Keinotekoinen liha , joka tunnetaan myös nimellä viljelty tai in vitro -liha , on laboratoriossa kasvatettua soluviljeltyä lihaa , joka ei ole koskaan ollut osa elävää, täydellistä eläintä. Vuodesta 2020 lähtien kaupallinen viljellyn lihan tuotanto julkiseen kulutukseen ei ole vielä saavuttanut, mutta useissa nykyaikaisissa tutkimusprojekteissa yritetään kokeellisesti kasvattaa pieni määrä lihaa koeputkesta. Ensimmäisessä vaiheessa valmistetaan todennäköisesti jauhelihaa , ja pitkän aikavälin tavoitteena on kasvattaa täysipainoista viljeltyä lihaskudosta. Mahdollisesti minkä tahansa eläimen lihaskudosta voidaan kasvattaa in vitro.
Koeputkilihaa ei pidä sekoittaa lihajäljitelmään, joka on kasvisproteiinista , yleisimmin soijasta tai vehnästä , valmistettu kasvistuote .
Liha on eläinten lihaksia. In vitro -lihantuotantoprosessissa otetaan kantasoluja eläinten lihaksista ja käytetään proteiinia , joka mahdollistaa solujen kasvamisen suuriksi lihapaloiksi [1] . Alkusolut on hankittava eläimistä vain kerran, jatkossa niitä ei enää tarvita, kuten jogurttiviljelmien tuotanto [ 2 ] .
Yleisesti ottaen in vitro -lihantuotantoon on kaksi lähestymistapaa: joko muodostamalla kokoelma toisiinsa liittymättömiä lihassoluja tai muodostamalla strukturoituja lihaksia. Toinen lähestymistapa on paljon monimutkaisempi kuin ensimmäinen. Lihakset koostuvat lihassäikeiden pituisista soluista, joissa on useita ytimiä . Ne eivät lisäänty itsestään, vaan syntyvät, kun esisolut sulautuvat yhteen. Progenitorisolut voivat olla alkion kantasoluja tai satelliittisoluja, erikoistuneita kantasoluja lihaskudoksissa. Teoreettisesti on melko yksinkertaista laittaa niiden viljelmä bioreaktoriin ja sitten sekoittaa sitä jatkuvasti. Kuitenkin, jotta todellinen lihas kasvaa, solujen täytyy kasvaa in situ, mikä vaatii järjestelmän perfuusiota, kuten verenkiertoa, tuomaan ravinteita ja happea lähelle kasvavia soluja sekä poistamaan jätteitä. Lisäksi samanaikaisesti on kasvatettava muun tyyppisiä soluja, kuten rasvasoluja , jotka ovat kemiallisia lähettiläitä antamaan kasvaville lihaksille tietoa niiden rakenteesta. Lopuksi lihaskudosta on venytettävä fyysisesti tai "harjoitettava", jotta se kehittyisi kunnolla [1] .
Vuonna 2001 Amsterdamin yliopiston ihotautilääkäri Wiet Westerhof , lääkäri Willem van Eilen ja liikemies Willem van Kooten ilmoittivat jättäneensä maailmanlaajuisen patentin in vitro -lihantuotantoprosessille [3] . Heidän teknologiansa mukaan kollageenin biologiseen matriisiin kylvetään lihassoluja, jotka sitten tulvitaan ravintoliuoksella, joka pakottaa ne lisääntymään. Van Eilen kertoi keksineensä idean in vitro -lihantuotannosta kauan sitten, kun hän oli japanilaisella sotavangileirillä [4] . Amsterdamin tutkijat tutkivat biologisten väliaineiden viljelyä, Utrechtin yliopistossa tutkitaan lihassolujen lisääntymistä, ja Eindhovenin yliopistossa kehitetään bioreaktoreita [4] . Amerikkalainen John Wayne sai myös patentin ( US-patentti 6 835 390 ) [5] lihan tuotantoon ihmisravinnoksi tarhatusta lihaskudoksesta, jossa lihas- ja rasvasoluja kasvatetaan integroidusti, mikä mahdollistaa ruoan, kuten naudanlihan, valmistamisen. , kanaa ja kalaa.
Yleinen väärinkäsitys on, että in vitro - lihaan liittyy välttämättä geenitekniikan soveltamista . Itse asiassa lihanviljelyprosessiin osallistuvat luonnolliset solut kasvavat samalla tavalla kuin geneettisesti muunnetut solut [1] .
