هل تعتبر اللحوم الاصطناعية بديلاً للحوم التقليدية المستهلكة حالياً؟

د. الحسـن اشباني

في ظل التزايد المستمر في عدد السكان والطلب المتزايد على الموارد الغذائية، بدأت الأنظار تتجه نحو بدائل جديدة وأكثر استدامة لتلبية احتياجات المستقبل. أحد هذه البدائل التي أثارت الكثير من الجدل والاهتمام هي اللحوم الاصطناعية. يعتبر البعض هذا النوع من اللحوم حلاً واعداً للتحديات البيئية والصحية والأخلاقية المرتبطة بإنتاج اللحوم التقليدية. لكن ما هي اللحوم الاصطناعية حقاً؟ وكيف تختلف عن اللحوم التي نعرفها منذ قرون؟ هل هي غذاء المستقبل؟ هذا ما سنكتشفه في هذا الملف الجديد.

1- ما هي اللحوم الاصطناعية؟

اللحوم الاصطناعية، والمعروفة أيضاً باللحوم المزروعة أو اللحوم النظيفة، هي نوع من اللحوم يتم إنتاجه في المختبر من خلال زراعة خلايا حيوانية في بيئة محكومة. تبدأ عملية إنتاج هذه اللحوم بأخذ عينات صغيرة من الخلايا العضلية لحيوان حي، ثم يتم تحفيز هذه الخلايا للنمو والانقسام في مفاعل حيوي يحتوي على مغذيات وعوامل نمو خاصة. هذه العملية تحاكي نمو العضلات الطبيعية في جسم الحيوان، ولكنها تتم في ظروف معقمة وبدون الحاجة إلى تربية أو ذبح الحيوانات.

2- تاريخ تطور اللحوم الاصطناعية

هذه التجربة كانت بمثابة إثبات لمفهوم أن الخلايا العضلية الحيوانية يمكن زراعتها في المختبر لتكوين لحم يمكن استهلاكه. استغرقت عملية تطوير هذا الهمبرغر عدة سنوات وكلفت حوالي 290,000 يورو (مايعادل 3.190.000 درهما )، مما يعكس التحديات المالية والتقنية المرتبطة بهذا الابتكار.

منذ ذلك الوقت، شهدت تقنيات إنتاج اللحوم الاصطناعية تطورات كبيرة. حيث بدأ الباحثون والشركات في تحسين العمليات والتقنيات لجعل إنتاج اللحوم أكثر فعالية من حيث التكلفة وذات جودة أعلى. تشمل بعض هذه التطورات :

تحسين وسائل استزراع الخلايا: تم تطوير وسائل أكثر كفاءة لاستزراع الخلايا العضلية، مما يقلل من التكلفة ويزيد من الإنتاجية. كما تطورت تكنولوجيا المفاعلات الحيوية لتصبح أكثر فعالية وتستطيع دعم نمو كميات كبيرة من الخلايا في وقت أقل.
تحسين العوامل المغذية: تحسين الوسط المغذي الذي تُزرع فيه الخلايا لتوفير بيئة مثالية لنمو الخلايا. استخدم الباحثون مزيجاً من البروتينات والعناصر الغذائية لتحفيز نمو الخلايا بشكل طبيعي ودون الحاجة إلى استخدام مواد كيميائية ضارة.
تطوير نسيج اللحوم: تركز الأبحاث على تحسين نسيج اللحوم الاصطناعية ليكون مشابهاً بشكل أكبر لنسيج اللحوم التقليدية. واستخدام الهياكل الداعمة والمكونات الحيوية لتحفيز الخلايا على تنظيم نفسها بشكل يشبه الأنسجة العضلية الطبيعية.

