https://thermofisher.com/russiapromos
Подписаться
Оглавление
Биомолекула

Intel индустрии питания. Как двое вчерашних студентов меняют наше представление о еде с помощью ГМО-дрожжей и молока без коров

Intel индустрии питания. Как двое вчерашних студентов меняют наше представление о еде с помощью ГМО-дрожжей и молока без коров

  • 289
  • 0,0
  • 0
  • 0
Добавить в избранное print
Обзор

Перумал Ганди (слева) и Райан Пандья (справа).

Рисунок в полном размере.

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Компания Perfect Day разрабатывает настоящее молоко, для производства которого не нужно ни единой коровы. Основатели стартапа предложили получать белки молока не из животных, а из дрожжей. Проекту уже удалось привлечь внушительные $350 000 000 инвестиций. Читайте в нашей статье, как два биолога-вегана бросили вызов глобальной молочной индустрии и участвуют в предотвращении глобальной экологической катастрофы.

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021

Эта работа опубликована в номинации «Академия & бизнес» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.


BiotechClub

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.


SkyGen

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.


«Диа-М»

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.


«Альпина нон-фикшн»

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Большой тренд сегодняшней индустрии питания — создание высококачественных заменителей продуктов животного происхождения. Такие компании, как Impossible Foods и Beyond Meat, производят неотличимые от настоящих мясных продуктов — котлеты и сосиски из растительного мяса уже есть на прилавках многих американских супермаркетов, а также в меню ресторанов. Вторая наиболее распространённая технология получения мяса — культивация клеток животных [1]. Больше про альтернативные источники животного белка читайте в обзоре на «Биомолекуле» [2].

Наиболее распространённые заменители молочной продукции получают из растительного сырья (овса, миндаля, кешью и других источников), однако они значительно отличаются по вкусу от своих аналогов животного происхождения. Компания Perfect Day решила эту проблему и предложила идентичный коровьему молоку продукт, белки в котором получены с помощью ферментации. На сегодняшний день основателям компании Райану Пандье и Перумалу Ганди удалось привлечь более 350 миллионов долларов инвестиций на развитие компании от таких именитых фондов, как Temasek Holdings и Horizons Ventures. История стартапа, который сегодня считается одним из лидеров фудтех-рынка, началась с неудавшегося перекуса.

Сливочное откровение

Как-то раз веган Райан Пандья решил полакомится бубликом со сливочным сыром из соевого молока, но начинка вытекла, а на вкус продукт оказался похожим на оплавленный пластик. Двадцатидвухлетний биоинженер задумался — что придаёт молоку его уникальный нежный вкус? Это молочные белки, которые в природе синтезируются только млекопитающими. «Почему бы не вывести специальный штамм дрожжей, который бы производил такие же белки, как производят коровы? — подумал Райан. — Тогда наверняка можно будет создать заменители молочных продуктов высочайшего качества!». Райан хорошо знал, как провести такой процесс, ведь он работал в бостонской биотех-компании MassBiologics, где похожую процедуру он проводил для получения белков медицинского назначения.

Всю свою жизнь он был вегетарианцем, но во время учебы в колледже решил отказаться от всех животных продуктов и стал веганом. С тех пор Пандья тяжело переносил ограничения в рационе, поскольку очень любил продукты, которые можно произвести из молока, и поэтому идея создать настоящее молоко без коровы быстро захватила его. На дворе стоял 2014 год — тогда внимание инноваторов в области фудтеха было в основном приковано к таким технологиям как растительное и клеточное мясо, в то время как созданием заменителей молока, сыра, йогурта или яиц без животных не занимался почти никто [3].

Недооценённая угроза индустрии питания

Стремление многих компаний по всему миру произвести качественные заменители животных продуктов — гораздо больше, чем мода. Это — попытка сделать индустрию еды менее опасной для планеты, ликвидировать массовый голод и обеспечить условия, в которых мы сможем обеспечить качественным питанием 9,7 млрд человек к 2050 году (сейчас нас уже больше 7 млрд) [4].

