1.1 ВВЕДЕНИЕ В КУЛЬТИВИРУЕМОЕ МЯСО
В мировой пищевой промышленности происходит процесс кардинального преобразования благодаря появлению культивируемого мяса – экологически устойчивой и инновационной альтернативы традиционному животноводству. К 2050 году численность населения Земли возрастет с 7,3 миллиардов до 10 миллиардов человек, поэтому рост спроса на белок вдвое превысит существующие производственные темпы. По данным Организации Объединенных Наций за 2019 год, назрела настоятельная необходимость противостоять этой неминуемой угрозе. Как показывают последние данные Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций за 2022 год, во всем мире отмечается заметное увеличение производства мяса. В 1961 году, например, производители поставляли на рынок 70,57 миллионов тонн мяса, в то время как в 2020 году производство достигло 337,18 миллионов тонн. На фоне этого растущего спроса неминуемые экологические последствия традиционного производства мяса являются одной из центральных проблем в области пищевой промышленности. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации, 14,5% антропогенных выбросов парниковых газов обусловлены животноводством. Эти выбросы включают в себя не только углекислый газ (CO2), но и метан (CH4) и оксид азота (N2O). Это экологическое воздействие делает все более острой необходимость пересмотра традиционных систем производства мяса, учитывая очевидное отсутствие устойчивости в них.
Признавая насущную потребность поиска новых источников устойчивого белка, ученые переключили свое внимание на инновационные альтернативы. Первоначальные усилия были сосредоточены главным образом на растительных аналогах мяса, таких как соя, пшеница или белки из грибов. В течение последних нескольких лет, однако, наблюдается радикальный поворот к культивируемому мясу, известному также как мясо из пробирки. Этот новаторский метод включает создание аналогов мяса при помощи технологии клеточных культур in vitro, при которой используются, в основном, клетки, извлеченные из скелетных мышц путем биопсии. Культивируемое мясо впервые было создано в 2013 году, когда Марк Пост из Маастрихтского университета успешно разработал первое культивируемое мясо с помощью первичных клеток, извлеченных из скелетных мышц крупного рогатого скота. Этот прорыв ознаменовал собой начало обширных исследований, проводимых большим количеством университетских лабораторий и компаний, в том числе таких как Mosa Meat (Голландия), Eat Just Inc. (США), а также UPSIDE Foods (США), которые внесли существенный вклад в эту развивающуюся область.
На приведенном ниже изображении показаны рыночные прогнозы в отношении культивируемого мяса. Они свидетельствуют о том, что спрос на культивируемое мясо существенно возрастет благодаря растущей осведомленности общественности о защите животных, росту спроса на экологически чистые продукты питания, а также растущей озабоченности по поводу безопасности продовольственных продуктов, связанной с потреблением традиционного мяса.
Текущие разработки в области биотехнологий, тканевой инженерии и клеточных культур способствуют ускорению производства культивируемого мяса, делая его более эффективным и выгодным. Постоянные инновации в этой области способствуют привлечению инвестиций и стимулируют рост рынка.
Эта волна революционных изменений продвигает рынок культивируемого мяса в сферу, где инновации согласуются с устойчивым развитием, удовлетворяя тем самым международный спрос на белки экологически сознательным и этичным образом. В целях исследования развития рынка культивируемого мяса, данная статья проанализирует динамику рынка, технологические достижения, проблемы и многообещающее будущее этой эволюционной отрасли.
1.2 ТЕХНОЛОГИИ, СВЯЗАННЫЕ С КУЛЬТИВИРУЕМЫМ МЯСОМ
Технологические достижения на рынке культивируемого мяса коренным образом изменили процесс производства мяса. Инновации в области биотехнологий, тканевой инженерии и клеточных культур существенно повысили эффективность производства и наращивание производственных мощностей. Усовершенствованные методы культивации, способы создания бессывороточной питательной среды и техника трехмерной биопечати способствуют изготовлению высококачественных аналогов мяса. Эти достижения не только способствуют повышению экономической эффективности культивируемого мяса, но и прокладывают путь к решению проблем, связанных с безопасностью продуктов питания и экологической устойчивостью.
