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實驗室里長出“人造肉”,你敢吃嗎?

點擊次數:1177 發布時間:2021/6/8
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在很多年都未發(fa)生太大改變(bian)(bian)的畜牧業,一場巨大的變(bian)(bian)革正在醞(yun)釀之中。這場變(bian)(bian)革主要來(lai)自替代蛋白(bai),也可(ke)以(yi)稱為“人(ren)造肉”,即是對人(ren)類獲(huo)取蛋白(bai)質方式(shi)的dian覆。

 

造肉的技(ji)(ji)術(shu)路線主要可分為(wei)植物(wu)基和動(dong)物(wu)基,前(qian)者是用大豆(dou)蛋白制(zhi)成,技(ji)(ji)術(shu)成熟度高;后者更(geng)為(wei)“科幻”, 從動(dong)物(wu)體內分離、提取出(chu)少量全能干細(xi)胞(bao)或成肌細(xi)胞(bao),在生物(wu)反應器中進行培養,再進行商品化加工處理。這種生產方式真正dian覆了畜(chu)牧業,但技(ji)(ji)術(shu)難度較高,當前(qian)成本還居(ju)高不下。

今天我(wo)們將介(jie)紹人造動物基肉(rou)即實驗室培養肉(rou)。

 

   我們為什么需要人造肉?

 

依(yi)靠目前畜牧業的生產(chan)方式,對于環境(jing)來說是很難(nan)在2050年承載(zai)100億(yi)人口。

 

畜牧業需要消耗大(da)量(liang)的(de)(de)土(tu)(tu)地、糧(liang)食(shi)和(he)水資源,與制作標準牛肉漢堡相比,制作人造肉漢堡所(suo)產生的(de)(de)溫(wen)室(shi)氣體排放量(liang)減(jian)(jian)(jian)少(shao)90%,能(neng)源消耗減(jian)(jian)(jian)少(shao)46%,對水資源短缺的(de)(de)影(ying)響(xiang)減(jian)(jian)(jian)少(shao)99%,對土(tu)(tu)地使用(yong)的(de)(de)影(ying)響(xiang)減(jian)(jian)(jian)少(shao)93%。畜牧業是溫(wen)室(shi)氣體的(de)(de)主要來源,超過了所(suo)有(you)汽車、飛機、火車和(he)船舶(bo)的(de)(de)排放總和(he)。

 

另外,當動物疫病出現時,畜牧業會(hui)遭受重創,人造(zao)肉則不(bu)會(hui)受到這(zhe)方面的干擾。

 

如果從安全性考慮,家畜(chu)養殖場長(chang)期給牲畜(chu)喂食生(sheng)長(chang)激素和抗生(sheng)素,而肉類中(zhong)抗生(sheng)素耐藥(yao)菌,可能會給食用(yong)者健康帶來危(wei)害。并且人(ren)(ren)造(zao)肉含大量的蛋白質和少量飽和脂肪,天然優勢是沒有膽固醇(chun)。所以相比之下(xia),人(ren)(ren)造(zao)肉其實(shi)更加安全。

 

    實驗室培養肉如何制成?

 

人工培(pei)養的肉不(bu)是作(zuo)為動物的一部(bu)分培(pei)養出來(lai)的,而是在實驗室里培(pei)養出來(lai)的。

 

第一步:收獲細(xi)胞并(bing)發展細(xi)胞系

首先從組(zu)織培養活檢組(zu)織、細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)庫或(對于雞來說(shuo))羽毛根處收獲細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)。組(zu)織樣(yang)本可(ke)以是原代細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)或干(gan)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)。原代細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)是分化(hua)的肌(ji)肉細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)或脂肪細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao),而干(gan)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)是未分化(hua)的。當原代細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)大量繁殖時(shi),干(gan)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的可(ke)控性更強,增(zeng)殖更快,壽命更長(chang)

組織樣(yang)品可以是(shi)(shi)原(yuan)代(dai)細(xi)胞(bao)(bao)或干細(xi)胞(bao)(bao)。原(yuan)代(dai)細(xi)胞(bao)(bao)是(shi)(shi)分化的(de)肌肉或脂肪細(xi)胞(bao)(bao),而(er)干細(xi)胞(bao)(bao)未分化。雖(sui)然(ran)原(yuan)代(dai)細(xi)胞(bao)(bao)繁殖的(de)數(shu)量更多,但干細(xi)胞(bao)(bao)更容易控制(zhi),增殖速度更快,壽(shou)命更長(chang)。

 

第二步:培養一組(zu)種子鏈并轉移到生(sheng)物反(fan)應(ying)器中

一(yi)旦選定細胞(bao)(bao)(bao)并(bing)培養(yang)出細胞(bao)(bao)(bao)系,種子系就在培養(yang)皿中(zhong)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang),然后將其(qi)轉移到生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反應器(qi)中(zhong)進行(xing)持續生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反應器(qi)是受到高度監(jian)控和(he)調節的環(huan)境(jing),它(ta)可以密切復(fu)制動物(wu)(wu)體內的生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)條件。細胞(bao)(bao)(bao)被喂食生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)培養(yang)基,通常是胎牛血清,它(ta)由蛋白(bai)質、維生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)素、糖(tang)、激(ji)素和(he)其(qi)他營養(yang)物(wu)(wu)質和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)因子組成(cheng)。

