Wyzwania współczesnego rolnictwa

Obecny sposób produkcji mięsa jest odpowiedzialny za produkcję ok. 18 proc. światowej emisji gazów cieplarnianych. Na wyprodukowanie 1 kg wołowiny potrzeba 15,4 tys. l wody.

Szacunki FAO, czyli Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa, mówią, że w 2050 roku populacja ludzi na Ziemi może osiągnąć 9,1 mld osób, a zapotrzebowanie świata na żywność ma zwiększyć o 70 procent, w tym 1 mld ton w przypadku zbóż oraz 200 mln ton w przypadku mięsa rocznie.

Niestety Ziemia i jej zasoby nie są z gumy, a rolnictwo tradycyjne wiążę się z wieloma ograniczeniami, np. w użytkowaniu gruntów, zużyciu energii i wody. Dodatkowo, klasyczne rolnictwo nie potrafi oprzeć się skutkom zmian klimatycznych i związanych z nimi ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi, takie jak upały, susze i powodzie. Świat staje się coraz bardziej zanieczyszczony. 

Hamburger z próbówki powstał w 2013 roku

Mimo rozwoju technologii i udoskonaleń w dziedzinie rolnictwa wyzwań z jakimi się mierzy jest niemało.

Jedną z metod sprostania wymaganiom współczesnego świata wydaje się, prężny już obecnie, rozwój rolnictwa komórkowego, a więc sektora żywności hodowanej komórkowo. Z roku na rok zwiększa się liczba ośrodków naukowych i start-upów zajmujących się tą metodą pozyskiwania białka zwierzęcego. Wśród korzyści wymienia się: dobrostan zwierząt oraz odpoczynek dla środowiska. W 2018 roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) zaproponowała ramy regulacyjne sprzyjające wprowadzaniu do obrotu żywności hodowanej komórkowo. Dziś należy je doprecyzować i pobudzić świadomość konsumentów.

Niebawem minie 10 lat, kiedy to w 2013 roku metodą in-vitro wyprodukowano pierwszego hamburgera i o hodowli mięsa w kontekście rolnictwa komórkowego mówi się właśnie najczęściej. Dzisiaj w ten sposób można wyprodukować dużo więcej rodzajów żywności, np. jaja, mleko, a nawet owoce morza.

– Przy obecnym areale ziem uprawnych, technologiach uprawy i szalejących zmianach klimatycznych produkcja żywności będzie coraz bardziej utrudniona. Dlatego musimy sięgać po nowe technologie. One będą wchodziły stopniowo i podejrzewam, że to będzie pewna koegzystencja: część tradycyjnego rolnictwa zostanie zachowana, ale równolegle będzie rozwijać się całkiem nowa branża rolnictwa komórkowego i bezkomórkowego – mówi agencji Newseria Biznes Stanisław Łoboziak z Laboratorium Biologicznego Centrum Nauki Kopernik.

Aby jednak w świadomości konsumentów rolnictwo ekologiczne zawitało jako alternatywa do rolnictwa klasycznego i tradycyjnych sposobów pozyskiwania żywności, potrzebna jest edukacja konsumentów i doprecyzowanie ram regulacyjnych dla rolnictwa komórkowego.

Na czym polega rolnictwo komórkowe?

Rolnictwo komórkowe to hodowla komórek pochodzenia zwierzęcego w specjalnych bioreaktorach, czyli zbiornikach, w których w odpowiednich warunkach uzyskuje się produkty spożywcze, np. zielone komórki bakteryjne takie jak spirulina (zaliczaną do tzw. superfoods - zawiera bardzo dużo cennych składników mineralnych i odżywczych). 

W rolnictwie bezkomórkowym chodzi z kolei o to, żeby wyciągnąć z komórki to, czego potrzebujemy do produkcji białek, i na tym tylko się oprzeć. W ten sposób możemy produkować białko bez udziału żywej komórki. Stosowane w tym procesie techniki bioinżynieryjne w odróżnieniu od tradycyjnych hodowli nie degradują środowiska i nie powodują cierpienia zwierząt.

Od zwierząt poprzez bezbolesną biopsję pobiera się komórki, które w warunkach laboratoryjnych są dokarmiane. Komórki namnażają się i różnicują w komórki mięśniowe, które budują tkankę mięśniową. W efekcie w warunkach in vitro powstaje mięso, ale także mleko, jaja czy owoce morza. Ocenia się, że za kilka lub kilkanaście lat rolnictwo komórkowe może być już jedną z istotnych metod pozyskiwania białka zwierzęcego przez człowieka. Możliwości jest wiele, także w przypadku komórek roślinnych. Tym bardziej, że da się zamiennie wyhodować na przykład na komórkach roślinnych, komórki zwierzęce i na odwrót. Samo mleko po podzieleniu na frakcje zawiera różne rodzaje białka, które da się wyprodukować osobno.

Kurczak ze szpinaku, czy to możliwe?

Stanisław Łoboziak wraz ze swoim zespołem w 2019 wyhodował komórki kurczaka na liściu szpinaku. Do przygotowania wykorzystano celulozowy szkielet z liścia szpinaku, na którym umieszczono komórki mięśniowe kurczaka. Na jego wyhodowanie potrzeba około trzech tygodni.

Jak to jest możliwe? Odpowiedzią jest uniwersalność kodu genetycznego, co oznacza, że jest czytany przez większość żywych komórek. Jeżeli fragment tego kodu, odpowiedzialny za instrukcję powstawania białka, wrzucimy do bakterii, drożdży czy do komórek zwierzęcych, to powstanie nam taki rodzaj, jaki nas interesuje.

Oprac. Natalia Marciniak- Musiał

Źródło: newseria.pl
fot. unsplash