeho, bude muset odpovídající energie vyrobit.
Závěr
„Clean meat“ není ani zdaleka čisté, a už vůbec ne ekologické, jak nám ho prezentují. Bylo by velkou chybou likvidovat chovatele, kteří kromě produkce masa vylepšují úrodnost půdy. Stejně tak by bylo chybou prostředky, které má společnost k dispozici, vkládat do projektů buněčného zemědělství, u nichž nejsou vyřešeny energetické vstupy, zůstává za nimi hora plastů a jejichž výsledkem je něco, co se musí přibarvit, dodělat vajíčkem aby se to chuťově snad podobalo sekané.
Nezbývá než doufat, že se ochránci klimatu zamyslí, třeba nad výsledky výzkumu, který prokázal, že rodiny, v nichž se jejich členové masem neomezují, zanechávají za sebou menší uhlíkovou stopu, než rodiny s oblibou sladkostí a šnapsem. A že si pak uvědomí absurdnost toho, co se snaží prosadit.
Samozřejmě, že vysoká konzumace masa nám není ku prospěchu, ale řešit problém klimatu high-tech hovězím, se autorovi tohoto článku zdá být ještě větší kravina.
Video: Záznam z pražské konference pro podnikatele a manažery, zaměřené na snižování stavů skotu a velkovýrobu masa kultivací buněk v biorektorech.
Video: Londýnské testování prvního v laboratoři vypěstovaného burgeru
Diskuze:
