אפשר להציע לכם ביס מהעתיד?

תמרור האזהרה שמציבים חוקרים ואנשי מקצוע ברור: בעקבות גידול האוכלוסייה העולמית ודלדול המשאבים לא ניתן יהיה לייצר בעתיד מספיק בשר כדי להאכיל את אוכלוסיית העולם. לכל מי שעוסק בנושא אין ספק שיש צורך דחוף להקדים ולמצוא לבעיה הזאת פתרון.

זה הרקע להתפתחות המטאורית של תעשיית תחליפי הבשר והבשר המתורבת. יש להבחין בין השניים: תחליפי בשר מבוססים על חלבון צמחי או חלבון שהוא תוצאה של פרמנטציה. לעומת זאת, בשר מתורבת הוא בשר אמיתי. לוקחים תאים מפרה חיה, מגדלים אותם בביו-ריאקטור עם חומרים מהצומח, ומספקים להם סביבה שמדמה את הגידול בפרה עצמה. התוצאה היא נתח בשר לכל דבר.

היתרונות עצומים: קודם כל, התוצר אינו תחליף לבשר אלא זהה בטעם ובהרכב לדבר האמיתי. רק שאת הבשר הזה מייצרים בלי לפגוע בבעלי חיים ועם שימוש קטן בהרבה באנרגיה ועם אחוזים בודדים מכמות המים שצריך כדי לגדל פרה.

אז איפה הבעיה? ד”ר דנה ירדן וד”ר עמית יערי, אנשי הסטארט-אפ הישראלי ביובטר (BioBetter), מסבירים שכדי לגדל תאים של בקר, דגים או עופות בביו-ריאקטור יש צורך בגורמי גדילה (Growth Factors) – חלבונים שבאמצעותם ניתן לשלוט בחלוקה או בהתמיינות התאים. בניגוד לחיידקים, שלא צריכים הרבה ודי להם במים וסוכר, תאים של יצורים מורכבים צריכים סיגנלים ואלה הם גורמי הגדילה. בלי גורמי הגדילה האלה פשוט אי אפשר לגדל תאים.

הבעיה היא שגורמי הגדילה יקרים מאוד – ומחירם מייקר את עלות ייצור הבשר המתורבת ליותר מ-300 דולר לקילוגרם. למעשה, 65-55% מעלות הייצור של בשר מתורבת היא עלות גורמי הגדילה. המחיר כה גבוה, עד שכל טכנולוגיית הבשר המתורבת נמצאת בסימן שאלה. ללא פתרון לבעיה הזאת לא ניתן יהיה לייצר בשר מתורבת במחירים סבירים וזמינים.

בעיה נוספת היא יכולת הייצור. למשל, כדי שבשר מתורבת יחליף רק 10% משוק הבשר העולמי (כ-38 מיליון טון בשר), יש צורך בכ-17 אלף טון אינסולין בשנה. זה כל מה שתעשיית האינסולין מסוגלת לייצר בשנה, לכל הצרכים יחד.

ממוצרי עישון – לייצור בשר

כאן נכנסת לתמונה ביובטר (BioBetter). החברה נוסדה על ידי פרופ’ עודד שוסיוב מהאוניברסיטה העברית, ד”ר דנה ירדן ואבי צור – תעשיין שגר בברזיל, עסק בתחום הטבק והיה המשקיע הראשון בחברה. מעט אחר כך הצטרף אליהם מנכ”ל החברה, ד”ר עמית יערי, שהשלים את הדוקטורט שלו במעבדה של פרופ’ שוסיוב על קולגן המופק מצמחי טבק. ביובטר, שהחלה את דרכה בחממת קצרין של רשות החדשנות והתמקדה בייצור תרופות, עברה בעקבות הקורונה לתחום הפודטק.

החברה פועלת מקריית שמונה – ותורמת לפריחתה של העיר כמעוז לפעילות פודטק: “בעקבות מאמצי קרן JVP של אראל מרגלית  שהשקיעה בחברה בסבב הגיוס האחרון 10 מיליון דולר (ההשקעה הגדולה ביותר שנעשתה בחברת סטארט-אפ בקריית שמונה) והקמת חממת פודטק Fresh-Start, קריית שמונה הפכה לבירת הפודטק של ישראל. תעשיית הבשר המתורבת, שביכולתנו להיות מרכיב מאוד חיוני בה, משתלבת מצוין יחד עם החקלאות בצפון ולצירוף הגורמים יש משמעות מאוד גדולה להתפתחות התחום והתפתחות הסטארט-אפים באזור.

