Ученые ищут пути решения будущего продовольственного кризиса и обещают, что наши представления о доступных продуктах питания уже скоро сильно изменятся. Вот, например, новости последних месяцев. Американские биоинженеры разработали технологию получения пищевого крахмала из древесной целлюлозы в промышленных масштабах. NASA выделило $125 тысяч на разработку 3D-принтера, который будет печатать еду. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) пропагандирует энтомофагию – употребление в пищу насекомых. Мы решили разобраться, так ли уж это все страшно, как кажется на первый взгляд.

Эта вкусная саранча

В докладе FAO особое внимание уделяется питательным свойствам саранчи, личинок короедов и прочих тараканов. В частности, если говядина содержит 6 мг железа на 100 г сухого веса, то саранча – от 8 до 20 мг этого важнейшего микроэлемента на 100 г сухого веса, в зависимости от вида и вида пищи, которую они сами же и потребляют.

При этом корова весьма неэффективное животное – для производства 1 килограмма говядины, отмечает FAO, надо 8 килограммов корма, а для 1 килограмма саранчи и личинок – всего 2 килограмма исходного растительного сырья. Мало того, на нашей планете живет как минимум два миллиарда человек, для которых насекомые – уже часть повседневной диеты: по данным Университета Вагенинген в Нидерландах, существует более 1900 видов насекомых, которые люди уже потребляют в пищу. Из них жуки занимают 31 процент, гусеницы – 18 процентов, пчелы, осы и муравьи – 14 процентов и 13 процентов кузнечики, саранча и сверчки.

Но не нужно брезгливо морщиться. Мы сами не замечаем часто, что по-настоящему мы едим, причем с удовольствием. Например, крабов. Все они относятся к отряду десятиногих раков, как и лангусты, омары и речные раки. Относясь к типу членистоногих, они ближайшие родственники насекомых и паукообразных.

Членистоногими являются и креветки, и криль – смесь маленьких ракообразных существ, которыми питаются киты. В 60-е годы ХХ века СССР начал программу по внедрению в пищу мяса этих рачков, которое поставлялось на рынок в виде пасты «Океан». Продукт, который поначалу не был принят потребителем, продвигался с помощью сильной рекламной кампании и путем организации дегустаций. В итоге в 80-е годы СССР стал мировым лидером по вылову и продаже антарктического криля. Сейчас пальма первенства перешла к Японии, которая так же пропагандирует этот полезный и вкусный продукт.

Конечно же, никто не предлагает питаться копрофагами – в мире много «чистых» насекомых, которые сами питаются древесиной или продуктами питания человека, – как, например, личинки особой «сырной» мухи, которые живут в сицилийском сыре Casu marzu. А уж саранчу поедать (акриды) христианам сам бог велел – именно акриды были пищей Иоанна Крестителя.

Нам же фантазия подбрасывает всякие страсти. И мы вместо Иоанна Предтечи вспоминаем героя канала Discovery Беара Гриллса, который в очередной раз поедает жирную и сочную живую личинку древоточца. Но мы ведь не едим живых куриц?

Напечатай мне пару кусков мяса!

Проект, который разрабатывается сейчас для NASA, – продолжение идеи американских изобретателей Габора и Андраша Форгаш, которые предложили печатать мясо на 3D-биопринтере. Идея прекрасная: вывести в «пробирке» биоматериал, затем распечатать мышцу животного со всеми волокнами в трехмерном принтере, и... отправить на кухню. При этом данный продукт будет генетической копией какой-то коровы, но сама буренка прекрасно будет дальше пастись на лужайке. Никакого забоя, никакой крови... Неудивительно, что молодая компания стала получать инвестиции от продвинутых юзеров – например, известный инвестор Питер Тиль выделил изобретателям $350 тысяч.

Правда, сами изобретатели предостерегают от завышенных ожиданий – напечатать мышцу животного гораздо сложнее, чем, например, посуду, ювелирное украшение или плитку шоколада. Самой печати предшествует очень сложная работа, связанная с получением стволовых клеток. Нужная культура будет заряжаться в картридж принтера, и после печати в специальной желатиновой форме начнется процесс их превращения в мышечную ткань.

А вот ученые Маастрихтского университета в Нидерландах вообще обходятся без биопринтера – они выращивают полоски искусственных мышц длиной около 2 см, шириной 1 см и толщиной 1 мм в специальных формах. Ученые позволяют себе шутить по поводу возможности приготовления первого в мире гамбургера с искусственно выращенным мясом, без коровы, однако стоимость этого гамбургера превысит 200 тысяч фунтов.

