בעולם בו תהליכי הייצור המסורתיים פוגעים בסביבה ובבריאות האדם ובעלי החיים, הפודטק הישראלי פועל לשינוי המציאות באמצעות טכנולוגיות משולבות וכלים שנשמעים לקוחים מהדמיון – רימילק וביו-דבש הופכים חזון למציאות עם חלב ללא פרות ודבש ללא דבורים
ד”ר אורי כוכבי מגיע מרקע של מחקר ביולוגי ופיתוח תרופות. אביב וולף מגיע מעולמות היזמות בתחומי ההייטק והסייבר. המשותף לשניהם? הרצון העז להשפיע בעזרת עשייה בפועל של דברים שמועילים וחשובים לאנושות.
על בסיס זה נולדה רימילק (Remilk) בשנת 2019. וולף הוא המייסד השותף והמנכ”ל של החברה וד”ר כוכבי – סמנכ”ל הטכנולוגיות. “בשנים האחרונות התחיל העניין סביב עולמות הפודטק”, מספר ד”ר כוכבי, “והתחלנו להבין עד כמה עולם ייצור המזון שאנחנו מכירים כצרכנים גובה מחיר יקר ממשאבי הטבע המוגבלים של כדור הארץ, ספציפית בכל מה שקשור לתזונה שמבוססת על בעלי חיים”.
מתוך עולם המזון הרחב, בחרו השניים להתמקד בתחום החלב – שוק עולמי ענקי של קרוב לטריליון דולר, ומהמובילים בפליטת גזי חממה, פסולת ושימוש בקרקע ובמים. שוק שקיימים בו תחליפים רבים המהווים לעיתים פתרונות טובים, אך רוב האוכלוסייה עדיין לא עובר אליהם, בשל שיקולי טעם, תזונה, הרגלים ועלות.
“ראינו שבתחום החלב על מגוון מוצריו אין כמעט פתרונות תחליפיים טובים דיים”, אומר ד”ר כוכבי, “וחשבנו איך אנחנו, שני ישראלים בלי מימון, רקע בפודטק או גב, יכולים לפתור את זה”. החשיבה הפכה במהרה לשאלה טכנית-מדעית, ולאחר בחינת כמה כיוונים אפשריים ומחקר מעמיק החליטו השניים שהפתרון שלהם הוא התססה מדייקת.
בתהליך שפיתחה רימילק משתמשים במיקרו-אורגניזמים מסוג שמרים ומכניסים לתוכם את מקטע ה-DNA שמכיל את הוראות הייצור של חלבון החלב. “זוהי טכנולוגיה מוכרת ובטוחה לייצור מוצרים בתחום המזון, אבל אנחנו משתמשים בה באופן ייחודי לייצור חלבון חלב בכמויות גדולות”, אומר ד”ר כוכבי. “המין האנושי אסף לאורך שנים את הדאטה-בייס הרלוונטי ואנחנו ‘הורדנו’ את רצף ה-DNA הרלוונטי של חלבון החלב מן המאגר, העתקנו אותו והכנסנו אותו לשמר. המציאות המדהימה של חיינו מאפשרת את הביולוגיה הסינתטית: עד לא מזמן היו לנו רק הכלים שנתן לנו הטבע ובמקסימום יכולנו לפתח אותם בצורה הדרגתית – אבל עכשיו יש לנו סט של כלים שרק הדמיון שלנו מגביל את אופי השימוש בהם”.
מחליפים את הפרות בשמרים
הפתרון של רימילק נועד להגביר את יעילות ייצור החלבון ולתת מענה לצרכיה של אוכלוסיית העולם ההולכת וגדלה ואיתה הצורך במזון מזין ובריא, מבלי שיהיה צורך בהסתמכות על בעלי חיים. “השמר צורך מעט מאוד משאבים ופולט מעט מאוד פסולת לסביבה”, מסביר ד”ר כוכבי. אם מכניסים לתוכו את רצף ה-DNA, הוא מייצר את חלבון החלב כאילו היה פרה, ללא צורך לגדל בעל חיים במשך שנים, על כל הכרוך בכך.
