בשר מתורבת

ממוזער|המבורגר מתורבת ראשון (2013)
בשר מתורבת הוא מזון מסוג חדש המבוסס על תאים שגדלו בתרבית במקום בגופם של בעלי חיים. ניתן לגדל מוצרי בשר מתורבת מתאים שמקורם בבקר, עוף, דגים או כל בעל חיים אחר. בשר מתורבת שונה מתחליף בשר. זה האחרון הוא מוצר צמחי המכיל רק חלבון מן הצומח כגון סויה או חיטה.

סינגפור הייתה המדינה הראשונה שאישרה לשווק עוף מתורבת בשנת 2020, ומאז הצטרפה אליה ארצות הברית, כאשר אישרה לחברות  ו- לשווק את מוצרי העוף המתורבת שלהן. בינואר 2024 הפכה ישראל למדינה הראשונה שמעניקה אישור רגולטורי לבקר מתורבת.

קטגוריית הבשר המתורבת נמצאת עדיין בראשית דרכה, אך מספר חברות ישראליות כבר נחשבות למובילות עולמיות בתחום, בהן פיוצ'ר מיט,  ו.

ב-2022 רשות החדשנות אישרה את הקמתו של מאגד הבשר המתורבת בישראל, שעם הקמתו נהיה אחד הגדולים בעולם. בשיתוף המגזר העסקי והאקדמיה, יושקעו כ-66 מיליון שקלים על פני שלוש שנים, מחציתם על ידי הממשלה. המאגד פועל במטרה לפתח שיטות ייצור חדשניות שיתאימו לייצור בקנה מידה תעשייתי ויעיל, על מנת להקנות יתרון יחסי לתעשייה הישראלית בשווקים בינלאומיים. הוא מורכב מ-14 חברות ומ-10 מעבדות אקדמיות.

 היסטוריה 
בנובמבר 1912, אלכסיס קארל (Alexis Carrel), מנתח וביולוג צרפתי, פיתח שיטה לשימור רקמות מחוץ לגופם של אורגניזמים. בשיטה זו הוא שימר חתיכה מרקמת לב של אפרוח בצלחת פטרי. החל משנת 1912 ועד שנת 1946,במשך 34 שנים, הרקמה שרדה במכון רוקפלר בעיר ניו-יורק. תרביות תאי הלב של האפרוח לא זו בלבד שנותרו בחיים, אלא אף המשיכו להתחלק. התופעה גרמה לחוקרים של אותה תקופה להסיק שהתאים הם בני אל-מוות, מאחר שהזמן שבו נשתמרו חרג מתוחלת החיים של אפרוחים מצויים.

בעקבות הניסוי קארל פרסם את המאמר "החיים הקבועים של רקמות מחוץ לאורגניזם" ובו תיאר את טכניקות תרביות הרקמה בהן השתמש כדי לשמר את הרקמה. במאמר הוא תיאר כיצד לקח מקטעים קטנים של רקמות תאי לב עובריים של אפרוח, וקיבע אותן בתוך מצע נוזלי שהכיל את דם האפרוח, מים ופלזמה, והדגיר אותן בטמפרטורה של 39 מעלות צלזיוס לאחר שהנוזל נקרש. לאחר שרקמת תאי הלב גדלה במשך מספר ימים, הוא לקח חתיכה ממנה, שטף אותה והעביר אותה למצע חדש, על מנת שרקמת תאים חדשה תוכל להיווצר. תאי הלב ברקמה המתורבתת המשיכו לגדול ולפעום במשך שלושה חודשים. תצפית זו חיזקה אצלו את ההשערה שתוחלת החיים של תרביות תאים היא בלתי מוגבלת, ושלרקמות הצומחות בתנאי מעבדה מבוקרים ואופטימליים יש יכולת להמשיך להתקיים לאורך זמן מחוץ לאורגניזם.

בשנת 1956, לאחר שקיבל את הדוקטורט שלו מאוניברסיטת פנסילבניה,  חבר לאחד החוקרים המובילים בתחום תרביות הרקמה בתקופתו - צ'ארלס פומראט (Pomerat) מ בטקסס. בשנת 1958, הייפליק מונה למנהל  שהתמחתה בעבודה בתרביות תאים. שם הוא חקר קשר אפשרי בין מחלת הסרטן בבני אדם לבין זיהומים ויראליים: הוא חשף תאי אדם עובריים בריאים לתוכנם של תאים סרטניים, בציפייה שפעולה זו תגרום להתפתחות סרטן בתאים הבריאים.אולם התוצאה הייתה שהתאים הבריאים הפסיקו להתחלק. הוא יחס זאת לטעות טכנית. זאת משום הסתמכותו על התיאוריה של קארל, שתאים בתרביות הגדלים במעבדה הם בני אלמוות ובעלי כושר חלוקה בלתי מוגבל. בשנת 1961, הייפליק ופול מורהד (Moorhead) ערכו סדרת ניסויים ובאמצעותם איתגרו את התיאוריה של קארל. התוצאות הראו שכושר החלוקה של אוכלוסיית פיברובלסטים (תאי רקמות חיבור) אנושיים ובריאים הוא סופי ומוגבל. הייפליק חילק את תקופת הגדילה של התאים בתרבית לשלושה שלבים עיקריים: הפאזה הראשונה הייתה תרבית התאים הראשונית לפני שהספיקה לגדול, הפאזה השנייה הייתה תקופת הגדילה המואצת של התאים שארכה כעשרה חודשים, והפאזה השלישית הייתה התקופה שבה קצב התחלקות וגדילת התאים צנח משמעותית עד שלבסוף פסק. ניסויים דומים שערך הייפליק הובילו אותו לשתי מסקנות עיקריות: (1) התנהגות תאים בריאים היא שונה בתכלית מהתנהגות של תאים סרטניים. (2) לתאים בריאים יש יכולת מוגבלת להתחלק.