Современные методы ведения сельского хозяйства привели к тому, что эта отрасль на сегодняшний день является одной из главных причин изменения климата и потребляет значительную часть природных ресурсов. В 2018 году было опубликовано масштабное исследование оксфордских учёных, в котором был оценён вклад индустрии питания в изменение климата на основе показателей около 40 000 коммерчески значимых ферм в более чем 100 странах. Результаты были опубликованы в авторитетном научном журнале Science [5].

С деятельностью пищевой индустрии сегодня связана примерно четверть антропогенных парниковых газов, что больше годового объёма выбросов от всего транспорта (рис. 1). Источники этих выбросов различны.

Какое влияние на окружающую среду оказывает мировая пищевая индустрия

Рисунок 1. Какое влияние на окружающую среду оказывает мировая пищевая индустрия?

[5]; цифры по выбросам транспортного сектора – из отчёта International Energy Agency. Диаграммы адаптированы на основе данных сайта Our World in Data с помощью BioRender.

В результате эксплуатации земель, например, вырубают леса, поглощающие углекислый газ. Существенный вклад (около 8% всех парниковых выбросов) вносит животноводство — это и выбросы метана, и N2O в результате анаэробного разложения экскрементов скота, и выделение оксидов азота из-за использования азотных удобрений. Разведение крупного рогатого скота создает ещё один значительный источник выбросов. В желудке жвачных переваривание целлюлозы идет за счет метаногенов — бактерий, выделяющих метан как побочный продукт метаболизма [6]. Вклад метана в парниковый эффект в 28 раз сильнее, чем вклад углекислого газа на промежутке 20 лет (по данным отчёта Intergovernmental Panel On Climat Change). Ежегодно около 2,5 млрд т CO2–эквивалентов в виде метана выделяется только из-за переваривания пищи крупным рогатым скотом (по данным отчёта Global Methane Initiative). Этот объём выбросов сопоставим с выбросами от всей цепи поставок пищевой индустрии! Растениеводство вносит вклад в выбросы также несколькими путями — выбросом N2O из-за использования удобрений, метана с рисовых плантаций и углекислого газа двигателей сельхозтехники. Сельское хозяйство также вносит большой вклад в антропогенную эвтрофикацию — нарушение нормального химического состава водоёмов, в результате которого вода зарастает микроорганизмами и перестаёт быть пригодной для употребления человеком.

Около половины всей говядины получают из молочных пород коров. Несмотря на то, что такие породы выделяют на 50% меньше метана, при производстве молока и сыра затрачивается гораздо больше природных ресурсов, чем при производстве растительных продуктов. Молочная индустрия, по некоторым оценкам, приводит к выбросам объёмом 6 млрд тонн эквивалентов углекислого газа в год (рис. 2).

Рисунок 2а. Парниковые выбросы, связанные с производством 1000 килокалорий продукта.

Рисунок 2б. Площадь земли, необходимая для производства килограмма продукта.

Рисунок 2в. Использование воды для производства килограмма продукта с учётом различного уровня дефицита в разных регионах. Высокий показатель для орехов обусловлен тем, что орехи часто выращивают в регионах с дефицитом воды — например, в Калифорнии, где производят более 80% всего миндаля в мире. Процедура учёта дефицита воды приведена в [5].

Рисунок 2г. Эвтрофикационные выбросы (избыточные нутриенты, выделяемые в окружающую среду и водоёмы), связанные с производством килограмма продукта.

Таким образом, можно говорить об «экологической цене» того, что мы едим. Эта цена очень высока для практически всех животных продуктов, к которым относится молоко и его производные. Так, более четверти парниковых выбросов пищевого производства в Европейском союзе относится к потреблению молочных продуктов (рис. 3).

Углеродный след диеты населения Европейского Союза

Рисунок 3. Углеродный след диеты населения Европейского Союза.

Сегодня ряд азиатских стран (в основном Индия и Китай) активно наращивает производство и потребление «неэкологичных» животных белков, поскольку в этих странах богатеет население, что приводит к изменению пищевых привычек (рис. 4).

Рисунок 4а. Производство молока.

