В ближайшие 40 лет, по прогнозам ООН, население Земли увеличится с нынешних 6,1 млрд до 9,3 млрд человек. Накормить всех без серьезных технологических перемен в аграрном секторе и пищевой промышленности невозможно. Впрочем, еда будущего несет в себе сюрпризы не только для голодающих.

Одно из трех

Спор о том, сколько людей может прокормить наша планета, ведется уже не первый век. Тем временем население Земли увеличивается, а пищевые технологии совершенствуются.

Вскоре после Второй мировой войны один американский футуролог утверждал, что проблему голода может полностью решить широкое распространение замороженных продуктов. Не решило. В настоящее время голод грозит каждому шестому обитателю планеты, некачественно питается каждый второй.

Джоэль Коэн в книге "Сколько людей может прокормить Земля?" называет три основных подхода к решению проблемы голода и хронического недоедания: увеличить количество доступной пищи, уменьшить число едоков и наладить справедливое распределение имеющихся продуктов питания.

До 2050 года вряд ли удастся построить общество справедливого распределения чего бы то ни было. Трудно представить, чтобы страдающие ожирением миллионы американцев и россиян (США и Россия - мировые лидеры по количеству жителей с излишним весом) вдруг разом перестали объедаться, а вся не съеденная ими пища стала бесплатно раздаваться где-нибудь в Сомали. Третья мировая, безусловно, поможет уменьшить количество едоков, но это лекарство обладает рядом не самых приятных побочных явлений. Остается решать задачу, сходную с евангельской о рыбах и хлебах: количество пищи во всем мире каким-то чудом должно резко увеличиться.

Два инструмента, на которые специалисты возлагают наибольшие надежды,- нанотехнологии и генная модификация. Надо отметить, что, хотя большинство европейцев, мягко говоря, не лучшим образом относится к так называемой пище Франкенштейна, измененной с помощью каких-то хитрых технологий, старушку Европу здесь можно не особо учитывать. Традиционно обожающие все новое жители США с удовольствием употребляют ГМ-продукты (не менее трех четвертей всех овощей и фруктов в американских магазинах выращено с использованием генной инженерии; многие сладости, напитки, пицца имеют похожее происхождение). Что касается остального мира, то увеличение населения планеты в полтора раза за четыре десятилетия в основном произойдет за счет Индии, Китая, Индонезии, Пакистана, Бангладеш, Нигерии, Бразилии, то есть стран, в которых заметная часть населения плохо обеспечена продуктами питания. Немалый интерес новые технологии в пищевой сфере вызывают в стране, являющейся мировым лидером как в средней продолжительности жизни, так и в объеме импорта продуктов питания,- Японии.

Когда приходится выбирать между голодом и употреблением в пищу продуктов, стопроцентная безопасность которых для здоровья не доказана, несложно догадаться, чему будет отдано предпочтение. Более мягкий вариант выбора - между дорогой, но естественной пищей и дешевой, но изготовленной с использованием новых технологий.

Без опасностей и без недостатков

Идеальный пищевой сюжет будущего должен выглядеть примерно так. В землю бросают семя (генетически модифицированное, разумеется). Оно спокойно прорастает и превращается во взрослое растение, дающее больший урожай, чем можно представить сегодня. На этот процесс не влияет погода, а вредители категорически отказываются питаться тем, что растет и выросло. Потери при транспортировке и хранении близки к нулю. Потребителю гарантировано, что в магазине он приобретет идеально свежий продукт - не битый, не перезревший, не подгнивший, не червивый и т. п. Особо мнительные покупатели смогут поднести купленное к сканеру и проверить, на каком поле оно выросло и когда было собрано. На уровне опытов, экспериментов и тестирования практически все перечисленное возможно уже сегодня.

Например, противостояние засухе, одному из главных врагов зерновых сельскохозяйственных культур. Иоахим Мессинг из университета Ратгерс (США) во время поездки в Мозамбик обратил внимание на то, что сильная жара нанесла громадный ущерб посевам кукурузы, но практически никак не отразилась на сорго. Этот злак нетребователен не только к температуре, но и к качеству почвы. Логичным выглядит вживление генов сорго в другие зерновые культуры, чтобы сделать их засухоустойчивыми, что и было выполнено группой специалистов упомянутого университета.

Наиболее перспективный способ борьбы с вредителями растений - перевести ее на генный уровень. Уже существуют генетически модифицированные растения, вырабатывающие протеины, токсичные для насекомых-вредителей. К сожалению, токсичными эти протеины оказались не для всех врагов полей и огородов. Например, невосприимчивым к яду оказался западный кукурузный жук, главный враг сельского хозяйства США. Даже у тех насекомых, которые страдали от яда, со временем вырабатывалось привыкание к нему. Зато некоторые другие, совершенно безобидные насекомые от токсина стали умирать. Потребовался более надежный способ защиты.

Сегодня в нескольких странах группы ученых работают над более безопасным "биологическим оружием" - растениями, которые при употреблении в пищу насекомыми-вредителями прерывают у них экспрессию генов (организм насекомых не способен переработать съеденное в белок). Совместная разработка компаний Monsanto и Devgen - кукуруза, прерывающая эту экспрессию у упомянутого западного кукурузного жука (насекомые умирают от несварения через 12 дней после того, как попробовали ГМ-кукурузы). А китайские академики из Шанхая создали подобным же образом модифицированный хлопок - смертельно опасный для хлопковой совки.