3- تقنيات و إنتاج اللحوم الاصطناعية

يعتمد نتاج اللحوم الاصطناعية على تقنية استزراع الخلايا، والتي تشمل عدة مراحل رئيسية:

جمع الخلايا: تبدأ العملية بأخذ عينة صغيرة من الخلايا العضلية من حيوان حي. يتم اختيار الخلايا التي لها قدرة على التجدد والنمو، مثل الخلايا الساتلية (Satellite Cells) الموجودة في الأنسجة العضلية.
تحفيز النمو والانقسام: بعد جمع الخلايا، يتم وضعها في وسط مغذي يحتوي على العناصر الضرورية لنمو الخلايا. يتم تحفيز هذه الخلايا للانقسام والتكاثر باستخدام عوامل نمو خاصة.
تشكيل الأنسجة: مع نمو وتكاثر الخلايا، تبدأ في تشكيل نسيج عضلي. تستخدم هياكل داعمة ثلاثية الأبعاد لتوجيه نمو الخلايا بشكل يشبه الأنسجة العضلية الطبيعية، مما يساعد في تشكيل قوام اللحوم.
استخدام المفاعلات الحيوية : تلعب المفاعلات الحيوية دوراً حيوياً في إنتاج اللحوم الاصطناعية. هذه الأجهزة توفر البيئة المناسبة لنمو الخلايا وتكاثرها. تشمل خطوات استخدام المفاعلات الحيوية ما يلي:

• تحضير المفاعل الحيوي: يتم تعقيم المفاعل الحيوي وإعداده لاستقبال الخلايا والوسط المغذي. يجب أن تكون البيئة داخل المفاعل خالية من أي ملوثات لضمان نمو صحي وآمن للخلايا.
• إدخال الخلايا والوسط المغذي: يتم إدخال الخلايا العضلية إلى المفاعل الحيوي مع الوسط المغذي الذي يحتوي على جميع العناصر الغذائية الضرورية لنمو الخلايا. يمكن تعديل تركيبة الوسط بناءً على متطلبات النمو.
• التحكم في البيئة: يتم التحكم في درجة الحرارة، مستوى الأكسجين، وتركيز العناصر الغذائية داخل المفاعل الحيوي لضمان بيئة مثالية لنمو الخلايا. يتم مراقبة هذه المعايير بانتظام وإجراء التعديلات اللازمة.
• الحصاد: بعد فترة من النمو، يتم حصاد الأنسجة العضلية من المفاعل الحيوي. ويتم تنظيفها ومعالجتها لتصبح جاهزة للاستخدام كمنتج نهائي.

4- العوامل المؤثرة في النمو

يجب أن يحتوي الوسط المغذي على جميع المكونات الضرورية بكميات محددة لضمان توازن غذائي مثالي. يتم تعديل تركيبة الوسط بناءً على نوع الخلايا ومتطلبات النمو الخاصة بها. ومن خلال التحكم الدقيق في هذه العوامل، يمكن إنتاج لحوم اصطناعية بجودة عالية وقوام ونكهة مشابهة للحوم التقليدية، مما يجعلها خياراً بديلاً مستداماً وأخلاقياً لمستقبل الغذاء العالمي:

العوامل الهرمونية : تلعب الهرمونات دوراً كبيراً في تنظيم نمو وتكاثر الخلايا العضلية. من بين الهرمونات والعوامل النمو الأكثر استخداماً في استزراع الخلايا:

عوامل النمو مثل IGF وFGF: إنسولين-شبيه عامل النمو ( Insulin-like Growth Factors =IGF) وعامل نمو الألياف ( =Fibroblast growth factors) هي عوامل رئيسية تُضاف إلى الوسط المغذي لتُستخدم في تحفيز انقسام الخلايا وتكاثرها بشكل فعال.
الهرمونات الجنسية: الهرمونات الجنسية مثل التستوستيرون والإستروجين يمكن أن تُستخدم لتحفيز نمو العضلات ولكن بكميات دقيقة لضمان نمو صحي للخلايا دون أي تأثيرات جانبية ضارة.

