Четыре технологии, которые спасут человечество от голода

К 2050 году в мире будет жить около 9,7 млрд человек — чтобы их накормить, необходимо увеличить объемы производства еды на 60-70%. Но сельское хозяйство является одним из главных факторов разрушения экосистемы Земли. Как прокормить человечество и сберечь природу — разбирался Plus-one.ru.

Чем сельское хозяйство угрожает планете

Современные принципы фермерской деятельности сложились в середине ХХ века, когда на Земле жило около 3 млрд человек. С того момента наша популяция выросла более чем в 2,5 раза — до 7,9 млрд. Сегодня из всей доступной для освоения земли под сельское хозяйство отдано 46%, а дикие луга занимают всего 14%, и их площадь постоянно сокращается. Несмотря на все усилия, направленные на то, чтобы обеспечить человечество едой, в 2021 году число голодающих в мире выросло до 828 млн человек — это каждый десятый житель планеты.

Помимо уничтожения лугов и лесов и истощения почв, традиционное сельское хозяйство — один из главных источников выбросов парниковых газов (13%). Для сравнения: нефтяная отрасль «поставляет» в атмосферу 12%. Чтобы прокормить человечество и уменьшить давление на экосистемы, все больше компаний инвестирует в технологии по производству растительного и искусственного белка.

Мясо из растительного протеина

Сегодня наибольшую долю рынка «немясного» мяса занимает продукция на основе растительного протеина — сои, гороха и пшеничной клейковины. В 2020 году объем этого сегмента оценивался в $20,7 млрд, прогноз на 2024 год — $23,2 млрд.

По оценкам консультантов Deloitte, наибольшим спросом альтернативное мясо пользовалось в Европе — 38% от всех продаж в 2020-м — и в США — 27%. Российские потребители пока не распробовали такую продукцию — доля отечественного рынка составляет менее 1% от европейского. Каждый год россияне съедают около 11 млн тонн мяса, на человека приходится почти по 75 кг. Это значительно больше, чем в среднем по миру, — 43 кг.

Среди самых известных компаний, работающих с растительным мясом, — калифорнийская Beyond Meat. В нее уже инвестировал создатель корпорации Microsoft Билл Гейтс. Котлеты на основе соевого и пшеничного белка производит компания Nestlé. В России мясные продукты из растительного протеина выпускают компании Tashir Food, «Эфко» и «Котлетарь».

Распространение «немясного» мяса позволит существенно сократить число убиваемых животных, а также снизить объемы потребляемой воды. К примеру, на производство соевого бургера в Нидерландах уходит около 158 литров воды, тогда как мясного — 2,35 тыс. литров. В 2018 году, по оценкам исследовательского центра Our World in Data, ради мяса в мире было убито 69 млрд куриц, 1,5 млрд свиней, 574 млн овец, 656 млн индеек, 302 млн голов крупного рогатого скота.

Однако переход на растительное мясо без изменения сельхозтехнологий не сильно изменит ситуацию. Например, существующая практика выращивания сои истощает почву и приводит к вырубке лесов: только в странах Южной Америки — Бразилии, Аргентине, Боливии и Парагвае — соевые плантации занимают 57 млн га, что больше территории Франции. Сегодня из общего объема выращиваемой сои лишь 19,2% употребляется человеком в пищу, почти 77% уходит на корм скоту.

Культивированное мясо

«Мясо из пробирки» выращивается из стволовых клеток животных. Прошлый год стал прорывным: по оценкам исследовательской компании The Good Food Institute, отрасль привлекла рекордные инвестиции — $1,36 млрд от более чем 450 компаний (годом ранее — $420 млн). Это позволяет снижать стоимость производства — если цена первой лабораторной котлеты составляла €250 тыс., то в 2021 году стейк от нидерландского стартапа Meatable стоил уже $450 за 100 г. А в феврале 2022 года израильский стартап Future Meat и вовсе заявил, что курица из его «пробирки» стоит чуть больше $1 за порцию.

Всего в отрасли, по подсчетам The Good Food Institute, развивается 107 стартапов, больше всего — в Северной Америке и Европе. Израиль — одна из немногих стран, поддерживающих исследования в этой сфере на государственном уровне. В 2019 году израильский стартап Aleph Farms совместно с российской компанией 3D Bioprinting Solutions впервые в мире изготовил на 3D-принтере фрагмент стейка из культивированного мяса в космосе.

