«Еда из будущего», или снятся ли мармеладным мишкам сны про мастодонтов

Мы часто говорим о прорывах в области пищевого производства. Недавно мы рассказали о фудтех-стартапах в сегменте B2B, а статье про ЗОЖ-стартапы поговорили о продуктах для здорового питания.

Сегодня мы хотим поговорить о том, какой будет (или может быть) пищевая индустрия уже сравнительно недалекого будущего через неминуемую трансформацию вертикальных ферм и сегмента фудтеха.

Суть любых инноваций – в их постоянной изменчивости: функционал гаджетов расширяется, внутренние процессы оптимизируются. Все новаторства либо подстраиваются под диктат моды, новых веяний, изменчивых потребительских предпочтений, либо сами формируют новые преференции и общественные желания (как было с первым iPhone в 2007 году). Как бы то ни было, в любом случае технологии никогда не стоят на месте.

Мы живем в удивительную эпоху интеллектуальных беспилотников и «умных домов». Роботы эффективно справляются с доением коров, а ИИ с легкостью определяет вес и заболевания фермерских животных. Индустрия научилась предсказывать сельскохозяйственные риски и будущую урожайность, а ученые заручились поддержкой микроорганизмов для борьбы с мировым голодом (речь идет о точной ферментации). Спутники помогают аграриям существенно экономить на удобрениях, а химические СЗР стремительно вымещаются на рынке биологическими пестицидами. Растительная котлета – это символ нашего нежелания причинять вред и страдания животным, а регенеративные практики – олицетворение гуманного отношения к окружающей среде и будущим поколениям, которые будут жить на планете Земля после нас.

В философии существует интересный концепт «Конца истории», когда какой-либо процесс должен закончится, завершиться, одержать, в конечном счете, победу вследствие истощения, исчезновения других путей, вариантов, опций.

В инновациях такого «Конца истории» быть не может – на то они и инновации, что постоянно выходят за границы известного и допустимого именно сейчас (таким образом и сохраняется статус «инноваций»).

Агротехнологии настоящего времени – не статичны, они также подвергаются изменениям, модификациям, адаптации, модернизации, обновлению.

Трудно не заметить, что искусственная контролируемая среда выращивания растений (на англ. Controlled Environment Agriculture или CEA) чрезвычайно эффективно вписывается в набирающую популярность глобальную повестку достижения продовольственной безопасности. По оценке ООН, к 2050 году численность населения Земли достигнет 9.8-10 млрд чел., а для поддержания их жизнедеятельности потребуется на 50-60% больше еды, чем производится сейчас.

В данном контексте, на первый взгляд, вертикальные фермы, в буквальном смысле слова, - панацея: отсутствует зависимость от погодных условий, не требуется плодородная почва и обширные территории, так как инфраструктура растет «ввысь», а не «в сторону». Между тем, современные CEA-технологии имеют значительные ограничения и оговорки, которые – хотя и будут в конечном счете преодолены – имеют место быть сейчас.

57% всех существующих в мире вертикальных ферм производят исключительно листовые овощи из-за явной экономической рентабельности: растут быстро и надежно, спрос на них значителен, особенно в летние месяцы. Латук, мангольд, капуста кале, рукола, томаты черри, клубника, микрозелень – основной урожай вертикальных конструкций. Для всех вполне очевидно, что накормить стремительно растущую популяцию планеты Земля исключительно этими растительными продуктами просто не представляется возможным.

В идеальном мире на вертикальных фермах должны выращиваться ключевые культуры – пшеница, ячмень, рожь, рис, кукуруза, картофель, различные фрукты наподобие яблок, апельсинов и груш. Возможно ли это?

В перспективном будущем подобный сценарий действительно осуществим.

По прогнозам организации VerticalFarm Institute (ведущего европейского исследовательского института по вопросам вертикального фермерства), в самое ближайшее время можно ожидать роста выращиваемого ассортимента сельхозкультур в CEA-инфраструктуре.

В рамках Конференции ООН по изменению климата в Шарм-эль-Шейхе в ноябре 2022 года компания Infarm (один из двух в мире стартапов, возводящих вертикальные фермы и достигшие рыночной стоимости более 1 млрд долл.) объявила об успешном выращивании пшеницы в закрытом помещении. Как утверждает Infarm, годовая урожайность составила 11,7 кг на м² (117 тонн с га, что в 26 больше объема зерна, произведенного

традиционным путем). На этом Infarm не останавливается и обязуется добиться увеличения урожайности еще, как минимум, на 50%.

В 2021 году Российские ученые ФИЦ Биотехнологий РАН создали вертикальную ферму для ускоренного производства оздоровленного семенного картофеля, в которой можно выращивать до шести урожаев в год.

Первыми заказчиками стали отечественные компании, поставляющие картофель производителям чипсов и картофеля-фри, которым требуется сырье высокого качества. Такой семенной картофель может быть использован и обычным потребителем для приготовления пищи. Но массовое его потребление ограничивается высокой стоимостью. Один клубень такого картофеля, диаметр которого более двух сантиметров, стоит от 20 до 30 рублей.

Государственная инвестиционная корпорация Республики Сингапур Temasek (один из основных международных венчурных фондов) завершила в феврале 2022 года предельно успешные испытания по выращиванию риса в закрытых помещениях на вертикальных фермах. В то время как урожай листовых овощей можно собирать в среднем через 2-4 недели (а то и раньше!), временные затраты на культивирование риса значительно выше – 4 месяца.