Рисунок 4б. Производство мяса

по данным FAO и Our World in Data

Что мы имеем в итоге? Сегодня человечество потребляет очень много животной пищи, производство которой небезопасно для экосистемы планеты (рис. 2), и, если не осуществить кардинальных изменений в мировой индустрии питания, драматических последствий для земного климата не избежать. Например, учёные подсчитали, что массовый переход на богатую растительной пищей диету позволит предотвратить глобальное потепление до критических уровней, установленных Парижским соглашением о климате. Благодаря таким стартапам, как Perfect Day, нам не придётся отказываться от любимых продуктов, чтобы вести экологичный образ жизни.

Неожиданное знакомство и рождение Perfect Day

Осознав, насколько его идея перспективна, Райан начал думать над тем, как превратить её в бизнес. Он знал, кто ему может помочь. Ещё во время работы в магистратуре Университета Тафтса над проектом по созданию прототипа клеточного мяса в лаборатории Давида Каплана он узнал про New Harvest — организацию, поддерживающую научные исследования в сфере клеточного сельского хозяйства (celluar agriculture). Это новая отрасль, целью которой является разработка и внедрение процессов, часто на основе клеточных культур, позволяющих получать сельхозпродукты без использования животных. Райан написал директору New Harvest Ише Датар и спросил, знает ли она стартапы, производящие молоко без коров.

Тем временем всего в нескольких часах езды от Бостона, в Университете Стоуни-Брук, работал магистр, которого волновала схожая проблема. Перумал Ганди отучился на биоинженера в Мумбаи. Будучи небезразличным к животным, в свободное от учёбы время он помогал бездомным собакам в местной благотворительной организации. Неудивительно, что вскоре Ганди захватила концепция клеточного мяса. Именно тогда, в 2013 году, нидерландский учёный Марк Пост впервые смог вырастить несколько образцов фарша из клеточной культуры. Ганди даже написал Посту с просьбой взять его к себе в аспирантуру, но на тот момент у Поста просто не было для этого ресурсов. Ганди не сдавался и начал искать программы магистратуры хотя бы по тканевой инженерии, являющейся важном компонентом в процессе создания культивированного мяса. Выбор пал на программу в университете Стоуни-Брук. Однако Ганди также не нравилось, что внимание учёных в основном привлекало создание аналогов мяса, а другим продуктам животного происхождения не было уделено достаточно внимания.

По невероятному стечению обстоятельств Пандья и Ганди написали Датар с разницей всего несколько недель. Датар рассказала молодым людям об акселераторе SynBio в Ирландии, который набирал участников на лето 2014. года Отобранным стартапам давался доступ к лаборатории, менторская поддержка и $30 000 на развитие своей идеи. Датар предложила им втроём подать заявку, на что ей, как ни странно, ответили согласием! До дедлайна оставалось четыре дня... В бешеном темпе Перумал и Райан перерыли массу патентов, исследований, структур белков, технологических схем. Вскоре презентация проекта была готова. И вот приходит ответ — New Harvest Dairy Project прошёл отбор, можно собираться в Ирландию! Позже стартап переименуют в Muufi (произносится как Moo Free) а название Perfect Day появилось только через два года после того, как Райан и Пандья наткнутся на статью учёных, в которой утверждается, что коровы, слушающие песню Лу Рида Perfect Day, становятся счастливее и производят больше молока.

И вот, всего через месяц после того, как Датар познакомила двух молодых людей, они втроём встретились в Ирландии, чтобы начать совместный бизнес. Переход к живому общению от виртуального произошёл невероятно легко — все в акселераторе думали, что Райан, Перумал и Иша — старые друзья.

За короткий срок программы нужно было решить ряд технических проблем и проверить несколько гипотез. Можно ли воспроизвести молоко, смешав отдельные компоненты? Какие гены нужно добавить, чтобы дрожжи начали вырабатывать казеин и сывороточный белок? Какие жиры лучше добавить для достижения нужного вкуса и текстуры? Перумал и Райан днём и ночью проводили эксперименты и анализировали результаты (рис. 5).

Райан и Перумал пытаются воссоздать молоко из отдельных компонентов

Рисунок 5. Райан и Перумал пытаются воссоздать молоко из отдельных компонентов.