СКАФФОЛД-ТЕХНОЛОГИЯ
Скаффолд-технологии способствуют росту, пролиферации и дифференцировки клеток при помощи съедобных, экономичных и устойчивых материалов и методов. Скаффолд-комбинации клеток могут включать в себя различные стратегии обработки, а также эффективные структурные подходы и добавки для производства готовой продукции из культивируемого мяса. Идеальная скаффолд-технология должна обеспечивать прикрепление клеток, дифференцировку и созревание определенным образом, осуществляя эмуляцию трехмерного расположения клеток в мясе. В то же время, она должна обеспечивать непрерывный поток среды, подобно васкуляризации реальной ткани. Поэтому следует обратить особое внимание на пористость, механические характеристики и биологическую совместимость скаффолд-технологии, так как они имеют очень важное значение. В некоторых случаях дифференцированные клетки, выращенные на съедобных микроносителях или при помощи альтернативных методов, могут использоваться в качестве смешанных добавок в различных неструктурированных продуктах. Полная замена традиционных мясных продуктов животного происхождения, однако, требует репликации таких структурированных продуктов, как стейки, а также большого опыта инженеров по тканям, ученых в области материалов и междисциплинарных исследователей, которые должны разработать эффективные методы работы для этих сфер применения.
ТРЕХМЕРНАЯ БИОПЕЧАТЬ
Трехмерная биопечать включает в себя точное, послойное нанесение живых клеток, питательной среды и скаффолд-материалов для создания сложных трехмерных структур, которые точно имитируют состав и текстуру традиционного мяса. Этот процесс начинается с изоляции и культивирования животных клеток, таких как мышечные клетки, в лабораторных условиях. Затем эти клетки сочетаются со скаффолд-материалом, который зачастую изготавливается из съедобных или растительных веществ и обеспечивает структурную опору. Трехмерный биопринтер обеспечивает нанесение этих скаффолд-смесей клеток контролируемым и хорошо организованным образом, в целях создания требуемой структуры мяса. Трехмерная биопечать обеспечивает точное расположение различных видов клеток, что позволяет воссоздать сложную структуру мышечных тканей в мясе. Это чрезвычайно перспективная технология в отрасли культивируемого мяса, так как она предлагает возможность индивидуализации мясных изделий, в том числе текстуры, вкуса и содержания питательных веществ, а также может играть существенную роль в удовлетворении растущего спроса на устойчивые и этичные заменители мяса.
1.3 КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РОСТ
Рынок культивируемого мяса переживает значительный всплеск популярности и роста благодаря постоянно повышающемуся международному спросу на устойчивые и этичные заменители продуктов питания. Эта новая отрасль привлекает значительные инвестиции и инновационные стартапы благодаря своему постоянно расширяющемуся ассортименту продукции, который включает в себя говядину, курятину, свинину и морепродукты. Участники рынка стараются решить проблемы потребителей, связанные со вкусом, текстурой и экономической эффективностью, для того, чтобы культивируемое мясо могло завоевать все большую популярность. Экологические и этические соображения продолжают определять потребительский выбор, поэтому рынок культивируемого мяса стоит на пороге значительного расширения, так как он способен в корне изменить производство и потребление мяса в будущем.
Разработкой культивируемого мяса уже занимаются несколько стартапов, например, Mosa Meat (Голландия), Memphis Meats (США), JUST, Inc (США), Integriculture (Япония) и многие другие. Эти компании обращают особое внимание на инновации, в целях снижения цен на продукты и расширения производства для повышения шансов коммерциализации.
Инвестиции со стороны ведущих промышленных гигантов – инвестиции со стороны ведущих промышленных гигантов выводят рынок культивируемого мяса на качественно новый уровень. Крупнейшие компании в области пищевой промышленности и технологий понимают огромный потенциал устойчивого, созданного в лаборатории мяса, поэтому они вкладывают значительный капитал в научные исследования, производство и развитие этой отрасли. Такая финансовая поддержка не только ускоряет инновации, но и повышает эффективность и коммерческую жизнеспособность рынка культивируемого мяса. Кроме того, участие лидеров рынка существенно повышает репутацию этой отрасли, а также укрепляет доверие и отношение потребителей к ней. Эти инвестиции играют центральную роль в обеспечении перехода от нишевой концепции к основному, экологически чистому и этичному источнику белка, что, в свою очередь, способствует постоянному росту и успеху рынка культивируемого мяса.
