Експертите прогнозират, че на нашата вечеря може да се появят щурци, генетично модифицирани домати и отглеждано в лаборатория месо.
В следващите 40 години търсенето на храна ще се удвои, прогнозира СЗО (Световната здравна организация). Но има все по-малко свободни площи, където може да се отглежда храна. Бързо нарастващото население и нарастващият му просперитет подхранват нарастващото търсене. Според прогнозите най-трудната ситуация ще бъде с производството на необходимото количество месо.
Човешкото търсене на месо ще се удвои до 2050 г. С близо 70% от световната земеделска земя, която вече е заета от добитък, нарастващото търсене ще стимулира цените. Хенинг Щайнфелд от Организацията на ООН за храни и земеделие (ФАО) заяви, че говеждото месо ще бъде „хайверът на бъдещето“.
Освен това производството на днешните бургери и пържоли е много вредно за околната среда. Животновъдството дава 39% от всички емисии на метан и 5% въглероден диоксид. „Това не е екологично устойчиво“, казва професор Марк Пост, физиолог от Маастрихтския университет в Холандия. „Трябва да търсим алтернативи.“
Марк Пост е един от тези, които търсят начини да предотвратят хранителната криза чрез наука. В бъдеще работата му може да доведе до факта, че месото ще започне да расте в лаборатории.
Други решения са не по-малко радикални. Както е показано в програмата "Може ли яденето на насекоми да спаси света?" Със Стефан Гейтс, който наскоро се излъчи по BBC 4, много експерти прогнозират, че насекомите бавно ще проникнат в менютата на европейската кухня. Освен това сега се разработват оригинални технологии, които ще позволят отглеждането на плодове и зеленчуци в пустини.
В тази статия ще се опитаме да ви кажем как учените предлагат да се справят с кризата с храните. Кое от предложените решения бихте харесали най-много?
Промоционално видео:
Насекоми
Предвид нарастващото търсене на месо, не е ясно как бъдещите хищници ще търсят своя обяд. Ще успеят ли да преминат към тази на скакалците („тако“или „такива“- испански. Такос - горещи тортили с пълнеж, традиционно мексиканско ястие. - Ред. Забележка), карамелизирани скакалци или зеленчукова супа с месо от червеи? Някои учени смятат, че ентомофагията (яде насекоми) ще играе важна роля за осигуряването на човечеството алтернативни източници на протеини.
„Отглеждането на насекоми е значително по-ефективно от по-традиционното животновъдство“, казва професор Арнолд ван Хуис от Университета Вагенинген в Холандия, „защото са студенокръвни и не се нуждаят от изразходване на енергия за поддържане на телесната температура.“Щурците например произвеждат килограм годни за консумация материали само от 2,1 килограма фураж.
За домашните птици тази цифра нараства до 4,5 кг, за прасе - до 9,1 кг и до 25 кг - за говеда. Има и ползи за околната среда. Животновъдството осигурява 18% парникови газове с неестествен произход: производството на всеки килограм говеждо месо струва на атмосферата около 2,85 кг парникови газове. Според проучване от 2010 г. за хранене с червеи и домашни щурци тези стойности са съответно 8 и 2 g.
Обеспечить диету из насекомых проблем не составит. Поэтому группа из Вагенингенского университета занялась изучением общественного мнения, которое, скорее всего, окажется основным препятствием на пути подобного меню к тарелке. Группа проводит дегустации, чтобы понять, будут ли готовы участники есть насекомых и как - целиком, молотыми или нужно просто извлекать белок. «Девяти испытуемым из десяти «фрикадельки» из насекомых понравились больше мясных, - говорит ван Хейс. - Так и нужно маскировать белок насекомых».
Но са необходими много усилия, за да се преодолее отвращението към храна с шест крака. Засега базираната във Флорида Organic Nutrition Industries планира да произвежда 1000 тона сушени млечни черни лъвчета годишно като селскостопанска храна. Така насекомите ще станат по-честа храна за животни, месото на които сме свикнали да ядем, а не за себе си. В допълнение към психологическите проблеми, има технически такива по пътя да ни накарат да ги ядем. Например, някои от протеините, които се намират в ядливите насекоми, са същите като в праховите акари, които причиняват астма при хората.
Ван Хейс обаче казва, че вече се е обърнал към него с известен британски готвач - те се интересували от книгата с рецепти на Хейс в съавторство, направена от насекоми.
5 най-годни за консумация насекоми
Formers. Ядат се в Китай, Близкия Изток и много африкански страни. Пържени с чесън и липов сок в Мексико и захаросани в Япония.
