Czy mięso z in vitro to nadal mięso? Ile żywności jest marnowanej w ciągu jednej minuty w Polsce? Jaki ma to związek z jednoczesnym poziomem niedożywienia ludzi na świecie? Te fascynujące zagadnienia w najnowszym artykule z cyklu „Poznaj świat nauk o żywności”.

Substytucja mięsa czy komplementarność – przedwakacyjne rozważania nad talerzem

Problem wyżywienia ludzkości jest jednym z najważniejszych wyzwań, z którymi mierzy się świat. Nierównomierność podziału zasobów, efektywne ograniczenie głodu i niedożywienia na świecie mierzy się z nadmierną konsumpcją, która zwykle prowadzi do marnotrawstwa. Szacuje się, że rocznie marnuje się i traci nawet do jednej trzeciej całej wyprodukowanej żywności. Niedożywienie wpływa negatywnie na zdrowie i rozwój, zwłaszcza dzieci, co prowadzi do poważnych konsekwencji dla społeczeństwa jako całości. Postępujące zmiany klimatyczne na świecie, a zwłaszcza ekstremalne zjawiska pogodowe (susze, powodzie itp.) dodatkowo podnoszą ryzyko związane z zapewnieniem bezpieczeństwa żywnościowego. Stosowanie intensywnej produkcji żywności często powoduje negatywne skutki w środowisku. Naukowcy proponują wprowadzenie do praktyki wielu innowacyjnych rozwiązań w sferze zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego. Dotyczą one m.in. alternatywnych źródeł białka do wyżywienia ludzkości. Białka mają kluczową rolę dla zdrowia człowieka. Służą budowie struktur tkankowych, regulują metabolizm i procesy fizjologiczne, zapewniają przenoszenie substancji w organizmie, zapewniają funkcjonowanie układu immunologicznego, odporność organizmu, mogą dostarczać energii w przypadku niedoboru innych składników odżywczych. Dlatego tak ważne jest, aby dostarczać organizmowi odpowiednią ilość białka odpowiedniej jakości, szczególnie w okresie wzrostu, rekonwalescencji, podczas ciąży i laktacji, a także w okresie podwyższonej aktywności. W takich przypadkach dieta wykorzystująca wyłącznie produkty roślinne jest niewystarczająca. Za dobre źródła białka uznaje się mięso, ryby, jaja, nabiał, orzechy, nasiona, rośliny strączkowe i pełnowartościowe produkty zbożowe.

Wpływ produkcji mięsa na środowisko naturalne jest tematem aktualnym i szeroko dyskutowanym. Najczęściej powtarzane argumenty odnoszą się do negatywnych skutków dla środowiska, zarówno bezpośrednich, jak i pośrednich. Wymienia się niszczenie lasów, emisję gazów cieplarnianych (zwłaszcza metanu), stosowanie nawozów i pestycydów w uprawach roślin, zanieczyszczenie gleby i wód, zużywanie zasobów wody, użytkowaniem pastwisk i gruntów na produkcję pasz, degradację gruntów.

Jako alternatywę dla hodowli zwierząt na mięso przede wszystkim proponuje się produkty (zwykle wysoko przetworzone, z długą listą dodatków) niesłusznie nazywane mięsem, bo wytwarzane fabrycznie z surowców pochodzenia roślinnego i słabo imitujące mięso. W szczególności może to być nawet szynka z celulozy. Białko z mięsa próbuje się zastępować białkiem pochodzącym z owadów. Jednak to także nie jest mięso.

Niejaką alternatywę dla mięsa zwierzęcego stanowi mięso wytwarzane techniką in vitro, nazywane „mięsem z probówki” lub „mięsem laboratoryjnym”. Teoretycznie każda zwierzęca tkanka mięśniowa może zostać wyhodowana in vitro. Ze względów marketingowych stosowane bywają nazwy: mięso „hodowane”, „nieubojowe”, „etyczne”, „bezofiarne”, „wolne od okrucieństwa” i in. Produkcja takiego mięsa określana jest jako: etyczna, bezpieczna i przyjazna środowisku. Taki obraz zwykle kreują media dodatkowo ilustrując przekaz np. zdjęciem kawałka mięsa zwierzęcego. W istocie sprawa produkcji mięsa in vitro nie jest tak oczywista i powinna rodzić wiele wątpliwości.