תצפיותיהם של הייפליק ומורהד תוארו בפירוט במאמר אותו ביקשו לפרסם בכתב עת רפואי, אך נדחו על ידי אחד מהעורכים הראשיים, בטענה ש"המסקנה החשובה ביותר הנובעת ממחקר תרביות רקמה במהלך חמישים השנים האחרונות היא שלתאים יש יכולת טבעית להתחלק, והם יעשו זאת ללא הגבלה בהינתן להם סביבת גידול מתאימה במבחנה". הייפליק ומורהד, שהיו בטוחים במסקנה ההפוכה, הנגזרת מהניסויים שערכו, ניסו לפרסם את המאמר שלהם בכתבי עת אחרים, ובשנת 1961 הוא אכן התפרסם. חוקרים נוספים איששו את המסקנות של הייפליק ופול מורהד.

לסיכום: התיאוריה של קארל הופרכה על ידי הייפליק, וכאות הערכה לפועלו, התופעה נקראה על שמו: "גבול הייפליק" (Hayflick’s limit).

הפיזיולוג ההולנדי , לו זכויות רבות בתחום, נולד בשנת 1923 באינדונזיה. בתקופת מלחמת העולם השנייה שהה כאסיר במחנות שבויים יפניים. שם סבל רעב כבד והיה עד להתעללות בבעלי החיים. חוויית השבי הגבירה את עניינו של ואן-אילן במזון, וגרמה לו תחושת אחריות מוסרית כלפי בעלי החיים, שהתבטא ברצונו למנוע מהם סבל מיותר. לאחר שחרורו מהשבי ואן-אילן חזר להולנד, שם למד פסיכולוגיה ורפואה, ונחשף לניסויים רפואיים שהעמיקו את עניינו בבשר מתורבת.

מרבית הקריירה של ואן-אילן הוקדשה לפעילות רפואית וציבורית, אך במקביל הוא המשיך לחקור את הפוטנציאל הגלום בייצור בשר מתורבת, שאינו מצריך שחיטה של בעלי חיים. בשנות ה-90 של המאה ה-20 הוא נכנס לשותפות עסקית בכוונה לפתח תהליך ייצור בשר במבחנה. רוב הניסויים לא נשאו פרי, אך בשנת 1999 נחל הצלחה ורשם את הפטנט הראשון בעולם, שבו תוארה טכניקה לייצור בשר, המבוססת על גידול תרביות רקמה במבחנה. בהמשך הוא הגיש בארצות הברית ובהולנד מספר פטנטים נוספים בתחום ייצור בשר מתורבת.

בשנת 2005, ממשלת הולנד הייתה הראשונה בעולם אשר מימנה באופן רשמי תוכנית מחקר על בשר מתורבת, שהחלה ביוזמת ואן-אילן. בשנת 2008, החוקר הראשי שהיה אמון על נושא הנדסת הרקמות העביר את סמכויותיו בפרויקט לפרמקולוג ההולנדי ד"ר , שבאותה תקופה היה מרצה במשרה חלקית באוניברסיטה הטכנית של איינדהובן.

באוגוסט 2013, מארק פוסט ערך מסיבת עיתונאים גדולה בלונדון בנוכחות חוקרים רבים שעבדו עימו בתוכנית הממשלתית, ובה הוצג ההמבורגר המתורבת הראשון בעולם. הקציצה, במשקל של כ-140 גר, הוכנה מבשר שהורכב מ-20,000 רצועות שריר שגודלו במעבדה על בסיס חתיכות קטנות של רקמת שריר. המבורגר זה בושל ונטעם בשידור חי, במטרה להוכיח היתכנות מדעית של גידול בשר בתנאי מעבדה.

תהליך הייצור
ממוזער|סלמון מתורבת בסושי (2020)
בשר הוא רקמת שריר של יצור חי, עטופה ברקמת חיבור וברקמת שומן. בסביבתם הטבעית בגוף, שרירים מתפתחים אצל בעל החיים מתאים בודדים בתוך רשת תמיכה צפופה של חלבונים שנקראת הסביבה החוץ תאית. רשת זו מעניקה לתאים משענת יציבה בעת שהם מתחלקים ומאפשרת להם ליצור סיבי שריר תלת-ממדיים, ולבסוף את רקמת השריר המפותחת.

