食物的未来©Getty Images

食物的未来

去年,世界人口达到70亿。用更多的嘴来喂食,可以合成肉类帮助满足对食物不断增长的需求吗? JV Chamary发现了。

现在,肉类的未来仍然只是一道培养皿中的一个小白斑点。 “我们并不是那么,”荷兰Maastricht大学的生理学家们承认了Mark Post教授。 “我们已经改进了很大的改进,但它仍然看起来像浪费的肌肉,因为我们并不完全了解如何培养它。”

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对于像帖子这样的组织工程师来说,最终目标是创建合成肉,看起来和品味和真实的东西一样好。这个想法可能听起来不对所有人开胃,但生产合成肉可能有一天可能成为必需品。据联合国介绍,世界人口于2011年10月31日通过了70亿令。到2050年,我们的星球上会有90亿人。

人类依赖于动物的肉和乳制品,这对地球已经拉伸的资源和房地产进行了重大压力。畜牧系统目前占据了全球的陆地面积(不包括冰盖地区)的30%,每年生产2.28亿吨肉。为了满足未来的需求,联合国的粮食和农业组织估计,每年全球肉类生产将需要加倍到2050年的4.63亿吨。

虽然趋势表明,北美和西欧的需求仍然相当稳定,但很快就会在中国发展中的发展中国家推动的需求激增。 “随着国家的富裕人士,往往意味着人们希望改善他们的饮食,以改善更高质量的产品,包括肉类,”肯尼亚国际畜牧研究所的菲利普·桑顿博士博士解释道。

动物也有助于气候变化。饲养牲畜占温室气体排放的18% - 超过交通部门 - 主要是由于甲烷免于消化,间接通过人类活动,如清除森林为放牧提供土地。

桑顿指出,物种之间存在着重要的区别,因为生产白肉等家禽和猪,比反刍动物更环保 - 放牧像奶牛一样,给予红肉。 “反刍动物是每公斤肉或牛奶发出的温室气体量的最糟糕的。”

因此,合成肉可以减少对牲畜的需求,有助于养活世界并打击气候变化。在更多的科学虚构的情景中,甚至可以生长我们自己的肉类的技术甚至可以为宇航员提供宇航员的蛋白质来源,或者在殖民地殖民地殖民地;在2000年代初,美国宇航局资助的项目从金鱼中生产了可食用的实验室生长的肌肉。

试管火鸡

生长的肉不是一个新的想法。例如,在1932年,温斯顿丘吉尔写道:“五十年,我们将逃避生长整个鸡的荒谬,以便在合适的培养基下分别生长这些部位。”

他们可能落后于时间表30年,但科学家终于开始在实验室中生长可食用的肌肉。 “人们称之为 体外 或培养的肉,“合成肉先驱博士弗拉基米尔米罗博士说。

Mironov说,有些人自动解雇了这个想法,因为他们不明白它是如何制作的。 “这是孟山综合征。当您使用“工程化”这个词时,人们会自动假设您使用基因工程,这不是案例 - 它是有机技术。“他指出,我们已经以面包和酸奶等东西的形式吃了大量的合成食物。

与转基因食物不同,培养的肉中的DNA将保持不变(除非对设计师肉的需求),否则不会影响影响克隆动物的遗传稳定性。相反,现在在实验室开发的技术将模仿自然。它会复制肉通常如何发展,但没有包括身体的其余部分。

通过将干细胞与活血管分离并鼓励它们分裂和发展成肌肉来培养合成肉。 Mironov最近的研究在美国查尔斯顿南卡罗来纳州的医科大学举行,他称他的肉'查理' - 短暂的查尔斯顿工程肉。查理最初是来自火鸡干细胞的,尽管培养方法类似于其他动物物种。

一旦科学家设法创造了类似真正的肉的东西,下一步将是制造足以提供消费者。培养皿和其他实验室设备足以进行小规模实验,但大规模生产需要大型VATS,并且需要在无菌条件下种植以防止细菌和疾病污染。这些大的“生物反应器”将提供可扩展性。 “你必须不仅仅是千克,而是千克,而是吨的这种东西,”米罗尼夫说。 “如果你想要工业生产,它必须可扩展。”

但在培养的肉准备批量生产之前,仍有很多技术挑战可以克服。例如,Mark Post的肌肉需要运动。肌肉纤维在生长时将自己锚定到支架上,使它们在天然生物物理张力下,这使肌肉调节肌肉并泵送蛋白质含量。帖子也定期浏览它们 - 每秒10伏电击 - 刺激收缩,如微观腹部训练器。

同时,Mironov使用壳聚糖微珠制成的脚手架,其在温度下与摇摆膨胀和收缩。两种类型的支架设计为可食用或可降解 - 壳聚糖例如从真菌或甲壳类动物中提取。但目前,这两个锻炼制度都需要太多的能量,以工业规模具有成本效益,因此研究人员也在看其他选择。