العناصر الغذائية الأساسية: نقصد بها البروتينات، والأحماض الأمينية، والفيتامينات، والمعادن التي يجب أن تكون متوفرة بكميات كافية في الوسط المغذي. هذه العناصر الأساسية تدعم النمو والانقسام الصحي للخلايا.
مصادر الطاقة: يجب توفير مصادر طاقة كافية مثل الجلوكوز والأحماض الدهنية لضمان الطاقة اللازمة لنمو الخلايا و تكاثرها.

5- الفوائد المحتملة للحوم الاصطناعية

الأثر البيئي : تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة

يساهم إنتاج اللحوم التقليدية بشكل كبير في انبعاثات الغازات الدفيئة، بما في ذلك الميثان وأكسيد النيتروس، اللذان يعتبران من الغازات القوية المسببة للاحتباس الحراري. بينما يمكن أن يقلل بشكل كبير إنتاج اللحوم الاصطناعية من هذه الانبعاثات بسبب:

1. عدم وجود عمليات الهضم الحيوانية:
   • الحيوانات الماشية مثل الأبقار تطلق كميات كبيرة من الميثان خلال عملية الهضم. في اللحوم الاصطناعية، لا توجد حيوانات تُربى لهذا الغرض، مما يلغي هذا المصدر الكبير للغازات الدفيئة.
2. كفاءة عملية الإنتاج:
   • عملية إنتاج اللحوم الاصطناعية أكثر كفاءة في استخدام الموارد الطبيعية والطاقة، مما يؤدي إلى تقليل إجمالي لانبعاثات الكربون.

استهلاك الموارد : إنتاج اللحوم الاصطناعية يتطلب موارد أقل بكثير مقارنة بإنتاج اللحوم التقليدية:

1. استهلاك أقل للمياه:
   • إنتاج اللحوم التقليدية يحتاج كميات كبيرة من المياه لتربية الحيوانات وري الأراضي الزراعية. في المقابل، اللحوم الاصطناعية تحتاج لكميات أقل بكثير من المياه.
2. استخدام أقل للأراضي:
   • تربية الماشية تتطلب مساحات شاسعة من الأراضي للرعي ولإنتاج العلف. في حين يمكن أن يتم إنتاج اللحوم الاصطناعية في منشآت مدمجة وبمساحات صغيرة، مما يوفر الأراضي لاستخدامات زراعية أخرى أو لإعادة التشجير.

الصحة العامة : تقليل خطر الأمراض المعدية

1. إنتاج في بيئة معقمة:
   • إنتاج اللحوم الاصطناعية يتم في بيئة محكومة ومعقمة، مما يقلل من مخاطر التلوث البكتيري والفيروسات التي قد تنتقل من الحيوانات إلى البشر.
2. عدم الحاجة لاستخدام المضادات الحيوية:
   • في تربية الحيوانات التقليدية، تُستخدم المضادات الحيوية بشكل واسع للوقاية من الأمراض، مما يؤدي إلى مشكلة مقاومة المضادات الحيوية.في حين لا تتطلب اللحوم الاصطناعية استخدام المضادات الحيوية، مما يقلل من هذه المشكلة.

تحسين الأمان الغذائي :

1. تحكم أفضل في المحتوى الغذائي:
   • يمكن التحكم بشكل دقيق في المكونات الغذائية للحوم الاصطناعية، مما يسمح بإنتاج لحوم تحتوي على نسب منخفضة من الدهون المشبعة والكوليسترول، وبالتالي تحسين القيمة الغذائية والأمان الصحي.
2. تقليل المخاطر الكيميائية:
   • اللحوم الاصطناعية يمكن إنتاجها بدون استخدام الهرمونات والمنشطات الكيميائية التي قد تُستخدم في تربية الحيوانات التقليدية، مما يحسن من أمان المنتج النهائي.