כדי להגיע לתוצאה דומה, בשלב הראשון מבודדים תאי גזע מבעל החיים. התאים הללו הם בעלי יכולת להתמיין לסוגי תאים שונים ולהתרבות בקצב אקספוננציאלי כל עוד מצויים בסביבתם חומרי המזון ותנאי הגידול המתאימים ובתנאי שהתאים הם בגיל המתאים. נוזל הגידול שבתוכו נתונים התאים מכיל את כל חומרי המזון הנחוצים להתפתחותו של התא החי: סוכרים, חלבונים, ויטמינים, מינרלים. כלי הקיבול שבו מתרחש תהליך הגידול נקרא ביוריאקטור. הכלי מכיל את התאים ואת נוזל הגידול המזין וכן מתקיימים בו תנאים אופטימליים מבחינת טמפרטורה ולחץ. הנוזל נתון לבחישה איטית על מנת להבטיח שכל התאים יהיו בעלי נגישות לחומרי המזון. על גבי פיגום העשוי לרוב מחלבון צמחי כגון סויה וחיטה מתארגנים התאים וכך מתקבל המרקם והצורה האופייניים למוצר הרצוי. ניתן גם להשתמש בהדפסה תלת-ממדית כדי לעצב את תאי הבשר על הפיגום, שכבה אחר שכבה, עד לקבלת רקמה עבה יותר.

 גישות שונות לייצור "בשר שונה" 
קיימות מספר גישות לייצור של "בשר שונה":

 גישה מבוססת חלבון: נשענת על חלבוני צמחים וחרקים, ונמצאת בשימוש בייצור תחליפי בשר. בגישה זו, החלבונים מעורבבים, ומחוממים במהירות תחת לחץ עד לקבלת תוצר בעל מרקם בשרי. תהליך הייצור כולל שלושה שלבים: (א) מיצוי ושינוי כימי של החלבון. (ב) תהליך פורמולציה שנעשה באמצעות הוספת חומרי דבק טבעיים, שומן צמחי וקמח. (ג) עיבוד – תהליך שינוי צורה של החלבון לקבלת מרקם בשרי.
 גישה מבוססת תאים שעיקרה הוא הצמחת ביומסה של תאים על גבי פיגום אכיל. מקור החומר בתאי גזע או בתאים לא ממוינים, שמבודדים מרקמות של בעלי חיים ומגודלים בתוך ביוריאקטורים. התוצר הוא בשר מתורבת.
 גישה מבוססת סיבים, שפותחה על ידי ד"ר מארק פוסט, באוניברסיטת מאסטריכט בהולנד, ובמסגרתה מארגנים סיבים של מאות תאי שריר ליצירת מבנה בעל מרקם ומראה של בשר/רקמת שריר. התוצר - בשר מתורבת
 גישה מבוססת רקמות (הנדסת רקמות), הכוללת טכניקות מורכבות ביותר לייצור של בשר in-vitro. בגישה זו מגדלים סוגים שונים של תאים על גבי פיגום אכיל ליצירת מבנים בעלי מרקם ומראה של בשר. התוצר - בשר מתורבת

הנדסת הרקמות כוללת ארבעה שלבים עיקריים העומדים בבסיסו של תהליך הייצור, שאותם ניתן ליישם גם בעת תהליך ייצור הבשר המתורבת:
 ביופסיה – לקיחת דגימת רקמה מאורגניזם המקור.
 בידוד התאים.
 התפשטות התאים. התאים נזרעים על גבי פיגום אכיל.
 התמיינות התאים על גבי הפיגום.

 השפעות על האוכלוסייה האנושית 
ארגון האו"ם הגדיר את מיגור הרעב בעולם כיעד מספר 2 לפיתוחים ברי קיימא (SDG) ונקרא גם "אתגר אפס הרעב" (zero hunger) ניתן לאמוד את סכנת הרעב באזור מסוים באמצעות בחינת הביטחון התזונתי. זה מוגדר "כמצב שבו לכל האוכלוסייה, בכל פרק זמן, יש גישה פיזית, כלכלית וחברתית למזון בריא ומזין שתואם את הדרישות התזונתיות וההעדפות שלהם, באופן שמאפשר להם לנהל חיים פעילים ובריאים", ומאופיין באמצעות ארבעה מדדים: זמינות, גישה, תועלת ויציבות.

אחד הממדים של חוסר ביטחון תזונתי הוא תת-תזונה, הקשורה לרוב לחוסר בחלבון, יותר מאשר חסר בקלוריות. הביקוש לבשר, שהוא מקור עשיר לחלבון מזין מן החי, הולך וגדל ככל שמדינות נעשות מפותחות יותר, ואוכלוסיית העולם גדלה. יש סכנה מוחשית שבעתיד החקלאות הקונבנציונלית לא תצליח לספק מזון מהחי בהתבסס על שיטות הגידול המסורתיות, דבר שבהכרח יתרום לפגיעה בביטחון התזונתי, וכפועל יוצא, יחמיר את הרעב במדינות מתפתחות.

