什么是培养肉?它是如何制成的?

Two pieces of meat.
Cultured foods are expected to reinvent the global food system.Image: Unsplash/Kyle Mackie
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  • 培养肉是一种真正的动物肉产品,通过在受控的实验室环境中培育动物细胞制成。

  • 实验室培育肉几乎完全消除了为获取食物而饲养动物的必要。

  • 但这一市场仍面临价格平价和消费者接受度等障碍。

Image: Cult Food Science

培养肉科学原理的可视化指南

培养食品也称为细胞培育食品,预计将彻底改变我们熟悉的全球食品体系。

事实上,据估计,到2030年,培养肉市场规模将达到惊人的250亿美元,这是麦肯锡的预测,但前提是该行业能够克服价格平价和消费者接受度等障碍。为此,相关产品背后的科学技术若要取得重大创新,将是行业发展的关键。

上图以可视化方式概述了用于打造培养肉产品的部分技术。

什么是培养肉?

首先,培养肉是指一种真正的动物肉产品,通过在受控的实验室环境中培育动物细胞制成,几乎完全消除了为获取食物而饲养动物的必要。

“培养肉拥有与任何动物肉相同的脂肪、肌肉和肌腱……这一切都可以在几乎不产生温室气体排放的情况下完成,除了为这一过程所在场地供电所需的电力所产生的排放。”

比尔·盖茨

由于培养肉由动物组织中相同类型和结构的细胞构成,其感官特征和营养成分与传统肉类相当。下面来看看这些产品是如何制成的。

培养肉背后的科学与技术

培养肉市场面临的主要挑战是实现规模化生产。但得益于干细胞生物学领域的大量研究,培养食品背后的科学并非全新。

目前,将这些研究成果应用于食品生产还处于非常早期的阶段,因此,有意投资于为行业发展作出贡献的企业者可能从中受益。以下概述了支撑这一行业、值得了解的一些技术:

1. 生物工艺设计

这是利用活细胞及其组成成分创造新产品的过程。据良食研究所等机构的专家介绍,生物工艺设计是实现培养肉规模化生产的关键。

具体而言,生物反应器(细胞在其中生长)的设计创新,为企业和投资者带来了巨大机遇。

2. 组织工程

组织工程技术用于生产在质地和风味上接近真正肉类的培养肉。第一步是从动物身上采集组织,以提取干细胞并建立细胞系。

随后,将提取的干细胞系置于营养丰富的环境中培育,模拟动物体内的组织生长,并在生物反应器中生成肌纤维。肌纤维经过加工后,与额外的脂肪和其他原料混合,制成最终的肉类产品。

3. 细胞系

细胞系指能够反复增殖、有时甚至可以无限增殖的不同类型细胞。

获取细胞系是该行业当前面临的一项重大挑战,也是亟需更多研究的领域。这是因为用于细胞农业、生产培养食品产品的细胞类型不止一种。

4. 细胞培养基

细胞(或细胞培养物)需要非常特定的环境条件。细胞培养基是凝胶或液体,含有支持细胞在体外生长所需的营养物质。

这一领域还需要更多研究,以确定优化的配方并降低这些产品的价格。

5. 支架

支架是三维细胞培养平台,可模拟复杂生物组织(如骨骼肌)的结构。这些平台可以通过3D生物打印。

支架主要由胶原蛋白和明胶构成。问题在于,这两者都源自动物,与细胞培育产品的初衷相悖。因此,人们也在探索更可持续的植物来源替代材料。

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