הפרקטיקה מתבססת על ביוקונברג’נס – שילוב בין ביולוגיה, מיחשוב והנדסה: “לקחנו את המידע הביואינפורמטי של איך מייצרים את החלבון, יישמנו אותו בעזרת שיטות של ביולוגיה מולקולרית לייצור הזן – ובשלב הבא- ייצרנו את החלבון באמצעות תהליך התססה מדייקת במכלי תסיסה”, מסביר ד”ר כוכבי.
ברימילק משתמשים בכל אמצעי אפשרי לפיתוח, כולל שימוש נרחב ב-AI, למשל ביצירת התנאים האופטימליים לשמר כך שיהיה יותר יצרני בתהליך, המתפתח ומשתפר ללא הרף.
על מנת לאפשר את שילוב הדיסציפלינות, מקיף ההון האנושי בחברה מגוון רחב של יכולות, ממיחשוב והנדסה, דרך ביו-אינפורמטיקה וביולוגיה ועד אנשי מזון שתפקידם לפתח מוצרי חלב מוכרים תוך שימוש בחלבון כרכיב הבסיס.
מתוך כלל רכיבי החלב, ברימילק מייצרים רק את החלבון – רכיב חיוני ובסיסי שמכיל את התכונות התזונתיות הנדרשות, אשר כשלעצמו אינו מוצר חלב. לכן מעסיקה החברה את אותו צוות מוכשר של אנשי פיתוח מזון המתמחים בפיתוח מתכונים למגוון מוצרי חלב סופיים עבור שותפותיה, חברות המזון הגדולות.
לא מדובר בתהליך טריוויאלי. חלב הוא מוצר מאוד מורכב. אומנם רובו עשוי מים, אבל יש בו גם חלבון וגם שומן חלב, שאותו רימילק לא מייצרת, וגם לקטוז ועוד הרבה מאוד מרכיבים נוספים, לא כולם רצויים.
“אנחנו לא מעתיקים את חלב הפרה על כל מרכיביו, כי בני אדם לא צריכים כולסטרול, הורמוני גדילה או לקטוז, שרוב האוכלוסייה בכלל רגישה אליו”, מסביר ד”ר כוכבי. “אנחנו מתמקדים בחלבון כרכיב הכי בסיסי שנותן את הערכים התזונתיים ועליו בונים את המוצר בשיטת Bottom-up: מתחילים בחלבון, מוסיפים סוכר ושומן ממקור צמחי, מים ואת החיידקים הלקטיים שנותנים את הטעמים הטובים. כך המוצר שלנו לא מכיל את המרכיבים המהווים חסרונות. עם זאת, חשוב להגיד שמאחר והחלבון שלנו זהה בהרכבו לחלבון חלב מן החי, מוצרי חלב המבוססים עליו אינם פתרון עבור מי שאלרגי לחלבון החלב.”
לצד היתרון הבריאותי, למוצרי רימילק יש יתרונות רבים בתחומי האקולוגיה ורווחת בעלי החיים. השיטה מאפשרת שינוי דרמטי באימפקט הסביבתי: ירידה משמעותית בפליטת גזי חממה של הפרות, בקרקע, ובמים, כי במקום שדות מרעה עצומים מעמידים מכלים אנכיים.
בנוסף, בתהליך של רימילק לא נעשה שום שימוש בבעלי חיים, וכך יורדים מהפרק סבל החיות, מחלות, שימוש בהורמונים ובאנטיביוטיקה וכו’. “השיטה הנוכחית שירתה את אוכלוסיית כדור הארץ במשך זמן רב”, אומר ד”ר כוכבי, “אבל כדי להאכיל שמונה מיליארד – או בקרוב הרבה יותר – יש צורך דחוף בפתרון אחר וזה מה שאנחנו מציעים”.