אחד הפתרונות שעשויים לסייע בפתרון האתגרים הללו, ולהקטין את הסיכון לרעב, הוא חקלאות תאית (בשר מתורבת):

 ייצור: אמור להבטיח זמינות פיזית של מזון. בייצור בשר מתורבת טמון הפוטנציאל להפחית את הסיכון העולמי לרעב, על ידי פיתוח דרך בת קיימא לייצור מזון חלבוני עבור הדורות הבאים. בנוסף, החקלאות המסורתית מנצלת את רוב החלבון המופק מצמחים למטרות הזנה של חיות המשק, המגודלות כמקור בשר, דבר שתורם לעלייה במחירי המזון, ובפרט מחיר הבשר.
 הפצה: מוגדר כמידת הגישה למזון, ותלוי בגורמים כלכליים וגאוגרפיים. חיי המדף של בשר מתורבת צפויים להיות ארוכים יותר בהשוואה לבשר רגיל, תכונה שתאפשר לו להיות מיוצר רחוק יותר מהצרכנים שקונים אותו, ובכך לחסוך עלויות ייצור מקומיות במדינות שהמצב הכלכלי בהן לא יאפשר הקמת מפעלים וקווי ייצור של בשר מתורבת. לחלופין, הבשר המתורבת יכול להציע עצמאות כלכלית ותזונתית למדינות שבעבר היו תלויות ביבוא באופן מוחלט, ובכך לייעל את שרשרת האספקה.
 תועלת: מוגדרת, באופן פשטני, כערך התזונתי של המזון. תת-תזונה נפוצה בעיקר במדינות מתפתחות, שבהם רמת ההכנסה של האזרחים נמוכה, כך שהם נאלצים להסתמך על מבחר מצומצם של מוצרי מזון, שאינו כולל פירות, ירקות ומוצרים המבוססים על חלבון מן החי, שהם בעלי ערך תזונתי גבוה יותר מאשר חלבונים המופקים מן הצומח. יתר על כן, מוצרים מבוססי תחליפי בשר עשויים להכיל אלרגניים, ולעיתים אף שיירים של חומרי טעם צמחיים, באופן שעלול לגרום לקהל היעד שלהם להפחית את צריכתם ובכך להעמיד אותם בסיכון מוגבר לתת-תזונה. ייצור של בשר מתורבת יאפשר בקרה על התכונות שלו, ובפרט הערך התזונתי, כמות השומנים וסוג השומנים, ובכך יהווה תחליף מזין יותר לבשר רגיל ויפחית את הסיכון לתת-תזונה במדינות מתפתחות.
 יציבות: מוגדרת בתור יציבות ואמינות של מערכת המזון. לעיתים קרובות שיטות ייצור הבשר הקונבנציונליות יוצרות התנגשות בין הדרישה לשמירה על הדירות (חזרתיות) אספקת המזון (reproducibility) באותן שיטות לבין הגנה על היציבות הסביבתית. לחקלאות תאית יש יכולת לפתור את הקונפליקט שנוצר, משום שהיא תלויה פחות במשאבים טבעיים, ומסוגלת לספק יציבות תזונתית לאוכלוסייה בעתות משבר ואסונות טבע. נוסף לכך, בקרה קפדנית על קווי הייצור של הבשר המתורבת תאפשר להבטיח את השמירה על בריאות הציבור, ולמנוע הדבקה במחלות שמועברות באמצעות מוצרי המזון.

 השפעות סביבתיות 
השיטות החקלאיות המודרניות לגידול המזון אינן ברות-קיימא מבחינה אקולוגית. בעוד שהחקלאות התעשייתית הצליחה לספק את הביקוש למזון, ונתנה יציבות כלכלית, היא השפיעה בצורה שלילית על הסביבה. בירוא יערות, יצירת עמידות למזיקים, השחתת קרקעות, הרס אזורי מחיה טבעיים, וזיהום מים הם רק חלק מהתהליכים הנגזרים ממנה ואף מזרזים את משבר האקלים. בהקשר זה, תורמות להתחממות הגלובלית גם פליטות גז המתאן, שנוצר בתהליך העיכול של בקר, ושאפקט החממה שלו גדול פי 25 מאשר זה של פחמן דו-חמצני.

אחד הפתרונות האפשריים להשפעות השליליות של ייצור בשר באופן קונבנציונלי הוא שימוש בחקלאות תאית, ובפרט בבשר מתורבת, באופן שעשוי להפחית את ההשפעה הסביבתית השלילית של תהליכי ייצור במספר מישורים:

 מים נקיים ותברואה 
שניים מהגורמים שתורמים באופן משמעותי להחמרת זיהום המים בעולם, הם הימצאות פסולת צואתית והזרמת תשטיפים כימיים מחקלאות קונבנציונלית, לתוך מקורות מים מתוקים ומלוחים כאחד, באופן שלא רק מהווה מפגע סביבתי, אלא גם מסכן את הציבור ופוגע בבתי הגידול של בעלי החיים השוכנים בסמוך אליהם. לדשן המבוסס על גללים של חיות משק, המכיל מינרלים כגון חנקן, זרחן ואשלגן, שיירי אנטיביוטיקה, מתכות כבדות ופתוגנים, יש פוטנציאל הרסני במיוחד, משום שהוא עלול לחדור ולזהם את מקורות המים הנמצאים בסביבת בני אדם ובעלי חיים.

