Yrke og organisasjon
Står vi foran et paradigmeskifte?

Fremtidens matproduksjon

Det går knapt en dag uten at vi leser aviser eller hører på nyhetene at vi skal spise mindre kjøtt og legge om kostholdet til noe som er mer miljøvennlig. Ved endret kosthold skal vi bidra til å fri verden fra klimagassutslipp og ta vare på miljøet. Vi skal beskytte dyrene mot unødige lidelser og sikre et bedre samfunn.

Øyvind Fylling-Jensen

Administrerende direktør, Nofima AS

Insekter som mat: Mange land har insekter som en naturlig del av sitt kosthold. Foto: Shutterstock

Jeg vil i det følgende la denne siden av debatten ligge, og i stedet prøve å gi en oversikt over noen makrotrender som vil påvirke oss. Disse trendendringene må også sees i sammenheng med den pågående koronavirus-pandemien og utbruddet av svineinfluensa. Bildet er komplekst og vil påvirke veterinærenes arbeidsdag fremover.

I denne sammenhengen kan det være greit å kjenne til noen av de store skiftene vi ser i matproduksjonen globalt. Det vil være naivt å tro at dette kun gjelder forhold utenfor Norge, og jeg vil derfor beskrive noen av de største endringene vi står overfor.

Klimaendringer, ekstremvær, tørke, flom, naturkatastrofer og dyrevelferd

I en rapport fra det internasjonale klimapanelet IPCC, som ble offentliggjort i 2019, påpekes det at verdens matproduksjon står for rundt 25-30 prosent av klimagassutslippene. Dette er knyttet både til metangassutslipp fra hold av storfé, men også transport, nedbrenning av regnskog og ødelagte økosystemer. De negative effektene av matproduksjonen vil i årene som kommer få stor betydning både for hvor og hvordan vi produserer mat. En rekke leverandører av plantebaserte kjøtterstattere bruker nettopp de negative sidene av kjøttproduksjonen som argument for sine produkter. I dette bildet kommer også forhold knyttet til dyrevelferd, bruk av fôringredienser som soya dyrket i Brasil og nedbrenning av regnskog for å skape nye landbruksarealer.

Forbrukere er i økende grad opptatt av at maten vi produserer er naturlig og at den er produsert i tråd med gode retningslinjer for dyrevelferd. For veterinærene vil dette sette nye krav til både oppfølging og rapportering. Vi ser også et sterkere engasjement rundt lokalt og regionalt produsert mat. Lokal matsikkerhet vil være viktig, noe vi ser i kjølvannet av covid-19-pandemien. I tillegg opplever vi hvordan store utbrudd av afrikansk svinepest, som for eksempel i Kina, kan sette matsikkerheten under press. Dette øker behovet for veterinærfaglig kunnskap, både knyttet til biosikkerhet og epidemiologi, og til produksjonsmetoder og mattrygghet. For veterinærene gir dette muligheter i en verden der kunnskap om dyrevelferd, epidemiologi og sykdomsbekjempelse vil være viktig.

Stamceller høstes fra modent muskel- og fettvev, stimulert med vekstmedier (føtalt kalveserum (FSB)/serumfrie vekstmedier, vekstfaktorer (GF) og ekspandert i tråd med fastlagte protokoller. Fettcellene stimuleres med frie fettsyrer (FFA). Cellene formeres i bioreaktorer.

Kilde: Post, M.J., Levenberg, S., Kaplan, D.L. et al. Scientific, sustainability and regulatory challenges of cultured meat. Nat Food 1, 403–415 (2020). https://doi.org/10.1038/s43016-020-0112-z

Matsvinn

I dag blir rundt 25 prosent av maten som produseres aldri spist fordi den enten ikke når frem til markedet (utviklingsland), eller at den kastes etter at den er kjøpt inn (industriland). Vi vil i årene som kommer se en rekke tiltak for å redusere matsvinnet. Kampanjer knyttet til at maten er egnet for konsum, selv om holdbarhetsdatoen er overskredet, vil øke i omfang. I kjølvannet av koronapandemien viser undersøkelser at matsvinnet blir redusert. Dette skyldes delvis at restauranter og kantiner er stengt, men også at forbrukerne lager mat fra bunnen av og tar vare på restene.