В сентябре 2023 года компания Eat Just Inc. (США) объявила о стратегическом партнерстве с Компанией по разработке халяльных продуктов (HDPC), полностью принадлежащей Фонду государственных инвестиций Саудовской Аравии. Благодаря этому сотрудничеству, HPDC предоставит компании Eat Just консультационные решения, чтобы помочь ей получить сертификацию „Халяль” и необходимые одобрения для работы в качестве дистрибьютора халяльных продуктов питания. Аналогично, в ноябре 2022 года компания Mosa Meat объявила о заключении договора с сингапурской компанией Esco Aster благодаря чему культивируемая говядина компании Mosa Meat будет продаваться на сингапурском рынке. В мае 2022 года компания IntegriCulture Inc. (Япония) получила 7 миллионов долларов инвестиций от 12 инвесторов в раунде финансирования серии A, что способствовало значительному увеличению ее финансовых ресурсов.
Рост потребления белков на душу населения – рост спроса на альтернативные белки, коренящийся в изменении потребительских предпочтений и повышении осведомленности общественности об устойчивости и защите животных, призван вывести рынок культивируемого мяса на новый уровень, так как он обеспечивает устойчивый, этичный и инновационный источник белка, соответствующий постоянно эволюирующим потребительским предпочтениям.
В 2023 году Министерство сельского хозяйства США дало разрешение на коммерческую продажу и распространение культивируемого мяса таким компаниям, как Good Meat and Upside Foods, что снова возобновило международный энтузиазм по поводу технологий производства продуктов питания. Это решение сделало США второй в мире страной после Сингапура, в которой продаются продукты из культивируемого мяса. Кроме того, оно дает рынку культивируемого мяса значительные преимущества, так как это решение не только расширяет географический охват рынка, но и свидетельствует о повышении вероятности получения утверждения регламентирующего органа, укрепляет доверие инвесторов и потенциально ускоряет процесс принятия выращенного в лабораторных условиях мяса во всем мире. Это решение также служит явным примером для других стран и регулирующих органов, призывая их разработать нормативную базу для культивируемого мяса, что, в свою очередь, будет дополнительно стимулировать рост и инновации в этой отрасли.
1.4 ОГРАНИЧЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С КУЛЬТИВИРУЕМЫМ МЯСОМ
Строгая нормативная среда – культивируемое мясо – это новинка на рынке, поэтому оно будет подвергнуто строгому нормативному контролю. Выращивание мяса в лаборатории, скорее всего, даст положительные результаты в отношении потребителей и экологической стабильности, но оно постоянно будет подвергаться тщательному нормативному контролю, так как мясо по-прежнему является жизненно важным источником питательных веществ в рекомендуемом ежедневном рационе. Министерство сельского хозяйства США и Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США ведут пристальное наблюдение за этой новой технологией. Американские и европейские компании, занимающиеся изготовлением культивируемого мяса, сталкиваются с длительными процедурами официального утверждения со стороны регулирующих органов, а это, в свою очередь, оказывает отрицательное воздействие на время, выделенное на коммерциализацию этих продуктов. Некоторые европейские страны упоминают культивируемое мясо в контексте новых продуктов питания, однако, они четко указывают на то, что действующие нормы пищевой промышленности не распространяются на коммерческое производство культивируемого мяса. Таким образом, культивируемому мясу еще очень далеко до коммерциализации, а нормативные барьеры привносят дополнительные задержки в этот процесс.
Скептицизм среди потребителей – ожидается, что потребительское восприятие сыграет важную роль в процессе принятия культивируемого мяса. Согласно результатам исследования под названием „Отношение к мясу из пробирки” Мэтти Уилкса и Клайва Филлипса, опубликованного в 2017 году, несмотря на негативные экологические и этические соображения, перспективы потребления мяса пока остаются положительными. Общественность знает о рисках, связанных с производством традиционного мяса, но несмотря на это, большинство потребителей не хочет отказаться от его потребления. Потребительское восприятие, которое также включает в себя и цену, играет в этом ключевую роль. Потребители не хотят платить за культивируемое мясо больше, чем за традиционное мясо. Существуют также опасения по поводу вкуса и „натуральности” изделий из культивируемого мяса. Согласно результатам исследования под названием „Отношение потребителей к культивируемому мясу: обновленный обзор (2018–2020)”, опубликованного в 2020 году, культивируемое мясо ассоциируется у потребителей прежде всего с пользой для животных и окружающей среды. Некоторые потребители выражают обеспокоенность относительно безопасности и питательных аспектов культивируемого мяса, в то время как другие признают потенциальные выгоды, которые оно может принести в вышеуказанных сферах. Исследование показывает, что отношение потребителей может улучшиться при помощи распространения положительной информации и разработки ее подачи так, чтобы она вызывала более позитивные ассоциации.
