近日,Future Foods发表了江南大学未来食品科学中心和生物工程学院陈坚院士团队的综述论文“Trends and ideas in technology, regulation andpublic acceptance of cultured meat” (Guan et al., Future Foods. 2021. 3: 100032)。江南大学未来食品科学中心关欣助理研究员为论文第一作者,堵国成教授和陈坚教授为通讯作者,论文作者还包括李雪良副教授和周景文教授。
据预测,2050年全球人口总量将超过100亿,届时如何在有限资源下保障人类的食物供给将成为巨大挑战。肉制品作为人类重要的食物和营养资源,千百年来主要通过动物饲养和屠宰方式生产,但随着肉制品消费量的持续攀升,大规模养殖业已导致严重的资源消耗、环境污染、公众健康等问题。此外,非洲猪瘟、禽流感等动物疫病的不定期流行使传统养殖业的负担大大加剧,造成肉制品价格持续大幅波动。因此,亟需发展高效、环保、可持续的新型肉类生产方法。
作为2018年世界经济论坛发布的“十大新兴技术”、2019年《麻省理工科技评论》评选的“十大突破性技术” 之一,细胞培养肉被认为是最有可能解决未来人类肉品生产和消费困境的方案之一。细胞培养肉是利用细胞生物学、组织工程和食品工程领域的先进技术,通过在无菌实验室或工厂中大规模体外培养动物细胞和组织而生产的新型肉类食品。其生产流程如下:首先从动物活检组织中分离具有自我更新和多向分化潜能的干细胞,然后对其进行大量扩增和诱导分化,生成肌纤维、脂肪或其他细胞类型,再经过组装、塑形、着色和调味等食品化工艺,制造出营养美味的肉制品。
到2020年底,全球已有接近60家细胞培养肉的初创企业成立,获得了数百万美元的融资,证明资本市场对该行业的巨大热情和预期的高盈利及广阔市场前景。然而,目前细胞培养肉产业处于起步阶段,研究者正在优化细胞培养体系、探究最佳放大工艺、降低生产成本等方面开展研究,以加快细胞培养肉的产业化和商业化进程。该综述首先从地域、产品和融资等方面回顾了全球细胞培养肉企业布局,并从开发无动物源成分的细胞培养基、设计智能生物反应器、制造可食用/可降解三维支架和降低生产成本四方面论述了细胞培养肉产业化生产的技术挑战。同时,该综述还讨论了细胞培养肉在食品安全评估、监管政策制定、公共接受度方面的现状和挑战,并提出了未来的研究重点和发展策略。
上述研究工作得到了江苏省自然科学基金(BK20202002)和中国工程院咨询项目(2020-XY-17-2)的资助。
图1 全球细胞培养肉企业分布
图2 细胞培养肉行业的融资情况
图3 细胞培养肉生产流程示意图
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