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ヘアネットを頭にすっぽりとかぶったコックが、赤いパティをグリルの上に置き、スパチュラ（へら）で押さえる。ジュージューという音がして、こんがりと焼けたにおいが漂う。コックがパティを裏返して再び押さえ、しばらくしてまた押さえる。グリルからパティを下ろして丸いパンに載せる。

ここは食堂でもないし、これは通常の料理でもない。エプロンではなく白衣と安全メガネを身につけたコックがいるのは、シリコンヴァレーのオフィスパークにあるラボとキッチンが統合された施設。その名もImpossible Foods（インポッシブル・フーズ）という企業である。

インポッシブル・フーズは過去6年にわたり、完全に不可能ではないものの相当に難しいことに挑戦してきた。それは牛ひき肉のような香り、味、見た目、食感をした植物ベースのバーガーを開発することだ。

もちろん、市場にはほかのヴェジタリアンバーガーもあるものの、インポッシブル・フーズは本物の肉と区別がつかない食品を消費者に提供したいと考えている。大豆たんぱくでつくられた「Boca Burger」や黒豆バーガーとはまったく異なる種類の技術が必要とされるものだ。同社をそれをかたちにした。

そこで『WIRED』US版は、インポッシブル・フーズが生み出した「Impossible Burger（インポッシブル・バーガー）」の背後にある科学の奥深い世界に、読者の皆さんをご招待したいと思う。

インポッシブル・バーガーに迫ることは、爆発的に増加する人口を何とかして養いつつ、ますます増える家畜によって地球をこれ以上危うくしないようにしなければならない「人類の未来」に迫ることでもある。家畜のなかでもとりわけ牛は計り知れないほどの食物と水（最大で牛1頭あたり年間およそ4万1,600リットル）を消費し、広大な土地を必要とする。さらに、牛の消化活動によるメタン排出は地球温暖化に対してもよくない（牛の排出ガスは、世界中の温暖化ガス排出の10パーセント［日本語版記事］に相当する）。

ここで紹介するのは、大豆と遺伝子組み換え酵母、そして行動によって世界を変えるという使命を帯びたフェイクミートをつくる、インポッシブル・バーガーのインサイドストーリーだ。しかし、食品供給を革新しようとする彼らに対しては、一部の人々からの懸念も向けられている。

食肉の必須物質である「ヘム」

バーガーをバーガーたらしめているものとは何だろうか？ まずひとつは香りだ。そして味、食感などが相まって、動物的な何かをつくりだしている。独自の方法で互いに作用しているあらゆる種類のたんぱく質が含まれており、その構造は一種のパズルのようである。

だがインポッシブル・フーズは、食肉の本質はヘムと呼ばれる化合物にあると考えている。ヘムは、血液中ではヘモグロビン、筋肉中ではミオグロビンというたんぱく質に存在している。牛ひき肉においてヘムは、その色と、ヘム分子の鉄による微妙な金属味をもたらしている。

ヘモグロビンやミオグロビンは、グロビンと呼ばれる球状たんぱく質からなる。興味深いことにグロビンは、動物だけでなく植物のなかにもある。例えば、大豆の根粒（細菌との共生によって植物の根に生じるコブ）には、グロビンの一種でありヘムを含むレグヘモグロビンが含まれている。

大豆のレグヘモグロビンと食肉のミオグロビンは、ともにヘムを覆っているα-ヘリカルグロビンフォールドというもので構成された類似の3D構造を有している。ならば、牛ひき肉の隠し味を得るために、植物からヘムを抽出するという方法はどうだろう？

インポッシブル・フーズが確認したところ、非常に大量の大豆が必要になることが主な問題となることがわかった。4,000平方メートル分の大豆から、わずか1kgのレグヘモグロビンしか得られないのである。

