През зимата мъртвите пресни плодове могат да бъдат скъпи, като меките плодове като горски плодове идват в Съединените щати от Централна и Южна Америка - понякога дори се вкарват. Но какво ще стане, ако можете да отглеждате свой собствен плод вкъщи, получавайки здраве предимства на невъзможните за отглеждане плодове или фаворити извън сезона, без да се налага да ядете ценен вносен продукт или да приемате добавки?
Това е въпросът, който накара Лаури Ройтер и неговите колеги от държавната технологична компания VTT за технически изследователски център на Финландия да започнат работа по проект, който изцяло преразглежда как мислим за отглеждането на храна. Екипът му работи върху това, което наричат "домашен биореактор" - уред за плот, който на теория може да запълни същото пространство в живота ви, както машина Nespresso прави за кафе, но с пресни ягодови клетки, включително някои от растения това би било невъзможно да се култивира с помощта на традиционни средства поради приспособяването им към живота на враждебни места като Арктика.
Идеята се заражда, когато Ройтер започва да работи в лаборатория за ВТТ, която култивира растителни клетъчни линии за промишлена употреба в неща като козметика и медицина. Бери клетките съдържат химически съединения, на които производителите на лосиони и здравните специалисти разчитат: Финландската компания Lumene разчита на полезните свойства на култивираните клетки от къпина за някои от нейните кожни продукти, а общоприетото лекарство срещу рак, паклитаксел, се получава от клетките на Тихоокеанският тис. В това приложение клетъчната култура помага за производството на достатъчно количество плодове от ягоди и листа, за да снабди пазара. Когато разбрал, че колегите му работят върху култури от клетки от ягоди, ягоди и ягоди, той попитал какво им харесва. В крайна сметка, те са ефективно само плод на растение, отглеждано в клетъчна култура, а не върху лозата или храста. Отговорът на колегите му? „Не знаем. Не трябва да ядете нищо в лабораторията ", казва Ройтер.
Въпросът му предизвика разговор какво би било да отглеждате растителни клетъчни култури, които биха могли да се консумират под формата на клетъчна култура - и в крайна сметка го накараха да вкуси клетките. В момента растителните клетки се използват като химически „фабрики“ за лекарства, козметика и дори за някои ароматизатори и оцветители. Например култивираният шафран е бил използван както за аромат на храна, така и за цвят: крокусът, който произвежда шафран, може да се бере само около седмица всяка година, най-вече в Иран, и има нисък добив, което го прави най-скъпата подправка в света, т.е. като има предвид, че култивираният шафран може да се произвежда целогодишно. Но в тези приложения химикалите се извличат от растителните клетки. Идеята за тяхното използване е била обсъждана преди в лабораториите, казва Ройтер, „но винаги е имало предположението, че цената ще бъде твърде висока, тъй като предполагахме, че ще трябва да ги отглеждате в биореактори в лабораторията.“
Екипът на Ройтер имаше нова идея: какво, ако растителните клетки могат да се отглеждат за храна от обикновени хора, работещи извън лабораторията? Те започнаха проекта, използвайки някои от културите на ягодовите клетки от лабораторията, включително арктическите плодове, родом от Финландия.
Клетките от боровинки на лъжица. (Хайко Ришер) В края на краищата, растителните клетки като вида, който откривате в плодовете, които ядете, изискват сравнително малко растеж: само минерали от околната среда, вода и захар, които да заменят това, което традиционното растение би направило чрез фотосинтеза. Това, което произвеждат от тези прости съставки, е множество полезни микроелементи, които могат да се консумират във вкусна форма: ароматни, ярко оцветени растителни клетки, които имат вид на текстура като пюрирани плодове и могат да се добавят към храни като кисело мляко или смути. „Просто сме променили начина, по който мислим за нашите клетъчни култури. Мислехме за тях като за клетъчни фабрики за фармацевтични продукти “, казва Ройтер. "Но изведнъж започнахме да ги разглеждаме като хранителни продукти."
Екипът направи вълни, когато пусна прототип в края на 2016 г. под името CellPod. Техният дизайн на биореактор в домашни условия е с размерите на настолна лампа и може да произвежда около две чаши клетъчна култура всяка седмица, в самостоятелна пластмасова торбичка. Потребителите поставят торбата, която съдържа клетъчния стартер, добавят вода и включват биореактора. Той ще поддържа културата в оптимални условия за растеж. Клетките могат да се добавят към коктейли, да се смесват в кисело мляко или да се ядат сами като добавки, казва Ройтер
Потребителят добавя "капсула" и вода на растителната клетка в домашния биореактор. (Нико Рати) Когато най-накрая се опита да изпробва културата, той беше недоволен: цели растителни клетки имат "много лек, неутрален вкус", казва той. „Клетките имат този вид целулозна стена около себе си, така че те по някакъв начин са капсули с хубавите неща там.“
Екипът реши този проблем, като направи това, което Reuter нарича "клетъчно сладко", буквално разбивайки клетките, за да освободи вкусните им вътрешности. Към този момент биореакторът не прави тази стъпка сам, но Ройтер казва, че е получил добра обратна връзка от нетърпеливи членове на обществеността, които доброволно са били тестери на вкус. Той казва, че хората изглеждат по-удобни с идеята за култура на растителни клетки, отколкото с идеята за култивирано месо - в края на краищата идеята за отглеждане на растения у дома е позната.