הבעיה נובעת משיטות ייצור בשר קונבנציונלית של צפיפות בעלי החיים במשקים החקלאיים. בטרם המעבר לחקלאות תעשייתית, סביבת הגידול של חיות המשק הייתה מרווחת, ושטח המרעה היה רחב מספיק כדי להזין אותן. מגמת התיעוש גרמה לחקלאים להגדיל בצורה משמעותית את כמות בעלי החיים במשקים, ואילצה אותם לייבא מזון רב, שלא תמיד היה ניתן למקסם את הערך התזונתי הטמון בו, כך שחלק מחומרי המזון מהם הוא הורכב הופרשו על ידי בעלי החיים בצואה או בשתן. משקים חקלאיים קטנים יכולים לייעל את השימוש במזון המיובא, ולהשתמש בגללי בעלי החיים בתור דשן, דבר שלא תמיד מתאפשר במשקים וחוות גדולים, שלעיתים נאלצים לאגור ולאחסן אותם באופן לא מבוקר, ובכך הופכים אותם למפגע סביבתי, שעשוי לזהם את מקורות המים ולהפר את האיזון הכימי של הסביבות האקולוגיות הבאות איתם במגע.

יצור בשר מתורבת מציע פתרון לבעיות הקשורות לעודף צואת בעלי חיים. שיטה זו תחייב גידול חיות המשק במספר קטן, כמקור לתאים המשמשים לגידול רקמת הבשר המתורבתת. יתרון מרכזי נוסף הוא העובדה שגידול הבשר במערכת הנתונה לבקרה מאפשרת להפחית את פליטת המזהמים ולבצע טיהור של השפכים לפני הזרמתם למקורות מים טבעיים.

הגדלת צריכת בשר המתורבת יכולה להפחית תצרוכת המים הגלובלית הדרושה עבור יצור בשר. ארגון הבריאות העולמי (WHO) הצהיר שלכשני מיליארד בני אדם לפחות אין גישה למים ראויים לשתייה, ודו"ח שפורסם בשנת 2010, הראה שחקלאות קונבנציונלית המבוססת על בעלי חיים, צורכת כשניים וחצי מיליארד מטרים מעוקבים של מים בכל שנה, כאשר שליש מהנפח הזה מנוצל בתעשיית בשר הבקר, וכמעט חמישית ממנו מנוצל בתהליכי ייצור חלב. מעבר לחקלאות תאית עשוי להפחית במידה משמעותית את תצרוכת המים ואת זיהום המים הנובע מחקלאות קונבנציונלית המבוססת על בעלי חיים.

 מאבק בהשפעות משבר האקלים 
משבר האקלים הוא ככל הנראה הנושא הבוער ביותר בסדר היום הסביבתי העולמי. הערכות עדכניות מראות שגידול בהמות במשקים חקלאיים אחראי לכ 14.5% מפליטות גזי החממה שנוצרים על ידי בני האדם, עובדה שמדגישה את החשיבות של מציאת תחליפים יעילים שיאפשרו למתן את ההשפעות השליליות של החקלאות הקונבנציונלית.

מחקרים מראים ש 44% מפליטות גזי החממה של בהמות המגודלים במשקים חקלאיים מקורם בגז המתאן, שנוצר בתהליך העיכול של בקר, 29% מקורם בחמצן דו-חנקני, שנמצא בשימוש נרחב בדשנים מלאכותיים, ו-27% מקורם בפחמן דו-חמצני, שנוצר בין היתר כתוצאה מכריתת עצים, הסבת קרקעות לגידול יבול לשם הזנת חיות משק, וניהול חוות חקלאיות.

לייצור בשר מתורבת יש פוטנציאל במניעת פליטות גזי החממה שהוזכרו כאן, והערכות ראשוניות מראות שמעבר מלא מתזונה המבוססת על בשר קונבנציונלי לתזונה המבוססת על בשר מתורבת עשוי להפחית אותן בצורה משמעותית. אימוץ נרחב של טכניקות חקלאות תאית יאפשר להפחית את השימוש בקרקעות חקלאיות בעד 90% ולייער אותן מחדש. בכך ניתן להקטין באופן פעיל גם פליטות פחמן חדשות, שמקורן בתהליכי הייצור של הבשר המתורבת. מאחר שפחמן דו-חמצני נצרך על ידי צמחים בתהליך הפוטוסינתזה, הגדלת אזורי הצמחייה על כדור הארץ תפחית את שיעורו באטמוספירה.