Vi erfarer en utvikling blant selskap som gjenvinner proteinet og næringsstoffene fra matvarer som allerede er produsert, men som ikke lenger kan omsettes. Ingrediensene blir utvunnet ved hjelp av hydrolyse og andre prosesser, og fett, protein og bindevev blir brukt i nye produkter for humant konsum. Her trengs det kunnskap om både næringsmiddelkjemi og om prosesser for å produsere mat som er sunn og trygg, og ikke minst kunnskap om mattrygghet vil være etterspurt. I dette bildet er det fortsatt store kunnskapshull og mange av utfordringene er knyttet til regulatoriske spørsmål.

Muskel-, bindevevs og fettceller blandes og differensieres, før de struktureres til kjøttlignende produkter av ønsket art og kvalitet.

Digitalisering og presisjonslandbruk

En stor trend er digitalisering. Kostnadene for datainnsamling ved hjelp av sensorer, lagring og bearbeiding av data ved hjelp av kunstig intelligens faller dramatisk. Dette åpner for helt nye muligheter i matproduksjonen. I landbruket brukes sensorer til å måle jordkvalitet, gjødsling- og vanningsbehov og tidspunkt for høsting. Næringsmiddelindustrien bruker sensorer for løpende måling av protein, fett og andre parametere for å sikre produktkvalitet og bedre råvareutnyttelse. Resultatene får vi i form av lavere produktvariasjon og bedre kvalitet. I denne sammenheng kan det nevnes at Norges forskningsråd nylig bevilget midler til et tverrfaglig forskningsprosjekt der Senter for forskningsdrevet innovasjon, SFI Digital Food Quality, skal se på denne typen problemstillinger.

Bruk av digital teknologi effektiviserer landbruket gjennom mer produksjon per arealenhet enn tidligere. Vi ser at sensorer brukes i melkeproduksjon til å styre fôring, gjenkjenning av sykdommer og bedre dyrevelferd. Det irske selskapet Cainthus utvikler avansert ansiktsgjenkjenning på individnivå og kombinerer dette med kunstig intelligens for mer bærekraftig produksjon, lavere bruk av medisiner og bedre dyrevelferd. I fremtiden vil digitale løsninger finne veien til både bonde og veterinær i form av apper som kan brukes til diagnostikk og dialog mellom produsent og behandler. For veterinærene vil digitale løsninger bli en del av hverdagen og et felt det er klokt å følge med på.

Dyrking av kjøtt: Stamceller utvinnes fra den ønskede art og muskelcellene rendyrkes, først i liten skala, deretter i store cellereaktorer.

Plantebasert mat

En av de største trendene vi ser innen næringsmiddelindustrien er økningen av plantebaserte produkter. Denne trenden forsterkes av det økte søkelyset på klimapåvirkningene fra dyrehold, men også en økt oppmerksomhet mot de påståtte negative helseeffektene ved konsum av rødt kjøtt og dyrehold som ikke tar dyrevelferd på alvor. Blant annet har Fødevarestyrelsen i Danmark (tilsvarer det norske Mattilsynet) i sine siste kostholdsråd anbefalt en sterk reduksjon av kjøttforbruket og økt bruk av plantebaserte proteinkilder. Det er ikke her snakk om økt konsum av gulrøtter og poteter, men store trendskifter.

