После прочтения — съесть

И не только после прочтения. И не только бумагу. Еду в XXI веке будут делать из чего угодно, что мы сейчас неопределенно называем "отходами". В июне ученые России и Японии объявили о своих открытиях: первые готовы делать пищу из птичьего пера, вторые — из человеческих экскрементов. Какой же действительно будет еда будущего?

Мир хочет мяса. Спрос на него в Китае, к примеру, удваивается каждые десять лет, а в Индии — каждые пять — там, конечно, пускают на забой не священных коров, а кур и все прочую живность. Растет потребление мяса и в России, а вообще, по расчетам специалистов, через десять лет человечеству потребуется в два раза больше мяса, чем сейчас. Где же нам взять столько животных?

Неожиданный ответ на этот вопрос нашел японский биолог Митсуюки Икеда из Университета Окаямы, который предложил производить искусственное мясо из... человеческих экскрементов.

Котлетки из "сырья"

Новость об этом изобретении, которая впервые появилась в британской Daily Mail, вызвала в интернете целую бурю эмоций: искусственное мясо тут же нарекли "шитбургером" (от английского shit — дерьмо), десятки тысяч пользователей сразу объявили бойкот японской кухне, а видеоролик, где профессор Икеда объясняет тонкости производственного процесса, стал лидером просмотров на YouTube — за пару дней его посмотрели почти полтора миллиона человек. Потом страсти схлынули: ну в самом деле, задумалась публика, много ли в этом методе чего-то такого сверхъестественного?! В конце концов на космической станции или, например, на подводных лодках установлены замкнутые системы очистки воды, и каждая капля жидкости идет на переработку. Также можно вспомнить и о шампиньонах, растущих на навозе, и о том, что в деревне "экологически чистые" удобрения делаются вовсе не из повидла.

Оказалось, идея "шитбургера", циркулировавшая не одно десятилетие в фантастических романах, в японскую науку пришла довольно неожиданно. Компания, занимающаяся переработкой сточных вод, обратилась в лабораторию Университета Окаямы, которой и руководил Митсуюки Икеда, с просьбой придумать новый способ утилизации биологических отходов из канализации. Профессор Икеда подошел к проблеме основательно и решил прежде всего узнать, с чем же имеет дело. И обнаружил то, что, в принципе, известно каждому врачу-диетологу: человеческий желудок усваивает из еды далеко не все компоненты и питательные вещества. Собственно, именно эти неусвоенные питательные вещества, среди которых есть и нужные белки, и важные минералы, и полезные углеводы, составляют основу наших экскрементов. Зато эти вещества прекрасно усваивают бактерии, которые из остатков нашей непереваренной пищи производят питательный белок протеин, естественно, для своих нужд. Но Митсуюки Икеда решил заставить эти бактерии поработать на нужды человека.

В итоге все непереваренные остатки были расщеплены на составные элементы принудительно — химическим методом экстракции и гидролиза. В лаборатории была получена прозрачная жидкость, практически полностью состоящая из молекул полипептидов — белковых соединений. Эту жидкость смешали с некоей массой белого цвета — для придания "мясоподобной" формы (состав массы пока держится в секрете, известно лишь, что в ней высокое содержание углеводов, что указывает на ее растительное происхождение). Далее добавляем в "мясо" соль, синтетические ароматизаторы и глюконат натрия — для вкуса, красный пищевой краситель — для более естественного цвета, хотя получившаяся в итоге масса внешне больше напоминает некогда продававшееся в СССР "шоколадное масло", нежели мясо.

Незнание — сила?

Если посмотреть на инициативу Митсуюки Икеды глазами ученых, то его эксперимент выглядит как настоящая революция, но не в научном плане, а в психологическом. Дело в том, что после серии скандалов 1960-х годов, когда ученые стали проводить первые эксперименты с созданием искусственных белков, биологи не слишком торопятся открывать общественности полный список сырья для своих экспериментов, придумывая изящные обороты типа "волокна животного и растительного происхождения". Такая скрытность легко объяснялась предубежденностью потребителей, которые из-за брезгливости или элементарного незнания могли объявить бойкот новым товарам — только из-за "неблагозвучного названия" некоторых ингредиентов. К примеру, считается, что слова "измельченные трупы животных" могут вызвать у потенциального потребителя негативную реакцию, а вот "костная мука" — только положительные ассоциации.

