עושים שרירים:
לייצר בשר בלי להרוג

בשנים האחרונות הולכת וגוברת הביקורת הציבורית על תעשיית המזון מן החי, והבשר בפרט. רבים מהמבקרים מתמקדים בהבטים המוסריים הכרוכים בתנאי הגידול של בעלי החיים, הובלתם ממקום למקום ומעל הכול – הריגתם. מעבר לפן המוסרי, לתעשייה הזאת יש גם השלכות אקולוגיות הרסניות: גידול מזון מן החי דורש שטחים חקלאיים גדולים, שתופסים את מקומם של בתי גידול טבעיים ומסכנים את קיומם של מינים רבים של צמחים ובעלי חיים בטבע. בירוא יערות לצרכים חקלאיים, והפרשותיהן של חיות המשק, מביאים לפליטת גזי חממה ומצמצמים את יכולת קליטתם בקרקע, ועל ידי כך מאיצים את תהליכי שינוי האקלים והתחממות העולם.

בה בעת, בשר הוא המקור העיקרי לחלבונים מלאים בתזונה האנושית, והוא מכיל עוד חומרים מזינים רבים – כולל ויטמין B12 שנעדר לחלוטין מהתזונה הטבעונית, וכן אומגה 3, ברזל ואבץ. עקב הגידול המתמיד באוכלוסייה האנושית, צריכת הבשר העולמית גדלה בשנים האחרונות בעשרות אחוזים, והיא צפויה להמשיך לגדול גם בשנים הבאות.

מכל הסיבות האלה נוצר צורך גובר והולך למצוא תחליפי בשר איכותיים, שיכללו את כל החומרים המזינים שקיימים בבשר שמקורו מן החי. הם חייבים להיות נגישים לציבור, ולכן מחירם צריך להיות נמוך. ומכיוון שבני האדם הם יצורים בררניים, תחליפי הבשר צריכים להיות דומים לדבר האמיתי בטעמם, במרקמם ובמראה שלהם. רק כך הצרכנים יסכימו לעבור בהמוניהם לצריכת בשר שייצורו לא פוגע בחיות ובסביבה.

גידול בשר במעבדה יכול למנוע סבל והרג. בשר מתורבת, אילוסטרציה | מקור: Cristina Pedrazzini / Science Photo Library

לגדל בשר במעבדה

רוב הבשר שאנו אוכלים הוא רקמת שריר של יצור חי, עטופה ברקמת חיבור וברקמות שומן. בסביבתם הטבעית בגוף, שרירים מתפתחים אצל העובר מתאים בודדים בתוך רשת תמיכה צפופה של חלבונים שנקראת הסביבה החוץ תאית. הרשת הזאת מעניקה לתאים משען יציב בעת שהם מתחלקים ומאפשרת להם ליצור סיבי שריר תלת-ממדיים, ולבסוף את רקמת השריר המפותחת.

בשר מתורבת הוא רקמת תאים שגדלה בתנאי מעבדה ומזכירה נתח בשר אמיתי. כדי שהתאים יצרו רקמה דומה לזאת שנוצרת בגוף החי הם צריכים משהו להיתמך בו, ממש כמו צמח מטפס. לכן השיטה הנפוצה ביותר לייצור בשר מתורבת היא גידול של התאים על פיגום דמוי ספוג. הפיגום מספק תמיכה פיזית לתאים כדי שיוכלו לגדול ולהיצמד זה לזה, להשתכפל שוב ושוב וכך ליצור רקמה שלמה.

אחת הבעיות בשיטה הזאת היא שהרקמה מתפתחת על גבי הפיגום, וקשה מאוד להפריד ביניהם. לכן הפיגום הזה צריך להיות אכיל, להתפרק בקלות במערכת העיכול שלנו ולא לפגוע בטעמו של הבשר. בימינו, רוב יצרניות הבשר המתורבת משתמשות בפיגום מחלבון. בעבר השתמשו בעיקר בחלבונים מן החי, כמו קולגן או ג'לטין. כיום יותר ויותר חברות עברו להשתמש בחלבון מן הצומח, למשל סויה. כך עושות גם החברות הישראליות Aleph Farms ו-Future Meat.

