據(jù)媒體報(bào)道，日本東京大學(xué)和一家食品公司近日宣布，首次成功利用牛肌肉細(xì)胞培養(yǎng)出塊狀的“人造牛排”。
肉能“人造”?這在很多人眼里匪夷所思。但近年來，“人造肉”的確是科學(xué)界的科研熱點(diǎn)之一。在此之前，一些國(guó)家的科研人員研發(fā)出“人造肉”，但大部分是碎肉，這次日本研究項(xiàng)目的目標(biāo)是人工培養(yǎng)出塊狀的肌肉組織，并讓人造牛排具有牛肉本身的口感。
那么，“人造肉”真的能供人類食用嗎?它未來是否能成為人類對(duì)肉類消費(fèi)需求的補(bǔ)充，甚至完全成為傳統(tǒng)肉類的替代品?
1 多由體外培養(yǎng)細(xì)胞獲得
據(jù)東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所和這家食品公司的研究小組透露，在培養(yǎng)過程中向牛肌肉細(xì)胞添加維生素C，成功培養(yǎng)出成熟的牛肌肉細(xì)胞。研究小組還采用特殊的立體培養(yǎng)法，培養(yǎng)出細(xì)長(zhǎng)的肌肉組織，然后通過特殊方法培養(yǎng)多層肌肉組織，制成長(zhǎng)1厘米、寬0.8厘米、厚0.7厘米的塊狀肌肉。這項(xiàng)工作朝著培養(yǎng)有牛肉本身口感的“人造牛排”邁出了第一步。
研究人員認(rèn)為，隨著人口增加和生活水平提高，全球肉類消費(fèi)需求將持續(xù)增加，而飼養(yǎng)家畜的環(huán)境負(fù)擔(dān)很大。“人造肉”由體外培養(yǎng)細(xì)胞獲得，對(duì)環(huán)境影響較小，可在嚴(yán)格衛(wèi)生監(jiān)管下生產(chǎn)，未來有望成為傳統(tǒng)肉類的替代品。
說到“能否替代傳統(tǒng)肉類”為時(shí)尚早，但可以認(rèn)識(shí)一下何為“人造肉”。
“人造肉”其實(shí)分為兩種。第一種是素肉，由大豆等植物蛋白加工而成，是豆制品生成的各種食品，這在各國(guó)的素食主義者中非常流行。另一種是與真正的動(dòng)物肉類相似，由動(dòng)物干細(xì)胞制造出的肉，其大致過程是把氨基酸、糖、油脂等物質(zhì)在器皿中培養(yǎng)干細(xì)胞，讓肉慢慢“長(zhǎng)大”?，F(xiàn)在所指的“人造肉”，一般都是指這類由干細(xì)胞培養(yǎng)的肉，無論是牛肉，還是豬肉或雞肉。
“人造肉”不是新鮮事，早在20世紀(jì)末就有人提出過這種設(shè)想，只是到了2013年才成為現(xiàn)實(shí)。荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)的馬克·波斯特第一次向公眾展示了他的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“人造肉”。他們先從活牛身上提取出干細(xì)胞，然后把干細(xì)胞放進(jìn)有營(yíng)養(yǎng)液的器皿中培育出肌肉組織，最后形成肌肉纖維。不過，波斯特團(tuán)隊(duì)培育出來的“人造肉”并不像真正的動(dòng)物肉。后者成塊狀，可能還會(huì)連著骨頭和肌腱，而前者只是一些碎肉，既不是市場(chǎng)里能買到的新鮮肉塊和肉片，吃起來也沒有鮮嫩多汁的感覺。有的試吃者稱這種肉像“動(dòng)物蛋白質(zhì)蛋糕”。
2 營(yíng)養(yǎng)和口感是“攻關(guān)”難點(diǎn)