“כמו כן הרשות לחדשנות תמכה בנו לכל אורך הדרך – בפעילות בשנים הראשונות בחממת קצרין, וגם בשנתיים האחרונות עם המעבר לעשייה בתחום הבשר המתורבת. הרשות פועלת רבות כדי לקדם מחקר ופיתוח בתחום הפודטק ולאחרונה גם בתוכנית מאגד הבשר המתורבת, מה שנותן רוח גבית לחברות חדשות וקיימות להיכנס לתחום החשוב והמעניין הזה. ניכר כי הרשות משקיעה מחשבה ומאמצים רבים לפתח את תחום הביוטכנולוגיה בישראל”.

הפתרון של ביובטר מבוסס על ההבנה שיש צורך ב- Disruptive Technology- טכנולוגיה המשנה לגמרי את הטכנולוגיה הקיימת בתעשייה, ומציע לה פתרון: שימוש בצמחים כביו-ריאקטורים.

אחת הסיבות למחירם הגבוה של גורמי הגדילה היא המבנה המורכב שלהם, שאותו לא כל סוגי התאים מסוגלים לייצר. חיידקים או שמרים לא מסוגלים לייצר גורמי גדילה ביעילות, ולכן דרושים שלבי ייצור מרובים והיעילות נמוכה, מה שמייקר את המחיר. בביובטר משתמשים בצמחי טבק, המסוגלים לייצר בצורה נכונה ויעילה גם חלבונים אנושיים מורכבים מאוד, כמו קולגן, נוגדנים וחלבונים אחרים. בחברה מחדירים לגנום הצמח את הרצף הגנטי הגורם לייצור גורם הגדילה, והתוצאה היא שאפשר לשתול זרע בשדה שגדל באופן טבעי, מייצר את החלבון ושומר על סטריליות ועל התנאים המתאימים בתוך התא – עד לקציר.

יתרון משמעותי ביותר של החקלאות התאית (ייצור חלבונים בצמחים הגדלים בשדות פתוחים), מספר ד”ר יערי, מנכ”ל ביובטר, הוא שהכל כבר קיים: “לחקלאים שמגדלים טבק יש ציוד, שטח וידע. לא נדרשת השקעה הונית משמעותית (Capex). בנוסף לטווח במבט לטווח הרחוק יותר, חקלאי טבק רבים הפכו מובטלים בעקבות הירידה בצריכת טבק לעישון. יתרון נוסף הוא שעלויות התפעול נמוכות משמעותית בהשוואה לפתרונות אחרים שכן אין צורך בחומצות אמינו, סוכרים, חימום, כוח אדם יקר וכו'”.

בביובטר פיתחו טכנולוגיית ניקוי ייחודית מוגנת בפטנטים שמנקה את גורמי הגדילה מתוך חלבוני הצמח ונפטרת מניקוטין וחלבונים בצורה יעילה, מהירה, פשוטה וזולה שמתאימה לעבודה בהיקפים גדולים מאוד. בסופו של תהליך הניקוי הטבק נמצא בכמויות כל כך קטנות בבשר המתורבת שזה זניח.

“הפתרון שלנו מאוד ידידותי לסביבה”, מסבירה ד”ר ירדן, מייסדת שותפה. “אנחנו עושים שימוש בצמחים שצורכים רק אוויר, מים ואור, וניתן להגיע להיקפים מאוד גדולים, כאשר המגבלה היחידה היא כמות השטח.

ביובטר ייצרה תחילה את גורמי הגדילה וניקתה אותם ופיתחה לראשונה בישראל שורה ארוכה של מבחני תאים. “התחלנו לתת דוגמאות לבדיקה לחברות בשר בארץ ובחו”ל– ולדבריהם הפיתוח שלנו עובד טוב בהשוואה לחומר המסחרי הקיים בשוק. עכשיו אנחנו שואפים להגיע לחוזים מסחריים עם חברות”, מספר ד”ר יערי.

בשלב זה הפיתוח של ביובטר משתלב עם השוק, מכיוון שאין עדיין חברות שמייצרות ומוכרות בשר מתורבת בהיקפים גדולים. העשייה ממוקדת כולה בצפון, במפעל ביוטכנולוגי קטן בקריית שמונה. בשנתיים הקרובות הם מתכננים להגדיל את יכולת הגידול לרמה של כמה דונמים ולייצר מאות גרמים של גורמי גדילה בשנה.