Protein som utvinnes fra planter bearbeides slik at de ligner kjøtt i farge, tekstur og smak. I dag utgjør denne delen av matproduksjonen en forholdsvis liten andel. I løpet av ti år er det forventet at dette markedet vil vokse til rundt 150 milliarder dollar årlig. Dette driver innovasjon og tiltrekker seg en rekke nye aktører. Mest kjent er selskap som Beyond Burger, Impossible Meat, og en rekke aktører som har sitt kjerneområde innen kjøttproduksjon ser på mulighetene. Tradisjonelle kjøttbedrifter som Tyson Foods (en av verdens største kyllingprodusenter), Cargill (kylling, svin) og Smithfield (svin), lanserer plantebaserte produkter i tillegg til sine tradisjonelle produkter. I Norge har bedrifter som Jæder, Nortura, Orkla, Scandza og Tine plantebaserte produkter i sine porteføljer.

En utfordring i dette bildet er proteinkilden som brukes. Tradisjonelt er soyaprotein mye brukt, mens i nye produkter brukes protein fra andre belgvekster som erter og ikke minst bønner. Proteinene utvinnes og gjennomgår forskjellige prosesser som for eksempel hydrolyse, varmebehandling og ekstrudering, før de ender opp som produkter hos oss forbrukere. For å få rett konsistens, tilsettes en rekke kjemiske komponenter for å bedre både tekstur og smak. Produktene ligner forbausende mye på tradisjonelle, animalske produkter. Dette gjelder enten man snakker om kjøtt, iskrem eller plantebaserte melkeerstatninger.

En utfordring i Europa er at enkelte selskap bruker genmodifiserte planter eller genmodifiserte ingredienser som innsatsfaktorer i sine produkter. Dette utfordrer forbrukerholdninger og kan være et fremtidig problem. Det er også anført at en rekke av de nye plantebaserte kjøtterstatterne har høyt saltinnhold for å få smak, og at negative langtidsvirkninger av høyt konsum fortsatt er ukjent.

For veterinærene vil kunnskap om både produksjonsmetoder og forhold knyttet til næringsinnhold og mattrygghet være viktig når plantebaserte kjøtterstattere gjør sitt inntog. Ikke minst blir denne kunnskapen viktig når man utvikler hybridprodukter – der kjøtt og planter blandes til produkter. Her må mattrygghet settes i høysetet.

Dyrking av kjøtt og fisk

Det har de siste årene blitt skrevet mye om dyrking av kjøtt etter at professor Mark Post og hans team serverte den første laboratoriedyrkede hamburgeren i 2015. Burgeren kostet den nette sum av 250 000 dollar og ga startsignalet for en ny industri. I dag har mange selskaper dyrking av kjøtt (storfé, gris, kylling) eller sjømat (fisk, reker) som sine satsingsområder, og investorene legger betydelige midler inn i selskapene. Mye av utviklingen drives også her av det negative søkelyset som er rettet mot tradisjonelt dyrehold og dyrevelferd. At denne trenden er på vei inn som et alternativ ser vi når Singapore, som første land i verden, på tampen av 2020 godkjente salg av dyrket kyllingkjøtt fra produsenten Eat Just.

I utgangspunktet er teknologien relativt enkel. Man utvinner stamceller fra den ønskede art og rendyrker muskelcellene, først i liten skala, så i store cellereaktorer. En utfordring er fortsatt knyttet til det å få de rette vekstmediene og den riktige konsentrasjonen av aminosyrer og vekstfaktorer, i tilstrekkelig volum og lav kostnad. En annen utfordring ligger i det faktum at kjøtt består av både muskelceller, bindevev og fett, noe som er avgjørende for konsistens og smak. Disse utfordringene løser selskapene på forskjellig måte, enten ved å ta i bruk 3-D printing av en blandet cellesuspensjon, eller ved å dyrke cellene på «stilas» til de får ønsket volum. Til nå er celledyrking svært kostbart, men over tid vil prisene falle når teknologien utvikles. Etter hvert kan man se for seg at dyrket kjøtt vil kunne erstatte tradisjonelt kjøtt i noen betalingsvillige segmenter.

