Космическое питание

      - Мировой кризис не оказал  влияние на нашу работу, никаких  финансовых затруднений мы не  ощущаем, сокращать ассортимент  или персонал нам не приходится.  

      Учитывая, что в государственный  бюджет на 2009 год по космической  тематике сокращен не был, очевидно, что и в дальнейшем особых  затруднений мы испытывать не  будем.  

      - Экипаж МКС в мае увеличился  вдвое. Означает ли это, что  Вашему НИИ придется удвоить  объемы производства продукции?  

      - Со следующего года мы приступаем  к коренной реконструкции и  технического перевооружения специального  цеха. После двух-трех лет реконструкции  мы сможем значительно увеличить  объем вырабатываемой космической  продукции, хотя и в настоящий  момент справляемся с поставленными  задачами и даже имеем возможности  по увеличению роста производства. Поэтому если нам поступят  какие-либо дополнительные заказы, мы от них отказываться не  будем.  

      - По завершении эксперимента "Марс-105" представители СМИ заметили, что  участники, которые питались европейской  пищей, заметно похудели и побледнели. Каким-то образом эти наблюдения  будут учитываться во время  эксперимента "Марс-500", чтобы после  его завершения участники вышли  из "бочки" не совсем тощими?  

      - Очевидно, при комплектовании рациона  питания участников предварительного  научного эксперимента по моделированию  полета на Марс "Марс-105" организаторы не полностью учли все нагрузки. Я думаю, что при 520-суточном эксперименте все замечания будет исправлены.  

      В то же время замечу, что  если бы базовый рацион был  полностью скомплектован из тех  космических продуктов, которые  мы поставляем на МКС, заметных  отклонений в весе участников  эксперимента не произошло бы.  

      - Какой процент продуктов космического  питания Вашего производства  будет использоваться во время  эксперимента "Марс-500"?  

      - С предложением о закупке  наших продуктов для эксперимента "Марс-500" к нам пока официально  никто не обращался. Если такое  предложение поступит, мы готовы  рассмотреть его в кратчайший  срок. От заказчика нам нужны  только исходные требования. Наши  высококлассные специалисты помогут  создать не приедающийся и  сбалансированный ассортимент продуктов  для участников эксперимента.  

      Советую организаторам эксперимента  поспешить с заказом, если они  действительно хотят его сделать,  поскольку на производство необходимых  продуктов нам потребуется около  пяти-шести месяцев.  

      - Какие блюда пользуются наибольшей  популярностью у космонавтов?  

      - Из первых блюд очень высоко  котируется борщ с мясом, как  из свежей, так и из квашеной  капусты. Из вторых блюд можно  назвать мясо цыплят с рисом,  поджарку с рисом и овощами,  судака в соусе "Балтика", говядину под майонезом, картофельное  пюре. На десерт космонавты любят  заказывать творог с орехами.  Это уникальный продукт, который  нравится и космонавтам и астронавтам.  Не было еще экспедиции на  МКС, которая отказалась бы  от этого продукта. Хорошо берут  дробленую бруснику, мармелад, коврижки. Набор напитков у нас стандартный: кофе, чай черный, зеленый и фруктовый, молоко, соки. Чтобы подсластить жизнь космонавтам, отправляем им на орбиту палочки из сухофруктов: персиков, кураги, чернослива с орехами, айвы. Как видите, космонавты питаются неплохо, почти как в ресторане.  

      - Кто поставляет Вам продукты?  

      - За годы нашей работы сложился  определенный круг поставщиков,  у которых мы постоянно покупаем  продукты для космических блюд. Главным образом это производители  из Москвы и Московской области.  

      - Продолжает ли НИИ разрабатывать  продукты питания для Вооруженных  сил: плавсостава, летчиков, десантников  и спецназа?  

      - В марте из Минобороны нам  поступило официальное письмо  о прекращении финансирования  этих работ на неопределенный  срок. С этого момента наше  предприятие приостановило разработки  рационов питания и продуктов  специального назначения для  Вооруженных сил.  

      Тенденция снижения работ по  военной тематике наметилась  с развалом СССР, но особенно  усилилась в последние годы. Если  в 80-е годы прошлого века  в Институте шли разработки  по более 20 НИОКР, то в 2008 году тематика сократилась до  двух работ, а теперь и вовсе  прекращена. В этой связи часть  персонала, который занимался  спецзаказами, нам пришлось уволить,  часть перевести в цех космического  питания.  