Однако пока не известна степень экологической безопасности новых растений. Хотя они и должны действовать на определенные гены определенного вида насекомых, неизвестно, чего от них ждать другим насекомым, птицам и животным. Сложно предсказать, что последует за вполне возможным полным вымиранием того или иного биологического вида (слегка успокаивает то, что человек уже уничтожил множество видов фауны и флоры даже без генной модификации и продолжает этим заниматься). Как бы то ни было, ученые уверяют, что для человека все новые растения будут абсолютно безопасны.

Интересным последствием развития подобных технологий может стать устойчивое снижение спроса на инсектициды и прочую продукцию сельскохозяйственной химии. Это, в свою очередь, может привести к тому, что потребителю будет предложена более экологически чистая пища.

Технологии упаковки

Еврокомиссия сегодня оценивает объем рынка нанотехнологий в $750 млрд и предрекает рост до $2 трлн к 2015 году. Вместе с тем Европейское агентство по продовольственной безопасности обращает внимание на то, что уровень риска от применения нанотехнологий в пищевой промышленности сложно оценить. Не до конца ясно, как поведут себя нанотехнологические новинки в продуктах питания и в организме человека, сообщает глава научного комитета этого ведомства профессор Витторио Силано. Нанотехнологии оно планирует изучать даже тщательнее, чем тысячи химических пищевых добавок, применяющихся сегодня. Так, недавно было признано безопасным использование наночастиц нитрида титана в качестве добавки к пластмассе, из которой изготавливаются бутылки для безалкогольных напитков.

Объем мирового рынка упаковки для продуктов питания, созданной с использованием нанотехнологий, оценивается сегодня в $ 4-5 млрд. Ожидается, что в ближайшую пятилетку рынок вырастет вдвое. Основной рост должны обеспечить ярлыки RFID (Radio Frequency Identification), внедряемые в упаковку и содержащие исчерпывающую информацию о продукте.

Сейчас повышенным спросом пользуются такие достижения профильных технологий, как крышки с "пожирателями кислорода" (специальными мембранами из алюминиевой фольги, благодаря которым предотвращается процесс окисления и продлевается срок жизни продукта), "пожиратели этилена", используемые для упаковки овощей и фруктов, поглотители влаги, водонепроницаемые покрытия.

Компания nanoAgri Systems создала пластиковые пакеты, покрытые слоем наночастиц серебра. Пакеты имеют антибактериальные свойства - снижают риск заражения упакованных продуктов сальмонеллой, листерией и кишечной палочкой. Возможно, в ближайшем будущем подобным защитным нанослоем будут покрывать конвейерные ленты на предприятиях пищевой промышленности. В настоящее время разрабатываются наносенсоры, которые просигнализируют (например, изменением цвета продукта или упаковки) о заражении, если оно все-таки произошло.

В настоящее время огромная доля продуктов питания портится в процессе доставки конечному потребителю. Например, из поставленных армии США фруктов и овощей военнослужащие съедают лишь 40%, остальное гибнет. Во всяком случае, таковы официальные цифры (найти данные по российской армии не удалось, но вряд ли они скромнее). Таким образом, тонкий слой наночастиц может спасти для человечества миллионы тонн продовольствия. Правда, эту радостную перспективу омрачают некоторые ученые, которые предупреждают: неизвестно, как организм человека будет реагировать на вроде бы известные и безопасные вещества, когда те попадут в него в виде наночастиц.

Добавить по вкусу

Технологии в пищевой сфере создаются и развиваются не только для того, чтобы накормить голодных. Решаются и такие задачи, как улучшение полезных свойств продуктов питания, использование продуктов в медицинских целях; также в списке разработок всякие забавные мелочи и привлекательные с точки зрения маркетинга фокусы со вкусом, цветом и запахом.

Исследователи из Швейцарского федерального института технологии придумали, как добавлять в зерновые культуры комплексы, созданные с помощью нанотехнологий и содержащие железо и цинк. От дефицита железа страдает каждый третий житель нашей планеты. Чуть меньше (порядка 1,8 млрд) землян испытывают дефицит цинка. В выведенных швейцарскими специалистами пшенице и рисе уровень содержания железа и цинка можно регулировать.

Еще один пример из области здорового питания. Чтобы заменить вредные для организма человека транс-жиры полезными полиненасыщенными жирными кислотами (omega 3), в сою добавляют гены водорослей (о таком эксперименте сообщил Хью Грант, глава компании Monsanto, мирового лидера в сфере биотехнологии растений).

Совместный подарок поварам и кухаркам всего мира сделали специалисты из новозеландского исследовательского института сельскохозяйственных культур и продовольствия совместно с японскими генетиками. Созданный ими генно-модифицированный репчатый лук можно резать, не проливая слез. Кроме того, он имеет более выраженный вкус и полезнее для здоровья, утверждают создатели.

Еще более впечатляющее сообщение. В разработке находится такая новинка, как готовое блюдо с нанокапсулами, способное обрести разный вкус - в зависимости от температуры, при которой оно разогревается в микроволновке.

В 2007 году группа индийских исследователей рапортовала, что с помощью генной инженерии обыкновенный банан может превратиться в биофабрику, вырабатывающую вакцину против гепатита B. А их американские коллеги предлагают с помощью подобных бананов бороться с инфекциями, передаваемыми половым путем.