そこでインポッシブル・フーズの創業者であり最高経営責任者（CEO）のパット・ブラウンは、すべてを成功させる優れた方法を思いついた。まず、大豆レグヘモグロビンたんぱく質を合成する遺伝子を、ピキア・パストリスという酵母の一種に注入する。次に、この遺伝子改変された酵母を、糖とミネラルを供給して培養し、土壌で栽培された大豆の痕跡の一片をもつヘムを複製・製造する、というものだ。

この方法によって、温室効果ガスの排出量を8分の1に抑制しつつ、家畜を育成するために必要な土地面積は20分の1、水は4分の1でフェイクバーガーを製造できるとインポッシブル・フーズは主張している（測定は、ライフサイクル評価に基づく）。

牛肉の香りは再現できる

もちろん、「牛肉」バーガーをゼロからつくるために必要なのは、インポッシブル・フーズが同社の必須成分と呼ぶヘムだけではない。牛ひき肉は互いに作用しあうさまざまな複合物の集まりであり、それが料理されることによってさらに変化する。本物と区別がつかない植物ベースのバーガーの全貌を理解するためには、できるだけ多くの牛ひき肉の風味を特定し再現する必要がある。

このアイデアを実行に移すためにインポッシブル・フーズではガスクロマトグラフィー質量分析として知られる方法を採用している。牛肉のサンプルを加熱し、放出された香りをファイバー片に結合させる。次に、装置によってこれらの香りに関わる個々の化合物を分離し、特定するのだ。

「そうしたやり方でわたしたちは、牛肉に含まれる個々の香りのすべてについて、一種の指紋のようなものを獲得できます」と、インポッシブル・フーズの主任科学者セレスト・ホルツ＝シェティンガーは説明する。「そうすれば、インポッシブル・バーガーがどれだけ本物に近づいているか、特定の香りの化合物をつくり出す方法を特定するためにどこを改善したらいいのか、何を繰り返し行ったらいいのかが分かります」

さまざまな化合物が、異なる風味と香りをどのようにつくり出すのかを正確に理解する方法として、この種の構造解析は食品科学においては一般的なものだ。「理論上は、そのなかに含まれているすべてのものを正しい割合で理解すれば、化学物質から特定の風味、または香りを再現できます」と、オレゴン州立大学の化学者であるステイシー・シモニッチ教授は述べる。

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意外とシンプルな構造

さらに食感の問題もある。牛ひき肉の感触そっくりのものは存在しない。インポッシブル・フーズは、まず食肉に含まれる個々のたんぱく質を分離特定している。

「次にわたしたちは、これらの特定のたんぱく質の特徴を確認し、それらと同じ特徴をもつ植物たんぱく質を得るために植物を調査しました」と、ホルツ＝シェティンガーは言う。植物たんぱく質は傾向として苦味がより強いので、インポッシブル・フーズはよりすっきりとした味のたんぱく質を開発する必要がある。

彼らが行き着いた現在のヴァージョンは、驚きの構成物でできている。原料はまず、バーガーにある程度の硬さと歯ごたえをもたらす小麦たんぱく質だ。さらに、水分を保持し、調理中により柔らかな食感から弾力のある食感へと変化するポテトたんぱく質が加わる。

脂肪分としては、風味が抜き取られたココナツが使用されている。そしてもちろん、「食肉」の香りを際立たせる、ヘムのためのレグヘモグロビンだ。

食肉の味、見た目、食感、香りを正確に模倣している（実際にそっくりだ）わりに、インポッシブル・バーガーは実際のところそれほど複雑にはつくられてはいない。「初期のヴァージョンはもっと複雑でした。なぜなら、完全にはバーガーの構造を理解していなかったからです（キュウリや臭くて有名なドリアンを使用した実験は成功せず、牛のさまざまな結合組織を再現する試みも失敗したという）。現在は、どの構成物がそれぞれの知覚経験をもたらすのかについて理解しています」と、ホルツ＝シェティンガーは語る。

