Биотех использует ферментацию для производства молочных белков без коров
В условиях ограниченных природных ресурсов и растущего спроса на продовольствие миру необходимо найти способы преодолеть эту проблему. Одно из предложений исходит от бразильского стартапа, который будет производить молочные белки без необходимости в коровах.
Основанная в 2023 году компания Future Cow стремится трансформировать молочный рынок с помощью точной ферментации — процесса, сочетающего высокие технологии, устойчивость и эффективность производства.
"Наша миссия — делать молоко без коровы", — резюмирует Леонардо Виейра, сооснователь и CEO компании. — "Точная ферментация — это технология, аналогичная используемой при производстве пива или вина".
Технология включает идентификацию генетической последовательности в ДНК животного, которая содержит инструкции по производству молочного белка. Эта последовательность копируется и встраивается в организм-хозяина (грибок, дрожжи или бактерию). Хозяин затем размножается в ферментационном резервуаре с источником калорий для питания.
Результат — жидкость, которая после фильтрации и сушки превращается в запрограммированные молочные белки.
"Эти белки служат ингредиентами для пищевой и молочной промышленности, которая может рекомбинировать продукт для создания различных производных", — объясняет он.
Foodtech-компания будет использовать дрожжи в качестве хозяев для первоначального производства казеина и сывороточного белка — двух основных белков молока. Казеин широко используется в производстве сыра и йогурта, а сыворотка богата белком и высоко ценится на рынке пищевых добавок.
"Один из них — лактоферрин, который крайне сложно производить традиционными методами", — говорит Виейра. — "Чтобы получить всего один килограмм этого ингредиента, требуется 10 000 литров молока".
От лаборатории к рынку
Future Cow начала работу в технологическом парке Supera в Рибейран-Прету (штат Сан-Паулу), где произвела первые граммы молочного белка с помощью точной ферментации. Затем она была отобрана для участия в программе ускорения DeepTech (PACE) Бразильского центра исследований в области энергетики и материалов (CNPEM) в Кампинасе.
Сейчас компания тестирует масштабирование процесса — критический этап для биотех-компаний.
"95% биотех-компаний терпят неудачу, когда покидают лабораторную среду и переходят к пилотной установке или другой релевантной среде", — отмечает Виейра. — "Мы очень оптимистичны, что при поддержке CNPEM и доступной инфраструктуры достигнем необходимого масштабирования для следующего этапа".
Стартап не намерен полностью заменять животное молоко, а хочет создать дополнительные решения для отрасли.
"Когда точная ферментация только начиналась, всё было очень черно-белым: продукт либо был животного происхождения, либо нет. Сейчас мы видим больше гибридных моделей", — отмечает Виейра.
По его словам, руководители крупных молочных компаний утверждают, что уже скупают всё доступное на рынке молоко.
"Они не могут увеличить производство на 20% или 30% только за счет традиционного сырья", — говорит он. — "Если они смогут смешать наш ингредиент с животным продуктом, чтобы создать гибридный продукт и увеличить масштабы, это будет значительным выигрышем".
Другой важный аспект — декарбонизация крупных компаний.
"Даже если точная ферментация не заменит полностью животное молоко, сокращение углеродного следа крупных корпораций в пищевом секторе на 10% или 20% уже будет представлять собой значительное воздействие на окружающую среду", — продолжает Виейра.
Потенциал Бразилии
Сектор альтернативных белков, производимых с помощью точной ферментации, все еще находится на ранней стадии, но стартапы, специализирующиеся на этом сегменте, уже появляются по всему миру.
"Каждый следует разному технологическому маршруту. Есть вариации в типе хозяина [грибок, дрожжи или бактерии] и в целевых белках", — говорит Виейра.
Предприниматель указывает, что Бразилия находится в привилегированном стратегическом положении, чтобы возглавить мировой рынок.
"Бразилия — единственная страна в мире, которая имеет в изобилии воду, сахар и возобновляемую энергию — три основных ресурса, необходимых для ферментации. Это уникальная возможность для страны", — подчеркивает он. — "С такими характеристиками Бразилия может возглавить стратегическую отрасль для будущего мирового продовольствия".
Технико-экономические анализы Future Cow показывают, что производство молочных белков в масштабе 300 000 литров будет дешевле, чем традиционные методы производства.
"Если Бразилия в тот момент сосредоточится только на традиционном сельском хозяйстве, мы останемся позади".
Исследователь приводит в пример Новую Зеландию, где значительная часть валового внутреннего продукта (ВВП) приходится на экспорт молока.
"Они уже осознали, что сектор изменится, и принимают меры, чтобы не остаться позади", — комментирует он. — "Я пытаюсь предупредить об этом потенциале бразильские государственные органы".
Перспективы на будущее
У Future Cow уже есть функциональный штамм, и сейчас компания стремится увеличить выход продукции.
"Чем больше производит штамм, тем ниже удельная цена. Поэтому мы оптимизируем процессы ферментации", — утверждает Виейра.
Ожидается, что продукт будет готов и поступит в продажу к концу 2026 года.
Поскольку продукт является ингредиентом, компания не будет продавать его напрямую конечному потребителю, а будет выступать в качестве поставщика для пищевой промышленности. Такой подход может облегчить выход стартапа на рынок.
"Как ингредиент, наш продукт может быть включен в существующие продукты без столкновения с высоким барьером для входа", — объясняет Виейра.
Стартап сначала выведет на рынок уже разработанные белки, прежде чем расширяться до других разновидностей.
"Только после первой коммерциализации мы разработаем другие белки", — говорит предприниматель.
Компания готовится принять участие в VivaTech — выставке инноваций, которая пройдет в Париже (Франция) в июне.
"Технология уже существует в других странах, и на VivaTech мы сможем показать, что она есть и в Бразилии", — говорит Виейра. — "Мы можем привлечь инвесторов, которые поймут, что мы можем производить в Бразилии и экспортировать в другие места. Подобная экспозиция за рубежом — редкость для бразильских компаний".
На встрече Future Cow стремится наладить связи с экосистемой инноваций, повысить осведомленность о разработке технологии в Бразилии и привлечь потенциальных корпоративных партнеров.
"Мы хотим продемонстрировать, что разрабатываем альтернативные белки, и таким образом привлечь транснациональные компании молочного сектора в качестве наших клиентов".
Научное предпринимательство
Один из аспектов, который подчеркивает Виейра, — это сочетание навыков в Future Cow. В то время как он привносит опыт в бизнесе и предпринимательстве, его партнер, Розана Голдбек, имеет докторскую степень в области пищевой инженерии от Университета Кампинаса (UNICAMP) и уже изучала выращивание мяса в Бразилии.
"Это сочетание — важное отличие, поскольку оно объединяет того, кто понимает бизнес, и того, кто понимает технологию".
По словам Виейры, это один из основных барьеров, мешающих большему количеству инноваций из бразильских университетов превращаться в коммерческие продукты.
"Бразилия производит много науки, имеет много научных статей, но большинство из них не становятся бизнесом", — сожалеет он. — "В Бразилии должно быть больше связей между академической средой и предпринимательством".