— И что у вас в этом баке получается? — заинтересованно спросил Никита Сергеевич.
— Примерно вот такая субстанция, — Несмеянов показал гостям плоскую стеклянную чашечку, наполненную бледно-жёлтой, очень мелкозернистой пастой.
— Гм... Непохоже что-то на паштет, — заметил Микоян. — Почему у неё цвет такой?
— Так мясо красное, потому что в нём содержатся эритроциты, клетки крови, — пояснил академик. — Они окрашивают ткани окислами железа. В искусственном мясе изначально эритроцитов нет, его нужно окрашивать искусственным путём, добавлять кое-какие вкусовые добавки и натуральный жир, например, свиной. Без жира паштет не получится, паста будет очень сухой, как если бы совсем сухую шинку мелко смолоть.
— А жир вот так же искусственно выращивать нельзя? — спросил Никита Сергеевич.
— Нет, липиды выращивать мы пока не научились. Но жира от одной свиньи будет достаточно для производства такого же количества искусственного паштета, как натурального от десяти свиней. Пока что совсем без животноводства обойтись не удастся, но после удешевления и развития технологии её можно будет использовать там, где нет возможности развивать обычное животноводство — на орбитальных станциях в космосе, на антарктических и подводных базах, а в перспективе и на других планетах. Думаю, рано или поздно мы и до них доберёмся.
— Обязательно доберёмся! — подтвердил Хрущёв. — Мы же не ставим задачу полностью заменить натуральные мясопродукты искусственными, но технология выглядит перспективно, думаю, надо продолжать эту работу, хотя бы для того, чтобы правильно оценить её будущие возможности. А нормальное волокнистое мясо сделать можно? Хотелось иметь возможность не только паштет получать.
— Это значительно сложнее, — признал академик. — Опыты такие мы, конечно, проводим, но на промышленный уровень эта технология выйдет лет через 15-20, наверное.
— Жаль, — покачал головой Микоян.
— Когда выйдем на промышленные объёмы производства, можно будет даже экспортировать некоторые искусственные продукты, вроде макаронных изделий и белково-витаминных концентратов в регионы, где население исторически питается плохо, например, в Африку, в обмен на фрукты, хлопок, кофе, какао и другие сельхозкультуры, которые у нас выращивать затруднительно, — подсказал Несмеянов.
— Верно, — согласился Никита Сергеевич. — Так это что же, у вас, генная инженерия, получается?
— Нет, — покачал головой академик. — Конечно, генетическими исследованиями мы тоже занимаемся, и не только мы, под руководством Академии наук уже развёрнуты исследования в нескольких институтах. Но там работа идёт пока в части изучения ДНК некоторых бактерий-экстремофилов и синезелёных водорослей. Задача стоит амбициозная — создать бактерии, устойчивые к высоким и низким температурам, а также к высокому уровню радиации, и при этом способные вырабатывать кислород, например, из углекислого газа в процессе фотосинтеза. Если такие бактерии удастся получить, и они будут способны выжить в заданных условиях, то тогда можно будет распылить по несколько сотен килограммов бактериальной культуры в атмосфере Венеры и Марса, и приступить к первому этапу процесса терраформирования. Конечно, накопление кислорода в атмосфере займёт много времени, возможно — несколько сотен лет, но ведь мы работаем на дальнюю перспективу, так ведь?
— Конечно, — подтвердил Хрущёв. — А вы думаете, такие бактерии могут быть созданы?
— Почему нет? Механизм воздействия на ДНК при помощи белка Cas9, управляемого молекулой РНК, насколько я знаю, уже изучается, проблема в освоении производства аппаратуры и отработке методики достаточно эффективного метода секвенирования ДНК (https://ru.wikipedia.org/wiki/Метод_Сэнгера), а также в расшифровке, какой ген в цепочке за какую функцию отвечает. Честно сказать, я не генетик, а всего лишь химик, это вам генетики объяснят лучше, — признался Несмеянов. — Обратитесь к Марии Дмитриевне Ковригиной, насколько я знаю, исследования по генетике активно ведёт ленинградский учёный Михаил Ефимович Лобашёв, она вам организует с ним встречу.
— Понятно, — кивнул Никита Сергеевич.
— Что же касается технологии, применяемой для производства искусственного мяса, — продолжал Несмеянов, — то эту биотехнологию испокон веков применяет каждая хозяйка при выпечке хлеба. Если живые клетки-миоциты поместить в питательный раствор при требуемой температуре, кислотности, уровне содержания углекислоты, и прочих параметрах, они начинают размножаться, и дальше нужно только ждать, поддерживать кондиционные условия и подливать питательный раствор, а затем вынимать часть выросших клеток и пускать их в дальнейшую переработку.
Точно так же мы, например, выращиваем питательные добавки на основе дрожжей, на корм скоту. Вот, взгляните сами, — академик указал на другой бак, где за стеклом пенилась неаппетитного вида жидкость. — Это технически чистые дрожжевые культуры, выращенные на гидролизно-мелассно-спиртовых субстратах. Дрожжевой протеин имеет высокую биологическую ценность, в его составе имеются практически все незаменимые для хорошего набора массы аминокислоты.