1.5 АНАЛИЗ ЦЕПОЧКИ СОЗДАНИЯ СТОИМОСТИ
Анализ цепочки создания стоимости рынка культивируемого мяса дает более полное представление об эффективном распространении продукции для конечных пользователей и заинтересованных сторон. Он помогает понять рынок путем акцентирования внимания на наиболее важных видах деятельности. Кроме того, анализ цепочки создания стоимости помогает понять рынок культивируемого мяса, а также взаимоотношения и участие в нем заинтересованных сторон. Цепочка создания стоимости рынка обладает высокой степенью интеграции. Она включает в себя несколько видов деятельности, таких как поиск, культивирование и дифференциация клеток, структурирование тканей, последующая обработка, упаковка и поставка конечным потребителям, каждый из которых представлен следующим образом:
Поиск клеток – цепочка создания стоимости начинается с поиска высококачественных животных клеток, обычно при помощи биопсии или получения клеточных линий от животных-доноров. Качество и вид полученных на данном этапе клеток оказывает воздействие на вкус, текстуру и питательный состав конечной продукции.
Культивирование клеток – этап культивирования клеток играет очень важную роль, так как во время этого процесса происходит рост и пролиферация животных клеток в целях формирования основополагающих структурных элементов для производства мяса. Этот сложный процесс включает в себя поиск высококачественных клеток, которые зачастую извлекаются из мышечных тканей при помощи биопсии или неинвазивных методов. Затем эти клетки культивируются в контролируемой среде, обычно в биореакторе, где они получают все необходимые питательные вещества и условия для благоприятного роста.
Дифференциация клеток – этап дифференциации клеток в цепочке создания стоимости рынка культивируемого мяса является важнейшей фазой, в которой специализированные клетки, обычно извлеченные из скелетных мышц, преобразуются в функциональные мышечные ткани. С помощью точного контроля таких факторов окружающей среды, как наличие питательных веществ, температура и факторы роста, ученые стимулируют клетки к дифференциации в мышечные волокна, имитируя естественный процесс развития мышц у животных. Этот этап имеет решающее значение для достижения требуемого вкуса, текстуры и состава конечного продукта из культивируемого мяса.
Структурирование тканей – во время этапа структурирования тканей в цепочке создания стоимости рынка культивируемого мяса культивируемые клетки подвергаются трансформационному процессу, в течение которого они создают сложную и организованную структуру тканей традиционного мяса. Здесь очень важную роль играют такие современные методы тканевой инженерии, как трехмерная биопечать и скаффолд-технологии. Клетки накладываются слоями и организуются так, чтобы воссоздать текстуру, состав и функциональность обычного мяса. Точный контроль клеточной архитектуры обеспечивает эффективное развитие мышечных структур. Целью этого важного этапа является достижение требуемого вкуса, текстуры и питательной ценности мясных изделий, что, в свою очередь, способствует удовлетворению спроса рынка на эффективные и жизнеспособные с коммерческой точки зрения заменители из культивируемого мяса.
Последующая обработка – во время этапа последующей обработки, являющегося неотъемлемой частью цепочки создания стоимости рынка культивируемого мяса, полученное мясо подвергается эффективной обработке в целях повышения его качества и безопасности. Этот процесс включает в себя удаление остатков питательной среды и самих клеток, а также усиление вкуса путем добавления натуральных ингредиентов. Затем текстура и структура продукта дорабатывается так, чтобы сымитировать традиционное мясо, и конечный продукт зачастую формуется в привычные формы, характерные для обычных мясных изделий. Во время этого этапа принимаются строгие меры контроля качества, а также изготавливается упаковка для сохранения свежести продукции. Этот этап является очень важным для обеспечения ориентированных на потребителя, устойчивых и этически изготовленных заменителей традиционного мяса.
Контроль качества – во время этого этапа принимаются строгие меры контроля качества для того, чтобы безопасность, вкус и питательная ценность изделий из культивируемого мяса соответствовала или превышала ожидания потребителей. С помощью передовых аналитических методов осуществляется оценка жизнеспособности клеток, микробиологических загрязнений и питательных профилей. Строгие меры контроля качества гарантируют, что изделия из культивируемого мяса отвечают самым высоким стандартам, укрепляя таким образом доверие потребителей к этим инновационным и устойчивым заменителям мяса.