Писти. Много популярни в Южна и Централна Африка - те се дават на деца под формата на макаронени пюре, за да компенсират недостатъчното хранене.
BEL0ST0MATIDES. Популярни в Тайланд, където се варят, задушават на пара, пържени, добавят се в салати и чили пасти. Твърди се, че има вкус като дъвка, дъвка или стриди.
ПОРТОВА МЪРТИ. Високо ценена като деликатес в части от Югоизточна Азия, където се запържват с лук и капсикуми, лайми и подправки и се сервират с безвкусен ориз. Понякога се изсипват, за да приготвят салса.
SILKWORKS. Хрупкави отвън и сладки отвътре, в Тайланд се ядат цели и пържени в листа от кафир вар. Какавидите са популярни като улична закуска в Корея.
Изкуствено месо
ИЗПИТВАНИ БУРГЕРИ, пържоли, отглеждани в лаборатории, биберонни телешки банички … Изглежда, че сме на прага на изкуственото месо. Миналата година професор Марк Пост от университета в Маастрихт разкри първия изкуствен бургер.
На цена от 250 хиляди евро на порция, тези високотехнологични лакомства са, разбира се, все още далеч от комерсиализацията. Професорът обаче прогнозира, че те бързо ще станат достъпни, тъй като предизвикателствата на нарастващото търсене на глобално месо се влошават.
Известният бургер на Пост е бил отглеждан от стволови клетки от говеда, получени чрез биопсия в среда, съдържаща фетален телешки серум - всъщност това е кръв с отстранени червени кръвни клетки. Серумът съдържаше подхранването, необходимо на клетките да прераснат в зрели мускулни клетки.
Получените мускулни влакна бяха опънати между две скоби на велкро, така че вродената им склонност към свиване ги превръща в ивици месо (възниква мускулна тренировка, същата като тази, която правим във фитнес залата!). Електрически импулси се предаваха през мускулите, за да се увеличи съдържанието на протеини. След това три хиляди малки малки парчета месо бяха комбинирани, за да се създаде един бургер със стандартен размер.
Групата на Пост е само една от много лаборатории, които се занимават с биоинженеринг на месо. Американският стартиращ Modern Meadows, лансиран от професор Габор Форгач и неговия син Андрас, използва 3D печат за производство на жива тъкан, като в крайна сметка планира да създаде както изкуствено месо, така и изкуствени органи.
В този случай хиляди живи мускулни стволови клетки се зареждат в патрона като биологично мастило. След като се отпечата желаната форма, клетките естествено се сливат, за да образуват жива тъкан. Баща и син описват вкуса на най-новия им продукт като „не неприятен“, но признават, че той далеч не е перфектен.
АЛТЕРНАТИВНО МЕСО
Не може ли да чака изкуствено месо? Вкусете това засега
Щраус. Тази птица произвежда месо със същото съдържание на протеини и желязо като говеждото. Той съдържа само 0,5% мазнини - по-малко от половината от съдържанието на пилешка гърда. Щраусите раждат 30 до 60 пилета годишно в продължение на 40 години, което ги прави много продуктивни домашни птици.
DEER. Благодарение на масовия синдром на Бамби, популацията на елени във Великобритания спираловидно излиза извън контрол. Учени от Университета в Източна Англия (Обединеното кралство), които наскоро публикуваха проучване на популацията на елени, смятат, че е необходимо да се убиват около 750 хиляди елени годишно, за да се контролира числеността им. „Това е борба с вредителите, но също така ще внесе оленина на семейни маси“, казва д-р Пол Долман, ръководител на проучването.
КОН. Засега обществеността има лошо отношение към бургери с конско месо. Но те могат да бъдат по-здравословен избор. Конското месо не е толкова мазно като говеждо, свинско и агнешко. Освен това хората, които редовно ядат конско месо, имат по-високи нива на желязо и здравословни омега-3 мастни киселини в кръвта си и по-ниски нива на холестерол в сравнение с контролните групи, публикувани тази година от диетолози от Миланския университет, Италия.
Въпреки че конете губят от добитък при превръщането на трева и зърно в месо, те са работни животни и месото им е страничен продукт, който идва като бонус.
Плодове и зеленчуци
В производството на основни храни на GLOBAL картофите са на четвърто място след царевица, пшеница и ориз с годишно производство от около 314 млн. Т. По отношение на добива скромният грудка лесно печели, произвеждайки шест пъти повече тона на хектар от пшеницата. Но има и сериозна спънка - картофена болест.
