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从实验室到全球餐桌:细胞培养肉的过去现在与未来

synbio深波  · 公众号  ·  · 2024-12-24 17:32

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声明:因水平有限,错误不可避免,或有些信息非最及时,欢迎留言指出。本文仅作合成生物学相关介绍;本文不构成任何投资建议。
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2013 年,世界上第一个人造汉堡成为伦敦新闻发布会的焦点。荷兰马斯特里赫特大学的科学家马克·波斯特利用牛的干细胞培育出这种汉堡,并提供了血清和其他驱动这些细胞形成肌肉组织所需的因子。制作它的成本为 33 万美元。高昂的价格并没有阻止人造肉行业的发展,反而激发了该领域的更多创新。

截止2022年,全球已经有150家公司专门从事细胞培养肉的研发生产。在这些年里,细胞培养肉行业发生了什么,之后该行业将走向何方?

国外合成生物学媒体synbiobeta采访了专业素食媒体Green Queen创始 编辑Sonalie Figueiras,或许能带来一些启发。

早期的开始

虽然售价 33 万美元的汉堡标志着人造肉热潮的开始,但它并不是人们第一次在实验室中培育肉类,而是回溯到几十年前。

1931 年:温斯顿·丘吉尔发表了一篇关于 50 年后世界的文章。这篇充满未来感的文章提到了实验室培育的肉:“随着对激素(即血液中的化学信使)的了解越来越多,我们将能够控制生长。通过在合适的培养基中分别培育鸡胸肉或鸡翅,我们将摆脱为了吃鸡胸肉或鸡翅而培育整只鸡的荒谬做法。”

20 世纪 90 年代:荷兰研究员 Willem Van Eelen 筹集了 75 万美元,用于开发实验室培育的肉类。1994 年,他申请了第一项利用细胞培养生产肉类的专利。在比这个时间更早几十年前他就有了这个想法,当时他刚了解到研究人员使用干细胞培育皮肤细胞来治疗烧伤患者。‍

2002 年:杜鲁大学(当时名为 Touro College)的生物工程师通过NASA 资助的研究,在实验室中培育了鱼组织。他们将一块金鱼肉浸泡在胎牛血清中,发现鱼肉体积增大了 16%。他们的想法是,以这种方式培育的食物可以成为宇航员的蛋白质来源。

细胞培养肉热潮

尽管人们很早就开始研究培养肉,但直到 2010 年代,培养肉才开始腾飞。

菲格雷斯说表示: 十年前,我们在一所大学的实验室里制作出了第一个汉堡,而现在,我们在全球有 100 多家公司在做不同的事情。 大约五六年前,培养肉行业出现了爆炸式增长。 当时,全球突然意识到食品系统与温室气体排放之间的联系。

2013 年:荷兰马斯特里赫特大学的科学家马克·波斯特宣布制造出第一个实验室汉堡,耗资 33 万美元。波斯特是过去与范·埃伦合作过的研究人员之一,但荷兰政府的资金已经用完了。随后,他从谷歌联合创始人谢尔盖·布林那里获得了资金,继续进行这项研究。

2014 年:孟菲斯肉品公司(现为Upside Foods)成为全球第一家成立的人造肉公司。该公司利用基因工程技术使成纤维细胞永生化,这些细胞可以分化成人造肉。这与之前从活体动物细胞中生产人造肉的方法形成了鲜明对比。

2016 年:马克·波斯特 (Mark Post) 和曾参与制作价值 33 万美元汉堡的食品技术专家彼得·维斯特雷特 (Peter Verstrate) 共同创立了Mosa Meat。此后,该公司一直致力于通过降低培养基价格和扩大生产来降低培养肉的成本。

2016 年:Wildtype成立,致力于养殖海鲜。该公司专注于养殖鲑鱼等鱼类,这些鱼类价格昂贵,且受到威胁或濒临灭绝。

2018 年:BlueNalu开始进军细胞水产养殖领域。

2018 年:成立于 2017 年的Aleph Farms推出了首款人工培育的薄切牛排。此后,他们在国际空间站培育出了首批细胞肉,并3D 打印出了人工培育的肋眼牛排。