 

這(zhe)些細(xi)胞自(zi)然形成約0.3毫米長(chang)的(de)肌管,然后(hou)形成一(yi)個環,生(sheng)長(chang)成肌肉組(zu)(zu)織(zhi)。現在,它們(men)可以被連接到支(zhi)架(jia)上,比如3D打印的(de)大豆蛋白(bai),它可以拉伸組(zu)(zu)織(zhi),使其生(sheng)長(chang)并增加(jia)蛋白(bai)質(zhi)含量(liang)。大約14天后(hou),這(zhe)些細(xi)胞發(fa)育(yu)成相當于生(sheng)肉的(de)肉糜。

 

    食用實驗室培養肉有什么風險?

 

最終,人(ren)們(men)認為(wei)人(ren)造肉比傳統肉更(geng)安全。因為(wei)組織是在生(sheng)(sheng)物(wu)反應器(qi)中(zhong)生(sheng)(sheng)長的(de)(de),沒(mei)(mei)有(you)(you)消化器(qi)官或動(dong)物(wu)廢物(wu)存在。這(zhe)大大降低了大腸桿菌(jun)等細菌(jun)污(wu)染的(de)(de)風險。在實(shi)驗室培養(yang)的(de)(de)肉類(lei)中(zhong)也沒(mei)(mei)有(you)(you)疾病爆發的(de)(de)風險,而工廠飼養(yang)的(de)(de)動(dong)物(wu)需要接種疫苗以保持健康(kang)。此外,培養(yang)肉效率更(geng)高效,因為(wei)只生(sheng)(sheng)長了肉類(lei)的(de)(de)可食用部分(fen),沒(mei)(mei)有(you)(you)器(qi)官和骨頭(tou)的(de)(de)浪(lang)費。

 

當時實驗室培養(yang)的肉類也存在風(feng)險和(he)未(wei)知因素,比如加工過程中的污染。細(xi)胞(bao)也有(you)可(ke)能發生突(tu)變,從(cong)而導致癌癥。然而,這(zhe)是(shi)(shi)所有(you)人類和(he)動物細(xi)胞(bao)固有(you)的風(feng)險,而且大(da)多數突(tu)變是(shi)(shi)無害的。最(zui)后,目前尚不清(qing)楚(chu)實驗室種植的肉是(shi)(shi)否(fou)可(ke)以復制微量營養(yang)素,例如鐵,這(zhe)是(shi)(shi)食用肉的重(zhong)要好處。

 

    人造肉味道如何?

 

培(pei)養肉(rou)(rou)(rou)(rou)的(de)外觀、味道和(he)(he)氣味都類(lei)似真(zhen)肉(rou)(rou)(rou)(rou)。然(ran)而,復制真(zhen)肉(rou)(rou)(rou)(rou)的(de)紋理具有(you)挑戰性,目前大(da)多數培(pei)養肉(rou)(rou)(rou)(rou)都類(lei)似于“非(fei)結構化”肉(rou)(rou)(rou)(rou)類(lei),如碎牛肉(rou)(rou)(rou)(rou)、雞塊(kuai)和(he)(he)香(xiang)腸。

 

最初的培養肉干且無味,脂肪含量有限,這使得漢堡更健康,但不那么美味。在經過優化支架方法和脂肪與肌肉細胞比例方面的廣泛研究,實驗室培養肉(rou)已經朝著開發口(kou)感和質地wan美(mei)的(de)目標取得了(le)重大進展(zhan)。

 

    實驗室培養肉對環境的影響?

 

有(you)一(yi)個(ge)衡量標準是看用于培養(yang)肉的土地數(shu)量。毫不奇怪,與傳統牲畜相比(bi),培養(yang)肉類(lei)所占的面積要少(shao)(shao)得多。實(shi)際上,牛津大學的一(yi)項研(yan)究估計,生(sheng)產(chan)培育(yu)肉所需的工廠所占的空間將比(bi)畜牧業少(shao)(shao)99%!但是,減(jian)少(shao)(shao)牲畜意味著減(jian)少(shao)(shao)糞便生(sheng)產(chan),這可能對土壤(rang)肥(fei)力和碳(tan)含量產(chan)生(sheng)負(fu)面影響。

 

這是個值得研究的(de)課(ke)題。早期(qi)研究表明,如果我(wo)們(men)轉而主(zhu)要食用實(shi)驗室培養肉(rou)(rou),農(nong)業溫室氣體(ti)排放(fang)可減少(shao)90%。但(dan)是,人(ren)造肉(rou)(rou)的(de)培養是一個能(neng)源(yuan)和(he)水密集(ji)型的(de)過程,所以真(zhen)正的(de)環境影(ying)響取決于我(wo)們(men)的(de)能(neng)源(yuan)是來自化石(shi)燃料還是可再生能(neng)源(yuan)。

 

    實驗室培養肉面臨的最大挑戰是什么?

