Hyppää pääsisältöön

Ruokaa ilman peltoja – luonnollisesti

biotekniikan tutkija Lauri Reuter
Biotekniikan tutkija Lauri Reuter haluaa ratkaista maailman ruoantuotannon ongelmat biotekniikan tutkija Lauri Reuter Kuva: Yle Kuvapalvelu / Jukka Lintinen Prisma Studio,prisma studio blogit

Mitä jos maito voitaisiin tuottaa ilman lehmää, muna ilman kanaa ja liha ilman possua? Entä jos peltoja ei tarvittaisi, vaan ruokaa voitaisiin kasvattaa bioreaktoreissa? Kuulostaa scifiltä, mutta ei ehkä ole, kirjoittaa Lauri Reuter blogissaan.

Ihminen eroaa muista eläimistä siinä, että meillä on aivot, joilla pääsee kuuhun. Nokkelat ideat ovat ihmislajin keino menestyä. Radikaalein aivoitus tapahtui 10 000 vuotta sitten. Silloin ihminen mullisti oman ravinnonhankintansa ryhtymällä viljelemään maata. Valtava loikka mahdollisti suurten yhteisöjen, tieteen ja kulttuurin kehittymisen. Seuraava suuri harppaus ruuantuotannossa tapahtui paljon myöhemmin: vihreä vallankumous alkoi viimevuosisadan puolen välin tienoilla. Lannoitteet, kasvinsuojeluaineet, maatalouskoneet ja paremmat kasvilajikkeet moninkertaistivat maatalouden tuotantotehokkuuden, ja ongelmat.

Pellot ovat suurin ihmisen aiheuttama ekokatastrofi. Pari pientä ei haittaisi, mutta niitä on liikaa, koska meitä on monta. Niitä tarvitaan paljon myös siksi, että tuotantoeläimet muuttavat jyvät huonolla hyötysuhteella muniksi, maidoksi ja nugeteiksi. Ei sen näin pitänyt mennä!

Luomu ja tehottomuuden ihannointi eivät ole ratkaisuja

Nyt maatalous lämmittää ilmastoa enemmän kuin kaikki liikenne yhteensä. Pellot, luomua tai ei, ovat monimuotoisuuden näkökulmasta autiomaita ja ekosysteemit ovat ahtaalla. Kaikki maatalous kuormittaa ympäristöä ja kuluttaa kalliita resursseja. Ongelmia aiheuttaa muun muassa se, että pelloille levitetyistä lannoitteista osa jää aina kasveilta käyttämättä ja arvokkaita ravinteita valuu vesistöihin. Sinne valuu myös kasteluvesi. Tarkkuus auttaa, mutta ei poista ongelmaa.

Tarvitaan seuraava radikaali harppaus. Tällä kertaa sen on johdettava aidosti kestävään tapaan tuottaa ruokaa vähemmillä resursseilla ja pilaamatta ilmastoa tai vesistöjä. Nykymuotoinen luomu ja tehottomuuden ihannointi eivät ole ratkaisuja. Ruokaa on tuotettava entistä enemmän ilman peltoja.

monikerrosviljelyä kasvihuoneessa
Kerrosviljelyä kasvihuoneessa monikerrosviljelyä kasvihuoneessa Kuva: Wikimedia Commons prisma studio blogit

Kasvihuoneet ovat kohtalaisen resurssitehokkaita verrattuna peltoihin, varsinkin meillä Suomessa. Salaatit ja vihannekset kasvavat vesiviljelyssä, jossa ravinteet ja vesi kierrätetään tehokkaasti. Kerrosviljely vie kasvihuoneet kuitenkin aivan toiselle tasolle. Modernit kasvitehtaat ovat suljettuja ympäristöjä, joissa ravinteita ja vettä kuluu vain murto-osa verrattuna entiseen, eikä torjunta-aineita tarvita. Kun kasvit valaistaan LED-valoilla, ne voidaan latoa useaan kerrokseen ja pieneen tilaan. Nyt kasvihuoneet mahtuvat sinne missä yhä useampi ihminenkin on, kaupunkeihin. Siinä auttavat automatisoidun kerrosviljelyn kehittäminen ja osittain maan alle kaivetut kasvihuoneet.

