来自实验室的盛宴——人造细胞肉走向餐桌

文摘 2024-10-02 11:20 江苏

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过去的几十年里，随着全球人口增长和消费习惯的改变，食品生产面临着不小的压力。据预测，2050年全球人口总量将超过100亿人，届时如何在有限资源下保障人类的食物供给将成为巨大挑战。

与此同时，肉制品消费量的持续攀升已导致严重的资源消耗、环境污染等问题；非洲猪瘟、禽流感等动物疫病的不定期流行使得传统养殖业的负担大大加剧，造成肉制品价格大幅波动，传统的畜牧养殖肉正在面临危机。

接二连三问题的出现让人们不禁思考，是否可以找到一种更可持续、环保的新型肉类生产方法，来满足全球不断增长的肉类需求？

在此背景下，伴随生物技术的快速发展，“细胞培养肉”应运而生。1931年，丘吉尔率先提出：“我们不应为了吃鸡胸肉或鸡翅而养一整只鸡，应该在合适的培养基中分别培养这些组织”。

2013年荷兰教授Mark Post首次研发出可以食用的培养肉；2019年南京农业大学周光宏研究团队使用猪肌肉干细胞培养，得到5g的培养肉；2022年FDA首次批准了细胞培养的鸡肉产品。这一重大举措不仅为实验室培养鸡肉提供了机会，也为在2023年获得美国农业部批准销售培养鸡肉的多家公司铺平了道路。

如今，细胞培养肉被认为是极大可能解决未来人类肉品生产困境的方案之一。

关于细胞培养肉

细胞培养肉主要通过模拟肌肉在体内的生产方式，跳过了传统畜牧业中的饲养与屠宰环节，把“饲养动物”转变成“饲养细胞”——先从动物身上提取细胞组织，分离出干细胞，然后用生物反应器进行细胞扩大培养，实现大规模增殖。再利用分化模具、生物反应器或3D打印的方法大规模生产肌肉组织，最后利用食品化加工技术制作培养肉产品，整个生产周期仅为3周，不用养猪也能吃到猪肉。

而在未来，人们还能通过微创手术这种不影响动物生存的方式，提取动物身上的干细胞。甚至只要有一定的细胞库，实验室在4、5年提取一次干细胞，就能源源不断地生产出细胞肉，并最终被端上餐桌。

图源：乐纯生物

在这个流程中有5个核心要素：种子细胞系、培养基、培养容器、支架、终端产品。理想中的细胞培养肉是既能缩短肉类生产时间，又能节省土地、减少污染、保护动物，可以定制化生产。

有专业人士指出，“细胞培养肉行业十分具有前景。因为在这个过程中，不仅能跳过饲养动物需要的漫长生长周期，还能避免屠宰动物的残忍和血腥。”

人造肉赛道被资本高度关注

近几年来，国内外许多企业和科研机构都在积极探索和研究细胞培养肉的生产技术和商业化应用。

2023年，细胞培养肉的产业化和商业化纷纷加速，一些国家已经成功实现了细胞培养肉的生产和销售，例如荷兰的Mosa Meat公司和美国的Just Meat公司等。

中国也已经有多个企业和研究机构涉足这一领域，南京周子未来食品科技有限公司之外，还有CellX（上海食未生物科技有限公司）、上海交通大学、中科院深圳先进院等。

值得一提的是，去年CellX与东富龙达成了战略合作，共建中国第一个细胞培养肉千升中试平台，共同推进中国生物产业供应链在细胞培养肉领域的应用，加速细胞培养肉的产业化进程。据悉，该平台是中国第一个具备千升中试规模的细胞培养肉研发与中试平台。

似乎可以预见，在资本的加持下，细胞肉行业即将迎来快速发展。

成本是“要害”

制约细胞培养肉从实验室走向人类餐桌的主要挑战在于成本，而最关键的两个环节在于培养基和细胞放大工艺上。

从2013年国外首个细胞培养肉产品的几十万一公斤到现在的千元级别，细胞培养肉的成本已经实现近百倍的下降。但这显然还不够，如今一公斤屠宰生牛肉的价格在100元左右，而当前国内企业生产一公斤细胞培养肉的成本却在8000元至万元之间。

如何降低价格、完善肉的口感与质地，都是细胞培养肉企业面临的难题。

细胞培养肉需要花费培养基，约占材料成本的50%，然而培养基中使用的商业干细胞级血清替代品和生长因子很多都受到了专利保护，尚未进行成本控制。培养基的成本降低仍需要未来的研发，比如后期按照食品工业产品标准生物合成大规模生产生长因子和血清替代品来达成。

要进一步优化培养基配方，尽可能减少昂贵成分的使用，找到更便宜的原料，同时保证质量不受影响，就需要达到非常巧妙的平衡，在不影响质量的前提下来进一步控制成本，以更好地支持细胞的增殖，同时满足食品安全的相关要求，以及优化整个生产工艺。

过去2-3年间，Aleph Farms公司在这方面做了大量的工作，进一步优化生产工艺，以及培养基和原料，提升效率。

按一年计算，该公司大约会生产一万吨左右的细胞培养肉产品。更大规模的生产可能需要五年或十年，这时细胞培养肉可能会成为肉类供应体系中的一个组成部分，虽然不能说是完全替代传统肉类，但它有可能成为肉类的新选择。如若咨询公司的预测准确，细胞培养肉的市场份额可能会达到20%甚至40%。

可见而知，细胞培养肉行业现在仍处于非常早期的阶段，未来如何提高技术水平，进入到真正的生产阶段后，是否有与之匹配的上下游和配套硬件实现工业化生产，这都需要长时间的发展。例如设定细胞培养肉相应的指南和规范，确保整个生产流程的安全性，并适合大规模扩张和生产。

相关监管法规

作为一种新型的肉类生产方式，细胞培养肉产品与传统的肉类安全评价和监管方式完全不同。根据目前国际上现有的细胞培养肉法规以及可能涉及细胞培养肉监管的相关国家的新食品法规条例，细胞系、培养基、支架等生产原辅料以及生产过程中可能产生的食品风险均被纳入监管细则之中。

目前，我国相关部门和各地区已经出台了多项鼓励政策，以推进细胞培养肉的发展。2021年12月，中国农业农村部印发了《“十四五”全国农业农村科技发展规划》的通知，明确提出了“细胞肉”的概念与分类，并将该类别列为国家下一个五年积极参与的前沿技术领域；

2022年5月，国家发改委印发了《“十四五”生物经济发展规划》，其中也提到了“发展合成生物学技术，探索研发‘人造蛋白’等新型食品”的内容。

今年深圳发改委也发文提出。推动开展细胞和基因等新技术研究与转化的政策，细胞培养肉作为干细胞应用市场的全新领域恰逢政策扶持的趋势。

— 结语—

总的来说，当下很多细胞培养肉的研究想要实际转化为大规模的成果可能还需要时间。很显然，细胞培养肉的开发不应该仅仅专供于高端餐饮，也不能仅仅限于“尝鲜”，更不应该局限于资本的游戏，真正实现产业化需要普遍大众。

因此，当成本和产量真正到能够压倒传统肉类制品时，才能说真正完成转化。而细胞培养肉的商业化还有很长一段路要走。

参考文献

1、佰傲谷Biovalley. 趣谈细胞培养肉行业

2、创业最前线. 被“催熟”的人造细胞肉

3、半月谈. 细胞培养肉：在实验室里“种肉”

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0NjU2Nzc0Mw==&mid=2247487898&idx=1&sn=5b990537509193048b8900ced69a2f5a

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