6- الدول الرائدة في إنتاج اللحوم الاصطناعية

الدول الرائدة في إنتاج اللحوم الاصطناعية تشمل الولايات المتحدة، هولندا، سنغافورة، و فلسطين المحتلة. هذه الدول تستثمر بشكل كبير في تطوير تقنيات إنتاج اللحوم الاصطناعية ولديها شركات ناشئة ومؤسسات بحثية متقدمة تعمل في هذا المجال. فيما يلي نظرة على هذه الدول:

هولندا : شركة Mosa Meat : هي واحدة من الشركات الرائدة في مجال اللحوم الاصطناعية. أسسها مارك بوست، العالم الذي قدم أول همبرغر مستزرع في العالم سنة 2013. تهدف الشركة إلى إنتاج اللحوم المزروعة بتكلفة يمكن تحملها وبجودة عالية. تعمل Mosa Meat على تحسين تقنيات زراعة الخلايا وتوسيع نطاق الإنتاج لتلبية الطلب المتزايد على اللحوم الاصطناعية و جعلها متاحة تجارياً في الأسواق قريباً. كما قامت Mosa Meat بتكوين شراكات مع مؤسسات بحثية وشركات غذائية لتعزيز البحث والتطوير وتسريع عملية الوصول إلى السوق.

امريكا : شركة Upside Foods : (المعروفة سابقاً باسم Memphis Meats) هي شركة أمريكية تقود جهود إنتاج اللحوم الاصطناعية. تهدف الشركة إلى تغيير كيفية إنتاج اللحوم لجعلها أكثر استدامة وصديقة للبيئة. في نوفمبر 2021، افتتحت Upside Foods أول منشأة تجارية لإنتاج اللحوم المزروعة في كاليفورنيا حيث حصلت على موافقة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لبدء إنتاج وتسويق منتجاتها. هذه المنشأة تمثل خطوة كبيرة نحو الإنتاج التجاري الواسع النطاق للحوم المزروعة. كما تعمل على تطوير مجموعة متنوعة من المنتجات بما في ذلك الدجاج ولحم البقر والمأكولات البحرية. كما تستثمر Upside Foods بشكل كبير في البحث والتطوير لتحسين تقنيات الزراعة وجعل عملية الإنتاج أكثر فعالية من حيث التكلفة والموارد.

سنغافورة : شركة Eat Just. تعد سنغافورة أول دولة في العالم توافق على بيع اللحوم الاصطناعية للاستهلاك البشري. في ديسمبر 2020، حصلت شركة Eat Just على موافقة لتسويق منتجاتها من الدجاج الاصطناعي.

فلسطين المحتلة : Future Meat Technologies، Aleph Farms. تستثمر فلسطين المحتلة بشكل كبير في هذا المجال وتُعد من الدول الرائدة في تطوير تقنيات مبتكرة لإنتاج اللحوم الاصطناعية. Future Meat Technologies بدأت في تشغيل أول خط إنتاج في العالم في 2021.

حتى الآن، الكميات المنتجة من اللحوم الاصطناعية في هذه الدول لا تزال صغيرة بالمقارنة مع الإنتاج التقليدي للحوم. الشركات تركز على تحسين تقنيات الإنتاج، خفض التكاليف، وزيادة كفاءة العملية قبل التوسع في الإنتاج التجاري الكبير. من المتوقع أن تشهد السنوات القادمة زيادة ملحوظة في الإنتاج مع تطور التقنيات وزيادة الاستثمارات في هذا المجال.

7- التحديات والانتقادات

7-1 التكلفة والبنية التحتية : إنتاج اللحوم الاصطناعية لا يزال يواجه تحديات كبيرة فيما يتعلق بالتكاليف:

البحث والتطوير:

• تكلفة البحث والتطوير في مجال زراعة الخلايا الحيوانية مرتفعة جداً. يشمل ذلك الاستثمار في التكنولوجيا، التجارب المخبرية، والتطوير المستمر لتحسين كفاءة الإنتاج.