המטרה: על המדפים ברחבי העולם
התנאי ההכרחי למכירת מוצרי חלב מחלבון רימילק הוא אישורים רגולטוריים מרשויות המזון בארצות השונות. לרימילק אישור למכור בישראל, בסינגפור ובארצות הברית, והם עובדים על אישורים במקומות נוספים בעולם. ניתן למקם את המפעלים בכל מקום בעולם, והתוצר הוא אבקה מאוד יציבה, ועל כן מדובר בתהליך מאוד יעיל גם מבחינת שינוע.
החזון כולל הפקה של מגוון מוצרים לקהל הרחב במחירים נגישים. לדברי ד”ר כוכבי זה אפשרי, ותלוי בשילוב של יעילות התהליך והגדלת הכמויות. “צריך לזכור שחלב הוא תעשייה מסובסדת”, הוא אומר. “תעשיית החלב מעסיקה רבבות בני אדם. אנחנו בעדם. התהליך של כניסת מוצרים כמו שלנו לשוק ויציאתן של הפרות ממנו הוא תהליך ארוך והדרגתי. התעשייה המסורתית לא תיעלם בקרוב ואנו מאמינים בשיתוף פעולה עם חברות המזון ליצירת מוצרי חלב מעולים יחד.
“ייצור החלבון אינו מתקיים בישראל אלא בחו”ל, בגלל מחסור במפעלים בסדרי הגודל הנדרשים”, מספר ד”ר כוכבי. “אבל הלב וכל המחקר והפיתוח – החל מהמיקרו-אורגניזם עד המוצר הסופי – מתרחשים בארץ ועם שותפים ישראליים.
“אם תהיה תשתית תעשייתית, נשמח לייצר גם בישראל, גם מטעמים ציוניים, וגם מפני שיש בישראל כישרונות, גישה נכונה ואנשי מקצוע טובים. אבל צריך לפתור קודם את הקושי בהקמת מפעלים בישראל. היינו מאוד שמחים למעורבות יותר גדולה בהקמת תשתית ייצורית אמיתית והסרת רגולציה סביב מתקני ייצור כאלו שישימו אותנו על המפה”.
הסרת החסמים האלה תאפשר לדעתו לישראל להפוך לסקייל-אפ ניישן, ואין לו ספק כי בסופו של דבר זה יתרום לסביבה של כולנו, ייצר עבודה ומשרות וגם יאפשר לישראל יותר עצמאות כלכלית.
“כמענה לצורך בסקייל-אפ (גימלון) בעולם הפודטק, רשות החדשנות מקדמת את תחום הפרמנטציה, תוך שילוב בין ביולוגיה והנדסה בפתרון בעיות טכנולוגיות הדורשות פתרונות מתקדמים”
צחי שנרך, משנה למנכ”ל רשות החדשנות וראש החטיבה הטכנולוגית
להציל את הדבורים
הדבורה היא אורגניזם קריטי בשרשרת המזון. דבורים אחראיות לכ-75% מהאבקת הגידולים החקלאיים, ולכן חשובות לביטחון המזון של אוכלוסיית העולם.
כמי שמהוות חלק חשוב בשרשרת, רבים מודאגים ממצב הדבורים בשנים האחרונות: הפרחים מתמעטים בגלל תהליכי מדבור ועיור, תקופת הפריחה שלהם מתקצרת ומגוון המינים של דבורי הבר הולך ומצטמצם. למעשה, מעריכים כי שליש מאוכלוסיית הדבורים בעולם נכחד.
הדבורים הן אורגניזם שהוא סוג של אינדיקטור רגיש לסביבה. אם מצטטים את אלברט איינשטיין – שאמר שמרגע שהדבורים ייעלמו, יישארו למין האנושי רק ארבע שנים לחיות – ברור שמצבנו לא טוב.