О проекте вскоре написали заметку в новостной рассылке New Harvest, которая привлекла внимание редактора известного журнала New Scientist. Проект его впечатлил настолько, что тот предложил стартапу изложить свою идею в одной из колонок журнала. В июне 2014 года Райан Пандья опубликовал заметку в разделе Big Ideas, где доступно объяснил ключевые моменты технологии и главной цели проекта. Статью ждал ошеломительный успех: Washington Post, Daily Mail и ряд профильных сельскохозяйственных журналов написали о новой компании.

Переломный момент

Статья Райана привлекла внимание Солины Чау, главы инвестиционного фонда Horizons Ventures, среди сделок которого инвестиции в знаменитые проекты — Facebook, Siri и Spotify. В то время фонд активно занимался инвестициями в стартапы биотехнологического сектора и уже профинансировал Modern Meadow (выращивание кожи без животных) и JUST (разработка растительного заменителя яиц и клеточного мяса). Фрэнсис Канг, партнер Чау, отправила запрос о возможных инвестициях на почту Perfect Day, на что ответа не последовало. Как оказалось, письмо попало в спам. Сообщения в Facebook и LinkedIn также не дали результата. Канг была уже готова сдаться. По счастливой случайности, Пандья просмотрел папку с отфильтрованными сообщениями в Facebook и нашёл сообщение Канг десятидневной давности. В шоке от того, какого уровня инвестор заинтересовался их проектом и как поздно он увидел запрос, Пандья с командой начал думать над тем, как преподнести Perfect Day фонду.

Благодаря связям Иши в фудтех сообществе, Райан и Перумал получили ценные советы по подготовке презентации от директора JUST Джоша Тетрика, в проект которого фонд вложился ранее. Презентация пришлась Канг по душе, и она пригласила стартаперов с образцами «молока из пробирки» в Гонконг. Несмотря на необходимость продолжать эксперименты и участвовать в акселераторе, основатели решили лететь на встречу с представителями фонда. В общении с инвесторами основателям также помогал сооснователь JUST Джош Балк (совсем недавно JUST стала первой компанией, которая добилась официального разрешения к продаже клеточного мяса).

Условий для перевозки нового продукта никто не знал. Однако нельзя было ударить в грязь лицом перед уважаемыми венчурными капиталистами и привезти испорченный продукт на презентацию, поэтому предприниматели решили пастеризовать новое молоко по обычной процедуре.

Вскоре все трое вместе с Балком оказались в Гонконге, хотя Перумалу и Райану пришлось задержаться в лондонском аэропорту Хитроу, чтобы объяснить службе безопасности, что их образцы молока безопасны (рис. 6).

Райан, Иша и Перумал в Гонконге

Рисунок 6. Райан, Иша и Перумал в Гонконге.

Итак, команду пригласили презентовать проект. Солина с пониманием слушала изобилующую формулами презентацию и постоянно задавала вопросы относительно технологии. Затем последовала дегустация продукта. «Это ужасно», — сказала Солина, попробовав продукт и сморщившись. Как оказалось, в Китае популярно молоко высокотемпературной пастеризации, более сладкое и с карамельным привкусом — к такому не привыкли на Западе. Ганди заверил, что вкус продукта без труда можно будет изменить для китайского рынка.

Пандья не мог поверить, но Horizons хотели оформить сделку. Теперь $30 000 акселератора казались грошами по сравнению с двумя миллионами долларов посевных инвестиций китайских венчурных капиталистов.

Так, всего за несколько месяцев трое энтузиастов через переписку и онлайн-встречи выработали революционную для пищевой индустрии идею, которая привела их из Америки в Ирландию, а затем в Китай, где Райан, Перумал и Иша превратились из мечтателей в компанию стоимостью в несколько миллионов долларов.

Датар решила оставить официальные должности в компании, подчеркнув важность своего некоммерческого участия в проекте. Тем не менее, с тех пор New Harvest владеет небольшой долей в Perfect Day.