מטרה נוספת היא לקבל אישור רגולטורי – תהליך מורכב ומסובך. ד”ר ירדן, רופאה בהשכלתה, מספרת: “אני מגיעה מעולם פיתוח התרופות ושמחתי לגלות כמה ישראל מובילה בתחום פעילות רגולציה לאישור מזון חדש ועד כמה משרד הבריאות בשיח עם התעשייה המתפתחת. ישראל מאוד מתקדמת בתחום הרגולציה למזון חדש ומשרד הבריאות פועל לסייע לחברות בהבנה של התהליכים הדרושים לקבלת אישורים. כמובן שעם מתקן ייצור בישראל נפעל לקבל אישורים בישראל, מה גם שיש הרבה חברות לבשר מתורבת הפועלות בישראל. יחד עם זאת השוק המשמעותי מתפתח בארה”ב ולכן במקביל נפעל להשיג אישורי FDA. אני רואה בכך אתגר חיובי”.

היעדים של ביובטר נכון לעכשיו הם קודם כל לעשות גימלון (Scale up) ולהתחיל לשווק את המוצרים לשימוש למאכל לבני אדם. בנוסף הם שואפים להתרחב לפקטורים אחרים, שכן חברות רבות משתמשות בפקטורים של בקר, אך אף אחד לא מייצר פקטורים של עוף ודגים.

“אלה תחומים שאנחנו רוצים להיכנס אליהם ראשונים”, אומר ד”ר יערי. “החזון הוא לפתח את יכולות הייצור שלנו ולהיות מובילים עולמים בתחום אספקת גורמי הגדילה – וכל זה מהגליל העליון, גם אם בטווח הרחוק נצטרך לייצר גם בארצות אחרות.

מכניסים צבע לחיים

טכנולוגיה ישראלית חדשה נוספת מחוללת מהפכה בתחום קולינרי אחר – תעשיית צבעי המאכל. חברת פיטולון (Phytolon) פיתחה טכנולוגיה שמאפשרת לייצר צבעי מאכל טבעיים באמצעות תהליכי תסיסה של שמרים. צבעי המאכל החדשים מציעים לתעשייה ולצרכנים כמה יתרונות משמעותיים – בריאותיים, כלכליים וסביבתיים.

פיטולון הוקמה על ידי שלושה מייסדים שותפים: ד”ר טל זלצר, ד”ר גיא פולטורק וד”ר חלים ג’ובראן, המשמש כיום כמנכ”ל החברה. בהתאם לעיסוקה, שם החברה נגזר מחיבור של המילים “פייטו” (צמח בלטינית) ו”לון” (צבע בערבית). החברה, שמתבססת על טכנולוגיה שפותחה במכון ויצמן למדע, צמחה בחממת טרנדליינס שהוקמה על ידי רשות החדשנות, ופועלת מיקנעם עלית.

ד”ר ג’ובראן מסביר כי אחד הטרנדים בעולם המזון במאה ה-21 הוא למצוא פתרונות טבעיים ובריאים – ולזנוח את הפתרון הסינתטי. הערך הוא לא רק לייצר אוכל בריא יותר, אלא גם כזה שמאפשר שמירה על איכות הסביבה.

תעשיית צבעי המזון עוברת גם היא שינוי כחלק מהטרנד הכולל. זאת משום שהצבעים הסינתטיים שקיימים כיום בשוק גורמים לדאגות בהקשר של בריאות הצרכנים. יש להבין שמדובר ששוק הצבענים כולו מוערך ב-11 מיליארד דולר, כשהצבעים מיועדים לא רק למאכל אלא גם לקוסמטיקה ולטקסטיל.

הבעיה בזניחת הצבעים הסינתטיים היא שהצבעים הטבעיים שפותחו עד היום לא טובים מספיק להתחרות בצבעים הסינתטיים. בנוסף, מכיוון שהם מבוססים על תמציות צמחים (גזר, סלק, פפריקה וכו’), כל הייצור שלהם נשען על חקלאות. התוצאה היא שהערך הכלכלי והתפקודי שלהם נמוך יחסית לסינתטי – וגם הערך הסביבתי שלהם נמוך כי הם מנצלים אדמה ומים וגורמים לפליטה של גזי חממה בתהליך הגידול.

ביוטכנולוגיה תיתן מענה לבעיות העולם

“מה שאנחנו מביאים לעולם זה ייצור צבעים טבעיים בלי שימוש בצמחים וחקלאות”, מסביר ד”ר ג’ובראן. פיטולון משתמשת במיקרואורגניזמים – שמרי אפייה – שהופכים בתהליך ביוטכנולוגי כלי לייצור מרכיבי מזון לשימוש התעשייה. הטכנולוגיה שפיתחה מייצרת את צבעיהם של הצמחים באמצעות תהליך פרמנטציה של שמרים.