Британский стартап-производитель технологий для вертикального фермерства LettUs Grow в сотрудничестве с фермерами компании Bardsley England в настоящее время занимается выращиванием яблонь в использованием аэропоники (вместо почвы – питательные аэрозоли). Для этого в 2021 году часть трехлетнего яблоневого дерева сорта Gala была помещена в гидропонную, а потом и аэропонную систему для культивирования корневой системы. В конечном итоге, побег был успешно пересажен в почву, когда корни его достаточно окрепли.

Как представляется, основное препятствие на пути развития вертикальных ферм лежит не столько в инновационной плоскости, сколько в экономической. Выращивание основных продуктов питания, богатых калориями, - процесс затяжной и энергозатратный, а урожай фермерам придется ждать больше времени. Подвижки на указанном направлении возможны в условиях преодоления данного негативного фактора.

Еще совсем недавно, в 2022 году крупнейшая в мире вертикальная ферма была запущена в городе Дубай, ОАЭ, Crop One. В настоящее время листовые овощи Crop One выпускаются под местным брендом Bustanica. Продовольственная производительность составляет, ни много ни мало, 1000 тонн зелени в год. При этом, с учетом новых реализуемых амбициозных проектов в различных точках земного шара, сомнительно, что ОАЭ сможет в обозримой перспективе удержать статус лидера отрасли – слишком интенсивна конкурентная борьба в спектре укрупнения инфраструктурных мощностей и сопутствующего увеличения культивационных площадей.

Что мы наблюдаем сейчас?

Агротех-стартап Plenty возводит в настоящее время на территории США (штат Виргиния) вертикальную ферму площадью 500 000 м². Предполагаемая мощность будет превосходить 9 000 тонн зелени в год (т.е. это в 9-10 раз больше производительности самой большой вертикальной инфраструктуры в ОАЭ). Стоит ожидать, что проект будет реализован: Plenty является одним из самых успешных стартапов в сегменте вертикальный ферм, в 2022 году Plenty привлек 400 млн долл. инвестиций (самый большой объем финансирования в данной агротехнологической категории).

Очевидно, что текущий процесс инфраструктурного масштабирования на этом не закончится. В ближайшие пару десятилетий, вероятно, будут возводиться целые небоскребы для ведения вертикального (городского) фермерства. И, в особенности, этим похвастается опять же ближневосточный регион, который уже известен своими рекордно высокими сооружениями.Еще в 2021 году известная итальянская архитектурная компания Carlo Ratti Associati объявила о планах сконструировать на территории Китая гидропонную ферму высотой 218 метров (51 этаж, площадь выращивания планировала составить 10 000 м²). Предполагалось, что небоскреб будет производить 270 тонн зеленых овощей в год (достаточно, чтобы прокормить примерно 40 000 людей). Такое сооружение должно было быть многофункциональным: помимо фермы на основе гидропонных установок здание включало бы офисы, жилые помещения, рестораны и супермаркеты. Однако, планы так и остались планами: на 2023 год подобная инфраструктура в Шэньчжэне (мегаполис на юго-востоке Китая) так и не была возведена.

Здесь мы не собираемся писать об альтернативном протеине из насекомых, синтетическом мясе из стволовых клеток или растительных котлетах, так как подобные вещи уже являются частью настоящего. В некоторых случаях ограничения по упомянутым пищевым инновациям связаны исключительно с регуляторными положениями – то есть, по сути, получи разрешение, и вот уже инновационная еда на столе конечного потребителя.

Тогда что же нового мы увидим на пищевом рынке будущего?

Насколько бы далеко не продвинулись пищевые технологии, альтернативной еде по-прежнему все равно не достает вкусовых, цветовых, текстурных и нутриентных (например, схожие ключевые показатели по витаминам, минералам, композиции аминокислот и пр.) качеств «пищевой подлинности».

Потребители с высокими требованиями не готовы просто мириться с недоработанным продуктом: если уж и есть растительное мясо, то уж не отличное от натурального продукта, дабы не отвлекаться на издержки производства. Добиться полного соответствия предельно сложно: все-таки речь идет о двух полюсах питания - растении и животном. На этом и будет сосредоточено внимание в будущем, так как в основе лежит экономический фактор – потребительский интерес и окупаемость продукта как таковые.

Сложно представить, но слова «тефтели» и «мамонт» действительно могут «уживаться вместе» в осмысленном предложении (вне рамок литературных изысканий из жанра фантастики). Возрождением мамонта (полное название вида – «шерстистый мамонт»), а точнее его мяса для буквального потребления современниками в пищу недавно занялась австралийская биотехнологическая компания Vow. Более того, тефтелина уже успешно приготовлена и выставлена на показ в Нидерландах, научном музее Rijksmuseum Boerhaave. Для воспроизведения мяса Vow использовала ДНК мамонта, а возникающие пробелы в секвенировании генома (процесс определения последовательности ДНК) заполнялись генетическими данными от других похожих видов животных (например, Африканского слона). В дальнейшем стартап внедрял гены в клетки овцы для деления[1]. Изначально компания Vow намеревалась реплицировать ДНК вымершего Маврикийского дронта (более известного как «птица додо»), однако не нашла релевантный ДНК, поэтому, в конце концов, переключилась на мамонта[2].

Вышеупомянутое – не единственный прецедент технологических разработок на данном направлении. Еще в 2018 году американский биотех-стартап Geltor использовал ДНК мастодонта (вымершего животного из семейства хоботных) с целью создания коллагена, а потом желатина для мармеладных мишек Гамми.

Если ключевой критерий при воспроизведении мяса определенного животного лишь в наличии соответствующего образца ДНК, то производство тефтелей, котлет и сосисок из додо, мамонта, странствующего голубя и других вымерших видов в промышленных масштабах – лишь вопрос времени.