      В некоторые годы финансирование  по военной тематике составляло 50-70% бюджета предприятия, теперь  нас финансирует по спецразработкам  в основном Роскосмос. Хочется  отметить, что космическое агентство  оплачивает заказы стабильно,  даже ежегодно немного повышает  финансирование в связи с увеличением  объема выполняемых работ.

Человеку  ежедневно требуется примерно 100 г белков, из них две третьих  должны поступать из животных продуктов, что эквивалентно 300 г мяса или  рыбы в день. Для четверти, а то и половины населения Земли –  это немыслимая роскошь.  

Успехи биотехнологии  наводят на мысль о возможности  хотя бы частично накормить человечество синтетическим мясом. Писатели-фантасты уже давно эксплуатируют эту  идею, и во многих фантастических романах  большинство обитателей Галактики  питаются синтетикой, а натуральный  продукт могут позволить себе только богачи. А каковы реальные достижения? 

Филе для  космонавтов 

В марте 2002 года биотехнологи из нью-йоркского  Колледжа Туро (Touro College) устроили презентацию проекта, выполненного по заказу NASA. Им удалось заставить мышечную ткань золотой рыбки (Carassius auratus) расти в питательном растворе, удваивая вес примерно за месяц. Обжаренные в оливковом масле с чесноком, лимоном и перцем, кусочки выглядели и пахли точь-в-точь как жареная рыба, но никто из приглашенных на презентацию не решился убедиться в том, что и на вкус они не отличаются от рыбы. Пробовали ли сами авторы свой продукт – неизвестно, но если они настоящие экспериментаторы, то наверняка рискнули, не дожидаясь одобрения FDA (Food and Drug Administration – Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в США). 

Разработчики  и заказчики уверены, что космонавты не будут привередничать, и продолжают работу. Кусочки куриного и говяжьего  филе уже способны жить в питательном  растворе, осталось только добиться их роста, устроить еще одну презентацию  и продолжать исследования. Статью М. А. Бенжаминсона (M. A. Benjaminson) и его коллег можно найти в журнале "Acta Astronautica" за декабрь 2002 года. Исследование, несомненно, ценное, но скорее для тканевой инженерии, а не для пищевой промышленности. 

Причин, по которым даже космонавты в ближайшие  сотню-другую лет будут есть "пробирочные" бифштексы в лучшем случае только в День космонавтики, и то на Земле, множество. Прежде всего – закон сохранения массы. Для синтеза одного грамма сухого вещества мышечной ткани теоретически потребуется не менее десяти граммов сухого веса реактивов. А на практике – во много раз больше: воду можно регенерировать, а питательную среду, испорченную продуктами метаболизма клеток, придется отправлять в конвертер вместе с неиспользованными реактивами.  
 

Да и сам  биореактор, в котором раз в  неделю созревал бы фунт филе, выглядит примерно так, как на этом снимке. Дешевле  запасти мороженого мяса на дорогу до Марса и обратно. Так что  пока космические технологии отрабатывают на перенаселенной и недоедающей  Земле. Но могут ли земляне рассчитывать на бифштексы из пробирки?  

В научной  фантастике встречается описание биофабрик, где выращивают мышечную ткань с  оптимально сбалансированным для питания  человека составом – угадайте, какого вида живых существ?  

Если вам  не хочется котлет из культуры человеческих эмбриональных клеток, можно пустить  на развод стволовые клетки, выделенные из вашего собственного костного мозга. Тоже не нравится? Ну, хотя бы против мышечных клеток рогатого скота у вас предубеждения  нет? Тогда доставайте чековую книжку.  

Пожалуй, для  выращивания космического филе лучше  всего подойдет питательная среда  на основе сыворотки крови телячьих эмбрионов: содержащиеся в ней гормоны, цитокины и другие известные и неизвестные вещества стимулируют рост клеток. Клетки считают не килограммами, а миллионами штук, диаметром 20-30 микрон каждая, но, попутавшись в нулях, я получил, что только реактивы для выращивания килограмма клеток обойдутся в 10 тысяч долларов. Даже если удастся вырастить бифштекс (скорее все-таки фарш) на менее дорогой сыворотке из крови взрослых быков и коров, он все равно будет во много раз дороже черной икры. На дешевых бессывороточных средах клетки животных не растут. Снижение цен на стерилизаторы, биореакторы и питательные среды в ближайшие сто лет не предвидится. А еще придется решить массу технических вопросов. В культуре клетки прилипают ко дну и друг к другу, прекращают рост и гибнут. Чтобы не допустить этого, среду перемешивают. Попытки вырастить in vitro не культуру клеток, а ткань создают массу дополнительных сложностей. В организме действует система тканевой микроциркуляции, которая доставляет к каждой клетке питательные вещества и кислород и удаляет продукты метаболизма. Чтобы обеспечить нечто подобное в биореакторе, необходимо предусмотреть включение в систему капилляров и более крупных сосудов, подсоединенных вместо сердца к пламенному мотору. И если такие решения будут найдены, использовать их следует не для производства бифштексов, а для выращивания искусственных органов с целью пересадки – только в этом случае окупится цена на вес золота.  