Перумал и Райан же переместились в пригород Сан-Франциско чтобы заняться поиском и оснащением лаборатории, а также наймом сотрудников: им предстояло отточить технологию до совершенства.

Следующими инвестициями был приз €200 000 от Dutch Postcode Lottery Green Challenge, где Райан в сентябре 2015 года успешно презентовал компанию.

С научной точки зрения

Для разработки качественного аналога молока Перумалу и Райану было необходимо разобраться, какие компоненты молока придают ему все необходимые органолептические и питательные свойства. Молоко состоит из воды, белков, липидов, лактозы (молочного сахара, встречающегося только в молоке), а также минералов (в первую очередь кальция, калия, натрия, фосфора, хлора) и витаминов (рис. 7).

Состав цельного коровьего молока

Рисунок 7. Состав цельного коровьего молока. Содержание всех компонентов приведено в массовых процентах; указан средний состав. Загрязнения могут как присутствовать, так и отсутствовать в продукте. Кремовый оттенок молоку придает бета-каротин.

иллюстрация подготовлена автором статьи по данным USDA с помощью сайта BioRender

Молочные белки делятся на два класса — казеины и сывороточные белки. Казеины плохо растворимы в воде, а в молоке агрегируют в мицеллы, размер которых достаточно велик для полного рассеяния света. Именно поэтому молоко имеет белый цвет. Белки сыворотки же растворимы лучше и мицелл не образуют, поэтому чистая сыворотка прозрачна. Белки — один из важнейших компонентов молока. Помимо цвета, они придают напитку характерный вкус, а также уникальную питательную ценность. Второй важный компонент — молочный жир. Он определяет характерную консистенцию и аромат молока. Жир не смешивается с водой и присутствует в продукте в виде мельчайших капель (эмульсии), благодаря чему из молока можно делать сливки и масло. Минералы также являются неотъемлемой частью молока. Соли создают необходимые условия (ионную силу) для формирования казеиновых мицелл, а также придают напитку солоноватый привкус. Дополнительные компоненты включают, например, каротин, придающий кремовый оттенок напитку [7].

Употребление молока не всегда связано с положительными эффектами для здоровья. Лактоза — молочный сахар — зачастую не может быть переработана человеком, поэтому многим людям не рекомендовано употреблять натуральное молоко. Непереносимость лактозы характерна для 65% населения планеты [8]. Молоко также может быть загрязнено бактериями, вирусами, тяжелыми металлами, животными гормонами роста и стресса, а также антибиотиками [9], [10]. Молоко также содержит много насыщенных жиров и некоторое количество холестерина. Эти компоненты способствуют развитию сердечно-сосудистых заболеваний [11], [12].

Если состав натурального молока известен, то почему бы не получить аналогичный продукт, просто соединив все необходимые компоненты, полученные уже не из животных, в необходимом соотношении, да ещё и убрав нежелательные компоненты? С разрешения этого вопроса и началась разработка молока Perfect Day. После десятков, если не сотен, неудачных попыток и проб образцов с отвратительным вкусом, Пандья и Ганди подобрали необходимые условия для получения напитка, идентичного по вкусу, аромату, текстуре, консистенции и питательной ценности натуральному молоку. Помимо этого, они предложили технологии производства мороженого, йогурта и сливок из «чистого» молока. Для замены животного жира можно взять растительные масла: подсолнечное, кокосовое, оливковое, арахисовое, кукурузное и другие. Соли и витамины уже давно производят в лабораториях с высокой степенью чистоты, а сахара также можно выделять из растительных источников.

Состав молока Perfect Day

Рисунок 8. Состав молока Perfect Day. Содержание всех компонентов приведено в массовых процентах, указан средний состав. Кремовый оттенок молоку придают добавлением натурального бета-каротина. Perfect Day не сообщает точное содержание витаминов в своих образцах; стоит ориентироваться на содержание витаминов в натуральном молоке.