בשלב הראשון לוקחים דגימת תאי גזע משריר החיה שרוצים לגדל. רוב התאים בגופם של בעלי חיים הם תאים בוגרים שמתמחים בתפקיד אחד – למשל תאי עור, תאי עצב או תאי דם לבנים. תאי גזע הם תאים שלא קיבלו עדיין את תפקידם הסופי ויכולים להפוך (להתמיין) לכמה סוגים שונים של רקמות. את תאי הגזע הללו מגדלים במעבדה בתנאים שמאפשרים להם להתחלק ללא הפסקה, כדי לחסוך את הצורך בדגימה נוספת. בכך מסתיים למעשה חלקה של החיה בייצור הבשר, ולהלכה אין סיבה שלא תחיה עד זקנה ושיבה.

את תאי הגזע מגדלים בנוכחות חומרים שמאפשרים להם להפוך לתאי שריר בוגרים. אחרי שהתמיינו והחלו להתחלק, מניחים לתאים לגדול על הפיגום החלבוני, ולקבל באמצעותו את הצורה המרחבית של נתח הבשר שאנחנו מבקשים ליצור. אפשר גם לגדל את התאים בלי הפיגום, אך אז הם פשוט יתחלקו, בלי מבנה מסוים. מרקמה כזאת אפשר ליצור קציצה, כמו בשר טחון.

אחד המכשולים בתעשיית הבשר המתורבת היום הוא שעדיין יש מרכיב מרכזי אחד בייצורו שחייב לבוא מן החי – נסיוב דם (Serum), כלומר המרכיב הנוזלי של הדם הכולל גם חלבונים, הורמונים, מינרלים וחומרי מזון. כדי שהתאים יוכלו לגדול ולהתחלק, למשל בסטייק בקר מתורבת, מוסיפים להם גם נסיוב שנלקח מעובריהן של פרות חיות, המכיל חומרים חיוניים לקיומם של התאים.

על מנת לייצר בשר מתורבת טבעוני לחלוטין, ללא שימוש בשום חומרים מן החי פרט לדגימת התאים ההתחלתית, צריך למצוא חומר גידול אחר שיאפשר להזין את התאים לאורך זמן במחיר מתקבל על הדעת. במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature נעשה צעד גדול לקראת הגשמת המטרה הזאת. החוקרים הצליחו לפתח נוזל שמאפשר גידול תאים עם כמות קטנה מאוד של נסיוב אמיתי מן החי. ימים יגידו אם המדע יצליח לפתח תחליף מלא לנסיוב הדם, שישחרר סופית את תעשיית הבשר המתורבת מהתלות שלה במרכיבים מן החי.

בעיה נוספת קשורה למגבלות של השימוש בתאי גזע. בניגוד לתאי גזע עובריים, שיכולים להפוך לכל סוג של תא בגוף, תאי גזע בוגרים הם תאים שכבר עברו התמיינות ראשונית. להבדל הזה יש כמה השלכות. ראשית, תאי גזע בוגרים אומנם יכולים להפוך לכמה סוגים של תאים, אך רק ברקמה ספציפית. לכן אי אפשר לקחת תאי גזע מרקמה אחרת ולהפוך אותם לתאי שריר. ושנית, לתאי הגזע הבוגרים יש מספר מוגבל של חלוקות שהם יכולים לעבור.

כדי להתגבר על המגבלה הזאת, שמחייבת לקחת מדי פעם תאי גזע חדשים מבעלי חיים, חברות הביוטכנולוגיה גורמות לתאים להמשיך ולהתחלק ללא הפסקה, על ידי שיבוש המנגנון שאחראי על הפסקת החלוקה. בעתיד ייתכן שיהיה אפשר להגשים את אותה מטרה בעזרת סוג שלישי של תאי גזע, שנקראים תאי גזע מושרים. מדובר בתאים בוגרים שעברו תהליך של תכנות גנטי שנועד להחזיר אותם למצב של תאי גזע עובריים. נכון לעכשיו הטכנולוגיה ליצירת תאי גזע מושרים מרקמות של חיות משק נמצאת עדיין בחיתוליה.

