מדיום, וול-דאן או מהונדס? קבלו את קציצת העתיד

"זה קרוב לבשר, חסרה קצת העסיסיות"; "אולי חסר מלח"; "לא נעים לי לומר, אבל זה די דומה להמבורגר תעשייתי רגיל" - אלה היו התגובות המובילות של מבקרי מזון ותזונאים שהגיעו ביום שני השבוע ללונדון, לאירוע טעימת הבשר המשובט הראשון, שהופק מהרביה במעבדה של תאי חיה. מפתחי הקציצה המהונדסת תולים בה תקוות גדולות - לחיסכון כספי, אקולוגי ובחיי פרה - אבל בינתיים מדובר במיזם מחקרי יקר. אז מה הסיכוי שהקציצה המשובטת היא הדבר הבא? ואם מציעים לכם כזו - כדאי לטעום?

איך מכינים המבורגר משובט?

בשום רגע, המבורגר משובט אינו יצור חי. מדובר בהפקה שכולה מבוצעת במעבדה, על בסיס תאים בודדים שניטלו משריר של פרה בוגרת, חיה או מתה. תיאורטית, מרגע שלקחת את התאים פעם אחת והתחלת להרבות אותם במעבדה, הם יספיקו לנצח. אינך צריך לבקר שוב לעולם אצל הפרה המקורית.

לאחר שנוטלים את תא השריר מן הפרה, מגדלים אותו בתרכיז בצלחת פטרי. הצלחת כוללת חומרים שונים - פקטורי גדילה, סוכרים, ויטמינים ומינרלים - שתפקידם לגרום לתא השריר הבודד להתמיין ולהפוך לרקמה. כיום, קל יחסית להרבות תאים בצלחת פטרי, לרצועה דקיקה ושטוחה, ואז פשוט לוקחים רצועות-רצועות כאלה, ויוצקים מהן קציצה אחת. ייתכן כי בעתיד ניתן יהיה ליצור מלכתחילה רקמה תלת-ממדית, למשל בשיטות של הדפסה תלת-ממדית של תאים. אז יהיה המרקם דומה יותר לדבר האמיתי.

כדי להשיג מרקם דומה לשריר ולמה שהתרגלנו לאכול, המדענים מעריכים שיצטרכו לעודד את רצועות ההמבורגר "להתעמל" במעבדה, למתוח ולהצמיד אותן שוב-ושוב, כך שיתרחש התהליך הביולוגי שגורם לשריר להתחזק ולא להתנוון.

מה ההיסטוריה של פיתוח ההמבורגר הצמחוני?

הרעיון לגדל בשר במעבדה נהגה כבר בראשית המאה הקודמת. בשנות ה-90 הגיע הרעיון לרמה מעשית, כשנאס"א, סוכנות החלל האמריקאית, ביקשה לגדל כך מאגר זמין תמיד של חלבון בעבור האסטרונאוטים שלה, גם בחלל. בתחילת שנות ה-2000, נאס"א אכן גידלה כך בשר הודו. בד-בבד, קבוצה של מדענים מניו-יורק פיתחה רקמת דג שנראית כמו פילה.

ב-2003 גידלו חוקרים ישראלים-לשעבר מהרווארד, אורון כץ ויונת צור, "סטייק" של כמה סנטימטרים שהופק מתאי צפרדע, וגם בישלו ואכלו אותו. הם ממשיכים לפתח בשר מהונדס כמיזם אמנותי. המטרה היא לבשל במוזיאון סעודה מבשר מהונדס, ולאכול אותה בחברת החיה שתרמה לה את התאים הראשונים, כדי להראות שאהבתנו והערכתנו לחיה ורצוננו לאכול טוב אינם חייבים להיות בסתירה.

חוקר תאי הגזע Gabor Forgacs אכל גם הוא "יצירת בשר מעבדה" בהרצאה ב-TED ב-2011. כ-30 מעבדות ביולוגיות עובדות כיום על שיפור תהליך הגידול של בשר במעבדה.

מה מסבך את התהליך ומייקר אותו, עד כדי 200 אלף דולר לקציצה?

ההמבורגר המשובט שנאכל השבוע היה אמור להיות מוכן כבר בנובמבר אשתקד, אבל בישולו ואכילתו נדחו כמה פעמים מסיבות טכניות. ישנן כמה סיבות לקושי; תאי שריר אינם מתרבים במהירות. מעבר לכך, כדי שתאים יתרבו ולא ימותו, הם זקוקים לשליטה מוחלטת במדיום שבו הם שוהים, עניין עתיר כוח אדם בלב המעבדתי. מצע הגידול עצמו, גם הוא בינתיים יקר. כיום, תרופות ביולוגיות שמיוצרות בתהליכים דומים, נמכרות במאות מיליוני דולרים לכמה גורמים, גם בתהליך התעשייתי.

האם המבורגר משובט בריא יותר או פחות מהמבורגר רגיל?