Упаковка и поставка – упаковка культивируемого мяса осуществляется с помощью экологически чистых материалов, сводя к минимуму воздействие на окружающую среду. При помощи логистической цепочки холодовой цепи обеспечивается сохранение свежести продукции во время транспортировки, а это гарантирует, что потребители получат устойчивые и этически изготовленные заменители традиционного мяса, которые оптимально соответствуют самым высоким стандартам в области качества и безопасности на протяжении всей производственно-сбытовой цепи.
1.6 РЫНОК КУЛЬТИВИРУЕМОГО МЯСА: ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОСИСТЕМ
Экосистема рынка культивируемого мяса состоит из компаний как со стороны спроса, так и со стороны предложения. Рынок культивируемого мяса со стороны спроса включает в себя широкий спектр участников, в том числе отдельных потребителей, рестораны, розничных торговцев и различные учреждения. Потребители являются основной движущей силой в этом процессе, так как большинство из них ищет устойчивые, этически изготовленные и более здоровые источники белка. Этот спрос привел к появлению различных правозащитных групп и организаций, которые пропагандируют преимущества культивируемого мяса и повышают уровень информированности общественности о его положительном и этичном воздействии на окружающую среду. Рестораны и поставщики услуг общественного питания реагируют на растущий интерес потребителей в отношении альтернативных источников белка, включая в свои меню изделия из культивируемого мяса. Розничные торговцы предлагают такие продукты в своих магазинах, в соответствии с изменением потребительских предпочтений. В целом, рынок культивируемого мяса со стороны спроса включает в себя самых разных участников, и все они вносят свой вклад в растущий интерес и принятие этого инновационного источника белка.
Рынок культивируемого мяса со стороны предложения тоже включает в себя широкий спектр участников. Основными представителями здесь являются научно-исследовательские учреждения и университеты, которые обеспечивают инновационные разработки в области технологий культивирования клеток, биотехнологические компании, создающие надежные методы производства, а также стартапы, которые являются инициаторами передовых достижений в области производства культивируемого мяса. Кроме того, регулирующие органы играют очень важную роль в разработке руководящих принципов безопасности и этикетирования продукции. Инвесторы и венчурные капиталисты помогают рынку с помощью финансирования, а производители традиционного мяса тоже могут принимать участие в рынке культивируемого мяса, включая его в свой ассортимент продукции. Эта сложная сеть заинтересованных сторон обеспечивает эффективный рост и развитие рынка культивируемого мяса.
На представленном ниже изображении показана экосистема рынка культивируемого мяса, состоящая из производителей, научно-исследовательских учреждений, поставщиков сырья, регулирующих органов и сертифицирующих учреждений. Производители, включающие в себя как стартапы, так и авторитетные компании, являются лидерами инноваций. Научно-исследовательские организации вносят значительный вклад во внедрение передовых технологий. Поставщики сырья обеспечивают производство и поставку питательной среды и факторов роста. Регулирующие органы устанавливают стандарты.
1.7 ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ
В заключение следует отметить, что рынок культивируемого мяса находится на решающем этапе, в то время как значительные инновации и передовые технологии определяют путь его дальнейшего развития. Мелкосерийное производство изделий из качественного культивируемого мяса уже не за горами, хотя достижение ценовой конкурентоспособности все еще остается неопределенным. Крупномасштабное производство сопряжено с необходимостью решения существенных задач, в частности в сфере разработки экономически эффективной питательной среды. Данная отрасль сталкивается с семантической неоднозначностью, а общественное одобрение продолжает быть сложной переменной. Социальные, политические и экономические последствия развитого сектора культивируемого мяса требуют постоянного критического анализа. В данный момент стартапы доминируют в области финансирования, но устойчивость перед лицом потенциальных рыночных колебаний играет очень важную роль. Экономическая целесообразность сама по себе может не обеспечить ожидаемые альтруистические или экологические выгоды, поэтому участникам рынка придется продолжить прилагать все усилия для достижения прогнозируемых положительных результатов отрасли. Являясь передовой технологией, культивируемое мясо обеспечивает потенциальные решения экологических проблем, а также проблем продовольственной безопасности, но комплексный и разносторонний подход играет очень важную роль, так как он помогает понять сложный характер современных продовольственных систем. Будущее зависит от междисциплинарных исследований и глубокого понимания этой отрасли, в целях принятия надежных социально-технических мер и повышения устойчивого роста рынка.