Nykyaikainen tutkimus in vitro -lihasta sai alkunsa NASAn kokeista, joissa yritettiin löytää parempia tapoja pitkän aikavälin ravitsemiseen astronauteille avaruudessa [6] . Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) hyväksyi menetelmän vuonna 1995 [7] , ja vuodesta 2001 lähtien NASA on tehnyt in vitro -lihantuotantokokeita kalkkunan soluista [8] [9] . Ensimmäiset syötävät muodot valmisti soveltavan biologisen tutkimuksen konsortio NSR/Turo vuonna 2000: kultakalasoluista kasvatettu, konsistenssi oli samanlainen kuin kalafileet [1] [10] [11] .
Ensimmäinen vertaisarvioitu aikakauslehti, joka julkaisi artikkelin lihan kasvattamisesta laboratoriossa, ilmestyi vuonna 2005 aiheesta Creation of Biological Tissues [6] . Tietenkin peruskonsepti juontaa juurensa aikaisempaan aikaan. Näin ollen Winston Churchill sanoi vuonna 1930: "Viidenkymmenen vuoden kuluttua emme järjettömästi kasvata kokonaista kanaa syömään vain rintoja tai siipiä, vaan kasvatamme nämä osat erikseen sopivassa ympäristössä" [8] .
Vuonna 2008 PETA julkisti miljoonan dollarin palkinnon yritykselle, joka tuo ensimmäisenä laboratoriossa kasvatetun kanan kuluttajille vuoteen 2012 mennessä [12] . Alankomaiden hallitus on lahjoittanut 4 miljoonaa dollaria in vitro -lihanviljelykokeisiin [8] . In Vitro Meat Consortium, nouseva kansainvälinen tutkijaryhmä, joka on kiinnostunut tästä tekniikasta, piti ensimmäisen kansainvälisen in vitro -lihakonferenssin huhtikuussa 2008 Norjan elintarviketutkimuslaitoksen kanssa keskustellakseen kaupallisista mahdollisuuksista [1] . Time-lehti ilmoitti in vitro -lihantuotannosta yhdeksi vuoden 2009 50 läpimurtoideasta [13] . Marraskuussa 2009 hollantilaiset tutkijat ilmoittivat, että he olivat kyenneet kasvattamaan lihaa laboratoriossa käyttämällä elävän sian soluja [14] .
5. elokuuta 2013 Lontoossa esiteltiin ensimmäinen 140 grammaa viljeltyä lihaa sisältävä hampurilainen , jonka loi Maastrichtin yliopiston professori Mark Postin ryhmä [15] . Kokki Richard McGowan keitti hampurilaisen tv-kameroiden edessä. Asiantuntijat, ravitsemusterapeutti Hanni Rutzer ja ruoan tulevaisuutta koskevien tutkimusten kirjoittaja Josh Schonwald pitivät lihaa liian kuivana ja vähärasvaisena. Googlen perustaja Sergey Brin lahjoitti 250 000 euroa (331 200 dollaria) Post-ryhmäprojektille [16] .
Vuonna 2020 amerikkalaisen Eat Justin laboratoriotuotetun kananlihan myynti hyväksyttiin virallisesti Singaporessa [17] .
Laajamittainen in vitro -lihan tuotanto saattaa edellyttää keinotekoisten hormonien lisäämistä biologiseen viljelyyn. [18] Perinteisessä lihantuotannossa tämä ei ole välttämätöntä. Toistaiseksi ei ole kehitetty teknologiaa in vitro -lihan tuottamiseksi suuressa mittakaavassa ilman antibioottien käyttöä bakteeri-infektioiden ehkäisemiseksi.
Koska koeputkilihaa ei ole vielä markkinoilla, terveysriskejä ei ole vielä täysin tutkittu. Tämä kysymys on yksi viljellyn lihan parissa työskentelevien tutkijoiden päätyöalueista. Tavoitteena on tuottaa tavallista lihaa terveellisempää lihaa ensisijaisesti vähentämällä rasvapitoisuutta ja säätelemällä ravintosisältöä. Esimerkiksi suuri osa perinteisillä menetelmillä tuotetusta lihasta sisältää runsaasti tyydyttynyttä rasvaa (koska eläimille annetaan runsaasti hormoneja ja maissia, jotta niiden rasva kerääntyy nopeammin). Tämä voi aiheuttaa henkilöllä korkean kolesterolitason ja muita terveysongelmia, kuten sydänsairauksia ja liikalihavuutta.
