Amerikansk forsker: Melk fra laboratorier kan være veien til et stort gjennombrudd

Han har forsket på meieri­produkter, fulgt utviklingen av vegetariske melke-alternativer og smakt prøver av «fløteis» fra oppstartsbedriften Perfect Day i USA, basert på genmodifiserte gjærceller i stedet for melk.

Den amerikanske matvareforskeren fra Cornell University hadde likevel aldri hørt om et prosjekt som kaster seg ut i tingene slik som Stig Purup og en gruppe andre forskere har satt seg fore å gjøre i Danmark.

Ved å ta ut melkekjertelceller fra jurene til melkekyr og dyrke dem i laboratorier, vil forskere fra Aarhus Universitet prøve å ta de første skrittene mot å produsere en tro kopi av den animalske melken, som det ifølge FN blir produsert nesten 800 millioner tonn av på verdensbasis hvert år.

– Jeg har ikke hørt om andre lignende prosjekter i verden hvor man har prøvd å utvinne melk fra melkekjertelceller. Det er en stor utfordring som forskerne står overfor. Men det kan også ligge et stort gjennombrudd og vente der framme, sier Sam Alcaine.

Melk er vanskeligere enn kjøtt

Den globale produksjonen av kjøtt og melk er mer enn fordoblet i løpet av de siste 50 årene, og tidligere forskning har pekt på at storfe og andre dyr til matvareproduksjon står for omkring 15 prosent av de samlede CO₂-utslippene i verden.

Det har fått spesielt flere private oppstartsbedrifter til å spekulere rundt hvordan de populære matvarene kan produseres uten de negative konsekvensene for klimaet.

I USA eksperimenterer bedriften Memphis Meats med å produsere oksekjøtt fra dyrkede muskelceller, mens bedriften Finless Fish fra Boston prøver seg på å utvikle alt godt fra havet med celler fra fisk. Lignende prosjekter er i gang også i Europa og Asia.

På området for melk og meieriprodukter har fokuset fram til nå vært på å produsere plantebaserte alternativer til de klassiske melkeproduktene, og her er en av pionerene bedriften Perfect Day fra Silicon Valley.

I fjor sommer demonstrerte oppstartsbedriften prøver av «fløteis», hvor proteinene kom fra genmodifiserte gjærceller i stedet for fra storfe, og nylig sikret de seg investeringer som nærmer seg milliardklassen. Det er fremdeles et stykke igjen før denne typen produkter er i mål, mener Sam Alcaine.

– Jeg smakte på isen som Perfect Day har lagd, og de jobber fremdeles med å knekke koden for å gjøre den kremaktig og fet på den riktige måten. Det målet har de enda ikke nådd, sier han.

Innviklet prosess å etterligne

Ved å bruke animalske melkekjertelceller i stedet for gjærceller håper de danske forskerne å kunne skape et produkt som i både smak og innhold er mer lik kumelken. Ifølge Sam Alcaine er det en helt bestemt årsak til at forskning innen laboratorieskapt kumelk fremdeles ikke er mer utbredt: Det er mye mer komplisert å lage kumelk enn det er å lage kjøtt.

– Melkeproduksjonen til kuer er en veldig vanskelig og innviklet prosess å etterligne. Det kan være store utfordringer med å få cellene til å vokse riktig og overhodet få dem til å skille ut melk. Og hvis alt dette lykkes, må man sikre at den produserte melken har den riktige smaken og sammensetningen av fett, protein, laktose og mineraler, sier Sam Alcaine.

På Aarhus Universitet erkjenner Stig Purup at han og de andre forskerne står overfor en stor oppgave med å dyrke cellene og utvinne melken. Han poengterer at det fremdeles er en masse grunnleggende fysiologiske forhold og kunnskap om de biologiske stoffene i melken som man bare har en svært begrenset kunnskap om:

– Jeg er veldig overrasket over hvor lite oppmerksomhet dette området har fått. Vi vet mer om tomater, kaffe og vin enn om den melken som vi drikker så mye av.

Utfordringer i fleng

Selv om den laboratorieskapte kumelken hittil har vært et uutforsket område, mener Sam Alcaine at de danske forskerne vil kunne forvente å møte de samme hindringene som man har opplevd og fremdeles står overfor med laboratoriedyrket kjøtt.

– På området for kjøtt er det fremdeles uklart når det vil lykkes å skape et kommersielt gjennombrudd som fungerer, selv om det er investert store beløp. Det er blant annet dyrt å dyrke cellene til matvarene i et laboratorium, og dette vil også gjelde for meieriprodukter, sier Sam Alcaine.

De høye produksjonskostnadene viste seg blant annet da den nederlandske bedriften Mosa Meats i 2013 serverte det første laboratoriedyrkede kjøttet noensinne. Her lå prisen på omkring to millioner danske kroner for en burgerbiff – etter at den hadde vært underveis i laboratoriet i to år.

Det er spesielt den høye prisen på det serumet som cellene skal gro i, som er med på å gi laboratoriedyrkede matvarer en svekket konkurranse­evne. I tillegg gir serum, som ofte stammer fra kalveblod, en annen hindring i melkeproduksjonen.

– Vi har den utfordringen at sluttproduktet vårt i form av melk fra cellene kan bli blandet sammen med det serumet som cellene ligger i for å vokse. Men vi skal jo ikke ha blod med i drikken, så det innebærer at vi må undersøke om vi kan dyrke cellene på en alternativ måte, sier Stig Purup.

Tror de kan få ned prisene

Hvordan priser og produksjonstider kommer til å se ut for den laboratorieskapte melken har den danske forskergruppen fra Foulum fremdeles ikke noe anslag over. Men dette er et spørsmål som forskningsgruppen vil forsøke å gjøre beregninger på underveis i prosjektet.

Ifølge Sam Alcaine er det nødvendig å finne et effektivt og billig produksjonssystem hvis eventyret med laboratoriedyrket kumelk skal bli til noe mer enn et forskningsprosjekt.

Den amerikanske matvareforskeren er likevel optimistisk i forhold til at det godt kan la seg gjøre å senke prisen i takt med at de teknologiske mulighetene blir utforsket og optimert, selv om det kan ta mange år.

Den samme optimismen ser man også hos nederlandske Mosa Meat, som ifølge bedriftens egne rapporter blir i stand til å servere en laboratoriebiff til en mer spiselig pris når den etter planen skal lanseres i storproduksjon i 2021. Innen den tiden forventer de at prisen kan komme seg ned fra millionklassen til drøyt 90 norske kroner.

De første skrittene

Selv om ambisjonene er høye og potensialet er stort på langt sikt, er det ifølge Stig Purup begrenset hvor langt prosjektet kan nå med en varighet på to et halvt år. Derfor håper han på at resultatene fra prosjektet kan åpne for fremtidige prosjekter.

Heller ikke Sam Alcaine mener at det ligger en melkerevolusjon rett rundt hjørnet, og ifølge ham kan det ta 20 år før det kommer et skikkelig gjennombrudd. Og når det kommer, trenger ikke duellen om fremtidens melk mellom kyr og forskere å ende i en matvare-knockout.

– Jeg tror, at det vil være plass til denne typen mat i fremtidens matvarelandskap, og spesielt den voksende befolkningen og klimadagsordenen skaper et behov for at flere ulike matvareteknologier supplerer hverandre, sier han.