菜单上的下一个:细胞农业可以“驯养”地球上的任何动物

1万多年来，动物饲养、饲养和屠宰一直是世界各地农业系统的组成部分。今天，饲养牲畜产生了收益占全球温室气体排放量的14.5%与动物传染给人类的传染病的出现有关。随着畜牧业对环境和公共卫生的负担增加，必须以更可持续和负责任的方式生产动物蛋白，以满足全球需求。

在实验室中利用合成生物学和细胞培养技术从细胞中生产动物产品被称为细胞农业。不需要饲养动物，只需要它们的细胞。这项新技术可以为以前难以想象的动物蛋白来源创造机会。人工培育的袋鼠和羊驼汉堡，或者用鸭子细胞制成的合乎伦理的鹅肝，已经处于发现阶段。现在，细胞农业可以提供更多种类的动物产品，并创造全新种类的食物。

培养肉的机会

畜牧业开垦了土地，威胁了生物多样性排放更多的温室气体比所有汽车、飞机、火车和轮船加起来还多，同时还会造成动物痛苦和公共卫生风险。这是一个有问题的实践，很难证明，特别是当一个更有效的方法获得这些蛋白质是可能的。今天，我们可以观察、理解和复制组织发育或产奶时在细胞水平上发生的生物过程。

在实验室中培育肉类需要通过活组织检查从特定物种和组织类型获得细胞，并在含有必需微量营养素的细胞培养基中培养它们。然后细胞在培养器中培养和生长，形成肌肉、脂肪和结缔组织。

到目前为止，绝大多数人工养殖肉类都用于生产最常见的肉类，包括牛肉、猪肉、鸡肉、鱼和海鲜。但当我们开始下一次农业革命时，我们不仅有机会改变我们获取肉类的方式，也有机会改变我们生产的肉类类型。

奢侈食品可能变得负担得起和合乎道德

众所周知，养殖的鸭子被滥用来制作鹅肝之类的奢侈美食。细胞培养技术可以阻止虐待动物和这些食品的高价格．图像中Aleix唯一从Pixabay

从历史上看，对动物福利的关注和灭绝的威胁限制了人们食用具有文化和美食意义的肉类菜肴。但细胞农业可以减少障碍，如成本，并克服有争议的做法，生产豪华和美味的肉类。

鹅肝(Foie gras)是法国著名的一道菜，它是将鸭或鹅的肝脏强行喂大10倍后制成的。由于这种专业的不道德生产，它已经在几个国家被禁止。该公司首席执行官兼联合创始人尼古拉斯•莫林-福里斯特表示:“这种美味的产品正在经历一场生存危机，它需要自我改造，以避免成为越来越多的消费者会拒绝的历史遗迹。Gourmey这是法国第一家培育肉公司，开发符合道德标准的鹅肝酱。

Gourmey团队品尝了世界上第一批基于细胞的鹅肝酱。图片:Gourmey

在Gourmey，干细胞是从刚下蛋的鸭蛋或鸡蛋中提取出来的，放入耕耘机，并以基本的营养物质喂养。在合适的环境中，这些细胞可以自然繁殖和分化成所需的细胞类型，如肌肉、脂肪或肝脏。Morin-Forest说:“如果我们观察鹅肝，我们会调整细胞营养，稍微增加健康的植物脂肪水平，以复制直接在细胞水平强制喂食的效果。”一旦脂肪肝细胞变成组织，它们就可以与其他成分一起烹饪，完成鹅肝酱的食谱。

鹅肝并不是唯一通过细胞培养技术引起关注的奢侈食品。缅因州的龙虾，通常被认为是地球上最甜最美味的龙虾，正受到过度捕捞和气候变化的威胁。培养颓废威斯康星州的一家初创公司正致力于养殖缅因州龙虾。

该公司收集组织样本，并分离出单个龙虾细胞。然后，这些细胞在一个可食用的支架上，在一个安全、受控的环境中生长，以采用野生捕获的肉的结构和质地。脚手架是一个关键组件。没有它，以细胞为基础的肉就不能保持一块牛排的形状，在这个例子中，也不能保持龙虾尾巴的形状。

通过合成生物学让高档肉类变得更合乎道德、更廉价可能只是个开始。现在，一些企业家在问:我们能否培育出以前从未被品尝过的物种的健康而美味的肉类?

带来新的口味，口味和纹理的桌子

由于人造肉是从生物反应器中的细胞开始的，从理论上讲，肉可以从地球上几乎任何动物身上生长出来。“你发明了这个疯狂的新平台技术，你真的可以做任何你想做的事情。你可以设计独角兽肉，却选择了鸡肉?的创始人兼首席执行官乔治•佩普说誓言这是一家位于悉尼的初创公司，专门培育珍奇动物肉。

Vow正在建立一个专有的细胞库，作为新型肉类的基石。这些细胞类型中有许多来自于以前被忽视为肉类来源的生物。Peppou说:“从这些细胞中，我们创造了一系列的原料，以出售我们不能养殖的单一品种的肉，或作为提供真正独特的东西的多品种混合肉。”到目前为止，Vow的细胞库包含了11种不同的动物，包括水牛、羊驼和袋鼠。

许愿队品尝了他们的第一道新菜，包括培养山羊汉堡和袋鼠饺子。图片:誓言

通过仔细分析细胞并对培养肉进行感官评估，Vow正在测试决定味道、质地和营养的关键分子成分。由于细胞的发育和功能因物种而异，这些生物学差异和特征必须被分类。Peppou说:“随着时间的推移，将会有越来越多的物种、更多的细胞类型和更多的过程条件，我们可以让它们生长。”