Już w 2008 r. niektórzy naukowcy twierdzili, że technologia gotowa jest do komercjalizacji to produkcja i przetwarzanie mięsa in vitro jest wciąż w powijakach. Także sfera oddziaływania na środowisko naturalne, zdrowie człowieka, otoczenie gospodarcze pozostaje z wieloma pytaniami bez odpowiedzi. Niepokój może budzić znacząca zmiana w diecie i długotrwałe oddziaływanie na zdrowie człowieka.

Pierwsza prezentacja burgera z mięsa in vitro w Londynie w 2013 r. była dużym wydarzeniem medialnym. Naukowcy pod kierunkiem Marka Posta pobrali komórki macierzyste od krowy, hodowali je, a następnie przygotowali burgera. Zasadniczo oprócz użycia komórek pochodzenia zwierzęcego i podobieństwa wyglądu trudno dopatrzeć się innych cech wspólnych z naturalnie wytwarzanym mięsem. Do chwili obecnej niewiele zmieniło się w tym zakresie.

Wytwarzanie mięsa in vitro rozpoczyna się od pobrania komórek macierzystych od żywego zwierzęcia. Następnie komórki wymieszane z pożywką namnażane są przez kilka tygodni w bioreaktorze w specjalnych warunkach. W efekcie takiej hodowli otrzymuje się nieustrukturyzowaną masę komórkową. Naukowcy dotychczas bezskutecznie próbują nadać tej masie postać podobną do tkanki mięśniowej. Na przykład próbuje się wbudowywać komórki z hodowli w specjalnie przygotowane „rusztowania” z białka sojowego. Nie jest możliwe na obecnym etapie odtworzenie naturalnej tkanki do wykorzystania w celach przemysłowych. Ostatecznie produkt daleki jest od pierwowzoru pod względem właściwości funkcjonalnych (technologicznych). Smakowitość potrawy z takiego produktu także jest wątpliwa. Złożony proces przygotowania, konieczność stosowania wielu wysoko przetworzonych surowców i dodatków, np. poprawiających smakowitość budzą liczne wątpliwości natury ekologicznej i dietetycznej.

Mięso, czyli mięśnie szkieletowe powstaje w naturalnych procesach życiowych zwierząt. Cechy mięsa zależą od genomu, gatunku, płci, wieku, hodowli, postępowania itd. Jest naturalną strukturą tkankową zawierająca w różnych proporcjach wodę (ok. 75%), białko (ok. 16 – 21%), tłuszcz śródmięśniowy (ok. 2,5%), substancje mineralne. Tworzą ją włókna mięśniowe, tkanka łączna, tłuszcz itp. Mięso zwierzęce jest surowcem bardzo zróżnicowanym pod względem struktury, składu chemicznego, wartości odżywczych i dietetycznych, właściwości technologicznych, właściwości funkcjonalnych i in. Dodatkowe zróżnicowanie produktów mięsnych wynika z możliwości stosowania bardzo zróżnicowanych sposobów przygotowania do spożycia. Asortyment produktów i potraw mięsnych wydaje się nieograniczony i zwykle stanowi trzon kuchni narodowych i tradycyjnych na całym świecie.

A zatem jak pokonać rozterki wyboru pomiędzy prawdziwym mięsem a przemysłowym produktem udającym mięso? Jakie argumenty pro i contra możemy wytoczyć?

Badania naukowe ukazują, że nadmierne spożycie naturalnego mięsa sprzyja występowaniu niektórych chorób przewlekłych. Dane ukazują także, że wyeliminowanie z diety niektórych białek pochodzenia zwierzęcego odbija się niekorzystnie na zdrowiu. Nauka nie dysponuje wiedzą na temat wpływu mięsa in vitro na zdrowie człowieka, zwłaszcza w odleglejszej perspektywie czasowej.