ההמבורגר המשובט גדל בסביבה מבוקרת לחלוטין. לכן, פוטנציאלית, הוא יהיה בריא בדיוק במידה שאנחנו נהיה מוכנים לשלם על כך. רמת הבריאות של ההמבורגר הצמחי תקבע על-ידי 3 פרמטרים: אילו סוגי תאים אנחנו בוחרים לגדל, האם הבשר מתפתח באופן שמאפשר לו להכיל את כל הרכיבים התזונתיים הרצויים של בשר (למשל ברזל ו-B12) ומהם החומרים שבהם משתמשים כדי לעודד את רקמת הבשר לצמוח.

סוגי התאים: כאמור, ההמבורגר הנוכחי יוצר מרקמת שריר, אבל ניתן לגדל אותו כך שחלק מתאי הגזע המתרבים יתמיינו לתאי שומן, ולא לתאי שריר. שינוי כזה יצור כנראה המבורגר טעים יותר, אבל מי שצורך בשר כזה מסיבות של תזונה בריאה בלבד ולא טעם, יכול לבקש מנה שכולה רקמת שריר, ולקבל תוצאה עם טעם וערך תזונתי דומה לזה של חזה עוף.

רכיבים תזונתיים: בשר-מעבדה אינו מכיל B12, שהוא תוצר של פעילות חיידקית בתוך הקיבה של בעלי החיים. ניתן להוסיף B12 באופן מלאכותי לבשר המעבדה, אבל אין בכך יתרון בריאותי משמעותי על פני נטילת B12 כתוסף לצד ארוחה של טופו ועדשים. באשר לברזל, ניתן בעלות נוספת לפתח מערכת שתגרום להטמעתו בתוך הבשר, כך שיתנהג וייספג כברזל ממקור חי.

חומרים שבהם גדלה הרקמה: כדי למנוע מהרקמה להירקב במעבדה, נראה שיהיה צורך להשתמש כבר מתחילת הדרך בחומרים משמרים, בה בעת שכיום משתמשים בהם רק מרגע שחיטת הבשר.

יתרונות פוטנציאליים נוספים על פני בשר מן החי: כיום, חיות משק מגודלות בצפיפות רבה ומעבירות בקלות מחלות שיכולות להתפתח למחלות של בני אדם, כמו מחלת הפרה המשוגעת ושפעת העופות. כדי למנוע את ההדבקה, מלעיטים את החיות באנטיביוטיקה שגם היא עוברת אלינו דרך המזון. בשר מעבדתי יכול לגדול בתנאים סטריליים, שבהם החשש מזיהום במחלה של החי קלוש, ולכן אין צורך לתת אנטיביוטיקה.

האם ההמבורגר המשובט, מהונדס גנטית?

ממש לא. הרקמה עצמה נקראת "מהונדסת", משום שהיא גדלה במעבדה, אבל מקורה בתא אחד אמיתי של פרה, שאין עושים שום שינוי בגנטיקה שלו.

מי עומד מאחורי ההמבורגר המשובט?

את ההמבורגר שנאכל השבוע פיתח ד"ר מרק פוסט מאוניברסיטת מסטריכט שבהולנד. לעת עתה, ההמבורגר אינו מוצר תעשייתי. סרגיי ברין, ממייסדי גוגל, חשף השבוע שהוא אחד התורמים הגדולים למיזם, שעדיין אינו מסחרי.

מהו החזון האקולוגי של המיזם?

המטרה של ההמבורגר המשובט היא להפוך חומרים מן הצומח (כמו סוכר וחלבון) לבשר, בלי לעבור דרך גורם הביניים - הפרה. ההערכה היא כי במעבדה ניתן להגיע ליעילות רבה הרבה יותר, כי אין צורך בכל המערכות התומכות שצריך כשהייצור חי: לא מוח, לא עצמות, לא מערכת עיכול. כתוצאה מכך, בהמשך אמור להיות תהליך ייצור ההמבורגר המשובט זול הרבה יותר, וגם חסכוני באנרגיה לעומת גידול בשר חי.

בשיטה כזו ניתן גם לחסוך בשטחי מרעה, ולהפנות אותם לגידול מזון מן הצומח. כמו כן ניתן לחסוך במזון מהצומח שבו מאכילים כיום את בעלי החיים כדי ליצור בשר לעולם המפותח והמתפתח. כתוצאה מכך, יהיה יותר מזון מן הצומח זמין בעולם בעבור תושבי המדינות הלא מפותחות.

חיות המשק צורכות גם כמויות גדולות של מים טריים. המבורגר המעבדה צורך מים אף הוא, אבל פחות (תיאורטית).חיות המשק גם תורמות לזיהום סביבתי, כשבין היתר הן יוצרות גזי חממה.

מיהו קהל היעד של ההמבורגר המשובט?

צמחונים המתגעגעים לבשר וקרניבורים עם רגשות אשמה חריפים אמורים להיות קהל היעד העיקרי לקציצה בגרסתה הזולה. ואולם בקהילת הטבעונים והצמחונים קיימים גם קולות הטוענים כי תזונה דלת בשר בריאה יותר, ואין צורך לעודד את הציבור לאכול בשר, אפילו בלי קשר לסוגיה המוסרית.

