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哈佛培养出实验室人造兔肉和牛肉 如何实现的?

http://dailynews.sina.com   2019年10月21日 08:34   侨报

【侨报网讯】10月21日,哈佛大学工程与应用科学学院(SEAS)发表论文称,他们在模拟肉类质感的可食用明胶支架上培育出了兔子和牛的肌肉细胞,表明“人们可能最终无需饲养和屠宰动物就能生产出逼真的肉制品”。

上海澎湃新闻报道,人造肉是近几年的热点议题,主要有两种不同的类型。

一种是像Impossible Foods和Beyond Meat那样的植物性素肉,用豌豆蛋白、大豆等还原动物肉的质地和口感。这种人造肉已经面世,主要应用在汉堡肉饼当中。

另一种则是哈佛大学这项研究的主题、尚在实验阶段的实验室人造肉。其原理是从动物身上提取肌肉组织,然后放入生物反应器进行培育。

动物肉主要由骨骼肌和脂肪组织组成,前者生长在细长的纤维中,就像我们在牛排或者切碎的鸡肉、猪肉中看到的那样。对于科学家来说,制造这些纤维是生物肉工程面临的重大挑战之一。

该研究的第一作者Luke Macqueen介绍,为了生长出与肉相似的肌肉组织,研究人员需要找到一种可以食用的“支架”材料,让肌肉细胞能够附着在其上三维生长。“找到一种高效的方法来大量地生产这种支架,并证明它们在食品生产中的潜在用途至关重要。”

为此,研究人员使用了一种叫做浸没旋转喷射纺纱(irjs)的技术,利用离心力纺制特定形状和尺寸的长纳米纤维。他们用这项技术纺制了食品级的明胶纤维,以组成细胞生长的基础。这些纤维模仿了天然肌肉组织的细胞外基质,就好似将组织粘合在一起并形成机理的胶水。

研究团队在明胶纤维中植入了兔子和牛的肌肉细胞,肌肉细胞在明胶上生长成细长的结构,就像真正的肉一样。

研究人员测试并比较了他们在实验室生产的肉类与真正的兔肉、培根、牛里脊肉、火腿及其他肉类产品的质地差异。

Luke Macqueen说,通过分析这些肉的微观结构和质地,他们发现,尽管实验室产品和天然产品的质地相当,但天然肉类含有更多的肌肉纤维,意味着它们更加成熟。“肌肉和脂肪细胞的体外成熟仍然是一个巨大的挑战,需要结合先进的干细胞来源、无血清培养基配方、像我们这样的可食用支架以及生物反应器培养方法的进步来克服”。

尽管如此,研究人员称,这项研究已表明,完全由实验室培育的肉类是可能的。

Macqueen说,其团队的设计规则以天然肉类为基础。“最终,我们认为有可能设计出具有特定质地、口味和营养成分的肉类,有点像酿造”。

这项研究发表在《自然》旗下的《Science of Food》期刊。

另据北京《新京报》报道,像比尔·盖茨投资的两家公司,也是目前全球最大的两家人造肉公司,它们生产的人造肉都采用植物蛋白制作肉类产品。一家是Beyond Meat,今年5月刚刚在纳斯达克挂牌上市,被称为“人造肉第一股”。另一家人造肉公司——Impossible Foods,今年5月该公司在最新一轮融资中筹得3亿美元。

根据Beyond Meat网站介绍,其“人造肉”的主要原料为豌豆蛋白,采用红色的甜菜根果汁来重现牛肉中的血丝。该公司早在2016年就发布了以人造肉为原料的汉堡“Beyond Burger”。汉堡里的肉饼在平底锅上煎的时候和牛排一样发出“嘶嘶”声,而且一口咬下去还会有多汁的感觉。

起步稍晚的人造肉公司Impossible Foods的制造工序其实也是异曲同工。其网站介绍,它们的原材料是大豆、小麦和马铃薯,提取这些植物的蛋白质、氨基酸、脂肪按比例混合后,再加入一种血红素,这是让素肉拥有真肉的香味和口感的关键。

也有科研者专攻“清洁肉”。据科技网站futurism,2016年美国的研究人员从火鸡中提取肌细胞,并将细胞培养于牛血清营养液中,可以得到条型的火鸡肉。但由于缺乏脂肪及血液供应,培育出的火鸡肉口感还较差。(完)

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