kasvisoluja
Mitä jos marjat eivät tulisikaan metsästä vaan bioreaktorista? kasvisoluja Kuva: VTT prisma studio blogit

Viedään ajatus vielä askeleen pidemmälle ja otetaan kasvi pois kuviosta. Kasvista voidaan eristää solu, ja saada se jakautumaan loputtomasti sopivassa ympäristössä. Kasvisoluviljelmä kykenee tuottamaan samoja ravitsemukselle tärkeitä yhdisteitä kuin itse kasvi, esimerkiksi vitamiineja ja antioksidantteja. Soluja kasvatetaan bioreaktoreissa, joiden olosuhteita voidaan säätää tarkasti. Bioreaktori on tavallaan kasvihuone, jossa tilaa ei ole haaskattu lainkaan. Peltoja soluviljelmät eivät korvaa ehkä koskaan, mutta joitain arvokkaita raaka-aineita niillä kannattaa tuottaa. Kaakaosoluja käytetään jo ravintona ja VTT:llä kasvatettuja lakan soluja kosmetiikassa. Soluviljelmät ovat laboratorioissa vanha juttu, mutta nyt meillä VTT:llä kehitetään CellPod-konseptia, joka mahdollistaa kasvisolujen viljelemisen myös kotona. Miltä kuulostaa kotona kasvatettu mesimarja?

Muna ilman kanaa

Pahiten ympäristöä rasittaa kohtuuton lihan syönti. Eläinten ongelma on se, että ne muuntavat rehun proteiiniksi todella huonolla hyötysuhteella ja tuotantoon tarvitaan siksi valtava määrä peltoa. Helpoin tapa vähentää maanviljelyn ongelmia on korvata liha kasviproteiinilla, aina kun mahdollista. Joillain eläinperäisillä proteiineilla on kuitenkin erityisiä ominaisuuksia, joita on vaikea korvata. Juuri siksi maitoa ja kanamunaa tarvitaan moniin elintarvikkeisiin. Maidon tuottaminen lehmässä vain muutaman proteiinin tähden on kuitenkin surkeaa haaskausta. Kananmunat ovat arvokasta ravintoa, mutta niiden teollinen tuottaminen on vähintäänkin kyseenalaista. Entä jos lehmä ja kana voitaisiin myös poistaa yhtälöstä?

raaka kananmuna
Huomaisitko, jos muna olisikin tuotettu ilman kanaa? raaka kananmuna Kuva: Wikimedia Commons prisma studio blogit

Biotekniikka mahdollistaa haluttujen proteiinien tuottamisen esimerkiksi leivinhiivan avulla. Annetaan hiivalle ohje proteiinin valmistamiseksi (geeni), laitetaan se kasvamaan bioreaktoriin ja annetaan syötäväksi sokeria. Näin tuotetaan valtaosa insuliinista ja monet elintarvikkeiden valmistuksessa käytetyt entsyymit. Prosessi on tehokas: vähällä sokerilla saadaan paljon proteiinia. Nyt samalla tavalla voidaan tuottaa myös maitoproteiineja ja munan valkuaista. Yksisoluiset hiivat ovat kömpelöitä eläimiä tehokkaampia: uusi tapa tuottaa maitoa kuluttaa jopa 90 prosenttia vähemmän peltoa. Toisin kuin kasviperäiset korvikkeet, hiivoissa tuotettu maitoproteiini ajaa maidon asian myös juustoissa, jugurteissa ja muissa elintarvikkeissa. Sopiviin kasvirasvoihin ja mineraaleihin sekoitettuna saadaan sitä tuttua juotavaa maitoa - ilman lehmiä. Valkuaisen proteiinit ovat oleellinen ainesosa esimerkiksi gluteenittomassa leivässä. Mikä parasta, tällä tavoin tuotetun munanvalkuaisen ominaisuudet voidaan räätälöidä jopa kanan munimaa paremmiksi.

