实验室里如何制造出“人造猪肉”
杨再;吕恒钰;刘婧;解美华;陈学峰;陈泽浩
【摘 要】1“人造肉”研究的必要性rn人造肉是一种未雨绸缪的研究，因为随着人口不断增加，到2050年全球人口可能达到90亿，肉食消费需求量将会翻倍。而未来的养殖规模显然无法满足所有人都要吃肉的要求。因此，未来需要修建一些人造肉工厂来满足人们的需求，这些人造肉并非是用植物蛋白或者动物油脂合成的，而是实实在在“生长”出来的肉块。 【期刊名称】《猪业科学》
【年(卷),期】2012(029)001
【总页数】2页(P118-119)
【关键词】人造肉;猪肉;实验室;制造;养殖规模;油脂合成;植物蛋白;需求量
【作 者】杨再;吕恒钰;刘婧;解美华;陈学峰;陈泽浩
【作者单位】上海农昊生物技术研究所,201609;上海朝翔生物技术有限公司,201609;上海朝翔生物技术有限公司,201609;上海万佳无穷食品配料有限公司,201609;上海朝翔生物技术有限公司,201609;上海朝翔生物技术有限公司,201609
【正文语种】中 文
【中图分类】TS214.2
1 “人造肉”研究的必要性
人造肉是一种未雨绸缪的研究，因为随着人口不断增加，到2050年全球人口可能达到90亿，肉食消费需求量将会翻倍。而未来的养殖规模显然无法满足所有人都要吃肉的要求。因此，未来需要修建一些人造肉工厂来满足人们的需求，这些人造肉并非是用植物蛋白或者动物油脂合成的，而是实实在在“生长”出来的肉块。
英国牛津大学的研究发现，人造肉可以延缓全球气候变暖，因为肉类生产是碳密集型产品，人造肉将比传统畜牧业减少35%～60%的能耗；少占用98%的土地；少产生80%以上的温室气体；能减少饲养畜禽给人类环境带来的污染。
人造肉对人体健康有益处。首先，可控制人造肉中的营养成分，可以在生产的过程中用健康的ω-3脂肪酸来代替易致高胆固醇的ω-6脂肪酸。美国航空航天局对人造肉研究也有浓厚的兴趣，因为人造肉可望在将来为宇航员在太空探索时提供新鲜的肉食。
由于人造肉在卫生条件严格的车间里生产，对细菌、病毒等微生物的控制更加容易，吃人造肉至少不会产生肉食品安全问题。
2 “人造肉”的研究进展电路板测试台
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科学家早就发现，在动物体内有一种成肌细胞，它生存于骨骼肌组织中，是一种在创伤后重建肌肉组织前体细胞。美国南卡罗来纳医科大学的研究人员米罗诺夫从火鸡中提取肌细胞，将它们浸泡在牛血清营养液中，营养液盛放在甲壳素制成的支架上，结果这些成肌细胞就长成了一条条火鸡肉。不过，目前他培育出的火鸡肉比较干硬，没有天然火鸡肉的多汁性。一些研究人员建议添加脂肪，另一些科学家建议添加血管组织，这样内部细胞也能吸收氧气，有助长成口感更好的肉块，而不是干巴巴的瘦肉条。
2.2 在荷兰：干细胞造肉
抗菌防臭袜荷兰的一个由公共基金支持的联合企业“试管肉联合体”从2006年开始已经在实验室里培养出了“人造猪肉”，与以往科学家培养的“人造肉”、“素肉”、“蟹”不同，这些猪肉已经有了些肌纤维，虽然还不太像猪肉，但是已经有点像蛤蜊肉了。
他们的制造方法是从猪肌肉细胞里提取干细胞，然后把它放进含营养液的“汤”里，帮助这些细胞分裂，复制出需要的数目。荷兰马斯特里赫特大学生物学家鲍斯特说：“如果我们从一只猪身上取下来1个干细胞，然后在工厂里把它培养成100万个细胞，我们就能少杀很多猪”。
干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。动物体的肌肉干细胞可以发育分化成肌细胞，后者可互相融合成多核的肌纤维，形成骨骼肌最基本的结构。目前，在培养皿中增殖肌肉干细胞的技术已经非常成熟。
球墨铸铁管qiumogg荷兰科学家的最终目的是在实验室里制造出能够吃的猪肉，最终能在工厂生产它，可以把这些肉叫做“人造肉”。以前发明过很多种肉类的替代品，比如素肉是用植物蛋白做的；蟹
则是把鱼肉打碎，然后再加淀粉做成的，它们都可以满足人类对蛋白质的需求，但口味、口感还不能替代天然肉。荷兰研制出的“人造肉”是真正的肉，如果研制成功，可能会在很大程度上取代天然肉。