ספקות
השאלה האם בשר שיוצר במעבדה דורש פחות משאבים ויצור פחות גזי חממה ופסולת אחרת בהשוואה לייצור בשר בדרכים קונבנציונליות שנויה במחלוקת. העיתונאי  (Brendan I. Koerner) והאנה טומיסטו (Hanna Tuomisto), סטודנטית PhD מאוניברסיטת אוקספורד, סוברים שלבשר מתורבת יתרונות סביבתיים. עם זאת מחקר של אוניברסיטת אוקספורד משנת 2019 חלק על כך וצידד בספקנים לגבי התועלת הסביבתית של הבשר המתורבת. כך גם מרגרט מלון (Margaret Mellon) מ-, שדולה מבוססת מדע המוקדשת לנושאים סביבתיים וחברתיים, טענה שדרישות דלק מאובנים של פס ייצור גדול של בשר מתורבת על פי מרגרט מלון במפעל הם הרסניים יותר לסביבה מאשר ייצור המזון הקונבנציונלי.

אתגרים
ישנם מספר מכשולים עליהם יש להתגבר. כרגע הבולטים ביותר הם קנה מידת הייצור והעלות.
 פרוליפרציית תאי שריר: אף על פי שלא קשה במיוחד לגרום לתאי גזע להתחלק, עבור ייצור בשר מתורבת הכרחי שהם יתחלקו בקצב מהיר, וייצרו בשר מוצק. דרישה זו חופפת מעט לענף הרפואי של הנדסת רקמות.
 מדיום גידול התרבית: פרוליפרציית תאים דורשת מקור מזון. מדיום הגידול צריך להיות תערובת מאוזנת היטב של רכיבים ופקטורי גדילה. מדענים כבר זיהו אמצעי גדילה עבור תאי שריר של תרנגול הודו, דג, כבש, וחזיר. כתלות במטרות הספציפיות, מדיום הגידול הוא בעל דרישות נוספות.
 מסחרי: עלותו של ייצור מדיום הגידול צריכה להיות נמוכה. מדיום המבוסס על צמחים יהיה פחות יקר מאשר פלזמת דם עוברית של פר, כפי שמשמש כרגע בחלק מהשיטות.
 סביבתי: נדרש ממדיום הגידול שייצורו לא יביא להשפעה שלילית על הסביבה. מה שאומר שהייצור צריך להיות ידידותי אנרגטית. בנוסף, הרכיבים צריכים להיות מופקים ממשאב מתחדש. עדיף שלא יהיה שימוש במינרלים שמקורם במחצבה או בנוטריינטים המופקים ממקורות שלא ניתנים לחידוש.
 רווחת בעלי החיים: מדיום הגידול צריך להיות נטול מקורות מן החי (מלבד הפקת תאי הגזע המקוריים).
 לא אלרגני: בעוד שגידול המבוסס על מדיום צמחי הוא "יותר ריאליסטי", יהיה זול יותר, ויפחית את סוכני הזיהום האפשריים, ישנה אפשרות שמדיומי גידול מבוססי צמחים יגרמו לתגובות אלרגיות לחלק מהצרכנים.
 ביוריאקטורים (bioreactors): יש צורך באספקת רכיבים תזונה חיוניים וחמצן בסמוך לכל תא. בבעלי חיים, פעולה זו מובטחת על ידי כלי דם. מגיב ביולוגי צריך לחקות תפקוד זה, בדרך יעילה. הגישה המקובלת היא יצירת מאטריקס דמוי ספוג בו התאים יכולים לגדול, וטפטוף מדיום הגידול לתוכו.

שימושים אפשריים
מחקר נאס"א המקורי על בשר שמיוצר במעבדה היה מיועד לשימוש בטיסות חלל ארוכות או לשהיות ממושכות. הבשר המיוצר במעבדה יהיה מקור מזון בר קיימא לצד ירקות הגדלים ללא אדמה (הידרופוניקה או אירופוניקה). הוא עשוי להיות שימושי גם במהלך התיישבות בתנאי סביבה קיצוניים בהם מזון מצוי בצמצום, כמו באנטארקטיקה.

 פיתוח הטכנולוגי - משפטי 
ב-2001, הדרמטולוג וייט וסטרהוף (Wiete Westerhof) מאוניברסיטת אמסטרדם, הרופא וילם ואן אילן (Willem van Eelen), ואיש העסקים וילם ואן קוטן (Willem van Kooten), הכריזו על הגשה רשמית של פטנט כלל-עולמי בתחום ייצור הבשר במעבדה.
בתהליך זה, תאי שריר מושתלים לתוך מטריצה חוץ-תאית של קולגן, ומושרים בתמיסה עשירה בנוטריינטים המזרזים אותם להתחלק.  (Jon F. Vein) מארצות הברית רשם גם הוא פטנט (פטנט 6,835,390 של ארצות הברית) על ייצור בשר בהנדסת רקמות לצריכת בני אדם,Method for producing tissue engineered meat for consumption

https://patents.google.com/patent/US6835390B1/en בו תאי שומן יגודלו באופן אינטגרלי ליצירת מוצרי מזון כמו בשר בקר, בשר עוף ודגים. מדענים באמסטרדם לומדים את מדיום הגידול בתרביות, בעוד שאוניברסיטת אוטרכט מלמדת את פרוליפרציית תאי השריר, ואילו אוניברסיטת איינדהובן לטכנולוגיה חוקרת מגיבים ביולוגיים.