иллюстрация подготовлена автором статьи по данным патента Perfect Day с помощью сайта BioRender

Но как быть с белками? Молочные белки производят только молочные железы млекопитающих. Можно взять аналоги, но для получения идентичного молоку продукта такой вариант не подходит. Решение этой проблемы — отличительная особенность технологии Perfect Day. В лабораториях стартапа получают белки молока методом генетической инженерии — с помощью дрожжей с модифицированной ДНК, которые способны выделять нужные белки «по команде» человека. В конечном продукте не содержится ГМО-продуктов — дрожжи отделяются в процессе производства. Подобная практика уже разрешена в США: виноделы могут использовать генно-модифицированные организмы для улучшения качества своего продукта [13].

Также стоит вспомнить, что для производства ряда лекарств (например, инсулина) эта технология используется уже более 20 лет, а применение дрожжей в пивоварении известно уже не один век.

Недавно Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) присвоило бета-лактоглобулину Perfect Day категорию «в целом признано безопасным» (GRAS), необходимую для доступа пищевых продуктов на потребительский рынок.

Сегодня получить рекомбинантные (полученные генно-инженерным способом) белки как никогда просто — гены, кодирующие нужные белки, можно найти в открытом доступе, а затем заказать синтез ДНК с найденными генами у любой из множества специализирующихся на этом компании. Дрожжи для производства белков также довольно легко найти в продаже, а провести генетическую модификацию этих бактерий можно по прилагаемой инструкции. Сложности начинаются, когда необходимо масштабировать производство — нужно подобрать оптимальные условия роста дрожжей, выделения и очистки белков, снизить стоимость процесса. Однако, судя по всему, у Perfect Day всё получается.

Белки Perfect Day

Рисунок 9. Белки Perfect Day (слева) и приготовленный образец молока (справа).

Несмотря на то, что приготовление (формуляция) молока из отдельных компонентов — нетривиальная задача, отлаженный процесс получения чистых молочных белков сам по себе уже ценен, поскольку протеины можно продавать пищевым компаниям, которые хотели бы сделать свои бренды более экологичными. Стартап уже сотрудничает с рядом фирм. В 2018 году Forbes назвал Perfect Day «Intel-ом молочной индустрии». И действительно, представьте мороженое с логотипом «Perfect Day внутри» — почти такой же можно увидеть на ноутбуках с процессорами Intel.

Приготовление напитка по технологии Perfect Day имеет неоспоримые преимущества перед производством натурального коровьего молока. Во-первых, это более предсказуемые и простые цепочки поставок — выращивать дрожжи гораздо легче, чем целую корову (вес коров самой распространённой голштинской породы, например, может достигать 750 кг), и цикл производства сокращается с нескольких лет до нескольких дней. Во-вторых, появляется возможность точно контролировать состав продукта. Например, можно создать молоко с низким содержанием насыщенных жиров, без холестерина и лактозы: заменить лактозу можно на любой другой подходящий сахар. В-третьих, такой продукт практически не требует пастеризации и имеет увеличенный срок хранения. Также стоит вспомнить, что новая технология гораздо экологичнее. По предварительной оценке Марка Стира из Университета Западной Англии, при производстве молока Perfect Day:

  • выделяется на 84% меньше парниковых выбросов;
  • затрачивается на 98% меньше воды;
  • используется на 91% меньше земли;
  • потребляется на 65% меньше энергии.

В ответ на запрос автора статьи представитель Perfect Day сообщил, что эти данные на 2020 год уже неактуальны. «Мы ожидаем, что промышленное производство неживотных молочных белков будет выгодно отличаться от животных аналогов по таким показателям, как использование земли, воды, энергии и выделению парниковых выбросов, а также с нетерпением ждём, когда сможем предоставить конкретные данные», — добавляет компания.

Что было дальше

Солина Чау не забывала молодую компанию — Horizons продолжал инвестировать в стартап. К раундам инвестиций также подключился другой азиатский инвестиционный гигант Temasek Ventures, а также канадский государственный фонд CPP Investments. Суммарный объём инвестиций на сегодняшний день составляет около 360 миллионов долларов.

Стартап совершенствовал технологию и масштабировал производство, создав первые прототипы мороженого в 2016 году, а в 2019 году запустил продажу лимитированной партии мороженого неживотного производства, которую распродали за считанные часы.