שאיפה לחיקוי כמעט מושלם: הדפסת נתח בשר במדפסת תלת-ממד | צילום: Dmytro Zinkevych, שאטרסטוק

הדפסת בשר

רוב החברות שמפתחות כיום בשר מתורבת מסתפקות לצורך תחילת עבודתן בלקיחת דגימה של תאי שריר בלבד. חלקן דוגמות גם תאי שומן כדי להעשיר את הטעם ואת המרקם של הבשר שהן מייצרות. אחרי שהתאים משני הסוגים גדלים, טוחנים יחד את התוצרים לבשר טחון, שיכול לשמש להכנת המבורגרים וסוגים אחרים של קציצות. אך כדי ליצור נתח בשר מורכב יותר, כמו סטייק, כבר צריך שיטות אחרות, מתחום הנדסת הרקמות.

הנדסת רקמות היא תחום מתפתח שמטרתו העיקרית היא להביא לידי כך שנוכל לגדל איברים להשתלה מתאי הגזע של המושתלים עצמם, ללא צורך בתרומת איברים. בדומה לגידול בשר מתורבת, גם בהנדסת רקמות נחוץ פיגום כלשהו לבניית הרקמה. החומרים המתאימים לשימוש כפיגום בהנדסת רקמות הם חומרים שהגוף מזהה ולא יוצר תגובה חיסונית נגדם, וכן כאלה שהגוף יודע לפרק כך שתישאר רק רקמת התאים שהושתלה.

תעשיית הבשר המתורבת נעזרת בהישגים שצברה עד כה הנדסת הרקמות, למשל באמצעות העתקת אחדות מהשיטות ליצירת הפיגום. אחת מהן היא הדפסת רקמות במדפסת תלת-ממד. בשיטה הזאת מדפיסים רקמות שכבה אחר שכבה, אך במקום דיו או פלסטיק, החומר המוזרק במדפסת הוא תאים חיים. השיטה הזאת חוסכת את הצורך בפיגום חלבוני, אלא אפשר להניח זה על זה תאים מכמה סוגים, בצורה הרצויה, ולקבל רקמה מורכבת שמזכירה נתח בשר אמיתי.

בעיה נוספת שעולה ביצירת נתח בשר מורכב, למשל סטייק, היא הקושי להגיע לעובי הרצוי. בנתח שעוביו עולה על סנטימטר אחד לא מגיע די חמצן למרכז הרקמה, והתאים שם ימותו במצב הזה. אחת הדרכים לפתור את הבעיה הזאת היא להדפיס רשת של כלי דם שמסוגלים להעביר חמצן גם לעומק הרקמה, ממש כמו בגוף חי, וגידול תאי השריר סביב הרשת המודפסת. גם הטכנולוגיה הזאת נמצאת עדיין בתחילת דרכה ונכון לעכשיו אינה מתאימה לייצור תעשייתי.

בהנדסת רקמות להשתלה חייבים להיות מסוגלים ליצור רקמה מורכבת שתכלול תאי שריר, תאי שומן, רקמת חיבור, כלי דם, עצבים ואף תאים מתפקדים של מערכת החיסון. מהבחינה הזאת תעשיית הבשר המתורבת נהנית מיתרון משמעותי. היא לא זקוקה למלוא המורכבות של רקמה מתפקדת בגוף החי, ויכולה להסתפק בדרך ביניים כלשהי שתכלול רק את המרכיבים החשובים לתזונה. מקובל כיום לחשוב שהמינימום הדרוש ליצירת בשר מתורבת הוא תאי שריר.