2022 年:人造肉行业已发展到六大洲的 150 家公司。这些公司的总投资额达到26 亿美元,用于制造人造肉产品。

解决可扩展性和可负担性问题

这个词曾经被称为“实验室培育肉”,但如今已不太适合这个行业。很多公司实际上已经走出实验室,进入了生产设施,我们正处于这项技术的起步阶段,与所有新技术一样,它需要时间来确定规模并降低成本。

价格高昂的原因之一是需要血清来培养细胞。安德鲁·罗森布鲁姆 (Andrew Rosenblum)于 2016 年在《麻省理工科技评论》上撰文称:“以这种方式培育火鸡大小的白肉需要约 11,340 个烧瓶和价值约 34,000 美元的生长血清。”降低培养肉成本的努力包括降低培育肉所需产品的成本和解决生产过程问题。 Figueiras表示 :“ 大多数 [公司] 不再使用动物血清了。”

2015 年: BioBetter 成立,旨在创造在烟草植物生物反应器中培育肉类所需的生长因子。

2019 年: Multus Biotechnology 成立,旨在开发胎牛血清的替代生长培养基。他们使用内部成分库来优化血清替代品以降低成本。现在,到 2024 年,他们的新制造工厂每年可以支持 500 吨肉类的养殖。

2021 年: Believer Meats (前身为 Future Meat Technologies)宣布可以以 7.70 美元的价格生产一磅培育鸡。

2021 年: Upside Foods 开发无动物生长培养基作为胎牛血清的替代品。该公司使用其无动物培养基生产鸡块和热狗。

2022 年: Mosa Meat 扩大了人工养殖牛肉的生产规模。其总设施面积超过 77,000 平方英尺,是当时最大的人工养殖肉类设施 。‍

2023 年: Pluri Inc. 公布了一项新技术,与搅拌槽式生物反应器相比,该技术可提高细胞产量。他们的平台名为 PluriMatrix,使用3D 组织状支架,他们声称该支架可将生产率提高 700% 以上。

获得监管部门批准

虽然扩大生产规模和降低产品成本是让人造肉走向货架的途径之一,但另一个障碍是获得监管部门的批准。随着来自不同政府机构的批准开始出现,人造肉公司有更大的动力扩大规模并优化生产流程。

2019 年:美国 FDA 和美国农业部食品安全检验局 (FSIS)达成协议,共同监管和监督细胞农业产品的生产。在该协议中,FDA 将监督细胞的收集、生长和分化,而 FSIS 将监督生产和标签。

2020 年:新加坡批准 Eat Just 的人工培育鸡,成为首个批准人工培育肉的国家。然而,人工培育肉很复杂:只有少数几家餐厅有售,而且自从新加坡一家商店上架以来,人工培育肉中只有3% 是动物细胞。

2022 年:美国 FDA 宣布 Upside Foods 养殖鸡可以安全食用。

2023 年:美国农业部批准GOOD Meat (East Just 旗下品牌)和 Upside Foods 生产的人工养殖鸡。不过,这种鸡只在美国少数几家餐厅有售。

2024 年:致力于实验室培育猪肉的荷兰公司 Meatable 获得欧洲食品安全局批准,可以在欧盟公开品尝培育肉。该公司目前正在六个国家 提交监管文件。‍

2024 年:以色列批准Aleph Farms养殖牛肉。

人造肉的未来

随着各国监管部门陆续批准,我们何时才能看到培育肉出现在货架上? Figueiras 表示: 人工培育的肉类产品可能很快就会成为商场里的常见商品。

这些产品中,第一批很可能是高端产品。对于像 鹅肝 这样的高端产品,传统的鸭或鹅鹅肝非常昂贵,而细胞培养的鹅肝在经济上非常划算。其中还有一些亚洲的公司利用细胞培养技术来生产名贵中药材或高端补品,比如 极麋生物的细胞培养鹿茸,香港公司Avant Meats的细胞培养花胶

而鸡肉这种大众食品, 可能还需要一段时间。预计 [人工培育肉] 还需要 20 到 30 年才能成为主流。

资料来源:

[1] https://www.synbiobeta.com/read/how-cultivated-meat-carved-out-its-plate-in-history

[2] Avant Meats











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