如果有一天，人們要去荒無人煙的月球生活，吃什么？細胞培養(yǎng)魚肉，也許是個不錯的選擇。
近日，記者隨“浙江大學服務浙江高質(zhì)量發(fā)展”媒體調(diào)研行，走進在浙江大學長三角智慧綠洲創(chuàng)新中心的未來食品實驗室里，在容器中，看到一塊不是出自三文魚身上的“魚肉”。這塊肉是由干細胞培養(yǎng)而來，顏色橘白相間、帶有彈性、聞著味腥，和同類自然魚幾乎一模一樣。
干細胞怎么就變成肉了？浙江大學生物系統(tǒng)工程與食品科學學院教授陳啟和解釋，用細胞培養(yǎng)魚肉，本質(zhì)上是通過動物干細胞在體外創(chuàng)制合適的營養(yǎng)與環(huán)境條件進行細胞增殖和分化的過程。“干細胞培養(yǎng)出的‘魚肉，我們稱為‘替代蛋白’。理論上，細胞培養(yǎng)魚肉的營養(yǎng)含量及風味和同種自然魚相差無幾?！?/span>
“不是所有的干細胞都能分離，團隊篩選了上百種干細胞，花費近一年時間，才找到合適的干細胞進行培養(yǎng)。”陳啟和告訴記者，不同肉類的細胞培育方法大同小異，干細胞的培養(yǎng)分離，難點在于找到合適的細胞系與構(gòu)建高效增殖與分化培養(yǎng)基，二者相當于種子和土壤的關(guān)系。
以三文魚為例，研究人員需從三文魚中篩選分離出肌肉干細胞和脂肪干細胞，作為細胞培養(yǎng)魚肉的“種子”，再將干細胞放入調(diào)制好的培養(yǎng)基“土壤”當中。
“三文魚對于培養(yǎng)基的營養(yǎng)要求非常苛刻，細胞分化的溫度必須保持在20攝氏度左右?！标悊⒑徒榻B，他們設計了適于魚干細胞培養(yǎng)的反應器，通過二氧化碳和溫度控制，從而為細胞分化提供了合適的“土壤”。隨著肌肉細胞的生長、分化，越來越多的“魚肉”產(chǎn)生，但此時的“魚肉”只是“肉泥”形態(tài)，還不能稱為真正的魚肉。如何把魚肉結(jié)構(gòu)“構(gòu)建”起來？研究團隊將材料學和3D打印技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建生魚塊數(shù)字化結(jié)構(gòu)模型，肌肉細胞會沿著3D打印的仿生結(jié)構(gòu)有規(guī)則地生長，形成三維培養(yǎng)肌纖維束，產(chǎn)生類似自然魚肉的結(jié)構(gòu)和紋路。
據(jù)介紹，3D打印材料的制作也非易事，研究團隊通過合適材料篩選、配方調(diào)整，降低打印溫度，并找到能將成肌細胞牢牢“抓住”的可食用膠體材料，才實現(xiàn)了仿生生長。
細胞培養(yǎng)類三文魚的背后，有著一支全域型團隊參與探索和研究。除了浙江大學生物系統(tǒng)工程與食品科學學院，還有來自浙江大學的生命科學學院、機械工程學院、高分子科學與工程學系等科研人員參與，整個團隊近30人，其中有教授6名、國家級人才4名。
目前，此項研究已獲得20余項專利。在中國輕工業(yè)聯(lián)合會組織的鑒定會上，生物合成細胞培養(yǎng)魚肉的關(guān)鍵技術(shù)被評審組認定達到國際同領域先進水平。
“細胞培養(yǎng)魚肉走向餐桌，還需要進行嚴格的安全性評估，同時還要請第三方進行評價鑒定，以及必須經(jīng)過嚴格的倫理學評價。相信隨著技術(shù)不斷深化，一定能在可見的未來批量化生產(chǎn)?！标悊⒑捅硎?，這項技術(shù)將為未來用不同魚類乃至其它經(jīng)濟動物的細胞，培養(yǎng)獲取優(yōu)質(zhì)蛋白提供新思路，并且對于海洋魚類資源保護、生態(tài)環(huán)境保護等有著重要意義，也是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要實踐探索。
普通人要吃上一塊這樣的三文魚，需要花多少錢？陳啟和表示，目前它的生產(chǎn)成本還需要大幅度降低才能滿足進入商業(yè)化與市場化的要求。不過，他認為細胞培養(yǎng)肉，更重要的是作為一種前瞻性技術(shù)布局防患于未然。
“接下來，研究團隊將圍繞降低成本和確保安全性，進一步深化關(guān)鍵技術(shù)研究，為規(guī)模化生產(chǎn)做準備?！?陳啟和說。
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2013年，在英國倫敦，有一場烹飪直播，讓大家開始關(guān)注細胞培養(yǎng)肉類食品。
當時，一位荷蘭大學教授，從牛頸提取了特殊干細胞，完成了全球首例體外培養(yǎng)出的細胞培養(yǎng)肉，并向公眾展示。
這兩年，有新聞報道，美國和新加坡也有批準細胞培養(yǎng)雞肉上市的事例。
2019年11月，周光宏團隊發(fā)布國內(nèi)首例細胞培養(yǎng)豬肉。同年，由周光宏任首席科學家的科技企業(yè)注冊成立。
去年3月，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織發(fā)布了一份題為《細胞基食品的食品安全問題》的全球報告。該報告指出，預計到2050年，世界人口將達到90億—110億，隨之而來的是蛋白質(zhì)需求增長以及潛在的健康和環(huán)境問題。
未來，要解決人類餐桌上肉品和蛋白供應、減少人工養(yǎng)殖肉類動物對水資源與土地資源的高度依賴，細胞培養(yǎng)肉被認為是最有潛力的技術(shù)之一。
細胞培養(yǎng)肉技術(shù)，或許在將來會重塑產(chǎn)業(yè)格局。即未來的食用肉，一部分由畜牧業(yè)生產(chǎn)，一部分通過細胞培養(yǎng)得到，還有一部分則是植物蛋白仿真肉。
潮新聞 2024年5月20日
