Rolnictwo komórkowe pomoże rozwiązać szereg problemów związanych z produkcją żywności. W ten sposób można wytworzyć mięso, mleko, jaja czy owoce morza

Przybywa oÅ›rodków naukowych i start-upów, które pracujÄ… nad rozwojem żywnoÅ›ci hodowanej komórkowo. Pierwszy wyprodukowany w ten sposób sztuczny hamburger powstaÅ‚ w 2013 roku i od tego czasu tzw. miÄ™so z in vitro robi medialnÄ… furorÄ™. Efektem rolnictwa komórkowego mogÄ… być też jednak inne produkty, jak np. jaja, mleko, a nawet owoce morza. Szacuje siÄ™, że za kilkanaÅ›cie lat ta technologia bÄ™dzie istotnÄ… metodÄ… pozyskiwania biaÅ‚ka zwierzÄ™cego, przy zapewnieniu korzyÅ›ci dla stanu Å›rodowiska i dobrostanu zwierzÄ…t. W tym celu konieczna jest jednak edukacja konsumentów i doprecyzowanie ram regulacyjnych dla rolnictwa komórkowego.

– Przy obecnym areale ziem uprawnych, technologiach uprawy i szalejÄ…cych zmianach klimatycznych produkcja żywnoÅ›ci bÄ™dzie coraz bardziej utrudniona. Dlatego musimy siÄ™gać po nowe technologie. One bÄ™dÄ… wchodziÅ‚y stopniowo i podejrzewam, że to bÄ™dzie pewna koegzystencja: część tradycyjnego rolnictwa zostanie zachowana, ale równolegle bÄ™dzie rozwijać siÄ™ caÅ‚kiem nowa branża rolnictwa komórkowego i bezkomórkowego – mówi agencji Newseria Biznes StanisÅ‚aw Łoboziak z Laboratorium Biologicznego Centrum Nauki Kopernik.

WedÅ‚ug szacunków przytaczanych przez OrganizacjÄ™ Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) w latach 2009–2050 Å›wiatowa populacja zwiÄ™kszy siÄ™ sumarycznie o ponad 1/3 (czyli 2,3 mld ludzi) i w poÅ‚owie tego stulecia bÄ™dzie liczyć już 9,1 mld. Wyżywienie takiej populacji wymagaÅ‚oby zwiÄ™kszenia ogólnoÅ›wiatowej produkcji żywnoÅ›ci o 70 proc. Roczna produkcja zbóż musiaÅ‚aby wzrosnąć o miliard ton, produkcja miÄ™sa – o ponad 200 mln ton w porównaniu ze stanem obecnym. Tymczasem możliwoÅ›ci zwiÄ™kszania sÄ… ograniczone, bo już w tej chwili konwencjonalna produkcja miÄ™sa ma znaczÄ…cy udziaÅ‚ w emisji gazów cieplarnianych (ok. 18 proc.), użytkowaniu gruntów oraz w globalnym zużyciu energii i wody. Szacuje siÄ™, że do wyprodukowania 1 kg woÅ‚owiny potrzeba 15,4 tys. l wody.

Ponadto rolnictwo i hodowla zwierzÄ…t sÄ… bardzo podatne na skutki zmian klimatycznych i zwiÄ…zane z nimi ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak upaÅ‚y, susze i powodzie. Dlatego w obliczu kryzysu ekologicznego i Å¼ywnoÅ›ciowego jako rozwiÄ…zanie czÄ™sto wskazuje siÄ™ wÅ‚aÅ›nie na rolnictwo komórkowe. Może ono zaspokoić rosnÄ…cy popyt na żywność przy równoczesnym ograniczeniu zużycia zasobów naturalnych i mniejszym Å›ladzie Å›rodowiskowym. 

– Rolnictwo komórkowe to po prostu hodowla komórek w specjalnych bioreaktorach, czyli takich zbiornikach, gdzie te komórki rosnÄ…, po czym uzyskuje siÄ™ z nich produkty spożywcze. Najprostszym przykÅ‚adem sÄ… oczywiÅ›cie komórki bakteryjne, jak np. spirulina. To jest niezwykÅ‚a bakteria, zielona, która zalicza siÄ™ do tzw. superfoods, ponieważ zawiera bardzo dużo cennych skÅ‚adników mineralnych i odżywczych – wyjaÅ›nia StanisÅ‚aw Łoboziak. – W rolnictwie bezkomórkowym chodzi z kolei o to, żeby wyciÄ…gnąć z komórki to, czego potrzebujemy do produkcji biaÅ‚ek, i na tym tylko siÄ™ oprzeć. W ten sposób możemy produkować biaÅ‚ko bez udziaÅ‚u żywej komórki.

