Vi opplever en dramatisk befolkningsvekst, og det er beregnet at vi kommer til å bli nesten 10 milliarder mennesker innen kort tid. Og det å produsere mat til alle disse folkene, på en bærekraftig måte, DET er en av de største utfordringene vi ser i dag i verden.
Bakgrunn
En helt ny og mulig måte å lage kjøtt på er å dyrke levende muskelceller fra storfe ved bruk av bioreaktorer, uavhengig av dyreproduksjon. I 2013 kunne man for første gang smake en ekte burger, dyrket i laboratoriet av Professor Mark Post ved Universitetet i Maastricht. Denne burgeren, som riktignok kostet 2,8 millioner norske kroner å produsere, beviste at det går an å dyrke kjøtt i laboratoriet.
Teknologien er enkel (se illustrasjon over prosessen i figur under). Først hentes det ut levende muskelceller fra en ku. Dette er muskelstamceller som vanligvis er inaktive i en muskel, men som kan vekkes til live i et laboratorium. For å få mange nok celler må disse dyrkes videre i en bioreaktor. Dette er store tanker, på tilsvarende måte som ølbrygging og fermentering, hvor cellene får tilført flytende næring. Når det blir mange nok muskelceller smelter disse sammen, og vi får produsert protein.
Hvilke teknologiske utfordringer gjenstår det?
Det gjenstår fremdeles teknologiske utfordringer før vi har et ferdig produkt. En viktig utfordring er oppskaleringen fra labskala til industriskala. Vi må bruke minst mulig energi, og vi må ha full kontroll på alle prosessparametere, slik som gasser, røring, temperatur, og pH. Når vi forskere forsøker å dyrke komplette kjøttstykker, står vi foran store utfordringer knyttet til farge, smak og tekstur.
Er det mulig å dyrke et kjøttstykke med god nok kvalitet? Vi trenger fett i kjøttet for å gi det smak og vi trenger bindevev for å gi det struktur, og det er nok vanskelig å klare å produsere det mangfoldet vi har i dag. Ved å blande proteinene vi produserer direkte inn i matvarer, fremfor å dyrke komplette kjøttstykker unngår vi ut utfordringen beskrevet ovenfor. Ambisjonen vår er dermed å redusere andelen av det vanlige kjøttet.
Et alternativ vi jobber med på Nofima er om vi kan klare å printe det ved å bruke en bioprinter (se bilde). En stor utfordring med denne teknologien er hvordan vi skal mate cellene. Tradisjonell cellemat inneholder vekstserum fra blod. Vanligvis får vi det fra blod fra kalvefoster på slakteriet, og dette inneholder alle næringsstoffene som trengs. Det sier seg selv at dette er en begrensende faktor for bærekraftige, store produksjoner beregnet til mat for oss mennesker. Vi må derfor finne en erstatning. Og her kan vi ta i bruk overskuddsprodukter fra matindustrien. Dette er suverent material som har utmerket næringsverdi, og inneholder masse protein, sukker, fett, mikronæringsstoffer og mineraler, alt dette kan vi forhåpentligvis bruke som mat til cellene. Kyllingskrog og eggehvite er eksempler på slikt overskuddsmateriale.
Blir det sunt og bærekraftig?
Potensialet ligger i å designe og endre profilen av essensielle aminosyrer og fett, i tillegg til vitaminer, mineraler og bioaktive stoffer i det ferdige produktet. For eksempel ser vi for oss at ved å lage protein på denne måten får vi et sluttprodukt som kan inneholde mer protein og flerumettede fettsyrer enn tradisjonelt kjøtt, samt redusert eller eliminert mettet fett, og dermed potensielt redusere risikoen for kroniske sykdommer. I tillegg kan dyrket protein redusere bruk av pesticider, tungmetaller, antibiotika og hormoner, stoffer som i dag kan finnes ved storproduksjon av kjøtt. Prosessen vil fremdeles kreve mye energi og hvor miljøvennlig produksjonen er avhenger av hva man putter inn. De fleste er imidlertid enige om er at det vil kunne redusere landareal, redusere antallet produksjonsdyr og vannforbruk, samt at det vil ta kortere tid å produsere sammenlignet med kjøtt produsert på tradisjonell måte.
Fremtiden foran oss
Det er nok en god stund til vi kan kjøpe dyrket kjøttprotein i butikken, samtidig er mulighetene mange. Vi er teknologioptimister og tror dette blir en del av middagstallerkenen i fremtiden.
Av Sissel Beate Rønning, forsker ved matforskningsinstituttet Nofima