Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

БИФШТЕКС ИЗ ПРОБИРКИ





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

А. ЧУБЕНКО, биолог.

Человеку ежедневно требуется примерно 100 г белков, из них две третьих должны поступать из животных продуктов, что эквивалентно 300 г мяса или рыбы в день. Для четверти, а то и половины населения Земли - это немыслимая роскошь. Успехи биотехнологии наводят на мысль о возможности хотя бы частично накормить человечество синтетическим мясом. Писатели-фантасты уже давно эксплуатируют эту идею, и во многих фантастических романах большинство обитателей Галактики питаются синтетикой, а натуральный продукт могут позволить себе только богачи. А каковы реальные достижения?
ФИЛЕ ДЛЯ КОСМОНАВТОВ
В марте 2002 года биотехнологи из нью-йоркского Колледжа Туро (Touro College) устроили презентацию проекта, выполненного по заказу NASA. Им удалось заставить мышечную ткань золотой рыбки (Carassius auratus ) расти в питательном растворе, удваивая вес примерно за месяц. Обжаренные в оливковом масле с чесноком, лимоном и перцем, кусочки выглядели и пахли точь-в-точь как жареная рыба, но никто из приглашенных на презентацию не решился убедиться в том, что и на вкус они не отличаются от рыбы. Пробовали ли сами авторы свой продукт - неизвестно, но если они настоящие экспериментаторы, то наверняка рискнули, не дожидаясь одобрения FDA (Food and Drug Administration - Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в США).

Разработчики и заказчики уверены, что космонавты не будут привередничать, и продолжают работу. Кусочки куриного и говяжьего филе уже способны жить в питательном растворе, осталось только добиться их роста, устроить еще одну презентацию и продолжать исследования. Статью М. А. Бенжаминсона (M. A. Benjaminson) и его коллег можно найти в журнале "Acta Astronautica" за декабрь 2002 года. Исследование, несомненно, ценное, но скорее для тканевой инженерии, а не для пищевой промышленности.

Причин, по которым даже космонавты в ближайшие сотню-другую лет будут есть "пробирочные" бифштексы в лучшем случае только в День космонавтики, и то на Земле, множество. Прежде всего - закон сохранения массы. Для синтеза одного грамма сухого вещества мышечной ткани теоретически потребуется не менее десяти граммов сухого веса реактивов. А на практике - во много раз больше: воду можно регенерировать, а питательную среду, испорченную продуктами метаболизма клеток, придется отправлять в конвертер вместе с неиспользованными реактивами. Да и сам биореактор, в котором раз в неделю созревал бы фунт филе, весит немало. Дешевле запасти мороженого мяса на дорогу до Марса и обратно. Так что пока космические технологии отрабатывают на перенаселенной и недоедающей Земле. Но могут ли земляне рассчитывать на бифштексы из пробирки?

В научной фантастике встречается описание биофабрик, где выращивают мышечную ткань с оптимально сбалансированным для питания человека составом - угадайте, какого вида живых существ? Если вам не хочется котлет из культуры человеческих эмбриональных клеток, можно пустить на развод стволовые клетки, выделенные из вашего собственного костного мозга. Тоже не нравится? Ну, хотя бы против мышечных клеток рогатого скота у вас предубеждения нет? Тогда доставайте чековую книжку.

Пожалуй, для выращивания космического филе лучше всего подойдет питательная среда на основе сыворотки крови телячьих эмбрионов: содержащиеся в ней гормоны, цитокины и другие известные и неизвестные вещества стимулируют рост клеток. Клетки считают не килограммами, а миллионами штук, диаметром 20-30 микрон каждая, но, попутавшись в нулях, я получил, что только реактивы для выращивания килограмма клеток обойдутся в 10 тысяч долларов. Даже если удастся вырастить бифштекс (скорее все-таки фарш) на менее дорогой сыворотке из крови взрослых быков и коров, он все равно будет во много раз дороже черной икры. На дешевых бессывороточных средах клетки животных не растут. Снижение цен на стерилизаторы, биореакторы и питательные среды в ближайшие сто лет не предвидится. А еще придется решить массу технических вопросов. В культуре клетки прилипают ко дну и друг к другу, прекращают рост и гибнут. Чтобы не допустить этого, среду перемешивают. Попытки вырастить in vitro не культуру клеток, а ткань создают массу дополнительных сложностей. В организме действует система тканевой микроциркуляции, которая доставляет к каждой клетке питательные вещества и кислород и удаляет продукты метаболизма. Чтобы обеспечить нечто подобное в биореакторе, необходимо предусмотреть включение в систему капилляров и более крупных сосудов, подсоединенных вместо сердца к пламенному мотору. И если такие решения будут найдены, использовать их следует не для производства бифштексов, а для выращивания искусственных органов с целью пересадки - только в этом случае окупится цена на вес золота.