לפתרון של פיטולון יש ערך כלכלי – הוא חוסך שימוש בחקלאות יקרה וזול יותר מהצבעים הטבעיים האחרים בשוק; ערך סביבתי – לא צריך אדמה; וערך פונקציונלי – שכן צבעי המאכל שלהם בריאים, איכותיים ויציבים יותר מצבעי המאכל הטבעיים הקיימים בשוק. חשוב לציין ששמרים הם לא חלק מהמוצר, שכן נפטרים מהם אחרי הייצור. לצבעים שמיוצרים בשיטה זו אין טעם ואין ריח ולכן קל לתעשייה לאמץ אותם.

כיום החברה מפעילה שני קווי ייצור: לצבע הסגול של הסלק ולצבע הצהוב של הסברס. לאחר ייצור הצבעים אפשר לערבב ביניהם במיהולים שונים ולקבל ספקטרום רחב מאוד, כולל צהוב, כתום, ורוד, אדום וסגול. מדובר ב-75% מהצבעים הקיימים והמבוקשים ביותר בתעשיית המזון. זהו פתרון לרוב המוחלט של השוק מבחינת מוצרים. בכוונת החברה להיכנס בעתיד גם לעולמות הקוסמטיקה והטקסטיל.

לאחרונה סגרה פיטולון סיבוב גיוס גדול. החברה נמצאת בשלבי גימלון (Scale up) ומצפה למוצר מוכן למכירה בשנת 2023, אחרי שיעברו את שלב הרגולציה. הרגולציה לא צפויה להיות מורכבת, שכן המוצרים נעשים על בסיסם של שני דברים מוכרים לרגולציה – פיגמנטים שמקורם בצמחים ושמרי אפייה – ולכן המוצר יאושר ככל הנראה כבר בשנה הבאה.

מבחינת קהל היעד, הם נמצאים במגעים עם חברות המזון ומרכיבי המזון הגדולות והמובילות בעולם. קהלי יעד נוספים הם היצרנים והמתסיסים של חברות המזון, והם כבר בשלבי עבודה ובפיילוטים אקטיביים עם כמה מהם.

ד”ר ג’ובראן מספר כי פיטולון היא רק חלק ממהפכה גדולה מאוד בעולם הביוטכנולוגיה והמזון שמבוססת על המעבר לשימוש בפרגמנטציה לא רק למרכיבי מזון, אלא גם לתרופות: “גם אינסולין מיוצר על ידי שמרים, וגם ויטמינים שונים. הפרמנטציה נועדה להחליף את החקלאות או הכימיה הסינתטית הלא בריאה. הביוטכנולוגיה מאפשרת לנו לעשות פלאים.

“אנחנו על התפר בין ביוטכנולוגיה לבין פודטק ונהנים משני העולמות: השיטה שלנו ביוטכנולוגית והגישה שלנו היא לקדם את עולם המזון. ידענו מה הערך הסביבתי, הבריאותי והכלכלי שאנחנו יכולים להביא, והצמיחה שלנו כחברה משקפת את הפריחה והשגשוג של התחום, שנעשה רלוונטי בכל העולם. אנחנו מאמינים ביכולת של הביוטכנולוגיה לפתור את בעיות העולם, הסביבתיות והבריאותיות. יש לנו בידיים כלים מדהימים ואינסוף אפשרויות ליישום”.

ואם בתיקון עולם עסקינן, כדאי להכיר גם את ההיבטים החברתיים של פיטולון: “אנחנו ילידי הצפון”, מספר ד”ר ג’ובראן, והתעקשנו להקים חברה בפריפריה. אנחנו מאמינים שאם יש יזמים שיכולים לחזק את הפריפריה – אלה אנחנו. בחברה שלנו יש יותר מ-50% נשים, כולל בהנהלה, וגם עובדים מכל המגזרים: יהודים וערבים, חילונים ודתיים. אנחנו משפחה אחת.

“אחת הפעילויות שלנו, שנערכת בתמיכה ובמימון הרשות לחדשנות, היא תוכנית להכשרת סטודנטים מהפריפריה בשיתוף עם מכללת אורט בראודה בצפון: אנחנו מעסיקים סטאז’רים בשנתם האחרונה בלימודי ההנדסה. הם מקבלים כאן הכשרה וחלק מהם ממשיכים איתנו כמהנדסי מזון וטכנולוגיה בחברה”.