Так что, по сути, профессор Икеда стал первым ученым, кто решился без утайки поговорить с обществом о еде будущего. И о том, как ее готовить.

Был ли он услышан и понят — еще очень большой вопрос. Сам профессор к проклятьям в свой адрес относится с ледяным спокойствием настоящего самурая, считает, что психологический барьер — это нормально. Когда этот барьер будет неизбежно преодолен, его технология найдет спрос.

Между тем от вопросов о том, что мы будем есть завтра, уже так просто отмахнуться не получится. Ясно: чем больше становится людей на Земле, тем меньше становится продуктов питания, и с этим что-то уже пора делать.

Пока предлагаются самые экзотичные выходы. К примеру, эксперты ВОЗ предлагают выращивать съедобных насекомых, в частности гусениц некоторых сортов тропических бабочек. Как заявил исследователь Пол Вантом, энергетическая ценность сушеных гусениц составляет около 430 килокалорий на 100 граммов — практически как высококачественное мясо. Прибавьте сюда и то, что мясо гусениц на 53 процента состоит из белка, примерно на 15 процентов из жира и на 17 процентов из углеводов.

Другие европейские ученые и вовсе ратуют за создание полностью искусственного мяса.

— Мы берем клетку мышечной массы и расщепляем ее на питательные вещества — витамины, аминокислоты, минералы,— рассказывает в интервью "Огоньку" Хенк Хаагсман, исследователь из Университета Амстердама и член Ассоциации производителей искусственного мяса.— После этого "копируем" их и получаем готовое мясо. Мы можем сами модифицировать состав такой клетки, добавляя туда те или иные вещества. Появляется возможность искусственного "наполнения" клеток. То есть, к примеру, "вредные" жиры можно заменять на более "полезные" — омегу-3 и омегу-6. Полученное мясо будет более здоровым, более полезным.

Правда, пока что основная проблема в том, чтобы найти способ оптимизировать производство, сделать продукт окупаемым.

— Сейчас, по нашим расчетам, производить искусственное мясо невыгодно, учитывая разницу между конечной прибылью и всеми затратами,— говорит Стиг Омхольт, президент Ассоциации производителей искусственного мяса.— Пока что расходы на производство так велики, поскольку технологии еще не отработаны. Но мы уверены, что со временем ценовое различие сгладится и производство искусственного мяса окупится целиком, более того, со временем это будет выгоднее, чем производить натуральное. Правда, пока что очень сложно точно предсказать, сколько же оно будет стоить.

Проба пера

Свою технологию разрабатывают и российские исследователи из Всероссийского НИИ птицеперерабатывающей промышленности, которые придумали способ переработки пера птицы — "технических отходов" птицефабрик. Как оказалось, практически 85 процентов от общей массы этих "отходов" составляет чистый белок кератин — самый полезный и питательный продукт на свете.

Вдохновили же ученых личинки обычной моли — уникального насекомого, которое питается только чистым кератином в виде шерсти, волоса или меха. И совсем не пьет — влаги ей хватает за счет расщепления в желудке кератина и аминокислот. Кстати, вопреки распространенному заблуждению, сама бабочка моли практически ничего не ест и не пьет — она живет за счет тех запасов жира, что скопила еще в "молодости", будучи личинкой. Зато вот личинка моли отъедается за двоих, благо кератин является продуктом со 100-процентной усвояемостью.

Итак, сначала куриные перья проходят стадии очистки и дезинфекции, затем их пропускают через гидротермическую обработку. Проще говоря, перья измельчаются в массу, которую затем обрабатывают ферментами, моделируя естественный процесс пищеварения в желудке у моли. В итоге из кашицеобразной массы получается прозрачный раствор, содержащий в себе фракции белка — функциональный кератин пера.