另一个挑战是在三个方面种植肉,以使东西很大,就像一个矮胖的牛排。实验室生长的肉在含有氧气和营养素如氨基酸,糖和矿物质的培养基中腌制。这意味着肉的大小受到肌肉和培养基之间这些分子的扩散的限制。需要血管以供应营养成分的组织中间,以保持中央的细胞活着。因此,培养的肉类目前仅限于仅0.1-0.3毫米薄的层,科学家需要包括血管网络以制造更大的肉类。

鉴于这些规模限制,帖子预测,由合成肉制成的第一个产品将是汉堡包或香肠,在那里您可以在它添加到食物中之前磨损肌肉。他的肉来自猪干细胞,第一个砰砰声会非常贵:2磅香肠将花费300,000欧元(263,000英镑)。如果帖子可以抵碎肌肉,那么他可以创造一个瘦猪排。

Mironov表明,合成肉也可能是“功能性食品”,这些肉类被设计成更好。这意味着包括抑制食欲的成分并帮助您减肥,使用较少的饱和脂肪或添加“营养保健品”。例如,您可以添加额外的欧米茄 - 3脂肪酸,虽然您必须小心不要添加太多并使鸡块味道像鱼翅目一样。

适合素食主义者?

培养的肉也可以在那些反对动物屠宰的人中找到一个市场,但仍然享受肉的味道。素食社会支持这个想法,尽管它强调含有培养的肉类的食物如果合成的东西与真实的东西难以区分,则需要清楚地标记。

“素食主义者和纯素食主义者会受欢迎 体外 肉类认为它将减少动物痛苦和剥削的数量,“Vegatopia社会学家和联合创始人Matthew Cole博士说,促进道德素食主义的组织。

尽管如此,许多人不能忍受这个想法:在2005年由欧盟委员会的调查中,54%的人表示,他们将从细胞培养物中批准种植肉以减少动物屠宰。为了使其更加愉快,倡导者将不得不改变公众看法。 “需要成为一个巨大的运动 体外 肉可以接受,说服人们是安全的,这不是一个'弗兰肯福',“科尔说。

他补充说还有另一个问题需要考虑:在多大程度上在发展技术的过程中被剥削?例如,科学家使用的培养基用于种植合成肉通常含有胎牛血清,来自死牛。虽然研究人员承认这使得他们现在使他们是伪君子,但它可能是一个暂时但是必要的邪恶,直到它们能够转向无血清培养物,这是目前过于昂贵的。然而,对于一些动物权利支持者来说,这在沙子中穿过一个道德线。

科尔说,培养的肉也有社会学意义,因为它可能会以昂贵的高端产品进入市场。 “至少最初,较富裕的消费者现在可以购买福利友好的肉并支付愉快的良心,以相同的方式存在不等式的问题。”

较少的消费消费者根本无法在动物权利方面提供道德高层,以及培养的肉类的其他优势 - 更健康的食物和较低的环境影响。 “我们已经有一个解决方案,那是素食主义 - 它是民主的,它是便宜的,每个人都可以买到,”科尔德说。

即使富裕的消费者迫使市场最终推动合成肉的价格,它仍然可能需要几十年,因为较贫穷的国家足够便宜。 Philip Thornton指出,如果它确实变得流行,也会有一个翻盖:合成的东西会进入传统市场,影响牲畜生产者的收入,最终使真正的肉更昂贵。

味道测试

现在,有一个问题是每个人的嘴唇:它会味道如何?根据帖子,他的实验室成长的原型不值得蚕食。 “你只是在吃一个相对昂贵的实验,”他说。到目前为止,唯一一个尝试的人是俄罗斯电视记者,他拿出一块培养皿,然后在帖子之前在嘴里突然出现“你不被允许在实验室里吃东西”。记者将原型描述为耐嚼和无味。

“肉是十几种不同类型的细胞,所有你都必须一起成长,”笔记生物学家教授Brian J Ford,作者 食物的未来。虽然它主要是肌肉细胞,但肉还含有脂肪细胞,脂肪细胞储存脂肪,使肉类味道很大。因此,最初的味道必须来自人工调味料。

在我们看到菜单上的“真实”培养的肉之前,有多快?这取决于资金。动物权利小组PETA - 用于动物道德治疗的人们 - 希望通过为第一批科学家提供100万美元的科学家来鼓励研究,在2012年6月30日之前出售美国的合成鸡。终止奖励PETA奖的机会苗条,但据审计,在未来20年内,可以克服技术挑战。

在那个时候,培养的肉可以给出一个更具吸引力的名字,一个人可以帮助消费者克服“梅克因子”,有些人将与大桶生长的肉联系在一起。 “你从牛的底骨上挤压改良的汗腺,然后你保持它直到它熄灭,”福特说,描述了我们如何制作奶酪。 “我认为梅克因素是我们的思想。当产品在那里时,它不会像营销人员认为它一样重要。“

实验室中生长肌肉是组织工程的令人印象深刻的壮举,但福特说,科学家们在合成肉准备批量消费之前需要在一起培养各种细胞。 “你必须拥有合成的合成融合。但是一旦完成,它就会与肉完全相同。“


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