ומה אומרים המחקרים?

הכימיקל שניפח אותי

מודאגים שמזהמים תעשייתיים יגרמו לכם לחלות בסרטן? עכשיו אפשר לדאוג קצת יותר, כי ייתכן שהחומרים הללו גם עלולים לגרום השמנה, סוכרת והתקפי לב. כך מראים שני מחקרים שונים שפורסמו באחרונה, האחד נערך בעכברים והשני - בנערות.

המזהמים התעשייתיים הינם תוצרים של תעשיית הפלסטיק, הדשנים או הצבעים, ונמצאים בכמויות משתנות בסביבתנו, כולל במזון שאנו אוכלים.

המחקר בעכברים נערך במעבדה לקרדיולוגיה, מטבוליזם, סוכרת ותזונה באוניברסיטת ליון בצרפת. החוקרים נתנו לעכברים "קוקטייל" של המזהמים הכימיים ביספינול A, Dioxin, PCB ופתאלתים.

העכברים צרכו תזונה עתירת שומן עם המזהמים הכימיים שתוארו לעיל במשך כל ימי חייהם - קוקטייל קבוע, אבל במינונים נמוכים, לא שונים מאלה שאליהם נחשפים בני אדם. קבוצה נוספת של עכברים צרכה רק מזון עתיר שומן, ללא מזהמים. התוצאות היו שונות בין העכברים לעכברות. אצל העכברות, תוספת המזהמים לתזונה החמירה את חוסר הסבילות לאינסולין (אחד הגורמים לסוכרת מבוגרים) וכן שיבשה את מנגנון עיבוד האסטרוגן, שמוכר כמנגנון הגנה נגד הפרעות מטבוליות. אצל העכברים חלו שינויים לרעה במנגנוני עיבוד הכולסטרול בפרט והשומנים בכלל.

בניסוי העכברים לא ניכר הבדל במשקל בין שתי הקבוצות, אך במחקר שנערך בנערות, נמצא כי בקבוצת הנערות שבשתן שלהן רמות גבוהות מן הממוצע של ביספינול A, היו פי שניים יותר נערות שמנות מאשר בקבוצה שהרמות אצלן היו ממוצעות ומטה.

ביספינולA נמצא בכמויות גבוהות יותר במזון שמגיע עטוף אריזת פלסטיק, שהוא גם בדרך כלל מזון משמין, כך שהקשר הסיבתי לא הוכח כאן באופן מוחלט. ואולם בשילוב מחקר העכברות, מתחילה להסתמן מגמה מדאיגה.

אוהב שוקולד? רואים לך בעיניים

איזו מנת מזון בעולם תגרום לכם לחוש את ההנאה הגדולה ביותר, תמורת הכי מעט נזק בריאותי? לו היה ניתן לבחון באופן אמפירי את רמות ההנאה שלנו מכל מזון ומזון, היה ניתן לתכנן מזון באופן שממקסם את ההנאה ממנו פר קלוריה. המחשבה הזו הנחתה את ד"ר ג'ניפר נאסר, כשיצאה לפתח מדד פשוט לבדיקת ההנאה ממזון.

מזון יכול להיות מהנה במגוון אופנים - הטעם עצמו כמובן, אך גם המרקם, הריח, מראה האוכל, ההקשרים התרבותיים שלו והזיכרונות שהוא מעלה. נאסר ביקשה לסכום את כל סוגי ההנאות הללו למדד אחד פיזיולוגי - ומשימה זו אפשרית, במידת מה. מנגנון ה'חיזוק החיובי' במוח מגיב לכל סוג של רגש או תחושה חיוביים.

כיום, כדי לראות בפעולה את מנגנון החיזוק החיובי במוח, יש לבצע הדמיות מוח יקרות (למשל MRI או PET). נאסר גילתה כי החומר דופמין, המופרש כחלק ממנגנון החיזוק החיובי, מגיע גם לעין ומשפיע על פעילותה: ככל שיש יותר דופמין בעין, כך היא מגיבה חזק יותר להבזק של אור. מודדים את התגובה החשמלית של העין במכשיר בשם אלקטרורטינוגרף, שאמנם כרוך בחיבור אלקטרודה לעין, אך עדיין זול ונוח יותר מאשר MRI.

נאסר נתנה לנבדקים את הסם מתאמפתמין, שפועל ישירות על מנגנון החיזוק החיובי במוח. העיניים שלהם השתוללו. אחר כך נתנה להם שוקולד - והעיניים שלהם השתוללו בדיוק באותה העוצמה. בכך הוכיחה שהדופמין המופרש בעקבות חיזוק חיובי, באמת מגיע מן המוח לעין וניתן לזיהוי בה. כאשר הנבדקים לגמו מים, נרשמה תגובת הנאה, אבל פחותה משמעותית.

כעת צריך רק להראות שהכלי מספיק רגיש כדי להפריד בין ההנאה מסוגים שונים של מזון, והנדסת המזון עשויה לעבור מהפיכה.