Zwolennicy mięsa in vitro twierdzą, że jest ono znacznie mniej podatne na zanieczyszczenia i zakażenie bakteriami, które naturalnie mogą występować w zakładzie przetwórstwa mięsnego. Ale każde zakłócenie funkcjonowania naturalnej mikrobioty jelitowej człowieka ma ogromny wpływ na funkcjonowanie całego organizmu.

Hodowanie zwierząt wymaga stosowania leków weterynaryjnych. Może to prowadzić do oporności na antybiotyki. Problemem jest nieodpowiedzialne (np. prewencyjne) stosowanie antybiotyków. W przypadku in vitro nie mamy pewności co do rzeczywistych potrzeb (np. dotyczących chemicznych, biologicznych środków ochrony) przemysłowych hodowli komórek.

Wzrost popytu na mięso powoduje niszczenie lasów na rzecz pastwisk. W opinii naukowców mięso hodowane wymaga mniej ziemi, mniej wody i wytwarza mniej zanieczyszczeń. Pojawia się pytanie o długofalowe konsekwencje dla środowiska związane ze zmianą skali produkcji in vitro (laboratoryjna à przemysłowa). Czy duża ilość specyficznych zanieczyszczeń (np. pożywki z dużą ilością substancji organicznych) po hodowlach komórkowych nie stworzy nowych rodzajów zagrożeń bezpieczeństwa?

Tradycyjnej produkcji mięsa towarzyszy wytwarzanie gazów cieplarnianych. W opinii niektórych naukowców, mięso hodowane w laboratorium może zmniejszyć wielkość emisji. Ale nie należy zapominać, że ostateczny ślad węglowy może nie być aż tak korzystny, np. ze względu na potrzebę ustrukturyzowania produktu. Należy powtórzyć pytanie o długofalowe konsekwencje związane ze zmianą skali produkcji.

Mięso pochodzenia zwierzęcego ma bardzo zróżnicowaną strukturę tkankową, skład chemiczny, właściwości technologiczne i funkcjonalne. Mięso in vitro nie odtwarza produktu naturalnego, a jest zupełnie odrębnym wytworem, który może zaspokoić potrzeby niektórych konsumentów pod warunkiem zastosowania szeregu dodatków i procesów technologicznych. Ale wówczas rodzi się pytanie o jakość produktów mięsa in vitro (np. idea clean-label).

Ta smakowitość, ten wygląd są nie do podrobienia.

Wdrożenie produkcji mięsa in vitro będzie wymagało istotnej reorganizacji sfery gospodarki związanej z produkcji rolniczą. Spowoduje konieczność zmian profilu działalności i produkcji wielu przedsiębiorstw i gospodarstw. Nowa technologia będzie wymagać zaprojektowania nowych fabryk (laboratoriów?), zaprojektowania nowej aparatury technologicznej, przebranżowienia w przypadku przedsiębiorstw produkujących pasze, wykształcenia nowych kadr dla przemysłu, a zwłaszcza rozwiązywania problemów, które jeszcze nie zostały zidentyfikowane, ze względu na niepełną wiedzę.

Wiele wskazuje, że potrzebujemy holistycznego podejścia do kwestii produkcji i spożycia mięsa. Aby uniknąć wątpliwości „nad talerzem” niezbędnym wydaje się rozważenie możliwie najszerszego wachlarza argumentów pro i contra spożywaniu mięsa, ze zwróceniem baczniejszej uwagi na szereg niewiadomych związanych z produkcją substytutów mięsa i konsekwencje (np. gospodarcze, ekologiczne) tego. Czy ograniczenie produkcji mięsa i zastąpienie go substytutami może korzystnie wpłynąć na horrendalny poziom marnotrawstwa żywności, skoro w czasie każdej minuty w Polsce marnuje się ok. 9 ton żywności, z czego ok. ¼ to mięso i jego przetwory? Dlatego warto działać efektywnie w sferze poszanowania żywności.

Niezależnie od tego, czy żywność jest pochodzenia roślinnego czy też zwierzęcego, różnorakie wątpliwości i niepotwierdzone naukowo informacje często determinują decyzje podejmowane przez konsumentów. Rozwiązanie problemu wyżywienia ludzkości wymaga kompleksowego podejścia, które uwzględnia aspekty społeczne, ekonomiczne i środowiskowe. Dlatego nauka podejmuje działania w sferze zrównoważonych praktyk uprawy i hodowli upatrując w tym szansy ograniczenia niekorzystnych skutków oddziaływania rolnictwa na środowisko naturalne.