Фитофтората, подобна на гъби (Phytophthora infestans), която предизвика глад в Ирландия през 1840-те години, днес унищожава културите. Миналата година до 20% от европейската реколта от картофи умира поради болестта. Много фермери са принудени да напояват културите с фунгициди 15-20 пъти, като харчат около 500 евро на хектар.
Учените от британската лаборатория Sainsbury работят по по-евтино и по-радикално решение.
Близо до Норич (главният град на британския окръг Норфолк) се отглеждат картофи, генетично модифицирани за устойчивост на късен блясък. Проектът се ръководи от професор Джонатан Джоунс. След като премина през стотици варианти, неговата група изолира гени, които направиха две нехранителни сортове картофи от Южна Америка, устойчиви на болестта. Ранните резултати показват, че добавянето на тези гени от неядливи картофи към генома на ядливия картоф може успешно да пренесе резистентност.
Генетичната модификация може да подобри не само устойчивостта на болести на културите, но и техните лечебни свойства. Професор Кати Мартин от Центъра. Jonah Innes в Норуич е разработил лилав сорт домати с високо ниво на антоцианинов пигмент в пулпата и кожата. Тези съединения обикновено се срещат в горски плодове като къпини и боровинки и, изглежда, предлагат защита срещу някои видове рак, сърдечни заболявания и деменция.
Доматите се ядат навсякъде и може да осигурят лекарства за тези, които нямат достъп до сезонни плодове. „Един или два домата са еквивалентни в антоцианин на кошница с плодове“, обяснява професор Мартин. В друго проучване на мишки диета, допълнена с лилави домати, увеличила живота с почти една трета.
„Приемането на всякаква храна от новия цвят не е лесно“, казва Мартин, като се позовава на злощастната история на популяризирането на зеления кетчуп (магентата всъщност не изглежда много годна за консумация). Но учените се надяват потребителите да приемат лилавите домати, също като цветните листа от маруля.
ЗЕЛЕНОСТ НА МОРСКА ВОДА
GREENHOUSES Ловете слънчевата топлина и я съхранявайте, за да предпазите растенията от студа. Но защо са в пустинята? Британският изобретател Чарли Патън е обърнал идеята за оранжерии с главата надолу, за да даде възможност на фермерите в горещи и сухи региони на света да отглеждат плодове, зеленчуци и билки. Най-необичайното е, че водата за напояване идва от морето. "Потенциалът за отглеждане на храна е почти неограничен", казва Пейтън. „Можем да отглеждаме домати, марули и краставици на места като Оман или ОАЕ, където друго не е възможно.“
За да бъде процесът ефективен, въздухът трябва постоянно да тече през оранжерията. Някъде са необходими фенове за това. Технологията е ефективна на морския бряг и в сухи горещи пустини като Северна Африка, Близкия Изток, Мексико и Китай. Мощността на вентилаторите може да се генерира с помощта на соларни панели.
Пробни оранжерии с морска вода са изградени в Тенерифе, Абу Даби и Оман. Най-модерният проект в Порт Августа, на 300 км северно от Аделаида (Австралия). Payton казва, че тестовете в оранжерия с площ от 2000 м2 показват, че процесът може да произвежда същите 80 кг домати на квадратен метър годишно като съвременните оранжерии в Холандия. Този сайт ще бъде разширен 40 пъти тази година.
БЛАГОВОРИ ЗА СЕГАЛИЗИРАНЕ ВЪТРЕ СТАИТЕ
ИСКАТЕ ли да отглеждате зеленчуци? Новият комплект оборудване позволява на всеки да стане фермер любител. И дори мръсна почва не е необходима, ако има SproutslO Microfarm - растенията растат в питателна мъгла, която ги покрива.
Дженифър Брутин Фарах, абитуриент в лабораторията на MIT Media, която измисли SproutslO, се надява жителите на града да отглеждат домати и картофи в това устройство.
Освен че замества почвата с хранителна мъгла ("аеропон система"), SproutslO съдържа набор от сензори, които събират данни за температура, влажност, киселинност и светлина и автоматично настройва настройките, за да поддържа най-добрите условия за растенията. Данните се подават в приложението, така че градските фермери могат да проследяват патладжаните си от телефона или таблета на бюрото си на няколко километра от домовете си.
„Има много предимства за отглеждането на растения в аеропонната среда“, казва Брутин Фара. - Необходими са 98% по-малко вода и 60% по-малко тор. Тъй като растението е на закрито, можете да берете през цялата година. " Тя се надява SproutslO скоро да се появи в апартаменти и къщи: "Ние сме на етап прототип, но системата ще бъде готова до година."