Tutkijat ehdottavat, että omega-3-rasvahappoja voidaan lisätä viljeltyyn lihaan sen ravintoarvon lisäämiseksi. [8] Vastaavasti tavanomaisessa lihassa omega-3-rasvahappoja voidaan lisätä myös muuttamalla rehuja. [19] Time-lehti on ehdottanut, että in vitro -lihaprosessi voi myös vähentää lihan altistumista bakteereille ja taudeille. [yksi]
Viljeltyä lihaa kutsutaan joskus halventavasti "frankenlihaksi", mikä kuvastaa suhtautumista siihen luonnottomana ja siksi epäuskottavana.
Jos viljelty liha eroaa luonnollisesta lihasta ulkonäöltään, mausta , tuoksusta , koostumuksesta tai muista tekijöistä, se ei pysty kilpailemaan kaupallisesti sen kanssa. Rasvan ja luiden puute voi myös olla haitta, koska näillä ainesosilla on merkittävä kulinaarinen panos. Monia elintarvikkeita, kuten surimia , käytetään korvaamaan muita ainesosia (moraalisista syistä hintaan) niiden omista ominaisuuksista riippumatta. [20] Kuoppien puute voi kuitenkin tehdä monista perinteisistä liharuoista, kuten Buffalo Wingsistä , maistuvampia pienille lapsille tai ihmisille, jotka pitävät tyypillisissä Buffalo Wingsissä liian vähän lihaa.
Jotkut uskovat, että viljellyn lihan tuotanto saattaa vaatia vähemmän resursseja ja tuottaa vähemmän kasvihuonekaasuja ja muuta jätettä kuin perinteiset lihatuotteet. Tämä ehto koskee koeputkilihapatentin [4] haltijat sekä toimittaja Brendan Corner [21] .
Margaret Mellon Union of Concerned Scientists -järjestöstä , tieteeseen perustuvasta lobbausryhmästäYmpäristö- ja sosiaalikysymyksiin keskittyvä [ Unknown Term ] on erilainen, ja uskoo, että tekolihan teollinen tuotanto vaatii paljon enemmän energiaa ja fossiilisia polttoaineita kuin perinteinen tuotanto, mikä tekee uudesta menetelmästä ympäristöä tuhoavamman [12 ] .
Vuonna 2011 tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että kun lihaa kasvatetaan "in vitro" syanobakteerisubstraatilla , tavanomaiseen lihaan verrattuna tarvitaan noin 7-45 % vähemmän energiaa, 99 % vähemmän maata, 82-96 % vähemmän vettä ja syntyy 78-96 % vähemmän kasvihuonekaasupäästöjä . Käsiteltiin hypoteettista prosessia, koska tutkimuksen aikana ei ollut tekniikoita lihan teolliseen tuotantoon koeputkesta. [22] [23] .
Viljelty liha on tällä hetkellä erittäin kallista: vuonna 2008 250 gramman in vitro -kasvatetun naudanlihapalan hinnaksi arvioitiin noin miljoona dollaria [1] , mutta silloinkin oletettiin, että kyseessä oli tekniikan ja teknologian parantaminen. Kasvattaa tuotantoa, joten hinnan pitäisi laskea ajan myötä ja saavuttaa kananlihan tuotannon taso tavanomaisella tavalla [10] [24] . Vitro Meat Consortium arvioi vuonna 2009, että laboratoriossa kasvatettu liha voisi maksaa 3 500 euroa tonnilta [24] , mikä on noin kaksinkertainen kustannuksiin verrattuna tavanomaisen kananlihan ei-tuettuun tuotantoon Euroopassa [10] [24] . Vuonna 2013 yleisölle esitellyn "hampurilaisen ilman lehmää" kehittäminen maksoi 250 tuhatta puntaa; kuitenkin vuonna 2015 projektin johtaja Mark Post väitti australialaisen radio-ohjelman AM haastattelussa, että seuraavan kymmenen vuoden aikana olisi mahdollista valmistaa täsmälleen samaa lihaa hintaan 80 Australian dollaria kilolta [25] . Teknologian kehitys on alentanut hintaa moninkertaisesti, ja vuonna 2017 yksi hampurilainen tekolihalla maksoi 11 dollaria. Näin ollen hinta on neljässä vuodessa laskenut lähes 30 000 kertaa [26] .