Что касается продуктов питания, то их можно получать не просто более дешевыми, но даже рентабельными методами. И при этом удастся обойтись без культуры животных тканей.

Лет тридцать назад, когда на каждой лестничной площадке стояли вонючие баки с пищевыми отходами, выдвигался такой прожект: выращивать на этих и других отходах личинки обычных домашних мух на корм скоту, а возможно, и для человеческого питания. В кулинарных книгах народов мира есть много оригинальных рецептов, от сырых вшей до печеных миссионеров. По составу опарыши действительно полезнее говядины, но из эстетических соображений я предпочту им бифштекс из хорошо прожаренных микроорганизмов.

ВСЕЯДНЫЕ ДРОЖЖИ

Идея использовать для производства пищевого белка дрожжи возникла в конце XIX века. В Первую мировую войну в Германии в год производили до 10 тысяч тонн дрожжей для пищевых эрзацев, а в тридцатых годах XX века во всем мире заработали заводы по переработке в кормовой белок отходов самых разных производств, от патоки и молочной сыворотки до гидролизованных серной кислотой опилок и кукурузных кочерыжек. Тогда же советский фантаст Александр Беляев написал повесть "Вечный хлеб". Сюжет ее похож на сказку про волшебный горшочек: некий профессор, желая облагодетельствовать человечество, открыл дрожжи, которые питались воздухом и производили безвкусную, но питательную биомассу. Дело чуть не кончилось глобальной катастрофой: халява начала бесконтрольно распространяться по биосфере, раз в полчаса удваиваясь в объеме. К счастью, профессор успел открыть вирус, смертельный для "вечного хлеба" и безвредный для всего остального.

В шестидесятые годы ХХ века на волне, поднятой прогнозами скорой экологической и демографической катастрофы, вывели (старинными методами - генной инженерии тогда еще не было) штаммы дрожжей, способных питаться нефтепродуктами. Заводов по переводу нефти на корм скоту понастроили по всему миру, от Англии до Японии. Впереди планеты всей была богатая и великая страна СССР. К счастью, в семидесятых годах разразился нефтяной кризис, и к середине восьмидесятых производство белка из нефти практически прекратилось. К счастью - потому, что нефтяной белок и отходы его производства оказались настолько сильными аллергенами, что заболеваемость бронхиаль ной астмой в городе Кириши Ленинградской области, расположенном на окраине комбината "Киришинефтеоргсинтез" с крупнейшим советским производством белково-витаминного концентрата (БВК), была раз в десять выше среднестатистической.

Сейчас БВК, он же - белок одноклеточных организмов (БОО), получают главным образом из дрожжей, выращенных на отходах пищевой промышленности, и используют в качестве добавки к кормам для сельскохозяйственных животных. Как-то я из любопытства пожевал гранулу такого концентрата - честно говоря, гадость, но куры клевали с энтузиазмом. Если такой концентрат дезодорировать и ароматизировать, в колбасе его было бы не отличить от сои.

Но в дрожжах слишком много нуклеиновых кислот: чем быстрее клетки делятся, тем больше в них ДНК и РНК. А пуриновые основания в организме человека превращаются в мочевую кислоту и в больших количествах нарушают пуриновый обмен и вызывают заболевания, прежде всего, суставов и почек. Два грамма нуклеиновых кислот в день в дополнение к обычной диете - максимум, рекомендованный Всемирной организацией здравоохранения. Поэтому в человеческом питании применяют только биологически активные добавки из пивных дрожжей - источник витаминов группы В и других биологически активных веществ. У дрожжей и водорослей, в том числе у популярной среди героев научно-фантастических романов хлореллы, есть еще один недостаток - слишком прочная клеточная стенка, из-за которой содержимое клеток плохо усваивается.

Животные едят корма с добавкой БОО из дрожжей или хлореллы с удовольствием и пользой для здоровья. Толстая клеточная стенка в пищеварительной системе коровы или курицы переваривается без проблем, и пуриновые основания скотине не страшны: мочевая кислота в организме животных превращается в мочевину.

Кстати, гена, кодирующего необходимый для этого фермент уриказу, нет только у приматов. Эту делецию - выпадение гена из хромосомного набора - считают одной из причин того, что мы, приматы, такие умные. Мочевая кислота по строению молекулы похожа на кофеин и, возможно, стимулирует деятельность головного мозга. У всех животных, кроме приматов, мочевая кислота разлагается, не успев стукнуть в голову, - зато у них реже, чем у нас, случаются подагра и камни в почках.

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.