Ruuantuotanto muuttuu, ruoka ei

Hiivat eivät täysin vapauta peltoriippuvuudesta, koska nekin syövät sokeria, joka on tuotettava jotenkin. Entä jos energia voitaisiinkin ottaa muualta? VTT:n ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston projektissa kehitetään systeemiä, jossa mikrobit tuottavat proteiineja käyttämällä vedestä erotettua vetyä ja ilmasta otettua hiilidioksidia. Ne tuottavat siis ilmasta ruokaa! Tällaiset sovellukset tekevät pellottomasta ruuantuotannosta realistisen tavoitteen. Ajatus kuulostaa oudolta, mutta oudolta olisi kuulostanut myös maissi metsästäjä-keräilijälle.

halkaistu nugetti
Miksi nugettiin tursotettavan proteiinin pitäisi tulla eläimestä? halkaistu nugetti Kuva: Pixabay / Public domain prisma studio blogit

Takaisin maan pinnalle: kukaan ei halua syödä mönjää! Ruoka merkitsee meille paljon enemmän kuin ravinteita ja energiaa. Valtavat muutokset elintarviketeknologiassa näkyvät lautasella kuitenkin hyvin vähän: ruuan tuotanto muuttuu, ruoka ei. Minä haluan paistaa hyvin voineiden kanojen munia, eikä mustikoiden maun, muodon ja rakenteen harmonista yhdistelmää korvaa mikään. Mutta huomaisitko jos juusto olisikin tuotettu ilman lehmää? Huomaisitko, että salaatti tuotettaan tehokkaasti automatisoidussa kasvihuoneessa ilman auringonvaloa? Eläimen käyttäminen nugettiin tursotettavan proteiinin tuottamiseen on yksinkertaisesti huonoa teknologiaa. Monet huonot prosessit voidaan korvata paremmilla, lopputuotteen muuttumatta. Ainoa ero olisi se, että ruuan tuottamiseen kuluisi vähemmän resursseja ja peltopinta-alaa.

Luonnollisuus on biologille hankala käsite

Mutta - entä jos haluaa tarjota lapsilleen vain luonnollista ruokaa? Ruuan luonnollisuus on biologille hankala käsite. Sitä voi lähestyä kahdesta suunnasta. Länsimaiseen ajatteluun on tarttunut valistusajalta peräisin oleva käsitys, jonka mukaan on luonto ja sitten on ihminen. Jos ihmistä pitää jotenkin luonnosta irrallisena olentona, on samalla kaikki ihmisen tuottama luonnotonta – myös maanviljely.

Toisaalta voidaan hyväksyä, että ihminen on eläin, vaikkakin vähän erikoinen sellainen. Ihmiseläimen selviytymisstrategia perustuu isoihin aivoihin ja teknologiaan, esimerkiksi maanviljelyyn. Tästä kulmasta katsottuna kaikki ihmiselle lajityypillinen toiminta, oli se kuinka tuhoisaa tahansa, on luonnollista. Vaikka muna ilman kanaa kuulostaa hurjalta, on se kuitenkin meille luonnollinen kehitysaskel.

Usein tuntuu siltä, että arkikielessä luonnollisella tarkoitetaan tuttua ja luonnottomalla taas jotain uutta ja tuntematonta. Mutta mihin vedetään luonnollisen ruuan raja: maanviljelyn aloittamiseen 10 000 vuotta sitten, vihreään vallankumoukseen 60-luvulla, vai huomisen teknologiaan? Ihmisen hengissä pysyminen tällä pallolla edellyttää niiden suurten aivojen käyttämistä, ihmisen luonnollista toimintaa, ja ripeästi.

biotekniikan tutkija Lauri Reuter
Biotekniikan tutkija Lauri Reuter biotekniikan tutkija Lauri Reuter Kuva: Yle Kuvapalvelu / Jukka Lintinen prisma studio blogit

Kirjoittaja: Lauri Reuter

Biotekniikan tutkija Lauri Reuter viettää arkipäivänsä solutehtaalla. Reuter visioi, että rokotteet ja lääkkeet kasvatetaan tulevaisuudessa pelloilla ja kasvihuoneissa. Laurin intohimoina ovat geenien ja kasvisolujen lisäksi ruoka, kiipeily sekä Oopperan mehiläiset.

Yle Tieteen asiantuntijat bloggaavat itselleen tärkeistä tiedeaiheista.

Kommentit

Tiede

Uusimmat sisällöt - Tiede