По отзывам журналистов, которые попробовали новый продукт, он мало отличается от настоящего мороженого. Пандья объяснил выбор мороженого в качестве первого продукта тем, что сейчас на рынке нет хороших растительных альтернатив мороженому. Недавно производитель Graeter’s Ice Cream выпустил линейку десертов Perfect Indulgence на основе ингредиентов Perfect Day.

Амбиции Пандьи и Ганди растут: недавно они с партнёром Полом Коллесоффым создали новую компанию Urgent Company для развития экологичных брендов на основе как растительных, так и культивированных белков. Основатели утверждают, что хотят применить все самые современные технологии в упаковке, логистике и производстве белков, чтобы снизить углеродный след новой компании. Летом 2020 года Urgent запустила свой первый бренд — мороженое Brave Robot из белков Perfect Day.

Бренд мороженого на основе белков Perfect Day

Рисунок 12. Бренд мороженого на основе белков Perfect Day.

Нет сомнений, что мечта Райана и Перумала изменить молочную индустрию к лучшему вскоре осуществится — компания уже имеет ряд договорённостей о сотрудничестве с несколькими гигантами пищевой индустрии. Perfect Day, в совет директоров которой недавно вошёл Боб Игер (легендарный директор The Walt Disney) и чей продукт был назван изобретением 2020 года по версии журнала Time, вдохновляет предпринимателей по всему миру запускать компании по производству более экологичных аналогов молочных продуктов. За последние два года в мире основали больше десятка стартапов, которые используют технологию ферментацию в производстве белков молока и молочной продукции.

В 2019 году появилась Motif FoodWorks в Бостоне (США) — компания, которая планирует производить альтернативные животным белки мяса, яиц и молока с помощью ферментации и поставлять их производителям готовой еды. Компания проводит исследования совместно со своей материнской компанией Ginko Bioworks, которая специализируется на создании генетически модифицированных микроорганизмов для различных производств.

Компания Clara Foods (сооснователем которой также является Иша Датар) использует похожие технологии биосинтеза для производства белков, аналогичным тем, что содержатся в белке яиц. Их можно будет добавлять в выпечку в качестве замены яичных белков. В том числе компания планирует синтезировать и хорошо растворимые в воде белки, которые можно использовать в производстве спортивных и других напитков с высоким содержанием белка.

New Culture производит из казеина, полученного ферментацией, самый потребляемый сыр в США — моцареллу. По словам основателя компании Мэтта Гибсона, на рынке нет хорошей веганской моцареллы, которую можно добавлять в салаты, пиццу или есть саму по себе. К белкам, полученным ферментацией, добавляют жиры, сахара и минералы, чтобы сыр был по консистенции и вкусу схожим с обычной моцареллой. В прошлом году компания привлекла инвестиций на три с половиной миллиона долларов, а начала свой путь в акселераторе IndieBio, который помогает компаниям в сфере «еды будущего».

В рамках проекта Real Vegan Cheese учёные изучают возможность использования для модификации ДНК дрожжей технологии редактирования генома CRISPR/Cas9, за которую за которую в 2020 году дали Нобелевскую премию [15]. Аналогично Perfect Day, компания планирует получать рекомбинантные белки.

Вне США некоторые компании также озабочены проблемой разработки качественных веганских молочных продуктов. Молодой израильский стартап Remilk ставит своей целью масштабное производство молока с помощью ферментации и в 2022 году планирует вывести на рынок первые продукты с его использованием по доступной цене.

Австралийцы из Change Foods планируют к 2023 году начать продавать сыр, изготовленный из синтезированных с помощью ферментации белков и жиров. Как утверждают основатели компании, определённые жиры в оптимальных пропорциях придадут получаемому продукту нужную консистенцию и аромат.

Берлинский стартап Legendairy Foods также производит сыр из молочных белков, полученных ферментацией, смешивая с растительными жирами. Основная задача компании — произвести моцареллу и рикотту, которые бы по вкусу не отличались от сыров, полученных традиционным способом.

Английская компания Better Dairy специализируется сразу на трех продуктах — сыре, йогурте и мороженом.