Vi ser nå andre cellebaserte systemer for proteinproduksjon. Celler, eller bakterier, dyrkes i store fermentorer og høstes for å få tak i én-celle protein. Innsatsfaktorene er ikke fullt så kompliserte som når man skal dyrke muskelceller. De ønskede proteinene utvinnes og renses, før de brukes som proteintilsetninger til andre matvarer. Fermentering er kjent fra vin- og ølproduksjon, og kostnadene er lavere enn ved dyrking av kjøtt.

Det som er nytt er ofte kalt for presisjonsfermentering der man satser på dyrking av celler som produserer helt bestemte proteiner. Dette er kjent i insulinproduksjon, og det nye er at det også brukes for produksjon av mat. Selskap som Solar Foods i Finland har vist at de kan produsere høyverdige produkter med CO2, vann og elektrisitet som innsatsfaktorer. For veterinærene vil vår kunnskap om biologi, celler, næringsmidler og animalske produkter bli viktig med tanke på den fremvoksende industrien.

Plantehamburger: Plantebasert hamburger fra Beyond Burger.

Insekter

Et område som har fått lite oppmerksomhet i Norge er bruk av insekter og insektprotein som proteinkilde. I verdenssammenheng er det over 2000 insektarter som brukes, og en rekke land har insekter som en naturlig del av sitt kosthold. I vår del av verden er nok de følelsesmessige utfordringene store, men insekter er på full fart inn som proteinkilde. Insekter som soldatfluelarver eller gresshopper dyrkes, tørkes og males til mel, som så blandes inn i for eksempel bakevarer. I Norge satser selskapet Invertapro stort på insektprotein, og insektene dyrkes på matavfall. På dette området er det fortsatt store utfordringer knyttet til oppskalering og regulatoriske forhold, og allergier er for noen typer insektmel et problem. På dette feltet er det flere selskap som ser på bruk av insektprotein som en erstatning for fiskemel i fôr til akvakulturnæringen, og selskapet Urban Foods blander insektmel inn i hamburgere.

Moderne genteknologi

I Norge har vi strenge regler knyttet til bruk av genmodifiserte organismer og moderne genteknologi. Dette kan komme til å endre seg. Nye teknologier som genredigering (CRISPR-Cas9) og andre avanserte metoder vil finne veien inn i matproduksjonen. I dag arbeider virksomheter i USA med utvikling av planter og frukt som ikke visner, har høyt innhold av næringsstoffer og gode kvalitetsegenskaper. På sikt kan man også se at vi kan få dyr som er endret genetisk, slik at de ikke utvikler sykdommer som for eksempel afrikansk svinepest, eller laks som er resistent mot lakselus, eller pankreassykdom. Utfordringen for oss i Norge er at vi kanskje tenker for tradisjonelt og mister evnen til å ta i bruk de verktøyene som kommer.

Konklusjon

I kjølvannet av koronaviruspandemien er det blitt klart at matsikkerhet, forsyningssikkerhet og mattrygghet er satt på dagsordenen på en helt ny måte. Vi ser at den globale handelen og transport er hemmet, og en rekke virksomheter har måtte stenge dørene på grunn av manglende tilgang på arbeidskraft, råvarer, eller som følge av koronasmitte hos ansatte i bedriftene.

Disse utfordringene kommer i tillegg til at det lanseres en rekke nye innovative løsninger i matproduksjonen som vi må ta innover oss. For oss med veterinærfaglig bakgrunn kan det være greit å kjenne til noen av de store trendene som påvirker matproduksjonen. Det vil bli satt store krav til både produsenter og bransjen med tanke på klimaavtrykk, dyrevelferd, antibiotikaresistens, medisinbruk og smittevern i årene som kommer. Vi, som veterinærer, har en rolle å spille her. Men den kan vi kun få hvis vi er faglig oppdaterte og engasjerte. Enten det nå er for å forstå hvordan prosessene foregår, eller for å sikre at samfunnet har nok kompetanse til å foreta gode risikovurderinger.