Eläinsuojelun kannalta tarkoituksenmukaisinta ja järkevintä on lihan tuotanto koeputkessa, koska sen tuotanto ei sisällä eläinten hyväksikäyttöä ja lopettamista [12] [2] [27] .
NASA :n alkuperäinen tutkimus in vitro -lihan tuotannosta oli tarkoitettu käytettäväksi pitkäkestoisissa avaruuslennoissa , joissa se voisi olla kestävä ravintolähde yhdessä hydroponisesti tai aeroponisesti kasvatettujen vihannesten kanssa . Se voi myös olla hyödyllinen selviytymisen kannalta äärimmäisissä ympäristöissä, joissa ruokaa on niukasti, kuten Etelämantereella .
Viljellyn lihan tuotantoa käsittelevä tieteenala on kasvanut ulos biotekniikan alasta, joka tunnetaan nimellä kudostekniikka . Tekniikka kehittyy muiden kudostekniikassa käytettyjen alojen, kuten lihasdystrofian ja tarkemmin sanottuna elinsiirtoelinten kasvattamisen kanssa [8] [27] . Nyt on muutamia esteitä, jotka on voitettava, jotta voit siirtyä seuraaviin vaiheisiin. Tällä hetkellä tärkeimmät niistä ovat tuotannon laajuus ja kustannukset [1] [8] .
Todennäköisesti ensimmäiset koeputkilihatutkimukset suoritti Benjaminson Touro Collegesta. Hänen tutkimusryhmänsä pystyi kasvattamaan kultakalan lihaskudosta laboratoriossa käyttämällä useita erilaisia kasvualustoja.
Vuonna 2004 joukko tutkijoita perusti voittoa tavoittelemattoman New Harvest -järjestön edistämään in vitro -lihantuotannon tieteellistä tutkimusta. Perustajia ovat Jason Matheny [8] ja Vladimir Mironov. Heidän verkkosivustonsa mukaan jalostetut viljellyt lihat, kuten makkara , hampurilaiset tai kananuggetit, voivat tulla kaupallisesti saataville muutaman vuoden sisällä. Yksi ensimmäisistä yrityksistä, jotka voivat käyttää tätä lihaa, ovat pikaruokaravintolat. Koska he eivät julkista ruokalähteitään, koeputkilihaa tulee väistämättä esille näissä ravintoloissa.
Hollannissa käynnistettiin huhtikuussa 2005 viljellyn lihan tutkimushanke, ja vuonna 2008 kerrottiin, että suurin osa lihan in vitro -tutkimuksesta on hollantilaisten tutkimusryhmien tekemiä. [27] Tutkimustyötä tehdään Henk Haagsmanin johdolla Amsterdamin yliopistossa , Eindhovenin teknisessä yliopistossa ja Utrechtin yliopistossa yhteistyössä makkaravalmistaja Stijmanin kanssa. Alankomaiden hallitus on myöntänyt tälle hankkeelle 2 miljoonaa euroa tukea. [neljä]
21. huhtikuuta 2008 PETA julkisti miljoonan dollarin palkinnon (samanlainen kuin X-palkinnon rahasto ) ensimmäiselle ryhmälle, joka onnistui tuottamaan synteettistä lihaa, joka on laadultaan ja kaupalliselta vetovoimaltaan verrattavissa luonnollisiin lihatuotteisiin. PETA kertoi, että palkkio laskettiin Yhdysvalloissa elintarviketuotannossa teurastettujen kanojen kustannuksista tunnissa. Palkintotarjous on voimassa vuoden 2012 puoliväliin asti. [33] [34]
Tällä hetkellä Yhdysvaltain hallitus ei rahoita in vitro -lihantuotannon kehittämistä teollisessa mittakaavassa sekä Bushin että entisen presidentin Obaman hallinnolta . Avustushakemus on kuitenkin jätetty Maa- ja elintarviketalouden laitokselle. Teollisen tuotannon kehittäminen edellyttää yrityksen perustamista ja vähintään 5 miljoonan dollarin riskipääomaa .