בשנת 2013, דיווחו כלי התקשורת בבריטניה על ההמבורגר המתורבת הראשון. בדצמבר 2020 סינגפור הפכה למדינה הראשונה בעולם שאישרה מכירת בשר מתורבת למאכל, כאשר בשר העוף המתורבת של חברת  עבר את הבדיקות הדרושות במדינה. בנובמבר 2022, אישר מנהל המזון והתרופות האמריקאי מכירת בשר מתורבת למאכל, בשר עוף של אפסייד פודס. ב-7ינואר 2024, לראשונה בעולם, משרד הבריאות בישראל העניק אישור רגולטורי לבשר בקר מתורבת.

 המצב בישראל 
בישראל פועלות חברות הזנק רבות העוסקות במיזמים של בשר מתורבת.
בשנת 2017 נוסדה חברת אלף פארמס, שמסחרה את טכנולוגיית החקלאות התאית שפותחה במעבדתה של פרופ' שולמית לבנברג, והתחילה לעבוד על ייצור תעשייתי של סטייק דק המבוסס על בשר מתורבת, שגודל מתאים שהופקו מביצית מופרית של  בשם לוסי. בשנת 2024, החברה קיבלה אישור רגולטורי ראשון מסוגו בעולם ממשרד הבריאות הישראלי לשיווק מוצרי הבשר המתורבת שלה בישראל. חברה בתחום זה היא פיוצ'ר מיט טכנולוגיות, שלה מרכז פיתוח ומפעל ייצור ברחובות, וגייסה בדצמבר 2021 את הסכום הגבוה ביותר שגויס עד אז בתחום הבשר המתורבת בעולם. בנובמבר 2020 הודיעה חברת סופרמיט כי היא הקימה בישראל מסעדת בשר עוף מתורבת ראשונה בעולם. המסעדה נקראת "The Chicken" ("התרנגולת"). מדובר במטבח ניסיוני הממוקם סמוך למפעל הייצור של החברה בנס ציונה. המקום מעוצב כמסעדה, בה נוסף על כך שהסועדים יאכלו מנות המבוססות על בשר מתורבת, הם גם יצפו בתהליך הייצור עצמו.

במקרים אלה האתגר בפיתוח הבשר המתורבת למזון היה מציאת חלבון שמצד אחד יהיה אכיל ובעל ערכים תזונתיים שהולמים את הצורך האנושי, ומצד שני בעל מבנה ומרקם שיחקו טוב מספיק את המצע עליו גדלים תאים באופן טבעי בגוף האורגניזם, פרה במקרה זה.

פעילותה של פרופסור שלומית לבנברג מתרכזת בהיבט רפואי. באפריל 2020 התפרסם בכתב העת המדעי  מאמר המתאר את המחקר שנערך בידי הדוקטורנט תום בן-אריה, בהנחיית פרופ' לבנברג מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון. במאמר מוצגת היתכנות מדעית לגידול בשר המבוסס על רקמת שריר תלת-ממדית של פרה על גבי פיגום אכיל ומתכלה של חלבון סויה. המעבדה זו מתמחה בתחום של הנדסת רקמות מבוססות תאים, ומתמקדת בשחזור רקמות מורכבות in-vitro למטרות של רפואה רגנרטיבית, מידול מחלות, ופיתוח תרופות".

הבדלים בין בשר מתורבת לבשר טבעי
בריאות
פס ייצור רחב של בשר שגודל במעבדה עשוי לכלול הורמונים שנוצרו בצורה מלאכותית על מנת שיוספו לתרבית הרקמה לייצור בשר, מה שלא הכרחי בייצור בשר בשיטות קונבנציונליות. שום נוהל לא הוצג על מנת ליצור פס ייצור רחב של בשר שגודל במעבדה ללא שימוש באנטיביוטיקה למניעת זיהום בקטריאלי.

מאחר שבשר שיוצר במעבדה חדש בשווקים, סיכוני הבריאות עוד לא נחקרו במלואם. שאלה זו היא אחת מהאתגרים העיקריים עבור מדענים העובדים על ייצור בשר במעבדה, כשהמטרה היא לייצר בשר בריא יותר מהבשר הקונבנציונלי, על ידי הורדת תכולת השומן שבו ובקרה על הרכיבים התזונתיים (נוטריינטים). לדוגמה, רוב סוגי הבשר המיוצרים בשיטות קונבנציונליות מכילים שומן רווי בכמות גדולה, מפני שבעלי החיים מקבלים מזון העשיר בכמויות מאסיביות של הורמונים ושל תבואה העשויה מתירס במטרה לגרום להם להשמין במהירות גבוהה. הדבר עלול לגרום לרמה גבוהה של כולסטרול ולבעיות בריאותיות אחריות, כמו מחלות לב והשמנה (שגבתה יותר חיים לשנה מאשר רעב, מאז שנות ה-2000).