Что касается продуктов питания, то их можно получать не просто более дешевыми, но даже рентабельными  методами. И при этом удастся обойтись без культуры животных тканей.  

Лет тридцать назад, когда на каждой лестничной площадке стояли вонючие баки с пищевыми отходами, выдвигался такой прожект: выращивать на этих и других отходах личинки обычных домашних мух на корм скоту, а возможно, и для человеческого питания. В кулинарных книгах народов мира есть много оригинальных рецептов, от сырых вшей до печеных миссионеров. По составу опарыши действительно полезнее говядины, но из эстетических соображений я предпочту им бифштекс из хорошо прожаренных микроорганизмов. 

Всеядные  дрожжи 

Идея использовать для производства пищевого белка  дрожжи возникла в конце XIX века. В Первую мировую войну в Германии в год производили до 10 тысяч тонн дрожжей для пищевых эрзацев, а в тридцатых годах XX века во всем мире заработали заводы по переработке в кормовой белок отходов самых разных производств, от патоки и молочной сыворотки до гидролизованных серной кислотой опилок и кукурузных кочерыжек. Тогда же советский фантаст Александр Беляев написал повесть "Вечный хлеб". Сюжет ее похож на сказку про волшебный горшочек: некий профессор, желая облагодетельствовать человечество, открыл дрожжи, которые питались воздухом и производили безвкусную, но питательную биомассу. Дело чуть не кончилось глобальной катастрофой: халява начала бесконтрольно распространяться по биосфере, раз в полчаса удваиваясь в объеме. К счастью, профессор успел открыть вирус, смертельный для "вечного хлеба" и безвредный для всего остального.  

В шестидесятые годы ХХ века на волне, поднятой прогнозами скорой экологической и демографической  катастрофы, вывели (старинными методами – генной инженерии тогда еще  не было) штаммы дрожжей, способных  питаться нефтепродуктами. Заводов  по переводу нефти на корм скоту  понастроили по всему миру, от Англии до Японии. Впереди планеты всей была богатая и великая страна СССР. К счастью, в семидесятых  годах разразился нефтяной кризис, и к середине восьмидесятых производство белка из нефти практически прекратилось. К счастью – потому, что нефтяной белок и отходы его производства оказались настолько сильными аллергенами, что заболеваемость бронхиаль ной астмой в городе Кириши Ленинградской области, расположенном на окраине комбината "Киришинефтеоргсинтез" с крупнейшим советским производством белково-витаминного концентрата (БВК), была раз в десять выше среднестатистической.  

Сейчас БВК, он же – белок одноклеточных организмов (БОО), получают главным образом из дрожжей, выращенных на отходах пищевой  промышленности, и используют в качестве добавки к кормам для сельскохозяйственных животных. Как-то я из любопытства  пожевал гранулу такого концентрата  – честно говоря, гадость, но куры клевали  с энтузиазмом. Если такой концентрат дезодорировать и ароматизировать, в колбасе его было бы не отличить от сои.  

Но в дрожжах  слишком много нуклеиновых кислот: чем быстрее клетки делятся, тем  больше в них ДНК и РНК. А  пуриновые основания в организме  человека превращаются в мочевую  кислоту и в больших количествах  нарушают пуриновый обмен и вызывают заболевания, прежде всего, суставов и  почек. Два грамма нуклеиновых кислот в день в дополнение к обычной  диете – максимум, рекомендованный  Всемирной организацией здравоохранения. Поэтому в человеческом питании  применяют только биологически активные добавки из пивных дрожжей – источник витаминов группы В и других биологически активных веществ. У дрожжей и водорослей, в том числе у популярной среди героев научно-фантастических романов хлореллы, есть еще один недостаток – слишком прочная клеточная стенка, из-за которой содержимое клеток плохо усваивается.