חברת 3D Bioprinting Solutions, ושלוחת חברת המזון המהיר "קנטקי פרייד צ'יקן" ברוסיה, חתמו ב-2020 על הסכם שיתוף פעולה להדפסת נגיסי עוף (נאגטס) מתורבתים. חברת SuperMeat הישראלית מייצרת כיום בשר עוף מתורבת בצורת קציצה (צ'יקן בורגר), שחוסכת את הצורך בפיגום לבניית רקמה, ומאפשרת להסתפק בגידול התאים בלבד. לפני כשנתיים אף פתחה החברה מסעדה בצמוד למפעל, שהמטבח שלה גלוי לעיני הסועדים ומאפשר להם לראות את תהליך הייצור.

330 אלף דולר למנה. ההמבורגר המתורבת הראשון של מרק פוסט | צילום: David Parry/PA, Mosa Meat

מחירה של חדשנות

אחת הבעיות הגדולות שמעסיקות את רוב החברות העוסקות בתחום היא עלות הייצור הגבוהה. כשמרק פוסט (Post) מאוניברסיטת מסטריכט יצר בשנת 2013 את ההמבורגר המתורבת הראשון, עלותו עמדה על 330 אלף דולר למנה של כ-140 גרם. בשלב הזה היה ברור שהטכנולוגיה קיימת, אבל צריך להוזיל אותה באופן משמעותי כדי שהבשר המתורבת יוכל להימכר ברשתות המזון.

בתחילת 2016 קמה חברת Upside Foods, שהייתה החברה המסחרית הראשונה שעסקה בתחום הבשר המתורבת, אחריה קמו עוד עשרות חברות בכל רחבי העולם – ראיה לאמון הגובר בפוטנציאל המסחרי של הטכנולוגיה. המדינה הראשונה שאישרה מכירת בשר מתורבת הייתה סינגפור, כשהתירה בסוף שנת 2020 לחברת Eat Just, שמפתחת ביצים ובשר מתורבתים, להפיץ נגיסי עוף במהדורה מוגבלת. נכון להיום אין עדיין חברה אחרת שמוכרת בשר מתורבת בקנה מידה תעשייתי.

במאמרו משנת 2012 הסביר פוסט שכדי ליצור את ההמבורגר הראשון הוא השתמש בדגימת תאי לוויין מפרה, כלומר תאי גזע בוגרים שעברו התמיינות ראשונית לרקמת שריר. הם מסוגלים להפוך לכמה סוגים של תאי שריר, בעקבות פציעה או לצורך התפתחות השריר בתגובה לפעילות גופנית. התאים האלה מסוגלים להמשיך ולגדול, וליצור סיבי שריר ולבסוף רקמת שריר מפותחת.

פוסט גידל את נתח הבשר המתורבת על פיגום קולגן, שצורתו ההדוקה יצרה לחץ על התאים, בדומה ללחץ שנוצר במהלך אימון גופני. כך התאים יצרו סיבי שריר בוגרים ומפותחים. הטכנולוגיה של גידול תאי לוויין במעבדה פותחה כבר בראשית המילניום הנוכחי, בעיקר לצורך יצירת רקמות להשתלה או לצורכי מחקר. פוסט היה הראשון שהשתמש בהם ליצירת בשר מתורבת למאכל.

בשנים האחרונות גם הטעם של הבשר המתורבת השתפר פלאים. למרות ההישג הטכנולוגי המרשים של פוסט ועמיתיו בעשור הקודם, מבחן הטעימה שלו, ששודר בשידור חי, לא עבר בהצלחה. הטועמים פסקו שטעמו היה "תפל וניטרלי", אך שיבחו את המרקם, שהזכיר לדבריהם המבורגר אמיתי. הקציצה הייתה עשויה מתאי שריר בלבד, ללא תאי שומן שקיימים בבשר בקר אמיתי, וזה פגע בטעמה ובאיכותה.

מאז חלה התקדמות ניכרת באיכות הבשר המתורבת. כשבדצמבר 2020 אירחה חברת Aleph Farms הישראלית את ראש הממשלה דאז בנימין נתניהו לטעום סטייק מתורבת, האירוע הוכתר בהצלחה. בתחילת 2022 אירחה חברת SuperMeat את עיתונאית האוכל מיכל אנסקי לטעימה עיוורת בשידור חי, וקציצת העוף של החברה עברה בהצלחה את המבחן.