現在のところ、インポッシブル・バーガーは選定されたレストランだけで提供されている。インポッシブル・フーズは、月あたり約136トンから450トン規模以上に生産量を拡大するため、工場をつくったところだ。

だが、彼らが事業拡大に注力する一方で、「未来のバーガー」に関して疑問を投げかける人たちもいる。

レグヘモグロビンの安全性

インポッシブル・フーズは2014年、米食品医薬品局（FDA）に対して、いわゆるGRAS（generally recognized as safe：一般に安全と認められる食品）通知を提出した［PDFファイル］（食品企業は新しい原料を導入する場合にFDAに通知する必要はなく、この種のGRASに関する自己判断の通知を提出することも義務づけられてはいない。だがインポッシブル・フーズは、透明性の名のもとにFDAへ通知を行ったのだという）。

そのなかで同社は、大豆レグヘモグロビンが人間の消費するものとして安全であると考えられる理由を掲載している。大豆レグヘモグロビンは、安全とみなされているほかのグロビンと化学的に似ているので同程度に信頼できる、とインポッシブル・フーズは主張している。

「レグヘモグロビンは、わたしたちが日常的に摂取しているたんぱく質と構造的に同じです。いずれにしても、わたしたちは毒性の調査を実施しました。そしてそれが安全であることが明らかになりました」と、インポッシブル・フーズの最高科学責任者であるデイヴィッド・リップマンは述べる。インポッシブル・フーズは、例えばレグヘモグロビンを既知のアレルゲンと比較し一致しないことを確認している。同社はさらに、ウィスコンシン大学マディソン校の食品科学者マイケル・パリーザを含む専門家委員会からの承認も得ている。

だがインポッシブル・フーズは、FDAから期待していた賛同を得ていない。情報自由法（FOIA）に基づき環境保護団体が発表した文書［PDFファイル］の詳細な内容と、『ニューヨーク・タイムズ』に2017年8月に掲載された記事によると、FDAはインポッシブル・フーズの結論を疑問視している。

FDAによるメモには、「提示された複数の主張は、SLH（大豆レグヘモグロビン）を消費することの安全性を個別的にも総合的にも立証するものではなく、安全性の一般的な認識を提示するものでもないとFDAは考えている」と記されている。これは、FDAがレグヘモグロビンについて安全でないと結論づけたわけではないものの、疑問を呈したということだ。

FDAはまた、インポッシブル・フーズが開発した酵母はレグヘモグロビンを生成するだけではない、とも指摘している。この酵母からは、40種類に及ぶほかの酵母たんぱく質が生成され、それらが最終的にバーガーに含まれるというのだ。

このことにより、「SLHだけに基づいて安全性を確認するやり方に関して、さらなる疑問が呈される」。インポッシブル・フーズはこれらのたんぱく質も安全であると主張しており、同社が開発した酵母に毒性はなく、同社による毒性調査は原料としてのレグヘモグロビン全体を検査したと述べている。

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安全性に対する疑問

インポッシブル・フーズは新たな調査を実施するため、15年11月にGRAS通知を取り下げた。インポッシブル・フーズは、平均的な米国人が消費する牛肉（1日あたり25g）を同社のフェイクミート（重量によって調節）に置き替えた場合のレグヘモグロビン量をベースとして、その200倍以上にあたるレグヘモグロビンをラットに与えてみた。結果、有害な影響はなかったという。

インポッシブル・バーガーはすでに販売されており、そのことに対して一部の環境保護グループは不満を抱いている。そこで、GRAS通知を任意とするか、あるいは義務的なものとするべきかについて、より大きな議論が起こっている。

環境保護基金（EDF）で化学製品政策担当部長を務めるトム・ネルトナーは、「安全な例外として一般に認識されているものは、一般的な食品成分を対象としたものであって、特にレグヘモグロビンのような実験的な最先端技術による製品についてではありません」と述べる。「わたしたちは、これが任意の評価であるべきではないし、法律がそれを許してはならないと考えています」と同氏は述べる。EDFは、FOIAに基づく今回の文書公開にはかかわっていないが、GRASのプロセスに関してFDAを提訴している。