Rolnictwo komórkowe polega na wytwarzaniu produktów pochodzenia zwierzÄ™cego z hodowli komórkowych, przy użyciu technik bioinżynieryjnych, które w odróżnieniu od tradycyjnych hodowli nie degradujÄ… Å›rodowiska i nie powodujÄ… cierpienia zwierzÄ…t. W tym celu komórki najpierw pobiera siÄ™ od zwierzÄ…t, wykonujÄ…c bezbolesnÄ… biopsjÄ™. NastÄ™pnie, w skrajnie sterylnych warunkach, podawane sÄ… im substancje odżywcze, które powodujÄ… ich namnażanie i różnicowanie. DziÄ™ki temu przeksztaÅ‚cajÄ… siÄ™ w tkankÄ™ mięśniowÄ…, bÄ™dÄ…cÄ… gÅ‚ównym skÅ‚adnikiem miÄ™sa.

Efektem caÅ‚ego tego procesu jest tzw. miÄ™so z in vitro, które jest produkowane od kilku lat. Ma ono zbliżone wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci sensoryczne i odżywcze jak tradycyjne miÄ™so. Pierwszy wyprodukowany w ten sposób hamburger powstaÅ‚ w 2013 roku, ale za pomocÄ… tej technologii można stworzyć też inne produkty, jak np. mleko, jaja, a nawet owoce morza. Ocenia siÄ™, że za kilka lub kilkanaÅ›cie lat rolnictwo komórkowe może być już jednÄ… z istotnych metod pozyskiwania biaÅ‚ka zwierzÄ™cego przez czÅ‚owieka. 

– Jeżeli weźmiemy np. mleko i podzielimy je na skÅ‚adniki, zobaczymy, że sÄ… w nim różne rodzaje biaÅ‚ka. Możemy je wyprodukować osobno. DziÄ™ki temu mamy po prostu mleko bez krowy, ale proporcje skÅ‚adników sÄ… w nim takie same – mówi koordynator Laboratorium Biologicznego Centrum Nauki Kopernik.. – Niektórzy lubiÄ… różnicować biaÅ‚ko roÅ›linne i biaÅ‚ko zwierzÄ™ce, ale znamy przypadki, kiedy w roÅ›linach sÄ… produkowane biaÅ‚ka ludzkie, a w komórkach zwierzÄ™cych sÄ… produkowane biaÅ‚ka roÅ›linne. To jest wymienne, ponieważ mamy uniwersalny kod genetyczny i on jest czytany przez wiÄ™kszość żywych komórek. Jeżeli fragment tego kodu, odpowiedzialny za instrukcjÄ™ powstawania biaÅ‚ka, wrzucimy do bakterii, drożdży czy do komórek zwierzÄ™cych, to powstanie nam taki rodzaj, jaki nas interesuje.

W Centrum Nauki Kopernik w 2019 roku zespóÅ‚ StanisÅ‚awa Łoboziaka wyhodowaÅ‚ komórki kurczaka na liÅ›ciu szpinaku. Do przygotowania wykorzystano celulozowy szkielet z liÅ›cia szpinaku, na którym umieszczono komórki mięśniowe kurczaka. Czas hodowli to okoÅ‚o trzech tygodni.

Nad rozwojem żywnoÅ›ci hodowanej komórkowo pracuje w tej chwili wiele oÅ›rodków naukowych i start-upów. Tej technologii przyglÄ…dajÄ… siÄ™ również wiodÄ…cy producenci miÄ™sa. DrogÄ™ do jej rozwoju szeroko otworzyÅ‚a decyzja amerykaÅ„skiej Agencji ds. Å»ywnoÅ›ci i Leków (FDA), która w 2018 roku zaproponowaÅ‚a ramy regulacyjne sprzyjajÄ…ce wprowadzaniu do obrotu żywnoÅ›ci hodowanej komórkowo. Jednak rynek wciąż czeka jeszcze wiele wyzwaÅ„, wÅ›ród których do najważniejszych należy budowanie Å›wiadomoÅ›ci konsumentów i dalsze doprecyzowanie ram regulacyjnych dla rolnictwa komórkowego.