在实验室里生产猪肉，做起来并不容易。为此，先要知道“肉”到底是什么？美国普度大学云无心博士表示，狭义的“肉”，指的是动物的肌肉组织；广义的“肉”，指动物身上的可食用部分。而“人造肉”说的是狭义的肉。各种肉的口感会有很大区别，主要取决于组成的蛋白质种类和结构。影响味道的因素很多，“肉味”的来源主要是游离的氨基酸和一些核苷酸，其他因素如脂肪含量、矿物质、维生素和一些挥发性有机小分子也会影响到肉的风味。肉的口感并不只取决于它的化学成分，也取决于其他的物理结构。肉不是一个一个单摆浮搁的肌肉细胞，而是肌纤维的复合体，里面还有一些脂肪细胞。鉴于公众对食用肉的要求，在实验室里培育肉需要分两步走：前一步提取肌肉组织，很容易；后一步组成肌肉结构，才是真正困难的。
肌肉里含有肌肉纤维，这是些细长的细胞，有多个细胞核。它们不会自我增殖，而是通过肌原细胞的融合生长。肌原细胞可以是胚胎干细胞，也可以是肌肉组织里一种特殊干细胞，称为“卫星细胞”。
理论上，在实验室里培养肌原细胞，让它们融合并不难，但在实际肌肉里，细胞应当“适时适地”地生长，也就是说，当细胞在某个生长的关键时刻，正好有血管通过血液送来营养和氧气，同时把新陈代谢的废物运走。营养物质和氧气需要直接提供到每个生长中的细胞附近。荷兰科学家想出解决这个问题的可能方式是建立一个海绵状的“矩阵”，让培养基融入到这个“矩阵”中，用这个“矩阵”来给生长和融合中的肌肉纤维细胞提供营养。另外，其他类型的细胞，比如脂肪细胞也应当在肌肉组织中生长；同时化学信使应当给生长的组织以提示，让它生长出正确的结构；最后，肌肉细胞还应当接受“体育锻炼”，通过物理拉伸和运动来促进其发育。
在实验室里制造“人造猪肉”的研究，既有很强的实用性，同时也有很大的技术难度，是生物科技和食品科技的一大制高点。美国巴尔的摩布鲁姆伯格健康学院的马瑟尼表示，美国、北欧和日本一些研究机构也研究实验室里培养肉，但荷兰是最先进的，中国现在还没有开展这方面的研究。
以前，科学家制造的“人造肉”都是薄薄的一层，这回荷兰科学家用了30 d，培养出的“人造猪肉”已经有了长达1 cm的肌肉纤维。他们培养出的这种肉纤维看上去就像蛤蜊肉，能够成
形，但还是有点软塌塌、黏糊糊的，这是因为实验室里的肉所含蛋白质要少于传统的猪肉。当前他们遇到的最大问题是如何提高“人造猪肉”里的蛋白质含量。在天然猪肉中，蛋白质含量达16%～18%；但实验室里培养出来的“人造猪肉”蛋白质含量更少。在品尝的时候，低蛋白可能会使其没有猪肉的口感。但可用于香肠或汉堡里，因为这些东西都是用肉馅制作的，肉馅本来就是把肌肉纤维绞碎，往往还加入淀粉一类的辅料。
据荷兰科学家表示，用作“人造猪肉”的技术可以很简单地用于培养鸡肉、牛肉和羊肉，所以人造肉的前景非常光明的。
公牛辅助3 “人造肉”已经引发争议
内孔撑圆涨紧夹具多个国家的人造肉研究已经引发了科学家、政治家和老百姓的热议。首先，质疑的是有没有必要进行人造肉的研究，这个问题在前面已经论述过。其次，质疑人造肉的口感和健康性。研究人员表示，目前已经出现的一些人造肉的确口感较差，不过这只是试验初期，相信随着试验条件的不断改进，人造肉将达到天然动物肉类的风味。由于人造肉在卫生条件严格的车间里生产，对细菌、病毒等微生物的控制更加容易，人造肉出现食品安全问题的概率较低。另外，对于培育人造肉的营养液可能产生的污染风险，还需要将来进一步评估。
再次，一些人认为日本研究人员的“粪便肉”超越了人们的心理底线。不少人感到难以接受是从心理角度来讲的，无论肉处理得多么干净，人们总是难以接受从粪便里提取出来的肉。在吃这些肉的时候想到，其来源是粪便，不少人可能会恶心呕吐。不过，研究人员反对说，不少蔬菜也是粪便浇灌出来的，人们并不会因此恶心呕吐。最后，有人质疑人造肉可能引发的伦理问题。由于用干细胞就可以生产人造肉，可能会有不法商人用人体细胞来生产人肉，满足一些变态者的需求，也可能会有生产商用濒危动物细胞培育人造肉，这可能会进一步危及濒危动物的生存。研究人员表示，一旦人造肉技术成熟并可上市，政府必然会出台相关的政策、法规，来制约相关的生产和销售。
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