不需要动物的肉:实验室肉类和替代肉的可能性

2 一分钟阅读

更新于: 2020年12月14日13:29:13 GMT

数千年来,人类一直依靠动物把植物中的能量化为肉类。 然而,这既低效率又对环境造成破坏。如果肉类和类似肉类的产品可以不用大批牲畜就能制作出来,这会怎么样?

我们能在不杀死动物的情况下生产肉吗?

所有的动物都始于一团干细胞,这些细胞能分裂 并发展成很多不同种类的细胞

Image of 干细胞的潜能

干细胞的潜能

来自 胚胎 的干细胞特别灵活,能够长成几乎任何类型的细胞。 其中少数干细胞一直保留到成年为止,并用于维护和修复构成成年人身体的 组织

通过提取这些细胞并在动物身体之外培养,科学家们在实验室中成功地“生成”肉! 他们如何做到的呢?

肉是由肌肉组成的。 因此,要生产肉,我们实际上需要生成肌肉细胞:

  1. 干细胞是从动物的胚胎或者成年肌肉中采集出来的
  2. 这些细胞最初是在特定环境条件下,在有特定营养物和蛋白质的情况下在小碟子成长的。 正是这个培养基 指示干细胞发展为肌肉细胞
  3. 这些细胞被转移到一个叫做生物反应器 的大型容器,在那里它们继续增长并分裂
  4. 生物反应器中的细胞生长在一个可食用的3D框架上,从而使最终产品具有其肉类结构
Image of 培养肉的生产

培养肉的生产

培养肉的使用空间大大低于传统的牲畜饲养,只需饲养那些捐献干细胞的动物。 它还有可能减少与传统动物产品造成的温室气体排放和水资源消耗

通过向培养基添加不同的养分,可以调整实验室肉类的 营养成分 。 例如, 动物肉中不健康的 饱和脂肪 可以被更健康的 Omega-3不饱和脂肪酸 替代。

因为细胞生长于一个 无菌的 受控环境,实验肉不需要 抗生素

进一步的开发和采用更便宜的 干净能源,可能可以减缓这些限制

该技术仍处于早期阶段,而且,虽然大多数科学家都认为培养肉比牛肉对环境造成的损害要小, 我们不能依靠它来解决与吃肉有关的问题。 因此,转换摄取影响较低的肉类(如鸡) 和植物性蛋白质,在今天仍然是一个更可持续的选项

我们能否用植物制造肉?

横跨全球,一场利用植物开发令人信服的肉类替代品的竞赛正在展开。 很多已经在我们的超级市场了,从会"流红菜根血"的汉堡肉,到由绿豆制成的“蛋”都有

Image of 植物汉堡

植物汉堡

通过混合、处理植物性原料,这些公司期望能创造出有丰富蛋白质含量且跟动物性产品有一样味道和口感,又不会对环境造成影响的食物

要做到如此,研究员必须把肉的理解提至分子的层面。例如,植物肉公司不可能食品 精确找到一个充满铁质的小分子 血红素 是为动物肉组成的关键 。血红素是携氧到全身的分子,在动物肌肉里非常多

血红素也可以在大豆植物中一种称做 血红蛋白 的蛋白质里发现 。通过混入这个植物性血红素到大豆和土豆蛋白里,再加上植物油和黏合剂 ,他们团队已经制作出相对减少96%土地使用、87%水利用、及89%温室气体排放量的肉味汉堡

为了要以低成本和最低度土地使用来制造足够的血红素,这家企业仰赖于一种特别的 菌类: 酵母 。将大豆中萃取出的血红素基因注入酵母细胞,此菌类就会被“教导”如何自己生产这个分子 。而这个酵母便会成为 生物反应器,类似于用在生成实验肉的那个生物反应器 ,然后便开始以工业化的规模生产血红素

Image of 制作不可能肉类

制作不可能肉类

如何用真菌制造肉?

使用微生物制造人类食物并不是什么新鲜事。 几个世纪以来,我们一直依靠它们来制作各种产品,从面包到啤酒到优格 !微生物也用于工业 生物科技生产各种药物和 食物添加剂

Image of 生物科技中的微生物

生物科技中的微生物

不可能食品并非唯一一个使用基因工程酵母去模仿动物产品的团队。例如 完美的一天食品 开发出用微真菌做成的奶制品 克拉拉食品 则希望运用工程酵母去制造无动物鸡蛋

微生物透过基因工程去制造特定分子是相对容易的 。但可食蛋白质也能直接以真菌制成而不依赖基因工程。

在奎恩里面发现的 霉菌蛋白 是一种土壤真菌自然生成的 。以土地和水资源利用来说,霉菌蛋白是替代动物性产品里最有效率的一种,且它所含有的蛋白质超过其他植物性蛋白来源

Image of 不同蛋白质来源的蛋白质含量

不同蛋白质来源的蛋白质含量

制作奎恩整体影响的11%来自于种植谷物—主要是小麦—以养出真菌 。因此改以有机废料来种真菌将更近一步减少这种蛋白质的环境影响

目前为止我们所讨论的所有蛋白质来源在整个生产线里都是使用植物,即便是用来培养霉菌蛋白的有机废料也都是植物性的。

植物通常为食物链最底层,因为他们是直接从阳光获取能量 。然而,他们获取能量的能力其实并非非常有效率:植物将 太阳能 转化为生物质 的最大值仅有6%,且通常转化量是更少的 。那如果我们可以用其他方式更有效地捕获这些能源呢?

用水和空气制作蛋白质?

太阳能食品 正是一间致力于此的公司,他们使用特定类型的细菌将氢气、二氧化碳和氮转化成蛋白质 !怎么做到的?

太阳能板 发出的电用来将水分解成氢气和氧气 ,而这氢气将提供能源给细菌,把二氧化碳和空气中的氮气转化成蛋白质

Image of 细菌如何制作蛋白质

细菌如何制作蛋白质

这个过程显然比制作植物性蛋白更加有效率,更别说相较于牲畜了 据太阳能食品所说,这过程至少比植物少使用100倍的水、60倍 的土地,并且少排放 5倍的 二氧化碳

通过减少食物生产的土地需求,野生生物便可重新回到那些原本为了农作而清除的区域 ,增加碳储存能力、土壤健康和更多其他生态系统服务

结论

在我们持续开发这些令人兴奋的肉替代品时,这个无牲畜未来的梦想便越来越可能达成了。然而有些 创新 需要可观的能源消耗,仍须更进一步的研究来使得这些产品能更广泛地以更低成本地被取得。

目前我们已经看了要如何让食物生产更加可持续,那生产链的其他部分呢?

下一章