Ryba z soli i żelatyny. Filet, który nigdy nie pływał

Sól, która buduje rybę

Zimą sypiemy sól na chodnik, żeby lód zniknął. W laboratorium w Qingdao sól działa dokładnie odwrotnie: sprawia, że kryształki lodu rosną — i to w ściśle zaplanowany sposób. Xuan Zhou, doktorantka Uniwersytetu Oceanicznego w Chinach, obserwuje pod mikroskopem porowatą kulkę wielkości ziarnka mąki. W środku są setki mikroskopijnych jaskiń. To one rozstrzygną, czy mięso z laboratorium kiedykolwiek trafi na talerze miliardów ludzi.

Kulka to EPM — jadalna, porowata mikrocząsteczka. Zrobiona nie z plastiku ani z syntetycznych materiałów medycznych, tylko z żelatyny rybnej, czyli ze skóry, łusek i ości, które normalnie trafiają na śmietnik. W jej porach rosną komórki mięśniowe i tłuszczowe wielkiego kulbika żółtego — ryby, która w Chinach kosztuje fortunę i jest łowiona na skraju wyniszczenia. Po szesnastu dniach z jednej kolby komórek powstają dwa i pół miliarda. Z nich drukuje się filet.

To nie jest kolejny eksperyment z „mięsem z probówki". To odpowiedź na pytanie, które od dekady blokuje całą branżę.

Miliardy komórek, których nie ma gdzie trzymać

Świat zjada rocznie setki milionów ton mięsa i ryb. Białko zwierzęce stanowi ponad 18 procent globalnego spożycia białka, a popyt rośnie szybciej, niż nadąża za nim hodowla. Akwakultura, która miała odciążyć oceany, sama jest źródłem zanieczyszczeń, emisji i problemów dobrostanowych. Stąd pomysł na mięso komórkowe: hodować komórki mięśniowe i tłuszczowe w bioreaktorze, bez zabijania zwierząt.

Pierwszy burger z hodowli komórkowej powstał w 2013 roku w Maastricht. Kosztował ponad ćwierć miliona euro. Od tamtej pory cena spadła o dwa rzędy wielkości, Singapur dopuścił do sprzedaży kurczaka z hodowli komórkowej w 2020 roku, USA poszły w jego ślady w 2023, a Izrael zatwierdził wołowinę z hodowli komórkowej na początku 2024. Ale jedno się nie zmieniło.

Wyścig o filet z bioreaktora toczy się od Singapuru po Dolinę Krzemową. BlueNalu hoduje komórki tuńczyka błękitnopłetwego — ryby, której kilogram kosztuje tysiące dolarów. Wildtype bierze się za łososia, niemieckie Bluu Seafood za ryby morskie, a singapurskie Shiok Meats za krewetki. Wszyscy uderzyli w ten sam mur: komórki trzeba gdzieś osadzić, tanio i bez trucizny. Kto pierwszy go sforsuje, ten wygrywa rynek, który analitycy wyceniają na dziesiątki miliardów dolarów w ciągu dekady.

Komórki mięśniowe nie rosną w zawiesinie. Są „przyklejone" do podłoża — bez powierzchni, której mogłyby się chwycić, umierają. Żeby wyhodować kilogram mięsa, potrzeba miliardów komórek, a każda z nich musi mieć gdzie usiąść. Przemysłowe mikrocząsteczki, na których hoduje się komórki w medycynie, zawierają substancje toksyczne i nie nadają się do spożycia. Trzeba je potem oddzielać od komórek — drogo, ze stratami.

To jest ściana. Właśnie w nią uderzyli Zhou i jej zespół.

Ich pierwszy pomysł wydawał się oczywisty. Kiedy komórki obrosną jedną porcję mikrocząsteczek, po prostu przenosi się je na świeże — metoda „bead-to-bead", zapożyczona z produkcji szczepionek. Nie zadziałała. Komórki obumierały, żywotność spadała, pod mikroskopem przybywało martwych punktów. Trzeba było się cofnąć.

Ratunkiem okazał się enzym — kolagenaza, która delikatnie odcina komórki od żelatyny. Po trawieniu komórki przeżywają w ponad 80 procentach i dają się równomiernie przenieść do większego naczynia. To był moment przełomu, ale dopiero połowa rozwiązania. Bo nadal zostawał problem: jak sprawić, żeby mikrocząsteczka miała dość powierzchni, by komórki mogły się w niej naprawdę rozkręcić.

Tu do gry wchodzi sól.

Szczypta soli, która rzeźbi gąbkę

Żelatyna plus enzym sieciujący mTG — to przepis na kulkę. Ale zwykła kulka ma pory rzędu ułamków mikrometra. Komórka się do nich nie wciśnie. Zhou odkryła, że wystarczy dosypać soli kuchennej do roztworu przed zamrożeniem, by zmienić architekturę porów.

Mechanizm jest subtelny i fizyczny. Sól osłabia sieć żelatynową — to efekt Hofmeistera, znany chemikom od XIX wieku. Osłabiona sieć puszcza więcej wolnej wody, a wolna woda krystalizuje, tworząc większe kryształy lodu. Kiedy lód potem stopnieje, zostają po nim większe jaskinie. Sól nie tworzy porów bezpośrednio. Sól steruje lodem, a lód rzeźbi gąbkę.

Wystarczy zmienić stężenie soli od zera do pięciu procent, by średnica porów skoczyła z 4,34 do 27,64 mikrometra — ponad sześciokrotnie. Porowatość utrzymuje się powyżej 80 procent. Po namoczeniu kulka pęcznieje osiemnastokrotnie, a pory rozciągają się nawet do 70 mikrometrów. W tej mikroskopijnej gąbce mieści się do 128 komórek mięśniowych lub 118 tłuszczowych na jedną cząsteczkę.

I można to skalować. W jednym cyklu produkcyjnym z 600 gramów żelatyny rybnej uzyskuje się blisko pół kilograma proszku z mikrocząsteczkami — w reaktorze o pojemności stu litrów, czyli nie w szalce laboratoryjnej, lecz w instalacji, którą można powielać.

Liczby są brutalne. Z pięciu milionów komórek mięśniowych — tyle mieści się w jednej standardowej kolbie — po szesnastu dniach uzyskuje się 2,5 miliarda żywych komórek. To wzrost 499-krotny dla mięśni i 461-krotny dla tłuszczu. Z zebranego materiału powstaje 31 gramów mikrotkanki, a każdy gram zawiera ponad 80 milionów komórek. Co więcej, w bioreaktorze komórki dzielą się szybciej niż w klasycznej hodowli płaskiej.

Filet, który nigdy nie pływał

Mikrotkanki mięśniowe i tłuszczowe trafiają do biotuszu — mieszanki z odrobiną białka grochu dla lepkości i z tym samym enzymem mTG dla spójności. Drukarka 3D formuje z nich filet o długości dziesięciu centymetrów. Po ugotowaniu na parze wygląda jak ryba: brązowieje w reakcji Maillarda, wiąże wodę jak prawdziwe mięso, a twardością dorównuje filetom z kulbika.

Różnice są tam, gdzie nikt się ich nie spodziewał. Filet komórkowy zawiera o 69 procent mniej tłuszczu i o 88 procent mniej cholesterolu niż ryba, a przy tym o 8,5 grama więcej białka na każde 100 gramów. Zachowuje omega-3 — w tym DHA na poziomie 5,99 grama na 100 gramów oleju — a zawartość aminokwasów egzogennych jest o 51 procent wyższa niż w oryginale. W filecie jest znacząco mniej DNA, co ma znaczenie dla bezpieczeństwa.

Nie wszystko jest idealne. Filet jest bardziej żółty niż naturalny — to wina białka grochu — i ma więcej sodu, o blisko 193 miligramy na 100 gramów. Żuwalność po ugotowaniu jest nieznacznie niższa. To problemy, które rozwiązuje się dostrajaniem receptury, nie fundamentalne bariery.

Sedno jest gdzie indziej. Ten eksperyment pokazuje, że da się przejść całą drogę — od odpadu rybnego przez jadalne rusztowanie po wydrukowany filet — bez ani jednego toksycznego składnika i bez etapu, w którym trzeba komórki od czegoś oddzielać. Mikrocząsteczka nie jest tymczasowym rusztowaniem, które się wyrzuca. Jest składnikiem końcowego dania.

To zmienia rachunek ekonomiczny całej technologii. W klasycznej hodowli komórek na rusztowaniach medycznych sam etap oddzielania komórek od nośnika potrafi pochłonąć znaczną część kosztów i ubić przy tym część żywych komórek. Tutaj ten krok po prostu znika. Jadalna gąbka, w której wyhodowano komórki, zostaje w filecie i sama staje się częścią tekstury. Mniej kroków, mniej strat, mniej pieniędzy.

A skala, o której mowa, jest namacalna. Jedna kolba komórek, pięć milionów. Szesnaście dni. Dwa i pół miliarda. To nie jest przyrost procentowy — to cztery i pół rzędu wielkości, powtórzone w trzech niezależnych cyklach. Gdyby każdy etap przemysłowy dawał się skalować tak jak ten, mięso komórkowe przestałoby być ciekawostką.

Polska łowi w innym miejscu

Polska jest największym producentem drobiu w Unii Europejskiej — ponad 20 procent unijnej produkcji. Mamy też jedną z największych w UE baz przetwórstwa ryb — łososia wędzonego, śledzia, szprota. Firmy takie jak Morpol (dziś część Mowi) zbudowały na tym potęgę, a Graal i King Oscar są znane w każdym polskim porcie. Gdyby mięso komórkowe miało kiedyś zawitać do Europy Środkowej, to infrastruktura przetwórcza i chłodnicza już tu jest.

Brakuje natomiast nauki, która by to nakarmiła. Hodowla komórek zwierzęcych do celów spożywczych jest w Polsce niszą. Kompetencje są rozproszone: biotechnologia żywności na SGGW w Warszawie, rybactwo i akwakultura na Uniwersytecie Warmińsko-Mazurskim w Olsztynie, technologie żywności na Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym w Szczecinie. Są ludzie, są laboratoria, ale nie ma programu, który połączyłby je w jeden łańcuch: od komórki do filetu. A surowiec jest pod ręką — polska akwakultura produkuje rocznie dziesiątki tysięcy ton pstrąga i karpia, a odpady rybne, z których Zhou robi mikrocząsteczki, zalegają w każdej przetwórni.

Rynek roślinnych zamienników już pokazuje, że Polacy szukają alternatyw — firmy takie jak Bezmięsny Mięsny czy Dobrowolski zbudowały na tym rozpoznawalne marki. Ale między burgerem z grochu a filetem z komórek jest przepaść technologiczna, której nie przeskoczy się bez pieniędzy. NCBR i PARP finansują pojedyncze projekty, zwykle w biomedycynie, nie w rolnictwie komórkowym. Tymczasem to właśnie tutaj Polska mogłaby wejść do gry, zanim zrobią to inni: z gotową bazą surowcową, infrastrukturą i nauką, której brakuje tylko jednego — wspólnego kierunku.

Tymczasem stawka rośnie. Wielki kulbik żółty — bohater tego eksperymentu — jest symbolem problemu: ryba tak cenna, że wyławia się ją szybciej, niż się odradza. Gdyby komórki takiej ryby dało się namnażać w reaktorze, cena przestałaby zależeć od tego, ile ryb zostało w morzu.

Do tego potrzeba jeszcze dwóch rzeczy, których w tej pracy nie ma: pożywki bez surowicy zwierzęcej i bioreaktorów o pojemności tysięcy litrów zamiast czterech. To kolejne ściany. Ale Zhou pokazała, że pierwszą — tę o rusztowaniu — da się sforsować solą kuchenną i odrobiną żelatyny z odpadów.

A czas ucieka. Wielki kulbik żółty, od którego wszystko się zaczęło, nie ma tyle czasu, ile potrzeba na spokojne prace badawcze. Ryby znikają z mórz szybciej, niż nauka jest w stanie zaproponować alternatywę. Kto pierwszy zejdzie z ceną do poziomu ryby z targu, ten nie tylko zarobi — ten odciąży oceany, zanim będzie za późno.

Zimą sól topi lód na chodnikach. W Qingdao sól każe lodowi rosnąć, żeby pewnego dnia filet nie musiał pochodzić z ryby. Obyśmy nie musieli czekać kolejnych trzynastu lat.

Źródła

• Zhou X., Zheng H., Wu Y., Yin H., Mao X., Li N., Guo H., Chang Y., Jiang X., Ai Q., Xue C. — „Scalable production of muscle and adipose cell-laden microtissues using edible macroporous microcarriers for 3D printing of cultured fish fillets", Nature Communications 16:1740 (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57015-1
• Ben-Arye T. et al. — „Textured soy protein scaffolds enable the generation of three-dimensional bovine skeletal muscle tissue for cell-based meat", Nature Food 1, 210–220 (2020). DOI: 10.1038/s43016-020-0046-6