להכחדת הדבורים מספר סיבות ובהן תקיפת וירוסים וטפילים, זיהום של חומרי הדברה וכמובן – שינויי האקלים והפגיעה המתמשכת באיכות הסביבה, באוויר, במים ובאדמה. דבוראים מדווחים על תופעת התמוטטות המושבה, שבה הדבורים הפועלות נעלמות מהכוורת ללא סיבה נראית לעין ומביאות בכך לחיסול המושבה.
גורם נוסף ומרכזי לבעיית הדבורים טמון דווקא בתעשיית הדבש. כיום משתמשים לצורכי האבקה בזן מסוים של דבורת הדבש האירופאית. דבורה זו נפוצה ביותר ויותר מקומות בעולם, ובהיותה פולשנית מאוד, היא גורמת להכחדת המינים האחרים. הריבוי המלאכותי פוגע גם בדבורת הדבש האירופאית עצמה – המערכת החיסונית שלה נחלשה ותוחלת חייה ירדה ב-50%.
מבחינת צריכת הדבש המצב שונה לחלוטין: העולם רוצה יותר ויותר דבש. אחרי הכול, מדובר בממתיק מאוד ייחודי בעל ערכים מוספים שהוא למעשה סופר פוד.
בני האדם השתמשו בדבש כבר בימי קדם. קיימים כ-300 סוגי דבש ובכל סוג – מאות חומרים מיוחדים, כולל ויטמינים, פוליפנולים ונוגדי חמצון שמקורם בצמח וכן חלבונים שמגיעים מהדבורה שיחד נותנים לדבש את תכונותיו המיוחדות, כגון תכונת האנטי-מיקרוביאליות. בנוסף יש לדבש חומציות (pH) נמוכה והוא יכול לשמש גם לרפואה ולקוסמטיקה.
לעומת זאת כיום, הדבש אינו טוב לתזונה האנושית כבעבר: חומרי הדברה, אנטיביוטיקה וגם נבגים פתוגניים שנמצאים בסביבה, נאספים על ידי הדבורים ועשויים להגיע לדבש. כמו כן, האכלת דבורים במי סוכר, לפעמים אף בתוספת של חלבוני חלב אלרגניים, גם היא חלק מהסיבות לפגיעה באיכותו של הדבש המודרני.
מה עושים? מחדשים!
אז אנשים אוהבים דבש – אבל כדי לייצר אותו נדרשים שני גורמים שנמצאים כיום בחסר: דבורים ופרחים, כי הדבורה שותה צוף ומייצרת דבש.
חברת ביו דבש (BEE-IO) הוקמה מתוך הבנה שצריך לחשוב מחדש איך מפיקים דבש – ורצון לתת מענה בר-קיימא לצורך בדבש. החברה פיתחה טכנולוגיה חדשנית המייצרת דבש בלי דבורים, במטרה להנגיש לתזונת האדם דבש בר-קיימא שטוב לדבורים וטוב גם לאדם. הטכנולוגיה מתחקה אחר התהליך שקורה בטבע – ומביאה אותו אל המעבדות, תחת הסלוגן “מחוץ לכוורת ואל העתיד”.
התהליך הטבעי של ייצור הדבש אינו יעיל: הדבורה צריכה להמתין לפריחה, שותה את הצוף, מכניסה אותו לקיבת הדבש שלה ושם מתחיל תהליך ארוך של הפרשת מזון מלכות שבסיומו מתקבל דבש עם הצמיגות, הארומה והתכונות המיוחדות.
“התהליך המקורי של רדיית דבש, כמו שנעשה כבר אלפי שנים, כבר לא יכול לתמוך גם בתזונה אנושית וגם בתזונת הדבורים”, אומרת ד”ר אפרת דבש ריזנפלד, סמנכ”לית המחקר והפיתוח של החברה, העובדת בה מיום הקמתה. “צריך לחשוב על דרך אחרת שלא תפגע בסביבה.