具有特征的细胞库成为设计具有新特征和风味的食品的数据和原料来源。与传统的食品生产设施不同，该公司正在创建设计工作室，以打造一种新的食品类别。这些产品将与过去几个世纪以来人们所知的肉类截然不同。Peppou想用新的词汇来描述这些食物。“我们不想叫它肉，我们也不想做同样的事情，”Peppou说。

在养殖不容易商业化的动物肉方面，Vow并不是唯一一家。Berkeley-based启动时,Orbillion生物美国农业部(usda)正专注于各种传统肉类，如和牛、麋鹿、绵羊和美国野牛。今年3月，Orbillion Bio举办了第一次公众品鉴活动将肉与他们培育的和牛、麋鹿和绵羊混合在一起。

漫长的文化之路(d)批准

尽管人造肉技术进展迅速，但在监管审批、消费者接受度、商业规模扩大和价格平价方面仍面临许多挑战。

人工养殖肉类要商业化，首先需要食品机构的监管批准。2020年12月，新加坡食品署(SFA)成为世界上第一个批准商业销售养殖鸡的机构。预计其他食品监管机构也会跟进，但保守的监管机构可能更不愿批准基于细胞的产品。

美国食品和药物管理局(FDA)和美国农业部的食品安全和检验服务(USDA-FSIS)必须制定详细的程序，并对动物细胞培养衍生产品提供监管。FDA监管以细胞为基础的产品设施和广泛的上市前咨询过程。USDA-FSIS接管最终过程，检查进行细胞培养的机构，并执行标签和其他合规规定。

饲养美洲野牛是为了获取它们的肉。野生野牛几乎被猎杀到灭绝，但保护工作已经看到它们的数量增加。细胞培养技术可以帮助保护野生兽群的土地，消除养殖这些标志性美国动物的需要。图片:乔Zimny,Flickr

与来自家养动物的细胞肉相比，批准来自外来物种和多种物种的肉可能需要更长的时间。根据Peppou的经验，一些监管机构希望证明以细胞为基础的食品和其他细胞系一样是安全的，而另一些监管机构则以特定物种的肉类要求为基础。他承认，在使用后一种标准的国家，可能更难批准Vow的产品。

根据Peppou的说法，“澳大利亚的新食物途径是非常灵活的，非常受证据驱动的。目前，监管机构认为这种途径适合培养肉，这对他们来说是一件很棒的事情，他们可以决定并适应。”在美国，由于严格的FDA标准，食品审批过程可能需要更长时间，缺乏政治意愿和更强大的养牛游说团体．

除了监管部门对培养肉的批准外，新型细胞肉的采用还取决于公众。Morin-Forest说:“人工培育的鹅肝使我们能够保存一种烹饪遗产，并将其带入21世纪。”

Morin-Forest表示，Gourmey一直专注于了解消费者的看法。Morin-Forest表示:“我们一直在与不同的群体进行直接接触，主要是在社交媒体上，我们已经与不同的受众进行了5000多次对话，结果非常有利。”他还指出，真实性和透明度可以让人们清楚地理解培养肉在可持续性、食品安全或动物福利方面的好处。

然而，大多数消费者对培养肉的接受度研究都是在没有实际产品可供品尝的情况下进行的。目前还不清楚这些食品进入市场后公众的看法会发生怎样的变化。由于许多制造商目前缺乏开发人造肉的经验和基础设施，该领域的许多公司可能不得不在内部开发和扩大产品规模。在Vow, Peppou的目标是纵向整合，即一家公司控制或拥有其供应链的安排。Peppou说:“我们必须建立我们自己的开发规模的设施，即使不是我们的第一个商业规模的设施，甚至来市场证明需求。”

Gourmey正在做出类似的努力，以降低成本并增加人工鹅肝的产量。Morin-Forest估计，一旦规模化，从细胞到叉子的过程只需三到四周的时间，而在传统养殖中，从孵化到屠宰需要三个月。该公司的目标是在2023年或2024年之前向消费者提供合乎道德的鹅肝。尽管监管机构的批准、消费者的接受度和商业推广都面临挑战，但细胞农业正在迅速向前发展。

无限口味的开始?

袋鼠肉被认为是一种奇异的特产，但袋鼠不能被驯养——目前所有袋鼠蛋白质都来自于在野外捕猎这些动物。细胞培养技术有望限制或终止这种捕猎行为。左图:许愿制作的袋鼠饺子。右图:野生袋鼠群(约翰先令,Flickr）

对Peppou来说，定义一个新的食物类别与品尝特定的生物无关，而与创造丰富的、新的体验有关。“最终，这与动物无关。而是我们能创造什么。Peppou说，有了细胞库中的构建模块，该公司有一天可以生产鸡胸肉中的肌肉蛋白，同时富含鲑鱼中的omega-3。如果能够实现，人造肉的味道和质地的可能组合将是无限的。

随着细胞肉质量的提高，Peppou预计公司将改变其肉类的功能、营养水平、味道和质地，以脱颖而出。他预测，基于细胞的产品将不再是真正肉类的忠实复制品，而是具有鲜明的特征，被视为一个品牌，并根据感官体验进行描述。

除了对环境和食物创新的好处外，人造肉还有助于我们理解发育和细胞生物学。研究细胞农业中的生物过程有助于推进医学和基础科学研究。

根据Morin-Forest,“通过细胞农业改造鹅肝只是我们旅程的开始。这是我们展示创新和传统可以携手并进的方式。”在鹅肝酱之后，Gourmey可能会转向鸭汉堡，而Vow正着眼于将海龟肉添加到其细胞库中。

我们可能正处于一场新的以细胞为基础的农业革命的开端。这项技术可以把那些无法在市场上买到或者根本就不存在的食物放到餐桌上。有了细胞农业，我们可能不必为了道德和可持续性而牺牲饮食的乐趣。有一天，我们也许能品尝到我们做梦都没想过的食物。然而。

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