الإنتاج على نطاق واسع:

• تحويل التكنولوجيا من نطاق البحث إلى نطاق الإنتاج التجاري يتطلب استثمارات ضخمة في المعدات، والمفاعلات الحيوية، والمواد اللازمة. هذه التكاليف تجعل اللحوم الاصطناعية أعلى سعراً مقارنة باللحوم التقليدية.
  

متطلبات البنية التحتية : إنتاج اللحوم الاصطناعية يتطلب بنية تحتية متخصصة ومكلفة:

• المفاعلات الحيوية: يتطلب إنشاء وتشغيل المفاعلات الحيوية لتكاثر الخلايا العضلية استثمارات كبيرة في المعدات والتكنولوجيا. تحتاج هذه المفاعلات إلى بيئة معقمة وتحكم دقيق في الظروف البيئية مثل درجة الحرارة ومستوى الأكسجين.

المرافق المعقمة:

• تحتاج منشآت إنتاج اللحوم الاصطناعية إلى أن تكون معقمة بشكل كامل لتجنب التلوث. يتطلب ذلك استخدام مواد خاصة، وإجراءات صارمة للنظافة، وتكنولوجيا متقدمة لمراقبة الجودة.
  
  7-2 التحديات الصحية المحتملة

• التأكد من السلامة الغذائية: رغم أن اللحوم الاصطناعية تُنتج في بيئة معقمة، يجب التأكد من سلامتها الغذائية ومن عدم وجود مخاطر صحية محتملة على المستهلكين. يتطلب ذلك اختبارات مكثفة وتحليلات لضمان عدم وجود ملوثات أو مخاطر بيولوجية.
  البحث في الآثار الطويلة الأمد: تأثير استهلاك اللحوم الاصطناعية على المدى الطويل لا يزال غير معروف تماماً. هناك حاجة لمزيد من الأبحاث لدراسة الآثار الصحية المحتملة لهذه المنتجات على مدى السنوات والعقود.
  استخدام الهرمونات والمواد الكيميائية
• استخدام الهرمونات وعوامل النمو: قد تُستخدم الهرمونات وعوامل النمو لتحفيز نمو الخلايا في اللحوم الاصطناعية. وهذه الهرمونات محظورة في أوروبا منذ عام 1981، لذا يجب أن تكون تركيزاتها منخفضة في اللحوم المستزرعة. وبالرغم من أن الكميات المستخدمة تكون دقيقة ومراقبة، إلا أن هناك مخاوف بشأن تأثيراتها الصحية المحتملة.
• استخدام المواد الكيميائية والمضافات: في بعض الحالات، قد تُضاف مواد كيميائية للحفاظ على جودة ونكهة اللحوم الاصطناعية. يجب دراسة تأثير هذه المواد بشكل دقيق للتأكد من أنها لا تسبب أي ضرر صحي.
  

7-3 القبول الاجتماعي : تقبل المستهلكين للحوم الاصطناعية

• المخاوف والتصورات: بعض المستهلكين قد يكون لديهم تحفظات أو مخاوف بشأن تناول لحوم منتجة في المختبر. يتطلب التغلب على هذه المخاوف توفير معلومات شفافة ودقيقة حول سلامة وجودة هذه المنتجات.
  التجارب الحسية: يمكن أن تكون تجربة المستهلك للحوم الاصطناعية مختلفة عن اللحوم التقليدية من حيث الطعم، والقوام، والمظهر. لذا يجب تحسين هذه الخصائص لضمان تقبل أوسع من قبل المستهلكين.
• العادات الغذائية والتقاليد: تختلف العادات الغذائية والتقاليد بين المجتمعات، وقد تكون بعض الثقافات أكثر ترددًا في تبني اللحوم الاصطناعية. يتطلب إدخال هذا النوع من المنتجات تغييرًا في العادات والتقاليد الغذائية المتأصلة.
  الدعم والتوعية: يحتاج إدخال اللحوم الاصطناعية إلى دعم وتوعية من قبل الجهات المعنية، بما في ذلك الحكومات، والمؤسسات الصحية، ومنظمات المجتمع المدني. يجب أن يتم تثقيف و توعية الجمهور حول الفوائد الصحية والبيئية لهذه المنتجات.