 

公眾認知

對(dui)于那些出于倫理或環境(jing)原因不(bu)吃肉(rou)(rou)的(de)人(ren)(ren)來說,人(ren)(ren)造肉(rou)(rou)是(shi)很好的(de)選擇。然(ran)而(er),從歷史shang看,大多數人(ren)(ren)并不(bu)計劃減(jian)少(shao)肉(rou)(rou)類消(xiao)費,但食用被認為是(shi)非(fei)自然(ran)的(de)食物,他們可能會(hui)(hui)猶(you)豫不(bu)決。被視為“gao科技(ji)”的(de)食品(pin)往(wang)往(wang)會(hui)(hui)受到抵制,而(er)希望(wang)避免競爭(zheng)的(de)農業(ye)行(xing)業(ye)往(wang)往(wang)會(hui)(hui)強化(hua)這種(zhong)負面(mian)影響(xiang)。

 

監管環境

2020年,新加坡成(cheng)為di一個批(pi)(pi)準出售動物(wu)(wu)基人(ren)造肉(rou)的國(guo)家(jia):用美(mei)國(guo)公司Eat Just開發的生物(wu)(wu)反應器培(pei)養人(ren)造雞(ji)肉(rou)。其他國(guo)家(jia)也在慢(man)慢(man)尋求(qiu)批(pi)(pi)準。與(yu)此同時,美(mei)國(guo)食品和藥(yao)物(wu)(wu)管(guan)理局(ju)還沒有(you)決定培(pei)養肉(rou)是否(fou)會(hui)像傳統肉(rou)類產品一樣被分類和管(guan)理。

 

味道和質地

盡管人造肉(rou)取得了重大進(jin)步,但目前(qian)還不能*復制真(zhen)肉(rou)的(de)體驗。改進(jin)最多的(de)是(shi)(shi)“非結構(gou)化”肉(rou)類上,如絞碎的(de)牛肉(rou)、香腸(chang),以及其他深(shen)加工(gong)肉(rou)類,如雞塊。牛排無疑被認為是(shi)(shi)實驗室培養(yang)肉(rou)的(de)“圣杯”。這(zhe)一(yi)領域的(de)改進(jin)預計將dian覆支架結構(gou)和肌肉(rou)與脂肪(fang)比率的(de)研究。

 

成本和規模

di一(yi)個(ge)實驗(yan)(yan)室(shi)培養的(de)漢堡于2013年制成(cheng),花(hua)費了(le)(le)大約$32.5萬。僅僅四年之(zhi)后,這個(ge)價(jia)(jia)格(ge)就跌到(dao)了(le)(le)$600左右(you)。2020年,一(yi)塊實驗(yan)(yan)室(shi)培育的(de)雞塊成(cheng)本為(wei)$11,售價(jia)(jia)為(wei)$50。考慮到(dao)10塊快餐雞塊只會賣(mai)到(dao)$5,很明顯,人(ren)造肉還沒有達到(dao)市場價(jia)(jia)格(ge)。然而,隨著(zhu)技術成(cheng)熟和生產能(neng)力提高,人(ren)造肉價(jia)(jia)格(ge)正在迅速(su)下降(jiang)。

 

培(pei)(pei)養肉尚未從規模經濟中(zhong)獲益。新加坡的(de)人造(zao)雞塊是在一個1,200升的(de)生(sheng)物反應器中(zhong)培(pei)(pei)育,而(er)大規模生(sheng)產的(de)雞塊可能(neng)需(xu)要(yao)在10,000至50,000升的(de)生(sheng)物反應器中(zhong)培(pei)(pei)育。

 

    實驗室培養肉會變得更常見嗎?

 

實驗室培養肉很有可(ke)能將變得更加常見。培養肉干凈、無(wu)毒、環保(bao),并且消除了關于動物治療的大(da)多(duo)數倫理問題。許多(duo)公司(si)已經開始(shi)在實驗室里致(zhi)力(li)于雞肉、牛肉、豬(zhu)肉和魚類的培育。

 

雖然這(zhe)一領域仍存在(zai)不(bu)確(que)定性,其中一些是(shi)公眾認知(zhi)領域,另(ling)一些是(shi)科(ke)學領域,但潛在(zai)的(de)好(hao)處(chu)是(shi)巨大的(de)。隨著(zhu)人工培(pei)養肉的(de)成(cheng)本變得與傳統肉類相當(dang)或更便宜,以及(ji)更好(hao)質地的(de)技術(shu)改(gai)進,實驗室培(pei)養肉的(de)好(hao)處(chu)很(hen)可(ke)能會變得不(bu)可(ke)錯過。

 

 

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