Также в дрожжах в необходимых количествах содержатся витамины групп: А, Е, D, C. Оптимальное соотношение в дрожжах кальция и фосфора, обеспечивает прекрасное развитие крепкого костного скелета молодого поколения животных. Аминокислотный состав протеина кормовых дрожжей, превосходит количество протеина содержащегося в зерне пшеницы и других злаков. Имея хороший состав, дрожжи способны значительную часть валовой энергии всего корма превратить в организме животных и птиц в энергию обмена, соответственно позволяют увеличивать привес животных, приводя при этом к экономии затраченных на корма средств порядка 10-15%. (цитируется по http://www.vgdz.ru/articles/drozhzhi-kormovie/)
— Ну, с дрожжами-то это дело привычное, — покивал Хрущёв, — но вот то, что мясо можно так же в баке выращивать — вот это для меня неожиданность.
— И не только мясо, но и растительные ткани, — ответил Александр Николаевич. — У нас в Институте физиологии растений с 1957 года Раиса Георгиевна Бутенко занимается экспериментами с выращиванием в пробирке растительной каллусной ткани, для нужд фармакологии. Это, фактически, позволяет выращивать любые витамины и многие лекарственные вещества. (http://medinfo.social/farmakognoziya_873/kultura-tkaney-kletok-lekarstvennyih-rasteniy-34889.html) Ну, пока не любые, но уже достаточно много. Я, кстати, с Раисой Георгиевной периодически консультируюсь, так как темы работ у нас похожие.
— Так, а криль вы как выращиваете? — спросил Микоян.
— Да практически так же, как на саудовских крилевых фермах, что мы им поставляем с прошлого года, — ответил Несмеянов. (АИ, см. гл. 03-20) — Только требования к стерильности и качеству продукции у нас, конечно, много выше. Я вам ещё вакуумную переработку грибов хотел показать.
— Да! Вот это меня очень заинтересовало, — тут же вскинулся Хрущёв. — На бутербродах эти грибы вообще мясо напоминали, и по вкусу, и даже по виду. Это как такое может быть?
— Тут дело в особенностях химического состава грибов, — пояснил Александр Николаевич. — Грибы, являясь продуктами растительного происхождения, содержат некоторые вещества, встречающиеся только в животных организмах. Например, лактоза — это сахар, содержащийся в молоке, но он есть и в грибах. Также в грибах есть углевод гликоген, который тоже встречается только в животных организмах, но не в растениях. Проблема с грибами в том, что оболочки их клеток состоят из хитиноподобного вещества, которое организмом человека не переваривается и проходит через кишечник транзитом, унося питательные вещества с собой. У большинства грибов до 60-80 процентов содержащихся в них питательных веществ человеком не усваивается. Вот если клеточные оболочки разрушить, тогда содержащиеся в клетках гриба вещества становятся доступны для нашего пищеварения.
— И как их разрушить? — Никита Сергеевич почуял перспективную технологию и продолжал задавать вопросы, как всегда делал, будучи по-настоящему заинтересован.
— Есть несколько вариантов, например, химический или ферментативный гидролиз, — ответил Несмеянов. — Но эти процессы медленные и при их протекании портятся органолептические свойства продукта. Мы перепробовали несколько вариантов. Михаил Алексеич Лаврентьев даже предлагал обрабатывать грибы взрывом.
(Идея первоначально была найдена у «Назгула», см. «Грибы по-сапёрному». Потом начали искать более научные подтверждения, и Texnolog нашёл статью И.В. Щегловой «Пути повышения пищевой ценности грибов» http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pv2008_0102/pdf/024sheglova.pdf Таким образом, всё описанное подтверждается реально выполненной научной работой.)
— Михаила Алексеича хлебом не корми, дай только что-нибудь взорвать, — засмеялся Хрущёв.
— Следует признать, что получается у него отлично, — отметил Несмеянов. — Но всё же мы решили, что название «Грибы под гексогеном» в ресторанном меню будет смотреться слишком уж авангардно.
Первый секретарь с Микояном расхохотались.
— Поэтому мы остановились на методе взрывной вакуумной сушки, — продолжал академик. — Сушёные плодовые тела грибов, разрезанные на кубики размером сторон 5-10 мм помещали в рабочую камеру сушилки и подвергали вакуумно-импульсной обработке с температурой сушки 55-65 градусов Цельсия. Обработку осуществляли понижением давления от атмосферного до 100 Паскалей в течение 30 секунд, затем сбрасывали вакуум до атмосферного давления и выдерживали грибы в контакте с атмосферой в течение 100 секунд. Процесс последовательного вакуумирования и выдерживания грибов в контакте с атмосферой осуществлялся периодически 2-5 раз в зависимости от консистенции грибов, определяемой их возрастом, до постоянной массы. Температура, давление и продолжительность обработки частиц грибов были подобраны экспериментально и зависели от характера изменения содержания растворимых и легкогидролизуемых углеводов и свободных аминокислот при сушке.