— Это своего рода универсальное сырье и основа для биологического конструктора будущего,— говорит профессор Виктор Волик, автор изобретения.— С помощью этих гидролизованных ферментами протеинов можно будет получать самые различные продукты.

Ученые подчеркивают: сегодня речь идет только о применении кератина в косметической промышленности (к примеру, для создания различных кремов для улучшения роста волос) и для производства различных комбикормов для домашних и сельскохозяйственных животных. Однако ученые не исключают и того, что в будущем кератины могут быть использованы и для питания человека. В самом деле, почему бы и нет? Ведь такая пища будет обладать как высокой биологической ценностью, так и очень высокой — 90-100-процентной — степенью биологического усвоения перевариваемости белка.

И здесь мы подходим к главнейшей задаче современной науки — к созданию концепции "функциональной еды". Как правило, к ней относят продукты, которые не просто полезны для здоровья, а полезны конкретному человеку. Если раньше в основном подобная еда в виде смеси добавок, витаминов и микроэлементов пользовалась успехом у спортсменов, то теперь огромное количество людей озабочены проблемой подбора продуктов именно для себя.

Еда не приходит одна

До настоящего времени "человек разумный" так и не научился следить за своей утробой и правильно питаться. Научно-технический прогресс оказался коварной штукой: едва у людей появилась возможность калорийно и разнообразно питаться, как тут же отпала потребность в тяжелых физических нагрузках. В итоге — повсеместное ожирение, лишние килограммы, гастриты и прочие расстройства. И процесс этот фактически уже зашел в логический тупик: с позиции медицины и здравого смысла человечество сегодня ест не просто неоправданно много, а самоубийственно много, расширяя рацион за счет все новой и новой еды. Так, только в США каждый год регистрируют появление почти 10 тысяч новых видов продуктов и одновременно тысячи тонн испортившейся еды каждый день вывозят на свалки.

Появился даже новый вид индустрии: производство вспомогательных веществ, которые позволяют организму справляться с праздничными салатиками с майонезом, стейками, котлетами и бифштексами, жареной картошкой и жирными кремовыми тортами — словом, всей той "вкуснятиной", что наполняет наши желудки неперевариваемой тяжестью. К таким "пищеварительным" продуктам относятся как йогурты с живыми бактериями, так и различные фармакологические препараты — фесталы, мезимы и прочие средства, которые содержат искусственно синтезированные ферменты. И мало кто обращает внимание, что, заменяя свои ферменты искусственными, мы тем самым отучаем наши желудки самостоятельно переваривать пищу.

Сегодня перед учеными стоит задача создания новейших легкоусвояемых продуктов, которые были бы уже не просто полезными, но и лечебными.

Некоторые разработки в этой области уже стали реальностью. К примеру, швейцарские ученые добавили крошечные кристаллы железа и цинка размером около 10 нанометров в молочный коктейль. Они никак не изменили ни внешних, ни вкусовых качеств продукта, но зато превратили его в источник легкоусвояемых минеральных веществ.

Что же касается мясных блюд, то здесь создание "функциональных продуктов" идет на уровне экспериментов. По сути, для создания нового "универсального мяса" ученые должны выполнить два условия.