Среди других успешных компаний — Upside Foods (ранее — Memphis Meats), одним из инвесторов которой является основатель Virgin Group Ричард Брэнсон. Стартап умеет синтезировать из клеток мясо курицы, утки, коровы, а также рыбу. Сегодня мощности Upside Foods оцениваются в 22 тыс. кг мяса в год, в планах — увеличить их до 181 тыс. кг в год.

Российские ученые также занимались подобными исследованиями. В 2019 году Очаковский комбинат пищевых ингредиентов (ОКПИ) сообщил, что вырастил в пробирке 40 г мяса. Работа продолжалась два года, инвестиции оценивались в 900 тыс. руб.

Несмотря на то, что инвесторы оценили перспективность культивируемого мяса, большинство стран пока не спешит разрешать его продажу: единственное государство, где сегодня можно официально купить такую еду, — Сингапур.

По прогнозам футурологов американского центра RethinkX, в результате конкуренции с новыми технологиями уже к 2030 году производство натурального мяса в США упадет на 70%. Это приведет к сокращению выбросов парниковых газов на 45% и количества выращиваемых кормовых культур — на 50%.

Еда из микроорганизмов

В 2021 году финский технологический стартап Solar Foods объявил о создании питательной муки Solein, которая на 65-70% состоит из белка, на 5-8% — из жира, на 10-15% — из диетических волокон и на 3-5 % — из минералов. Уникальность продукта в том, что он произведен фактически из воздуха: в биореакторе из микроорганизмов, которые питаются смесью водорода и углекислого газа. Продуктами их жизнедеятельности являются белки и сахара. При достижении необходимой массы в реактор подается электрический разряд, после чего биомасса погибает, а затем высушивается. По вкусу Solein напоминает пшеничную муку.

В начале экспериментов ученым удавалось получить всего один грамм белка в течение двух недель. В планах — довести продуктивность биореактора до нескольких килограммов в день. Кстати, Solar Foods уже удалось привлечь €25 млн.

Кроме того, из микроорганизмов производятся яичный белок и молоко. Для этого используются технологии ферментации и генной инженерии. Американская компания The EVERY Company создает яичный белок из дрожжей и сахара. В ДНК дрожжей вставляется фрагмент ДНК белка куриного яйца. К модифицированным одноклеточным грибкам добавляется сахар — за счет такой подкормки дрожжи естественным образом превращаются в яичный белок. В компании отмечают, что на весь процесс тратится значительно меньше ресурсов планеты, чем на производство обычных яиц. Другая американская компания, Perfect Day, создает из дрожжей молочный протеин, а из него — молоко.

Насекомые

Использовать насекомых в качестве пищи призывает Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО). В среднем они на 70% состоят из белка, а содержание аминокислот в них сопоставимо или даже выше, чем в говядине, яйцах, сое и бобовых. Выращивание насекомых намного экологичнее, чем животноводство: так вырабатывается на 98% меньше парниковых газов. А еще экономится вода: на производство 1 кг белка из насекомых нужно в 500 раз меньше воды, чем для 1 кг белка из говядины.

31% съедобных насекомых — жуки. Второе место — у гусениц. Легче всего выращиваются в промышленных масштабах мучные черви и сверчки. Первые уже используются в индустрии кормов для домашних животных, а домашние сверчки культивируются на фабриках в Таиланде. Большим плюсом насекомых является тот факт, что при их выращивании не используются антибиотики и пестициды, снижающие продолжительность жизни человека. Ими также не загрязнены культивируемое мясо и белок из микроорганизмов.

В странах Азии и Африки еда из насекомых является культурной нормой. Другие страны мира только начинают знакомиться с ней. В мае прошлого года ЕС одобрил для употребления в пищу сушеного желтого мучного червя. Согласно прогнозам группы компаний «Эфко», до 2025 года рынок белка из насекомых будет расти в среднем на 37,5%.

Комментарий эксперта

Модератор образовательных программ Московской школы управления «Сколково» Антон Гололобов:

Вместе с предпринимателями из фудтех-индустрии мы спрогнозировали, как будет осуществляться переход на искусственный белок. Смена пищевых привычек обойдется дорого и окажется сродни пересаживанию людей с лошадей на автомобили. Сотни миллионов не смогут овладеть новыми навыками и потеряют работу. Мы столкнемся не только с острой нехваткой необходимого числа специалистов, но и с сопротивлением регуляторов — например, Еврокомиссии и американского Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Климатическая польза от производства нового мяса окажется незначительной, если используемая электроэнергия не будет «зеленой». Решить эти проблемы придется не только для того, чтобы побороть голод без ущерба для здоровья и планеты, но и чтобы обеспечить людей едой в космосе: коров на Марс никто не повезет.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.