我们离购买实验室培育的汉堡又近了一大步

单细胞悬浮液可能是实验室培育牛肉缺失的成分。
Cow eating hay at farm.
无屠宰的牛肉是许多人的梦想——但实现起来很复杂。Julia Volk 在 Pexels 拍摄

完全无屠宰的肉类产品的旅程漫长而艰辛。越来越多的证据表明,生产动物产品对地球造成了巨大的负担。对于那些热爱牛肉汉堡或美味鸡块但又无法忍受肉类生产中备受争议的方式的食肉动物来说,有很多替代选择。像豆腐肉饼这样的替代品,似乎永远无法完全满足肉食爱好者的渴望。

许多科学家和食品行业一直在研究的一种解决方案是开发实验室培育肉——即从动物身上提取真实的动物细胞,然后在实验室环境中独立培养。所以,这些鸡块里会有真正的鸡细胞,但不需要真的有鸡死亡就能获得你美味的零食。而且这些实验室培育的食品已经问世——加州初创公司 Eat Just 的无杀鸡肉已于2020 年在新加坡获批销售,总部位于香港的 Avant Meats 也开发了实验室培育的可食用鱼鳔。   

然而,科学家们正在努力实现的目标是培育牛肉,这被誉为实验室培育肉类的“圣杯”。牛肉因其碳足迹以及培育细胞的难度而臭名昭著。2013 年,一位荷兰科学家率先推出了第一款实验室培育牛肉汉堡,但问题是,这种拯救动物的餐食售价约为 33 万美元。与鸟类和鱼类不同,哺乳动物细胞的处理方式极其棘手且成本高昂。

“这是一个挑战,因为你知道,哺乳动物细胞培养非常昂贵,”细胞培养肉公司 SCiFi Foods 的合成生物学家、联合创始人 Kasia Gora 说。Gora 解释说,目前,生物制药公司是主要的哺乳动物细胞大规模开发者。这些细胞系的研发对于早期药物开发很重要,但成本高昂。“如果你的产品可以卖到每克 100 万美元,那当然很好,”Gora 说。“但食物必须便宜。”

[相关:如何以真正有助于地球的方式享用素肉。]

然而,Gora 和 SCiFi Foods(前身为 Artemys Foods)团队取得了突破——他们培育出了能够将细胞培养牛肉的成本降低 1000 倍的牛细胞。Gora 表示,诀窍在于单细胞悬浮液和 CRISPR 基因编辑的结合。

通常在培养细胞时,它们需要附着在某些东西上才能开始生长。“大多数动物细胞更喜欢附着在固体表面生长,这模仿了它们在动物体内发现的条件,”Good Food Institute(一个专注于替代蛋白质加速发展的非营利组织)的科学与技术副总裁 Liz Specht 说。“但在大规模培养细胞时,受限于贴壁生长细胞会带来挑战,因为你需要大量的表面积,想想细胞在培养皿表面生长的多么稀疏,才能生产出大量的肉。”

为了解决这个问题,公司通常会使用微小珠子让细胞附着,但随着细胞团的积累,这可能会变得笨重,并撞击或损坏其他正在生长的细胞珠,Specht 补充道。她的团队发现,一种更有效的方法是在单细胞悬浮液中生长,即细胞在发酵罐中像酵母一样自行漂浮生长。没有珠子或任何表面,成本就会降低,效率就会提高。

Gora 和她的团队在单细胞悬浮方法方面取得了令人瞩目的进展,其生产的牛肉与真牛肉非常接近。Gora 说,利用 CRISPR Cas9,科学家们可以降低某些基因的功能,或用其他野生型基因替换它们,以说服它们“在单细胞悬浮液中快乐生长”。然后,团队可以将这些细胞放入生物反应器中,生物反应器是用于在受控条件下培养生物体的容器,这使得规模化生产相当直接。

不过,SCiFi 的产品与那款超级昂贵的荷兰实验室汉堡之间存在一个巨大的区别——这些细胞将主要用作植物基汉堡的配料,而不是构成整个汉堡。所以,Gora 说,与其从头开始构建一个完全实验室培育的牛肉汉堡的结构,不如利用素食汉堡的结构,这样就能兼顾两全其美。

“从根本上说,该战略解决了细胞培养肉的成本问题,并具有解决植物基肉的口感问题的优点,”她说。该公司预计,其汉堡的试点生产成本约为每个汉堡 10 美元。但普通购物者可能还需要几年时间才能尝到它们,尤其是因为FDA 尚未批准类似产品出售供食用

与大多数肉类替代品的发展一样,细胞培养肉的未来也存在合理的担忧。The Counter 发表了一份深入报告,探讨了这些产品仍然面临的一些主要问题——例如,这些项目能否可靠地规模化生产,潜在的有害病毒感染培养中的活细胞的问题,或者在不收集被屠宰的母牛胎儿血清的情况下生产某些细胞的可行性。一些科学家认为,实验室培养肉可能比传统方法对气候变化的影响更大

科学家们还表示担忧,培养肉并不一定会改变或转变我们对当前不可持续的食品系统的看法。“但是,如果细胞农业要改善它所取代的系统,那么批评者是对的:它需要以一种不将生产的真实成本转嫁给工人、消费者和环境的方式来增长,”杜克大学和约翰霍普金斯大学的研究人员在一篇为《卫报》撰写的文章中写道

尽管研究和生产过程的许多组成部分仍需完善,但实验室培育或细胞培养肉的时代正在迅速到来。

 

更多优惠、评测和购买指南

 

Sara Kiley Watson 是 Popular Science 的撰稿人,自 2021 年起负责可持续发展报道。她于 2017 年作为实习生开始在 PopSci 工作,并于 2019 年全职加入团队担任编辑助理。


© .