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细胞肉的未来:成本和产能是关键,国内 5~10 年上餐桌

The following article is from 生辉 Author 高湘宜

最近,法国第一家培育细胞肉的公司 Gourmey,利用鹅的干细胞,培育出了鹅肝。

鹅肝是法国美食中广受欢迎的菜肴,也与松露和鱼子酱,并称 " 世界三大美食 "。鹅肝美味是因为脂肪含量高。

但 Gourmey 公司的鹅肝并非通过养殖获得,而是通过培育干细胞所得。

国外细胞肉已上桌,国内忙着突破培养基

Gourmey 的食品研发团队,把鹅的干细胞放在合适的环境中,通过培植器,自然繁殖并分化成所需的细胞类型,如肌肉、脂肪或肝脏。

在培植鹅肝的过程中,他们保持密切观察,Gourmey 的首席执行官兼联合创始人尼古拉斯莫林 - 弗林斯(Nicolas Morin-Forest)表示:" 我们观察正在培育器里的鹅肝,会调整细胞营养物质,稍微增加健康植物性脂肪的水平,力求干细胞培育出的鹅肝,跟人工养殖的鹅肝相差无几。"

不仅鹅肝,细胞农业技术还可以 " 养殖 " 牛肉、袋鼠肉、龙虾等。在美国威斯康星州,就有一家名为 Cultured Decadence 的初创公司,正在致力于通过细胞农业技术,生产缅因州龙虾。

细胞培养肉是指用畜禽干细胞经过体外培养生产出来的肉类,它不需要经过动物养殖,直接用细胞培养而来,不同于市面上用植物蛋白加工的 " 人造肉 "。不过,相比植物蛋白人造肉,细胞肉目前的技术成熟度较低。

2016 年末,仅有四家初创公司在研究细胞培养肉技术。而到 2018 年末,这一数字增长到了二十几家公司,公司至少分布在四个大陆,九个国家。细胞培养肉技术最终将脱颖而出,成为生产 " 素食肉 " 或 " 免杀肉 " 的首要模式。

Memphis Meats 是最早从事培植细胞肉的明星公司,成立于 2015 年, 首轮融资 2.109 亿美元,目前市场估值 6.198 亿 美元。主要研究细胞、及细胞生长所需营养和环境,利用生物反应器(类似啤酒的发酵罐)独立培养得到人造肉,但目前还没有成功商业化产品。

而国内融资记录的人造肉初创公司约有 10 家左右,植物基人造肉公司几乎包揽了该领域的所有资金,少数几家细胞肉公司仅获得了不到 3000 万人民币的资金。国内细胞肉融资最多的是周子未来, 2020 年 12 月该公司获得了 2000 万人民币天使轮投资,投资方是经纬中国。

周子未来由国际食品科学院院士、南京农业大学周光宏教授担任首席科学家,技术亮点是细胞可以无血清培养。

周光宏曾在中国细胞培养肉高峰论坛上,有如下发言:" 我国细胞培养肉的研究面临诸多挑战,最主要的有三个,包括高纯度干细胞的提取及干性维持、无血清培养基研发和干细胞的大规模高密度培养。"

其中,最关键、最迫切的是要开发出 " 无血清 " 细胞培养基。培养肉生产中,70% 的成本来自培养基中的血清。例如,牛血清售价每 500 毫升就要几千元,所以需研发无血清培养基。

只有大幅度降低培养基的成本,人造肉才能真正走向产业化。周光宏团队已经在研制各种成分明确的血清替代产品,尝试逐渐替代血清培养基。

周光宏在发言中还表示:" 干细胞的大规模高密度培养也面临挑战,这要解决增殖产生的细胞如何形成肌肉等难题,涉及专用生物反应器的研发、特定模具的研制和三维培养技术开发。另外,产品安全评价与管理规范等问题也不容忽视。"

四大优势,5~10 年上餐桌

细胞培养肉产业化还有诸多技术需要突破, 虽然仍需要改进,虽然还未追上植物蛋白人造肉的发展步伐,但细胞肉的技术已臻于成熟,并有以下优势 :

一、技术挑战不是问题。生产细胞培养基可以完全不需要使用任何来源于动物的材料,一旦投入大规模生产,无需借助任何新技术和发明,就可以让成本比目前实验室规模条件下的成本低几个数量级。

二、有助于环保、健康和道德。地球上,自然资源有限,用之不觉,失之难续。培养肉可减轻传统养殖业给环境带来的负担。与传统肉类生产方式相比,培养肉可以减少 30%~50% 的能源消耗,降低 70%~90% 的温室气体排放量,降低 90% 以上土地使用, 减少 80%~90% 的用水量等。根据 BeyondMeat 官网,普通肉类能够增加 16% 的癌症以及 21% 的心脏病的患病风险,在动物保护方面也产生了较多的道德问题。而细胞肉的出现解决了普通肉类的这几大痛点,人造肉的需求正不断提升。

三、市场需求庞大,预计在 2030 年,中国人造肉市场将有 3800 万吨的缺口。这里有 " 植物蛋白 " 的一席之地,也有 " 动物细胞 " 的立足空间。相信只要能够证明食品的安全性,中国肉类市场在将来 3800 万吨的缺口之下,会乐于拥抱安全、健康又环保的细胞肉。

周光宏表示,如果成本能降到 0.3 元 / 克,就真正具备产业优势。他还认为,细胞培养肉走上餐桌,还要 5 到 10 年。从商业角度上看,如果该技术能替代 1/10 的畜牧业,对应的产值就能达到上万亿元(即 1700 亿美元)。

同时,周光宏认为,细胞培养肉虽然成长快,但并不能完全取代畜牧业,而更应该是畜牧业的补充。

细胞培养肉若想量产,达到工业化生产规模,可以组合多种互补的方式,以大幅度地降低生产成本。生产成本降低了,细胞肉的价格就能够与主流传统肉类持平,参与持续的市场竞争。

考虑到细胞培养肉生产的产量和效率,研究团队或企业可以从整体的高度设计模型,折衷各参数和设计要求,找到协调研发重点的痛点比如说,对比分批生产和半连续生产的停留时间、产量以及其经济性,才能帮助细胞系研发人员确定理想的细胞增殖能力。

关于安全性和监管审查,国食品和药物管理局(FDA)和美国农业部的食品安全和检验局(USDA-FSIS)必须制定详细的程序,并提供来自培养动物细胞的产品的监管监督。FDA 监管基于细胞的产品设施和广泛的上市前咨询流程。美国农业部 - FSIS 接管了结束流程,检查了接受细胞培养的机构,并执行了标签和其他合规法规。在国内,随着细胞肉技术的成熟和产业化的落地,相关监管审查和安全法规应该会陆续出台。

在未来,科技的进步会是人造肉市场上下游的助推器,随着国内外科研和市场的发展,细胞培养肉或人造肉的市场打开。细胞肉借助合成生物技术,将有更好的发展,例如培育出全新口味的、被大众广泛接受的肉类食品。

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