Морски водорасли
УВЕЛИЧЕНИТЕ ЦЕНИ НА МАСЛА доведоха до бум в изследването на водорасли за гориво. Но в бъдеще може да ги използваме за собственото си хранене. Предградието на Карата, Западна Австралия, има 6 декара (2,4 км2) езера, заобиколени от 38 по-малки сателитни езера. Aurora Algae, собственикът на сайта, твърди, че така изглеждат фермите на бъдещето. Водораслите Аврора са пионер в отглеждането на зелена кал. Служителите му са уверени, че тина може да помогне за решаването на хранителната криза на бъдещето.
Има няколко аргумента в полза на водораслите като храна. С 55% увеличение на глобалното търсене на вода до 2050 г., както прогнозира ОИСР, сладките води и плодородната почва скоро ще станат оскъдни. От друга страна, водораслите са богати на протеини, растат през цялата година и могат да се добиват ежедневно. И не само това. Водораслите също абсорбират вредния за климата въглероден диоксид. Те вече са на пазара като храна, макар и в тясна ниша, под формата на зелени тестени изделия и енергийни барове.
Пол Брунато, вицепрезидент на Aurora, признава, че „масовият пазар вероятно все още не е готов да приеме„ цели “водорасли като хранителен източник“. Първата търговска употреба на водораслите вероятно ще бъде смеси от водорасли на прах с други храни, включително животински храни, за да се добави хранителна стойност към тях, включително протеини, омега-3 базови мастни киселини и бикарбонати.
В шестте контролни езера Aurora вече произвежда 30 тона сухи водорасли на декар, които имат 40 пъти повече протеин от соята, използвайки 1% от водата, необходима за соята. Компанията възнамерява да разшири търговското производство до 2015 г. на нов обект в Нов Южен Уелс в 50 езера с площ от 5 декара (2 км2).
Въпреки че водораслите растат бързо, не е лесно да ги отглеждате в търговската мрежа. Те абсорбират много повече светлина, отколкото се превръщат в химическа енергия. Това означава, че горните слоеве блокират светлината, необходима на долните. След задълбочени тестове Aurora избра нишки, които абсорбират най-малко светлина, което им позволява да растат в плътни слоеве в плитки водоеми.
КАКВО СЕ СЛУЧА НА ХРАНЕНА ТАБЛЕТКА?
Изглежда, че няма да се притеснявате от вечерята през 2062 г. - всички дебели пържоли, пържено пиле и пица ще бъдат събрани в една таблетка. Но противно на предположенията на много футуристи и писатели на научна фантастика, учените отдавна са изоставили идеята за вечеря в хапче.
Сблъскваме се със значителни пречки по пътя към хранителните хапчета. Средният мъж се нуждае от около 2500 kcal на ден, женската норма е по-близо до 2000 kcal. Диетолозите препоръчват редица възможности за комбиниране на различни източници на енергия. Например, Брайън Макензи, британски треньор по лека атлетика, предпочита набор от 57% въглехидрати, 30% мазнини и 13% протеини. Мазнината, най-концентрираният хранителен източник, съдържа около 9 kcal / g, докато въглехидратите и протеините съдържат около 4 kcal / g.
Големите таблетки тежат около грам, което означава, че средният мъж трябва да консумира 521 таблетки, а жена 417 таблетки дневно, за да задоволи основните енергийни нужди. Това оформление не включва витамини, минерали и други ключови хранителни вещества.
„За да получите достатъчно от тези и други хранителни вещества под формата на хапчета, ще трябва да прекарате по-голямата част от деня, като ги поглъщате“, казва Марион Нестле, професор по хранене, хранителни изследвания и обществено здраве в Ню Йоркския университет Паулет Годард. … За заобикаляне на тези проблеми ще бъде необходим радикален пробив.
Така че не е изненадващо, че вместо да се опитва да направи храненето ненужно, DAPRA (Агенцията за напреднали научноизследователски проекти на Министерството на отбраната на САЩ) финансира друга работа, която ще помогне на войниците да останат без храна за продължителен период от време.
През 2004 г. DARPA предлага безвъзмездни средства чрез своята програма за метаболично доминиране. Документът за настройка на програмата описва желанието на агенцията да постигне "непрекъснат пиков фитнес и когнитивни функции за три до пет дни, 24 часа на ден, без нужда от калории".
Според начините за постигането на това, сред DARPA може да се принуди тялото на войника да използва собствените си запаси от мазнини в метаболизма. Досега не са разработени такива решения … или поне никой не е говорил за тях.
Публикувано от Хана Девлин и Ник Флеминг
„Наука във фокус“