יכול להקטין משמעותית את החשש ממחלות ואולי אף לצמצם פליטת גזי חממה. מדענית חוקרת בשר מתורבת | צילום: DC Studio, Shutterstock

יותר בריא, פחות מזהם

התפרצות מגפת הקורונה בתחילת שנת 2020 העצימה את החשש מנגיפים שעלולים לעבור מבעלי חיים לבני אדם. גם חיידקים כמו סלמונלה וליסטריה עלולים להדביק בני אדם דרך המזון שאנו אוכלים – למשל ביצים. שימוש בבשר מתורבת יוכל להקטין משמעותית את החשש, שכן אם לא נגדל חיות למאכל, גם לא נבוא במגע עם הנגיפים והחיידקים הגדלים בגופן. כמו כן, לגידול של רקמת דגים מתורבתת יהיה יתרון נוסף – הוא יחסוך מאיתנו את החשיפה למתכות כבדות ורעלים אחרים שמצטברים באופן טבעי ברקמות של דגים גדולים כמו טונה.

תרומה חשובה נוספת של המעבר לבשר מתורבת נוגעת למאבק לבלימת ההתחממות העולמית. במסגרת תהליך העיכול שלהן, פרות וצאן פולטים כמויות גדולות של מתאן, שהוא גז חממה חזק שתורם לשינוי האקלים. החלפת הצריכה של בשר בקר וצאן אמיתי בבשר מתורבת צפויה לצמצם מאוד את פליטות המתאן בעולם ולסייע בבלימת משבר האקלים. בנוסף לכך, צעד כזה יוכל להקטין משמעותית את שטחי אדמות המרעה ואת הקרקעות המשמשות לגידול של מזון עבור חיות המשק, ובאותה הזדמנות לחסוך גם כמויות גדולות של מים נקיים.

עם זאת, כמו כל תעשייה, גם לגידול בשר מתורבת יש מחיר סביבתי. גידול התרביות מחייב שימוש במכשירים צורכי חשמל כמו מדגרות (אינקובטורים) וביו-ריאקטורים, ולכן דורש הרבה יותר אנרגיה לעומת גידול חיות משק. מאחר שחלק ניכר מהפקת החשמל כיום מבוסס על דלקים מזהמים שמביאים לפליטת גז החממה פחמן דו-חמצני ומזהמים נוספים, וכך עלול לגרום נזק דומה לזה של המתאן שפולטות החיות. מצד שני, גם שינוע החיות ממקום למקום צורך דלק, וייצור של בשר מתורבת יכול להפחית את שריפת הדלק לצורכי הובלה. גם שימוש באנרגיות מתחדשות, בתעשיית הבשר המתורבת וגם לגידול חיות משק, יכול לצמצם את פליטת גזי החממה.

כשהטכנולוגיות לייצור הבשר המתורבת יתפתחו מספיק, ייתכן שיהיה אפשר להעשיר את הבשר בחומרים מזינים נוספים, כמו ויטמינים ומינרלים. ייתכן גם שיהיה אפשר לשלוט בכמות השומן הרווי שיהיה בנתח הבשר המתורבת וכך להפחית את הסיכון למחלות לב וכלי דם. אם הטכנולוגיות יתפתחו מספיק, יהיה אפשר לגדל בשר מתורבת במפעלים ייעודיים בכל כרך גדול, וכך להפחית משמעותית את הצורך בהובלה. כך ייחסך שימוש רב בדלק ואיתו תצומצם מאוד פליטת גזי החממה.

חברות ביוטכנולוגיה רבות פועלות כיום לפתח תחליפי מזון מתורבתים, ובכלל זה בשר בקר, עוף, דגים, פירות ים, וגם חלב, ביצים ודבש. לא ירחק היום שבו בני האדם לא יצטרכו יותר להשתמש בחיות כדי לאכול, ויוכלו לייצר בעצמם את כל סוגי המזון שכיום מגיעים לצלחתנו מתעשייה מזהמת ובעייתית מבחינה מוסרית.