
培养肉面临三大难题:成本、生产规模,以及口味仍不及传统肉类。欧洲PROFUSE项目团队决定攻克牛排中最重要的部分:肌肉组织。研究人员开发出一种能加快肌肉细胞成熟的补充剂,以及一种未经转基因的牛细胞系,与生产商的首批测试使每公斤成本有所降低——文末你还可以测一测自己对未来食物有多开放。
肉类生产是温室气体排放的主要来源之一。因此,替代蛋白质来源可以成为欧盟迈向气候中和的有力工具。培养肉就是其中之一,市场需求正在增长。
在供给端,情况则更糟。生产成本依然很高,工艺难以放大规模,许多产品仍难以复制传统肉类的口感、风味和营养构成。
PROFUSE项目由欧洲创新理事会(EIC)资助,其协调人盖伊·内沃·米赫罗夫斯基(Guy Nevo Michrowski)对这些问题非常熟悉。他解释说:“培养肉面前有三大挑战:与养殖肉的成本持平、扩大生产规模,以及品质和口味。”
团队决定以肌肉组织为突破口。米赫罗夫斯基说:“我们专注于能够培养肌肉的使能技术。牛排是肌肉,鸡胸肉也是肌肉。”这个项目并非从零开始。它建立在欧洲研究理事会(ERC)通过SuperFusion项目资助的早期工作之上,该项目研究的是一种诱导肌纤维形成、用于工业化肉类生产的方法。
PROFUSE同时在多个领域开展工作:
核心产品是PROFUSE-S1。它旨在帮助年轻的肌肉细胞,即成肌细胞,更快、更高效地发育为完全成熟的肌纤维。这一点很重要,因为肉的大部分口感、结构和蛋白质含量都来自肌纤维。顺带说明,培养基补充剂是添加到用于培养细胞的营养丰富液体中的成分。
团队还推进了补充剂的第二代产品,名为PROFUSE-S2。协调人说:“主要目标不只是在二维表面上完成一切,而是在三维系统中进行测试,这样更接近培养肉在工厂中的生产方式,也更接近牛排在盘中的样子。”
选择这种细胞并非偶然。PROFUSE专注于成肌细胞:一种可发育成肌肉的前体细胞。据团队介绍,这有助于模拟肉的口感和风味。其他方法依赖成纤维细胞,即结缔组织的前体细胞,还有一些培养肉生产商使用胚胎干细胞。
研究人员还研究了一种牛肌肉细胞系,经过调整,可在不进行基因改造的情况下用于培养肉生产。目标是为生产商提供可靠的牛肌肉细胞来源,并能大规模培养。
一个重要阶段是把这项技术带出实验室。团队与多家培养肉生产商合作,在对方自己的生产流程中测试这种补充剂和牛细胞系。
与SuperMeat公司的一项合作显示出生产成本的降低。补充剂帮助客户节省了时间,加快了细胞成熟为功能性肌肉组织的过程,并显著提高了肌肉的总产量,最终降低了每公斤的生产成本。牛细胞系还在荷兰一家大型客户处进行了测试,初步适应取得成功。这为日后随着生产时间表对接而实现整合奠定了基础。
与此同时,团队调整了PROFUSE-B8细胞系,使其能在含血清的培养基中生长,并测试了细胞在为支持组织生长而设计的结构上形成肌肉的效果。
这些产品已为商业化应用做好准备。团队开发了产品和授权模式,整理出完整的监管安全档案,梳理了潜在的合作伙伴和供应商,并开始概念验证工作,以展示这项技术可在哪些环节节省时间和成本。培养肉市场仍在成熟之中,但团队估计到2050年可触及的总市场规模将达220亿欧元。这项技术还可能降低食品生产的环境足迹,这是欧盟“从农场到餐桌”战略的一项关键目标。
关于肌肉生长的知识在食品行业之外同样有用。研究人员正把它应用于药物和膳食补充剂的研发,希望解决与GLP-1类药物相关的肌肉流失问题。这项工作最终也可能反哺培养肉,因为两者面临的根本挑战相同:更有效地培养肌肉。米赫罗夫斯基总结说:“我们现在发现的任何有助于保护和培养肌肉的成果,都可以再用于培养肉。”
PROFUSE项目表明,通往更便宜、更美味培养肉的道路要经过肌肉组织。加快成肌细胞成熟的补充剂和未经转基因的牛细胞系,已经通过了与生产商的首批试验,团队的经验也可能对肌肉流失方面的研究有所帮助。
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