Во-первых, еда будущего должна содержать полный набор аминокислот. Ученые установили, что вся наша жизнь существует благодаря всего лишь двум молекулам: ДНК и белкам-пептидам, то есть цепочкам из комбинаций различных белковых альфа-аминокислот, всего этих аминокислот 20 видов. И если ДНК — это, условно говоря, "штаб", регулирующий все биохимические процессы в организме, то пептиды представляют собой своего рода посланников, переносящих приказы к различным клеткам. И вот какая закономерность получается: если пептиды-посыльные хорошо работают, то и весь организм живет без сбоев, если же "гонцы" становятся вялыми, то лихорадит и весь организм. Но, как оказалось, это взаимозависимая система: новые пептиды синтезирует сам организм за счет других белков и свободных аминокислот, но для этого ему необходим баланс всех "строительных материалов", ведь из 20 видов аминокислот восемь являются незаменимыми. Другими словами, организм не может заменить их ничем другим, а должен получать в готовом виде с продуктами питания. Например, это лизин — необходимое вещество для синтеза коллагена и соединительных тканей, который содержится в рыбе, мясе и молочных продуктах. Но тут-то и выясняется, что современный человек либо в силу своей привычки к фастфуду, либо по экономическим причинам не может получать все необходимые аминокислоты. В частности, как было отмечено в ходе обсуждения правительственной программы "Основы государственной политики в области здорового питания населения до 2020 года", принятой в прошлом году, практически каждый четвертый россиянин живет с диагнозом "белково-энергетическая недостаточность", причем это вовсе не означает, что люди голодают, просто они даже с самой обильной пищей не получают необходимого набора протеинов. Поэтому "функциональная" еда будущего призвана ликвидировать эту недостаточность.

Второе условие: еда будущего должна содержать весь набор необходимых минералов. Дело в том, что человек, как и большая часть представителей животного мира, не в состоянии самостоятельно поглощать из окружающей среды большую часть неорганических микроэлементов и включать их в свои метаболические процессы, на это способны только представители растительного мира, грибы и водоросли. Человек же получает минералы уже в переработанном виде, потребляя эти самые растения. Поэтому, если у человека наблюдается дефицит йода, ему не нужно разводить в воде аптекарский йод и пить его литрами, как это делали некоторые после сообщений о катастрофе на Фукусиме, это не просто бесполезно, но и вредно. Вместо этого нужно есть морские водоросли и морепродукты, которые уже изъяли йод из морской воды и переработали его в лучшем виде для усвоения человеком. Точно так же при дефиците железа вредно и бесполезно есть стальную стружку вместо гематогена, но большинство потребителей все равно предпочитают глотать сомнительные таблетки "с минералами". В итоге, как выяснилось по итогам выборочных исследований Росздрава, у 80 процентов жителей страны наблюдается дефицит микроэлементов.

О натурализме без прикрас

Казалось бы, никто добровольно не откажется от хорошо зажаренного куска натурального мяса на косточке в пользу какой-то непонятной субстанции, будь даже она в тысячу раз полезней. Но в том-то и дело, что то мясо, которое мы покупаем в супермаркете, не всегда является "натуральным".

Сегодня мясопроизводители, стремясь снизить издержки, идут на всяческие ухищрения, чтобы обеспечить максимальный прирост мясной массы в минимально сжатые сроки. Достаточно лишь вспомнить прошлогодний скандал в Германии, когда для удешевления комбикормов использовались технические жировые кислоты, которые давали экономию в два раза. И все бы ничего, но после этого мясо животных оказалось ядовитым из-за токсичных веществ, в том числе и диоксина, приводящего к поражениям иммунной и нервной систем. Также обычной практикой стало добавление в корм животных стероидов, антибиотиков и самых разнообразных стимуляторов, "побочным эффектом" применения которых становятся новые болезни — коровье бешенство или тот же свиной грипп. А технология шприцевания!.. Когда мясо для увеличение веса накачивают водой, причем, по оценкам экспертов, содержание "зашприцованной" воды в куске мяса может достигать 40-50 процентов! На сковородке шикарный кусок стейка вдруг съеживается чуть ли не в два раза — и это верный признак того, что мясо было зашприцовано. И хорошо, если мясо разбавили обычной водопроводной водой, а не сложным коктейлем из химикатов, которые останавливают процессы гниения, уничтожают резкий запах и придают мясу "натуральный" — розовый — цвет.

Возможно, многие из нас предпочтут об этом не задумываться, но японец Митсуюки Икеда решил, что между нами, потребителями и едоками, не должно быть никаких тайн. Тем более что в новом тысячелетии "натуральный" внешний вид продукта вовсе не будет означать натуральности его получения.

Владимир Тихомиров, Мария Епифанова