Некоторые фирмы вносят свой вклад в экологичные производства иначе: две компании, основанные в 2020 году — калифорнийская компания Final Foods и израильская Imagindairy — занимаются обслуживанием производства молочной продукции неживотного происхождения. Первая разрабатывает биореакторы и софт для производства молочной сыворотки, а вторая — платформу на основе искусственного интеллекта для максимизации выработки белков в процессе ферментации.

Австралийская компания Nourish Ingredients и бостонская Circe сфокусированы на производстве жиров, аналогичных тем, что содержатся в животном молоке. Причем Circle получает триглицериды из отходов углекислого газа.

Второе одомашнивание?

Очевидно, что будущее еды будет совсем не таким, как сейчас. Благодаря технологии ферментации мы, возможно, будем производить молоко у себя дома, как делали наши предки, или заказывать свежую порцию напитка в молоковарне из ближайшего супермаркета, настраивая параметры продукта и оформляя заказ в мобильном приложении.

Происходящее напоминает процессы десятитысячелетней давности, когда люди начали одомашнивать животных, только сегодня еду для нас производят микроскопические организмы. Возможно, потомки назовут наше время эпохой Второго Одомашнивания. Но тогда традиционным практикам сельского хозяйства придётся уступить производству еды с помощью биотехнологий — сегодня это уже предвидят многие. Так, аналитическое агентство RethinkX предсказывает сокращение спроса на молочную продукцию из коров на 70% уже к 2030 году.

Может, скоро животные, обеспечивающие человека пищей, будут использоваться только на страницах учебников?

Многие факты из истории Perfect Day авторы почерпнули из книги Пола Шапиро Clean Meat: How Growing Meat Without Animals Will Revolutionize Dinner and the World [16].

Литература

  1. Культивируемое мясо — продукт завтрашнего дня;
  2. Протеиновые инвестиции;
  3. Культивируемое мясо — продукт завтрашнего дня;
  4. 7 000 000 000;
  5. J. Poore, T. Nemecek. (2018). Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers. Science. 360, 987-992;
  6. C.F. Børsting, M. Brask, A.L.F. Hellwing, M.R. Weisbjerg, P. Lund. (2020). Enteric methane emission and digestion in dairy cows fed wheat or molasses. Journal of Dairy Science. 103, 1448-1462;
  7. Горбатова К. К. Химия и физика молока. Учебник для вузов. СПб: ГИОРД, 2004. — 288 с.;
  8. Theodore M. Bayless, Elizabeth Brown, David M. Paige. (2017). Lactase Non-persistence and Lactose Intolerance. Curr Gastroenterol Rep. 19;
  9. S.K. Nag. (2010). Contaminants in milk: routes of contamination, analytical techniques and methods of control. Improving the Safety and Quality of Milk. 146-178;
  10. W.J. Fischer, B. Schilter, A.M. Tritscher, R.H. Stadler. (2011). CONTAMINANTS OF MILK AND DAIRY PRODUCTS | Contamination Resulting from Farm and Dairy Practices. Encyclopedia of Dairy Sciences. 887-897;
  11. Lee Hooper, Nicole Martin, Asmaa Abdelhamid, George Davey Smith. (2015). Reduction in saturated fat intake for cardiovascular disease. Cochrane Database of Systematic Reviews;
  12. Frank M. Sacks, Alice H. Lichtenstein, Jason H.Y. Wu, Lawrence J. Appel, Mark A. Creager, et. al.. (2017). Dietary Fats and Cardiovascular Disease: A Presidential Advisory From the American Heart Association. Circulation. 136;
  13. Barre P., Vezinhet F., Dequin S, Blondin B. Genetic improvement of wine yeasts. Harwood Academic Publishers, 1992. P. 265–287;
  14. 12 методов в картинках: генная инженерия. Часть II: инструменты и техники;
  15. РНК, ножницы, геномы: объявлены лауреаты Нобелевской премии по химии 2020;
  16. Shapiro P. Clean Meat: How Growing Meat Without Animals Will Revolutionize Dinner and the World. Gallery Books, 2018. — 256 p..

Комментарии