人間は一般的に大豆の根粒を食べないので、レグヘモグロビンは食糧供給における新しい成分であり、安全性が証明されるほど十分には検査を経ていないと懸念を抱く人たちもいる。彼らは、インポッシブル・フーズによるGRAS通知は十分な基準に達していないという点で、FDAに賛同している。

消費者同盟（CU）の上級職員科学者であるマイケル・ハンセンは、「この件に関してわたしたちの一部が批判しているポイントは、遺伝子組み換えされたすべての食べ物が危険であるということではありません」と説明する。「あらゆる新しい食品成分や食品添加物は、当然ながら安全性評価プロセスを経なければならないということなのです」（CUも今回の文書公開にはかかわっていない）。

ハンセンは、レグヘモグロビンがほかのグロビンに似ているので安全であるという考え方に反論している。「FDAが回答のなかで指摘している通り、たんぱく質が類似の機能をもち、類似の3次元構造をもっているからといって、それらが類似していることにはなりません。それらのアミノ酸配列は非常に異なる可能性があり、わずかな違いが影響をもたらす可能性もあります」

このような問題は、実験室で開発される未来の食糧が政府規制の領域に入ってきたときに発生する。中心となる問題は、企業が独自に行う食品の安全性検査を信頼するのか、それとも、連邦政府が必ず検査を行うべきなのか、というものだ。

新たな時代の始まり

実際には、遺伝子組み替え食品にもいろいろな種類があり、それぞれ異なる水準の規制が適用されている。ジョージア大学の農作物科学者ウェイン・パロットは、「ほとんど根拠のない継ぎはぎだらけのシステムです。何が、どのように、どんな目的で行われたかで決まってしまうのです」と説明する。

遺伝子組み替え穀物に関するニュースは多く、遺伝子組み替えサーモンに関する長期間の騒動［日本語版記事］はよく知られている。だがもっと一般的な、遺伝子組み換え微生物に関するニュースは少ない。なぜだろうか？

「目に入らないので関心をもたれないのです」と、パロットは言う。「それに、人々は動物がかかわってくるとより感情的になるのです。サーモンに関しては非常に政治的な動きでした」

実際、食品の遺伝子を組み換えることに固有の危険性があるとは証明されていない。結局のところFDAは、大豆レグヘモグロビンに対して、遺伝子操作された酵母を由来とするという理由で反対したわけではない。FDAの仕事は、食品の安全性を判断することだ。「あらゆる関連の危険性は、遺伝形質から来るものであり、その形質を入れる方法によるものではありません」と、パロットは語る。

これは、遺伝子組み換えによるハイテク食品の新たな時代の始まりに過ぎない。地球の大きさが変わらないまま、爆発的に増える人口を養っていくつもりなら、食糧供給を何とか成し遂げていく必要がある。

農作物は、混乱する気候に耐えうるものでなくてはならない。「より多くの土地、水、肥料や農薬を使用することなく90億の人間を養っていけるように、効率性を改善させる必要があります」と、パロットは言う。

また人類は将来確実に、食肉消費量を削減しなければならなくなる。インポッシブル・フーズ創業者のブラウンは、「わたしたちは、おそらくこれまでにあらゆる企業が行ってきた以上に、もっと劇的に世界を変化させます」と語った。「わたしたちが変えようとしているシステムの影響を考えてみてください。地球上のほぼ半分の土地が、家畜産業、放牧、飼料作物の生産によって占領されているのですから」

もちろんそのシステムが、文句なく土地をあきらめることはないだろう。だが、どうなるかはわからない。いずれにしても、そのシステムに衝撃を与えることは、それほどインポッシブル（不可能）ではないだろう。