Правда, руководитель проекта Марк Пост уверен, что по мере развития технологий цена на продукт будет падать. И тем не менее выращивание мяса из пробирки сейчас интереснее для других целей, где цена не имеет такого значения, – а именно в области медицинской трансплантологии. Так что придется вновь обратиться к ресурсам, которые уже есть, но мы о них не очень задумываемся.

Съедобные леса Родины

Около двух миллиардов жителей нашей планеты вообще питаются крайне нерегулярно и плохо. Тут и саранча впрок бы пошла, да нет ее. И хлеба нет. И даже крахмала. Почему крахмала? Потому что это вещество привычно нашему организму. Именно он синтезируется в хлоропластах растений. В водной среде при наличии кислот гидролизируется и распадается до глюкозы, которая и является «топливом» для нас. Он есть в картошке, кукурузе, бобовых.

Так что крахмал очень нужен, только вот где его всем взять? И тут американский биотехнолог Персиваль Чжан из Политехнического института штата Вирджиния напоминает о другом веществе, которое создают растения, – о целлюлозе. Это тоже полисахарид, как и крахмал, но в воде нерастворимый и механически очень прочный. Из него формируются оболочки растительных клеток. Мы, люди, не можем переваривать целлюлозу. Да и коровы тоже бы померли с голоду, жуя траву, если бы не бактерии-симбионты в их двухкамерных желудках, которые берут на себя всю тяжелую работу.

Итак, Персиваль Чжан, напоминая о целлюлозе, предлагает использовать ее в качестве сырья для производства крахмала. Исследователи призвали на помощь генетически модифицированную кишечную палочку и ряд ферментов, которые помогают разрушить мощную молекулу целлюлозы до более простых соединений и собрать затем молекулы крахмала. Идея Чжана понравилась в том числе сторонним экспертам, которые не задействованы в этом проекте, как хорошая и простая.

По словам Чжана, сейчас производство дороговато, пришлось потратить 1 миллион долларов, чтобы из 200 килограммов целлюлозы сделать 20 кг крахмала, что достаточно для того, чтобы удовлетворить потребности одного человека в углеводах в течение 80 дней. Килограмм крахмала за 50 тысяч – это действительно дороговато. Но Чжан уверен, что через несколько лет они могли бы снизить цену до 50 центов на человека в день.

Чжан считает, что мировые запасы целлюлозы составляют в идеале около 100 млрд тонн, из которых можно получить около 4,5 млрд тонн крахмала. А это почти в два раза превышает годовой объем производства зерновых. В общем, сказка, да и только. Если опираться не на потенциальные, а на реальные ресурсы, то применительно к России, в которой выпускается 5,5 миллиона тонн целлюлозы в год, методика Персиваля Чжана обещает дополнительно 250 тысяч тонн пищевого крахмала (при том что сейчас производится из классического сырья около 170 тысяч тонн в год). Это составляет 1,8 кг крахмала в год на одного россиянина. Похоже, придется спилить все деревья, чтобы обеспечить себя крахмалом.

Рецепты наших предков

Самое интересное, что можно совместить производство целлюлозы для нужд бумажной промышленности и извлечение продукта питания. Речь идет о заболони – физиологически активном (для дерева) слое древесины под корой. Она насыщена влагой, и по ней осуществляется транспорт питательных веществ по дереву.

Уже в незапамятные времена жители Севера обнаружили, что при отсутствии иных продуктов питания какое-то время можно прожить, если питаться этой самой заболонью. Это, конечно, не полноценное питание, но здесь уже вопрос наличия других продуктов.

Заболонь саму по себе есть человек не будет – все же он не бобр. Ее обдирают у молодых (примерно до 50 лет) деревьев, очищают и сушат, а затем, термически обработав, делают из нее муку. Ее наши предки и добавляли в обычную ржаную муку для выпечки хлеба на каждый день – ради экономии ценного продукта. Самой энергетически выгодной комбинацией был такой вот хлеб с рыбой и салом.

Казалось бы, сейчас нет необходимости обдирать заболонь, но финские специалисты предложили посмотреть на pettu –так она называется на их языке. Обнаружилось, что богатая флавоноидами заболонь снижает уровень холестерина в крови и защищает от сердечно-сосудистых заболеваний и рака, а кроме этого богата пищевыми волокнами, железом, марганцем и цинком. Сейчас с заболонью выпускают диетический хлеб, и Финет полон рецептов домашнего приготовления традиционного и очень полезного хлеба.