8- التنظيم والتشريعات

8-1 الأطر التنظيمية الحالية

1. الموافقة على سلامة المنتجات:
   • في الوقت الحالي، بدأت بعض الهيئات التنظيمية مثل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) ووزارة الزراعة الأمريكية (USDA) في وضع الأطر التنظيمية لضمان سلامة وجودة اللحوم الاصطناعية قبل طرحها في الأسواق. تشمل هذه الأطر إجراءات صارمة للتحقق من سلامة المواد المستخدمة وضمان عدم وجود ملوثات.
2. التوسيم والإعلام:
   • من المهم أن تتضمن الأطر التنظيمية أيضًا متطلبات واضحة للتوسيم، بحيث يعرف المستهلكون تمامًا ما يشترونه. يجب أن توضح الملصقات أن المنتج هو لحوم اصطناعية وتشير إلى تفاصيل الإنتاج والمكونات.

8-2 القوانين المحتملة في المستقبل

1. تشريعات بيئية:
   • من المحتمل أن تضع الحكومات قوانين تشجع على إنتاج اللحوم الاصطناعية كمحاولة لتقليل الأثر البيئي لإنتاج اللحوم التقليدية. قد تشمل هذه القوانين حوافز ضريبية للشركات التي تستثمر في هذا المجال ودعمًا ماليًا للأبحاث والتطوير.
2. توسيع نطاق التنظيمات الصحية:
   • مع زيادة إنتاج واستهلاك اللحوم الاصطناعية، ستحتاج الجهات التنظيمية إلى تطوير قوانين جديدة لضمان الأمان الغذائي. يمكن أن تشمل هذه القوانين متطلبات إضافية للاختبارات والفحوصات الدورية للتحقق من سلامة المنتجات على المدى الطويل.
3. التعاون الدولي:
   • نظرًا للطبيعة العالمية لتجارة الأغذية، من المتوقع أن يكون هناك تعاون دولي متزايد لوضع معايير موحدة لإنتاج وتوزيع اللحوم الاصطناعية. يمكن أن يساعد هذا التعاون في تسهيل التجارة الدولية وضمان أن المنتجات تلبي معايير الجودة والسلامة العالمية.

خلاصة : يبدو المستقبل المحتمل للحوم الاصطناعية واعدًا، مع توقعات بنمو كبير في السوق وتحسينات مستمرة في التكنولوجيا والإنتاج. ومع ذلك، سيعتمد هذا المستقبل بشكل كبير على تطوير الأطر التنظيمية والتشريعات التي تضمن سلامة وجودة المنتجات، بالإضافة إلى قبول المستهلكين لهذه التقنية الجديدة. من خلال التوازن بين الابتكار والتنظيم، يمكن أن تصبح اللحوم الاصطناعية جزءًا مهمًا من النظام الغذائي المستدام في المستقبل.

د. الحسن اشباني مدير البحث سابقا بالمعهد الوطني للبحث الزراعي المغرب و صحفي مهني علمي

مقالات الكاتب ذات الصلة :

الخلايا الجذعية و مستقبل الانسانية

استخدام التعديل الوراثي لإنتاج بشر بخصائص جديدة؟ الجزء الاول – dr-achbani.com

استخدام التعديل الوراثي لإنتاج بشر بخصائص جديدة؟ الجزء الثاني : نمادج (dr-achbani.com)

الكائنات المعدلة وراثيًا لا مفر منها من اجل الامن الغدائي العالمي؟ (dr-achbani.com)