(цитируется по http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pv2008_0102/pdf/024sheglova.pdf)
— То есть, откачали воздух, 30 секунд подержали, и сбросили вакуум? Повторили несколько раз — и всё? — изумился Хрущёв. — А установка сложная?
— Да ничего особенного. Обычный нержавеющий бак, усиленный рёбрами жёсткости, соединённый с вакуумной цистерной много большего объёма, быстродействующий клапан, да форвакуумный насос, чтобы поддерживать в цистерне нужное разрежение. Вот, смотрите, — Несмеянов подвёл Первого секретаря к опытной установке. — Вакуумная цистерна стоит на улице.
— Обалдеть... — Никита Сергеевич с интересом разглядывал несложную на вид установку. — И какие же грибы можно таким образом перерабатывать?
— Первые эксперименты мы проводили на вешенках, а в Кремле мы с вами пробовали лисички, — ответил академик. — Можно и другие грибы так обрабатывать, например, шампиньоны. Грибные фермы у нас уже работают, это хороший повод расширить эту сферу деятельности.
— Это точно, — согласился Первый секретарь. — Но я помню, что на бутербродах те грибы и по фактуре и по вкусу мясо напоминали, даже волокна были похожие. Это как сделано?
— Вкус мясу придают содержащиеся в нём соли калия, — пояснил Александр Николаевич. — То есть, их надо добавить при обработке. Фактура грибов сама по себе волокнистая, а после взрыва клеточных оболочек при пониженном давлении она становится ещё более похожей на мясо.
(см. фотографии в статье http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pv2008_0102/pdf/024sheglova.pdf)
— Ну надо же, до чего дошла наука! — восхитился Хрущёв. — А скажите, Александр Николаич, вот вы упоминали, что волокнистое мясо вырастить куда труднее, чем этот фарш из отдельных клеток? Что его не просто в какую-то там матрицу надо засовывать, его тренировать надо, и всё такое. И в то же время грибы вот эти, вакуумом обработанные, уже волокнистую структуру изначально имеют?
— Ну да, — Несмеянов пока не понимал, к чему клонит Первый секретарь.
— Я вам сейчас глупый вопрос задам, вы, если что, не смейтесь, — попросил Хрущёв. — А что, если вместо матрицы для выращивания клеток мяса использовать волокнистое тело гриба, обработанное вакуумом? Фактура у него как раз примерно такой же жёсткости, как у настоящего мяса. Если эти клетки вокруг волокон гриба обрастут, может быть, оно и получится больше похожим на настоящее мясо с волокнами?
Академик на несколько секунд завис, соображая. Его коллеги Слонимский и Беликов переглянулись, отошли в угол лаборатории и шёпотом заспорили, тоже обсуждая необычную идею.
— Прямо с ходу ничего сказать не могу, — ответил, наконец, Несмеянов. — Тут, Никита Сергеич, надо очень много факторов учитывать, прежде всего — стерильность среды для выращивания клеток. Опыты надо ставить, подозреваю, что простерилизовать грибы до достаточной степени чистоты может не получиться. В общем, без эксперимента сказать трудно.
— Ну, если даже и не получится, то не страшно, — ответил Хрущёв. — Результаты у вас и так уже впечатляющие, уже, считайте, на Ленинскую премию наработали. Вы, Александр Николаич, эту работу обязательно доведите до промышленного производства. И по мясу искусственному, и по крилю, и по грибам. Указания Госплану и Минсельхозу я дам.
Анастас Иваныч, на тебе — организация производства тех продуктов, которые мы можем производить уже сейчас. Начать, наверное, надо с небольшого опытного цеха, сделать пробные партии каждого продукта, чтобы изучить спрос. И вот что ещё. Состав продукта на упаковке напечатать надо, но способ производства предлагаю пока не раскрывать. То есть, не писать, что инг... ингр...
— Ингредиенты? — подсказал академик
— …да! Что они получены искусственно, — продолжил Хрущёв. — Продукты совершенно новые, нет уверенности, что народ примет их без предубеждения. И сделайте всё-таки, чтобы икринки по столу не прыгали, а то люди смеяться будут.
Опытное производство поначалу разместили прямо в институте. Биореакторы пока ещё относительно небольшого объёма изготовил свердловский завод «Уралхиммаш», их разместили в нескольких лабораториях, немного уплотнив имеющееся оборудование и выбросив хлам из ранее неиспользуемых помещений. Автоматические линии для смешивания, расфасовки и упаковки поставили во вновь возведённом ангаре-пристройке. Это оборудование было типовым, подобное уже использовалось на колбасных заводах.
Зимой 1960 г в магазинах появились первые небольшие партии продуктов из искусственно выращенного сырья — паста из криля, вакуумно-обработанные грибы, чёрная и красная икра, вермишель и макаронные изделия(АИ). Цены на них специально установили чуть ниже, чем на аналогичные изделия из природного сырья, хотя себестоимость их изготовления пока ещё оставалась выше, чем у натуральных продуктов. Необходимо было выяснить, будет ли на них спрос. Впрочем, паста из криля совершенно не отличалась от натуральной, разницу между макаронными изделиями из белкового концентрата и из обычной муки тоже было сложно заметить без приборов и анализов.