Wydaje się, że rozwiązaniem rozsądnym i koniecznym (m.in. ze względu na potrzebę ochrony zasobów środowiska naturalnego) jest dążenie do zrównoważonej produkcji mięsa, w tym skuteczne zredukowanie marnotrawienia zasobów, zwłaszcza gotowej żywności przez konsumentów. Eliminowanie mięsa z diety człowieka przez zastępowanie go produktami udającymi mięso, a w istocie wysoko przetworzonymi i naszpikowanymi dodatkami będzie generować nowe, jeszcze niezidentyfikowane problemy w sferze zdrowia, ekologii, socjologii, gospodarki i in.

[Cykl „Poznaj świat nauki o żywności” to seria artykułów popularnonaukowych przygotowywanych przez naukowców z Wydziału Nauk o Żywności i Biotechnologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie].

Wybrana literatura:

1. Brzydka prawda o mięsie in vitro. Dlaczego nigdy nie zastąpi tradycyjnego [Internet]. [cited 2023 Jun 24]. Available from: [link] 
2. Cultured Meat Innovation Field – Innovation Center | Merck [Internet]. [cited 2023 Jun 20]. Available from: [link] 
3. Cultured Meat Is Coming Soon: Here’s What You Need to Know [Internet]. [cited 2023 Jun 20]. Available from: [link] 
4. Cultured Meat: What to Know [Internet]. [cited 2023 Jun 24]. Available from: [link] 
5. cultured-meat-what-to-know  www.webmd.com [Internet]. Available from: [link] 
6. Eisen MB, Brown PO. Rapid global phaseout of animal agriculture has the potential to stabilize greenhouse gas levels for 30 years and offset 68 percent of CO2 emissions this century. PLOS Clim [Internet]. 2022 Feb 1 [cited 2023 Jun 20];1(2):e0000010. Available from: [link] 
7. Good Food Institute. The Science of Cultivated Meat. Good Food Institute. 2023.
8. Jeść albo nie jeść (mięsa) – oto jest pytanie! (14/2023) – Towarzystwo Ekonomistów Polskich [Internet]. [cited 2023 Jun 24]. Available from: [link] 
9. Marnotrawstwo żywności problemem XXI wieku – Przegląd Rynku Spożywczego [Internet]. [cited 2023 Jun 28]. Available from: [link] 
10. Mięso in vitro – Wikipedia, wolna encyklopedia [Internet]. [cited 2023 Jun 24]. Available from: [link] 
11. Na Politechnice Gdańskiej powstaje szynka z celulozy [Internet]. [cited 2023 Jun 28]. Available from: [link] 
12. Podsumowanie spotkania “MIĘSO NA TALERZU KONSUMENTA – FAKTY I MITY” – Forum konsumentów [Internet]. [cited 2023 Jun 24]. Available from: [link] 
13. Poznaj świat nauk o żywności [Internet]. Available from: [link] 
14. W Polsce marnujemy 5 mln ton żywności rocznie – Towarzystwo Ekonomistów Polskich [Internet]. [cited 2023 Jun 24]. Available from: [link] 
15. What Is Lab-Grown Meat and When Will It Reach Supermarkets? | Bon Appétit [Internet]. [cited 2023 Jun 20]. Available from: [link] 
16. com. THE PROCESS || What Is Cultivated Meat? [Internet]. 2020. Available from: [link] 
17. Why cultivated meat is still so hard to find – BBC Future [Internet]. [cited 2023 Jun 20]. Available from: [link] 
18. Zidarič T, Milojević M, Vajda J, Vihar B, Maver U. Cultured Meat: Meat Industry Hand in Hand with Biomedical Production Methods. Food Eng Rev. 2020 Dec 1;12(4):498–519.

dr hab. inż. Dariusz Stasiak
Katedra Technologii Żywności Pochodzenia Zwierzęcego
Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii