חלב מתורבת

חלב מתורבת הוא תחליף בר-קיימא לחלב טבעי, הדומה בהרכבו, אך אינו מופק מיונקים כגון פרות או עזים. בשונה מתחליפי חלב מן הצומח, בהם חסרים חלבוני חלב ורכיבים נוספים בעלי חשיבות תזונתית וקולינרית, אחת המטרות בתחליף מסוג זה היא לשמר את ההרכב התזונתי של החלב הטבעי, תוך שליטה יותר מדויקת בהרכב. בדומה לתחליפים מן הצומח, לתחליפים אלו יש יתרונות סביבתיים משמעותיים, ובנוסף חלקם הגדול יכול לשמש כתחליף לחלב טבעי עבור טבעונים הנמנעים משתיית חלב מסיבות אידאולוגיות. ניתן להשתמש בחלב מסוג זה כדי לייצר מוצרי חלב נוספים, הדומים לאלו שמיוצרים מחלב רגיל. כבר היום קיימות מספר חברות בשוק אשר משווקות מוצרי חלב המיוצרים באופן הזה. מאז סוף תקופת האבן, האנושות השתמשה בתסיסה לייצור מזון ושתייה – זה עדיין התהליך הבסיסי בו אנו משתמשים כיום בהכנת בירה, יין ויוגורטים. תסיסה מדויקת הולכת צעד אחד קדימה – זהו תהליך יעיל ביותר שבו משתמשים במיקרואורגניזמים לייצור חלבונים וביומולקולות אחרות. תסיסה מדויקת פועלת על ידי קידוד רצפי DNA של חלבון חלב, אשר הועתקו ממסד נתונים דיגיטלי למיקרואורגניזמים, כגון שמרים או פטריות. לאחר מכן מתסיסים אותם עם חומרים מזינים וסוכרים במיכלי תסיסה. במהלך תהליך זה, חיידקים ייחודיים אלו מייצרים חלבונים זהים לאלה אשר מצויים בחלב קונבנציונלי המיוצר על ידי בעלי חיים. לבסוף, החלבונים עוברים סינון לבידוד חלבוני חלב טהור, כך שיהיה ניתן להשתמש בו ליצירת מוצרי חלב שהם נטולי מוצרים מהחי. ישנן שיטות נוספות לייצור חלב מתורבת אשר מבוססות על תהליכים של הנדסה גנטית. אחת השיטות מתבססת על תרבית של תאי חלב – תאי עטין (אשר מפיקים את החלב) נאספים ומורבים במעבדה. בדרך זו יוצרים במעבדה רקמה פעילה המסוגלת להפיק חלב בדיוק כפי שהוא מיוצר בבלוטות החלב שבעטין החיה, ללא צורך בגידול חיית המשק. לאחר תהליך זיקוק, מתקבל חלב ראוי למאכל אשר דומה מאוד לחלב טבעי. תהליך זה נבדל משיטת ההתססה, שבה מיוצרים חלבוני החלב בלבד, ורק לאחר מכן נוספים לשאר חומרי החלב המיוצרים בתהליכים נפרדים. ישנן מספר חברות המשתמשות בשיטה זו, למשל חברת וילק הישראלית, וחברות נוספות המשתמשות בשיטה דומה להפקת חלב אם מלאכותי. שיטה חלוצית נוספת מתבססת על הנדסה גנטית של צמחים – קיימות כיום מספר שיטות ביוטכנולוגיות המאפשרות להטמיע בתאי צמח גנים שגורמים לצמח לייצר את חלבוני החלב הרצויים, לדוגמה קזאין. לתעשיית החלב יש השלכות הרסניות על איכות הסביבה. נכון ל-2022, מוחזקות בעולם כ-270 מיליון פרות לצורכי תעשיית החלב, וזה גורם לפליטת גזי חממה באחוזים לא מבוטלים, העולים עם עליית הצריכה. תעשיית החלב דורשת קרקעות רבות למען גידול בעלי החיים, ואף שטחים רבים יותר לצורך גידול המזון להאכלתם של בעלי החיים; למעשה כשני שלישים מהשטחים החקלאיים בעולם משמשים לגידול ותמיכה בחיות משק – לרבות פרות ועזים חולבות. גידול מזון בעלי החיים דורש כמות רבה של מים – לדוגמה, במערב ארצות הברית, כ-32% מאספקת המים המתוקים משמשת לגידול מזון לחיות המשק. בגידולים הללו משתמשים גם בכמויות רבות של חומרי ריסוס ודשן, שגורמים לחלק ניכר מזיהום המים והאוויר בעולם. הערכות מוקדמות משערות כי ייצור חלבוני החלב בהתססה ידרוש פי עשרה פחות מים, פי מאה פחות קרקעות, פי חמישה פחות אנרגיה ופי 25 פחות גידול של יבולים, מאשר הפקה של כמות שווה מחיות. אחת הסיבות העיקריות להימנעות אידאולוגית משתיית חלב מקושרת לתנאי המחיה של פרות החלב. בחלק ניכר מתעשיית החלב, פרות החלב מוחזקות בצפיפות גבוהה ובמחזור בלתי פוסק של הריונות, האכלות וחליבות. על מנת להפיק את החלב, הפרה צריכה להמליט. לשם כך, הפרות מופרות פעמים רבות במהלך חייהן, והעגל הנולד נלקח ממנה זמן קצר לאחר הלידה. תנאים אלו מקצרים את אורך חייהן של הפרות באופן דרמטי, ופוגעים ברווחתן באופן כללי. בעת מעבר השוק לחלב המתורבת, נטול בעלי חיים, פגיעות אלה יצטמצמו בעשרות אחוזים עד כמעט לחלוטין. חלב מתורבת אינו תחליף החלב היחידי שמצמצם את החסרונות הנלווים לתעשיית החלב – תחליפי חלב מבוססי חלבונים צמחיים נצרכים בתרבויות מסוימות כבר מאות שנים. ניתן למצוא תחליפים העשויים מחלבוני סויה (חלב סויה), שקדים, שיבולת שועל ועוד – משקאות אלו משמשים כתחליף לחלב עבור אלו שנמנעים מחלב רגיל מסיבות אידאולוגיות או בריאותיות. לעומת זאת, אלו אינם נטולי חסרונות – טעמם שונה מטעמו של החלב הרגיל, ולרובם אין את היכולת להתגבן לצורך הכנת גבינות; זאת בעיקר בגלל החוסר בחלבוני חלב כגון קזאין וחלבון מי גבינה. לעומת זאת, חלב מתורבת מכיל את אותם חלבוני חלב, ולכן עונה על הבעיות הללו. גבינה הינה מצרך מאוד פופולרי – בארצות הברית, אדם צורך בממוצע כ-18 קילו גבינה. האהדה לגבינה קשורה למנעד הרחב של הטעמים והמרקמים הנלווים לה, בנוסף לכך שהיא מקור טוב לחלבונים. לעומת זאת, תחליפי גבינה צמחיים אינם זוכים לאותה אהדה, כיוון-שאלו לא עומדים בציפיות הצרכן מבחינת טעם, מרקם, תגובה לבישול ועושר בחלבונים. תחליפים צמחיים לא מצליחים לשכפל את אפקט ההתכה של גבינות פופולריות כגון מוצרלה וצ'דר. לעומת זאת, מתחליפי חלב הכוללים חלבוני חלב שנוצרו בתהליכי פרמנטציה או הנדסה גנטית, ניתן לייצר גבינות שעונות על הבעיות הללו. חלקים גדולים מכדור הארץ אינם מתאימים לגידול בעלי חיים. לעומת זאת, ייצור החלב המתורבת יכול להתבצע במפעלים שנפרסים על שטח קטן יחסית וניתן לווסת בהם את הטמפרטורה בקלות. בנוסף, תעשיית החלב המתורבת דורשת כמות פחותה של משאבים חקלאיים, לכן ניתן לשנע אותה לשטחים רבים בקלות. למעשה בכל מקום בו קיימים מים ומקורות אנרגיה נקיים ניתן לייצר את החלב המתורבת. במוצרי החלב קיימים הרבה רכיבי תזונה חיוניים, אך קיימים גם מספר רכיבים שהינם פחות חיוניים ולעיתים אינם רצויים כלל, כגון כולסטרול, שומנים רווים ולקטוז. נוספים גם תוצרי לוואי לא טבעיים עקב התיעוש של החלב, כגון הורמונים ואנטיביוטיקות. בשיטות החדשניות להפקת חלב מתורבת ניתן לייצר חלב ללא רכיבים אלו כלל, או לפחות להפחית את כמותם ביחס לחלב מן החי. מעבר לכך, ניתן להגדיל את הכמות של הרכיבים המועילים בחלב, כמו ייצור חלב עם אחוז גבוה יותר של חלבון. מנקודת מבט אלרגנית, חלבון החלב הוא אחד האלרגנים המובילים למזון. לאחר קבלת מידע מלא, הצרכנים יכולים לבחור מבין מנעד רחב יותר של אפשרויות, על סמך הצרכים האישיים וההעדפות התזונתיות שלהם. תעשיית החלב היא חלק משמעותי מהכלכלה העולמית, וגורפת קרוב לטריליון דולרים בשנה. הצריכה העולמית של מוצרי חלב (לרבות תוצרים כגון גבינה ויוגורט) ממשיכה לגדול, בעיקר עקב גידול האוכלוסייה העולמית ועקב גידול הביקוש בתזונה המערבית. הייצור השופע של החלב הופך אותו למוצר מאוד זול וזמין, בעיקר במדינות מערביות. אחד האתגרים הגדולים בתחום החלב המתורבת הוא להוריד משמעותית את עלות הייצור של חלבוני החלב, כדי שיהיה אפשר למכור את המוצרים שיופקו מהם במחיר שאינו עולה על זה של מוצרי החלב מהחי. לשם כך נחוצים מפעלים שיוכלו להפיק חלבוני חלב בכמויות מסחריות. מחקר שנערך בשנת 2021 וכלל כ-42 משתתפים מארצות הברית, בריטניה, גרמניה וסינגפור, בדק מהו היחס כלפי חלב מתורבת אשר מיוצר בעזרת תסיסה מדויקת או ביולוגיה סינתטית. תוצאות המחקר הראו כי יש כמות משמעותית של אנשים אשר מעט חשדנים כלפי מוצרי חלב אלו. המעט שנותרו הם אנשים אשר מתנגדים בתוקף לרעיון של חלב מתורבת או שתמכו בהתלהבות ברעיון. עבור המשתתפים שתמכו ברעיון של חלב מתורבת, הסיבה המרכזית לכך הייתה הדאגה לשלום בעלי חיים; עבור אלו שהתנגדו לרעיון, הטענה המרכזית הייתה שזהו תהליך לא טבעי, ויכול לגרום לנזק בריאותי לצרכנים. מהמחקר נובע ששיפור הטעם הוא הגורם המרכזי שיכול להוביל להעדפה של מוצרים מחלב מתורבת מאשר סוגי החלב האחרים (מן החי או מבסיס צמחים). אולם, מחקר נוסף שנערך בשנת 2021 וכלל 5,054 משתתפים מארצות הברית, בריטניה, גרמניה, הודו וברזיל, הראה קבלה רחבה יותר. המחקר בדק מהו היחס כלפי מוצרי חלב אשר מיוצרים מתסיסה מדויקת; תוצאותיו הראו כי כמות ניכרת של משתתפים (כ-78.8%) הסכימו לנסות מוצרים אשר מכילים חלב הנוצר מתסיסה מדויקת וכ-70.5% היו גם קונים מוצרים אלו. כשנשאלו האם הם צפויים לרכוש באופן קבוע, בממוצע 49.8% מהמשיבים מכל מדינה ציינו שהם כנראה או בהחלט היו עושים זאת. הדרישה למוצרים אלו קיימת בעיקר בקרב אנשים שמוצרי גבינה אינם חלק משמעותי, אם בכלל, מהרגלי האכילה שלהם. בנוסף לכך לרוב צעירים עד גיל 40 מעוניינים במוצרים אלו. בשנת 2023 הודיעה חברת רימילק (Remilk) הישראלית שהיא קיבלה אישור ממשרד הבריאות הישראלי לשווק חלבון חלב אשר מיוצר בתרבית תאים במעבדה, בנוסף לאישור לשווק את מוצריה בסינגפור ובארצות הברית. זהו האישור הראשון שניתן בישראל לחלבון מיוצר בתרבית תאים. חברה ישראלית בשם אימג'נדיירי (Imagindairy), אשר מייצרת חלבון חלב בעזרת תסיסה מדויקת, קיבלה אישור לשווק את מוצריה בארצות הברית. חברת וילק (Wilk) הישראלית עוסקת בייצור רכיבי חלב, כגון שומן חלב, באמצעות תרבית של תאי אפיטל אימורטליים. מזון מהונדס גנטית Perfect Day Remilk NewMoo WILK David Bucca, Irina Gerry, Chapter 30 – The Future of Sustainable Dairy, Academic Press, 2024-01-01, עמ' 617–627, ISBN 978-0-323-91652-3 M.B. Nielsen, A.S. Meyer, J. Arnau, The Next Food Revolution Is Here: Recombinant Microbial Production of Milk and Egg Proteins by Precision Fermentation, Annual Review of Food Science and Technology 15, 2024-06-28, עמ' 173–187 doi: 10.1146/annurev-food-072023-034256 שגב נוה טסה, חלב נטול חלב, במדור "מדע במבט-על" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 2 ביוני 2022 Dr A. Shaji George, The Promises and Challenges of Cell-Based Dairy: Assessing the Viability of Lab-Grown Milk as a Sustainable Alternative, Partners Universal International Research Journal (PUIRJ) ISSN 2583-5602 02, 2023-09-23, עמ' 218–233 doi: 10.5281/zenodo.8372867 Bob Holmes, Getting lab-grown meat — and milk — to the table, 2022-12-22 doi: 10.1146/knowable-122122-2 World Wildlife Fund Inc., Dairy Industry, World Wildlife Garrett M. Broad, Oscar Zollman Thomas, Courtney Dillard, Daniel Bowman, Brice Le Roy, Framing the futures of animal-free dairy: Using focus groups to explore early-adopter perceptions of the precision fermentation process, Frontiers in Nutrition 9, 2022-10-03, עמ' 997632 doi: 10.3389/fnut.2022.997632 Oscar Zollman Thomas, Christopher Bryant, Don't Have a Cow, Man: Consumer Acceptance of Animal-Free Dairy Products in Five Countries, Frontiers in Sustainable Food Systems 5, 2021-06-24 doi: 10.3389/fsufs.2021.678491 גלי וינרב, ‏אישור ראשון לשיווק חלב מתרבית תאים. האם הוא יעורר את התחום?, באתר גלובס, 27 באפריל 2023 מיטל וייזברג, ‏חברת חלבוני החלב הישראלית שהפכה לשלישית בעולם שמקבלת אישור FDA, באתר גלובס, 4 בינואר 2024 יורם גביזון, וילק התקדמה צעד משמעותי בתהליך של ייצור רכיבי שומן מתורבת, באתר TheMarker‏, 17 באוקטובר 2023