Ягода „клетъчно сладко“. (Център за технически изследвания на VTT на Финландия) Когато Нико Рати, наскоро завършил училище по дизайн, беше нает да проектира домашния биореактор, той първоначално смяташе, че ще проектира малка градина за плот. След като разбра какъв е проектът, той видя нуждата от дизайн, който изглеждаше познат и достъпен. Извън домашно приготвената бира и домашната ферментация - неща, които разчитат на естествено ферментиращи бактерии, а не на клетки, които обикновено се отглеждат в растение - биореактори са открити най-вече в лаборатории. Räty рисува на фона си в дизайна на мебели, за да създаде малка шушулка със заоблени ръбове, наподобяваща лампа. Той казва, че е искал да превърне високотехнологичното устройство в кухня, "за да не е толкова страшно." Той го проектира и с растителна светлина, така че собствениците да отглеждат билки около него.
"Наистина се надявам хората да се върнат в центъра на производството на храни", казва Рати. Той проектира домашния биореактор, за да помогне на хората да се чувстват по-свързани с храната си. Рати го предвижда в центъра на малка градина в дома, която ще даде хората имат лесен достъп до прясна продукция. Това може да е като "Spotify на производството на храни", където можете да получавате различни растителни клетки от абонамент за отглеждане на разнообразни храни. Като създател, новостта на проекта вълнува Неговият потенциал за насърчаване на добрите природозащитни практики също е важен, казва той.
Въпреки че всичко това може да звучи странно за някой, използван да яде плодове, отглеждани на лоза или храст, от друг ъгъл, това е просто различен вид земеделие - и в края на краищата хората увеличават добива на култури чрез внимателно отглеждане и отглеждане на растения в продължение на хиляди години, И освен непосредствените му ползи от осигуряването на храни извън сезона от близко до домашно, растително клетъчно земеделие може да ни позволи да отглеждаме високо хранителни растения, които понастоящем е невъзможно да се отглеждат за храна.
Ройтер казва, че разширяването на човешката диета е съществена част от идеята. От почти 400 000 вида растения, пренебрегвайки лишеите и водораслите, човешките същества изяждат само около 3000. Само някои от тях съставляват повечето от отглежданото и консумирано, известно като "основни култури", а изменението на климата заплашва здравето им. „Ние използваме малка част от многообразието, което бихме могли да използваме“, казва той. Малкомащабната биореакторна технология може да промени това, като позволи на хората да отглеждат растителни клетки от предишно трудни или невъзможни за култивиране, но питателни растения. Арктическите ягодоплодни растения са начело в списъка на VTT: Арктическият брам, каменният бръмбар и облаците са едни от първите култивирани в биореактора. Тези растения, които са пригодени да оцелеят във враждебни условия, съдържат високо съдържание на хранителни вещества. Трудно се отглеждат извън Арктика и е невъзможно да се култивират, освен в определени сезони. Много от плодовете също са много малки, което усложнява прибирането на реколтата.
Екипът на VTT в момента проучва как химическите свойства на растителните клетъчни култури се сравняват с тези на „традиционните“ растения и плодове. "Култивираните клетки не са идентични със съответните растения или части от растения, от които са генерирани", казва Ройтер. „Те произвеждат много от ценните сложни биомолекули, които самите растения правят, но много пъти в различни състави.“
Готови за изпробване клетъчни култури, които са превърнати в „клетъчно сладко“. Отляво надясно: клетки от зелена ягода, клетки от скорбяла и трева, клетки от арктически мембрани, тютюневи клетки, клетки от ягоди и клетки от червена ягода. (Център за технически изследвания на VTT на Финландия) От биореактора, инженерът от Университета в Бат Мариан Елис казва: „Това е много добра идея по отношение на размера.“ Елис, който работи върху дизайна на биореактори, смята, че малкият мащаб на устройството на екипа на VTT е по-постижим от мащаба, който ще се изисква за промишлено производство. Но също така вижда потенциални затруднения с помощта на домашните потребители на биореактори за създаване на култури, като например поддържане на стерилност в биореактора и поддържане на разходите за доставките достатъчно ниски. „В момента все още нямаме оценка на разходите“, казва Ройтер. Екипът има за цел да направи еднократното обслужване на клетките да струва приблизително същото количество като порцията на конвенционалните плодове - независимо дали тази цена е закупуване на капсула за домашна машина или закупуване на предварително отглеждана порция на клетките.
И Елис и Ройтер виждат средно място: „микроизрязани“ растителни клетъчни култури, налични при местен продавач, които правят нещо като смутита. Крайният формат на биореактора ще остане приблизително същият, просто се увеличава, казва Ройтер. Това означава, че биореакторите биха били по-големи, но все пак много малки по индустриални стандарти.
Това е обещаващ експеримент в бъдещето на храната. Хората са развълнувани, казва Ройтер, за хранителния потенциал на досега недостъпните плодове, но и за потенциала на вкуса. „Това, което мисля, че трябва да е целта, е да не го накарам да вкуси като действителното [зрънце]“, казва той, „а да го накара да надхвърли това.“
VTT все още работи по проекта и се надява да намери купувач, който да го пренесе в търговски мащаб. Междувременно обаче те стигат до дъното на разликата, която откриха между култивираните растителни клетки и тези, отглеждани от растение: когато Ройтер най-накрая се опита да вкуси плодовете на труда си, той откри, че те често нямат вкус като растението, от което са култивирани. Например, конфитюр от ягодови клетки, направен от недиференцирани растителни клетки, а не конкретно от ягодовите клетки, има повече вкус на липавица, казва той. Културата на арктическия брам има дървесен вкус, а някои други култури приличат малко на зеле.
"Ние не просто възпроизвеждаме растението в биореактор, но отглеждаме много различен вид" ягодоплодни ", казва Ройтер.