“אימוץ טכנולוגיות מעולמות הפארמה כמו הנדסה גנטית ופרמנטציה, השתכללות בהנדסת המזון ואנליטיקה כימית, ושילוב של מחשוב וביולוגיה – כל אלה יוצרים מצב אידיאלי ליצור את מה שנחשב בלתי אפשרי בעבר. המדע מאפשר לנו כיום ליצור את המוצר המורכב הזה בדרך שונה לחלוטין”.
“אנחנו מחקים את מה שנעשה בקיבת הדבורה באמצעות חלבונים אלטרנטיביים בתהליך של התססה מדייקת, עם מיקרואורגניזמים שלימדנו לייצר את חלבוני המטרה שלנו”, אומר דוד ג’רבי, מנכ”ל החברה. “בשלב הבא אנחנו מנקים אותם מהמדיום ומשלבים אותם עם רכיבי צוף שאנחנו מפיקים מצמחים בתהליך מוקפד. בסוף התהליך מתקבל דבש כמעט זהה לדבש טהור ברמה המולקולרית – אבל בלי המזהמים. בשיטה שלנו אפשר גם לייצר דבש ללא הפסטור שפוגע באיכותו”.
“המבנה המולקולרי של התוצר שמתקבל כמעט זהה לדבש טהור בהרכב סוכרים, חלבונים וכו’. גם התכונות של הדבש נשמרות, למשל תכונות האוסמולריות והאנטי-מיקרוביאליות”, מסבירה ד”ר דבש ריזנפלד. ” חיי המדף הארוכים אמורים להישמר כמו בדבש, ואפשר להשתמש בו גם בבישול ובאפייה”.
כיום ביו-דבש מייצרת שישה סוגי דבש בטעמים שונים ובהם לבנדר, רוזמרין, אקליפטוס ואפילו קפה. כולם בייצור מקומי, ללא צורך בייבוא וללא הנחת כוורות. החברה, שיושבת בפארק המדע ברחובות, הקימה מתקן פיילוט, בעל יכולת ייצור של 3 טון דבש בשבוע. בנוסף היא נמצאת בשלבי תכנון וייצור של פס ייצור מסחרי גדול שייצר כ-1,000 טון בשנה – כ-20% מתצרוכת הדבש השנתית של ישראל.
מבחינת קהל היעד, ביו-דבש מכוונת בגדול לכלל האוכלוסייה, במיוחד לטבעונים ולצרכנים עם מודעות סביבתית ובריאותית. גם הורים לפעוטות שעד היום נמנעו מדבש יוכלו להשתמש במוצר החדש ללא חשש.
בנוסף לכל היתרונות הסביבתיים והבריאותיים, הדבש המתורבת התגלה כיקר פחות מהדבש הטבעי כבר בשלב הפיילוט. כך שלא רק צרכנים פרטיים יכולים לגלות בו עניין, אלא גם חברות שמשתמשות בדבש כחומר גלם, למשל בתעשיות הפארמה והקוסמטיקה. החברה מפתחת גם מזון מלכות מתורבת לעולם תוספי המזון.
“החזון שלנו הוא להיות בינלאומיים”, אומר ג’רבי. “השאיפה היא להקים תחילה פס ייצור בישראל ואז לשעתק את המודל למקומות שונים בעולם. אנחנו נביא את הבשורה לרחבי העולם ונחזיר את הדבורה לעשות את מה שעשתה מאז ומתמיד – האבקה בטבע שתחזיר את האיזון האקולוגי”.
“האדם לקח את הדבש לצרכיו”, מוסיפה ד”ר דבש ריזנפלד. “כאשר יאפשרו לדבורים לעשות האבקה, החקלאות תפרח. אנחנו נדאג לדבש לבני אדם מבלי לנצל את הדבורים”.