חוקרים הציעו להוסיף חומצות שומן מסוג אומגה-3 לבשר מתורבת כבונוס בריאותי. מגזין טיים הזכיר שתהליך ייצור בשר במעבדה גם יפחית את חשיפת הבשר לבקטריות ולמחלות.

תמורות כלכליות
ייצור של בשר במעבדה כרגע יקר מאוד. ההמבורגר הראשון שיוצר ב-2013 עלה כמיליון וחצי דולר לקילוגרם. מאז המחיר ירד בצורה דרמטית ביותר בכ2 עד 4 סדרי גודל, אבל הוא עדיין גבוה בהרבה משל בשר משחיטה. נכון ל-2023 חברות שונות נותנות הערכות שונות לעלות ייצור הבשר המתורבת אצלן, וההערכות נעות בין כמה מאות דולרים לק"ג עד למעל 10000 דולר לק"ג. ותידרש השקעה ניכרת על מנת להעמיד פס ייצור רחב. למרות זאת "איחוד הבשר המיוצר במעבדה" (In-Vitro Meat Consortium) העריך כי בעזרת שיפורים טכנולוגיים, תוכל להתקבל הפחתה ניכרת בעלות הבשר המיוצר במעבדה. הם מעריכים שניתן יהיה לייצרו עבור 3,500 יורו לטון - פי 2 ממחירו של בשר עוף לא מסובסד המיוצר באירופה בדרכים הקונבנציונליות.

שיקולים אתיים
קבוצות שעוסקות ברווחת בעלי החיים תומכות בייצור הבשר במעבדה מפני שהוא איננו כרוך בשחיטה ובגידול במשק (בעיקר בחקלאות תעשייתית) של בעלי חיים.

 בהלכה היהודית 
פיתוח בשר המופק מתאי בעלי חיים עשוי לפתור בעיות כשרות סבוכות הנוצרות מהצורך להעמיד מערך של אלפי משגיחי כשרות המפקחים ברמות שונות של הקפדה על תהליך ייצור הבשר הכשר הכרוך בשחיטה, ניקור החלב וגיד הנשה, מליחת הבשר מן הדם, ועוד. הפקת בשר מתאי תרבית ייתר את הצורך במערך כשרות זה, ויאפשר להשיג בשר כשר בכשרות מהודרת ובמחיר נמוך יחסית.

רבנים החלו לעסוק בכשרות הבשר הסינתטי ובדינו ודעותיהם נחלקות לשניים:
 דין הבשר הסינתטי זהה לדין תא הגזע הראשוני שממנו התפתח הואיל וכל הדינים נמשך ממנו. ולכן אם התא יילקח מבשר חזיר דינו יהיה כבשר חזיר שאסור באכילה. ואם יילקח מבשר בהמה או עוף כשר שנשחט כהלכה, דינו יהיה כבשר הכשר ויהיה מותר לאוכלו אך לא לערבו עם חלב.
 הבשר הסינתטי נחשב כפנים חדשות מאחר שהתא הראשוני הוא זעיר וחסר חשיבות והוא בטל למיליארדי התאים שהתפתחו ממנו. לכן גם אם התא הראשון נלקח מחזיר, הבשר המלאכותי כשר, וגם אם הגיע מבהמה כשרה או עוף דינו כמאכל פרווה.לפירוט הדעות השונות ראו במאמר בשר מתורבת, באתר ישיבת הר ברכה
בפסק הלכה, קבע הרב הראשי לישראל, דוד לאו, כי מוצר בשר מתורבת מאחת החברות הוא כשר ודינו כמאכל פרווה בכפוף לתנאים. זהו אישור כשרות ראשון לבשר מתורבת.

בהלכה
 הרב יאיר וייץ, בשר מתורבת בהיבט ההלכתי, באתר ישיבת הר ברכה, 10 בינואר 2021


קישורים חיצוניים


 נייר עמדה, בשר המיוצר במעבדה מתא לא בשרי, באתר צוהר


 בן מיטלמן, המרוץ ל"בשר המתורבת":החברות הישראליות שמפתחות בשר חי שגדל במעבדה, באתר N12, 26 בפברואר 2021

 אבן דרך נוספת בפיתוח בשר מתורבת באמצעות הדפסה: גידול רקמת שריר על פיגומים מן הצומח, באתר הידען, 13 באפריל 2022
 מעיין אילון-אשכנזי, עושים שרירים: לייצר בשר בלי להרוג, באתר מכון דוידסון, 13 באוקטובר 2022



 הרשות לחדשנות, הקמת מאגד בשר מתורבת בישראל

הערות שוליים

קטגוריה:בשר
קטגוריה:זכויות בעלי חיים
קטגוריה:צמחונות
קטגוריה:תחליפי בשר
קטגוריה:ביוטכנולוגיה