自然界肉類的營(yíng)養(yǎng)主要體現(xiàn)在蛋白質(zhì)和脂肪上，蛋白質(zhì)及其中的豐富氨基酸是人體營(yíng)養(yǎng)所必須的。人體所需的氨基酸有22大類，有8種人體不能自己合成，如蘇氨酸、色氨酸、亮氨酸、賴氨酸等，需要從食物中獲取。肉類恰恰含有這8種氨基酸，這也是人類選擇吃肉，使其成為人類進(jìn)化和維持生命功能的重要原因。
另外，肉類的香味會(huì)刺激人產(chǎn)生食欲，這既是一種進(jìn)食的享受，也有利于身體健康。肉類的香味取決于兩種要素：肉類中特有的物質(zhì)、烹調(diào)中的加熱反應(yīng)。肉類中的甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸等氨基酸，都有使食物產(chǎn)生香味的功能。例如，牛肉中含有的硫氨基酸、半胱氨酸和胱氨酸、谷胱甘肽等，都是讓牛肉產(chǎn)生香氣的前體化合物，通過烹飪加熱過程，便可獲得完美的原肉風(fēng)味。
“人造肉”會(huì)不會(huì)產(chǎn)生這樣真正的肉類香味及營(yíng)養(yǎng)素，有沒有真正肉類的口感，如纖維硬度、濕度、柔嫩度等，現(xiàn)在我們還不得而知。
理論上“人造肉”能不能培育成功，受多種因素影響。一是營(yíng)養(yǎng)和味道要與畜牧養(yǎng)殖的動(dòng)物肉相同或相似;二是培育的經(jīng)濟(jì)成本要與傳統(tǒng)肉類相當(dāng)或低于傳統(tǒng)肉類，這也意味著需要技術(shù)創(chuàng)新;三是要解決人們食用時(shí)的心理不適感等。
鑒于先前多家研究機(jī)構(gòu)都表示“人造肉”是利用干細(xì)胞產(chǎn)生，這說明“人造肉”的生產(chǎn)類似于生物工程。而生物工程的復(fù)雜和難度首先在于，如果要讓干細(xì)胞生長(zhǎng)，就需要啟動(dòng)為肌肉編碼的基因。
這樣的基因有很多，一些動(dòng)物的再生機(jī)理可以成為“人造肉”生長(zhǎng)的線索。比如，蠑螈在斷腿后能長(zhǎng)出新腿，壁虎在斷尾后能再長(zhǎng)出尾巴，渦蟲水母可以在被切成兩段后長(zhǎng)出整個(gè)身體。比如，美國(guó)麻省理工學(xué)院的進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)家曼西·斯里瓦斯塔瓦發(fā)現(xiàn)了一種稱為早期生長(zhǎng)反應(yīng)(EGR)的“主控基因”，一旦EGR基因開關(guān)被激活，就可以調(diào)控其他基因，打開或關(guān)閉許多生理過程，包括生物各器官組織的再生等。
3 減排方式的新探索
當(dāng)今人類仍然離不開傳統(tǒng)的動(dòng)物肉，因?yàn)闊o論是從肉類的營(yíng)養(yǎng)還是味道來看，“人造肉”目前都不能取代畜牧養(yǎng)殖動(dòng)物的肉。但毋庸置疑的是，“人造肉”是應(yīng)對(duì)和解決糧食安全的新方式之一。
聯(lián)合糧農(nóng)組織(FAO)的統(tǒng)計(jì)表明，2016年世界豬肉產(chǎn)量為10820萬噸，其中，中國(guó)、歐盟(27國(guó))、美國(guó)的豬肉產(chǎn)量占世界的79.95%。與此同時(shí)，全球牛肉產(chǎn)量為5874萬噸，美國(guó)牛肉產(chǎn)量在全球牛肉總產(chǎn)量中占比最多，為19%。
根據(jù)FAO的計(jì)算結(jié)果，牛肉生產(chǎn)在各方面的消耗都是第一位。比如，生產(chǎn)1千克牛肉需要10千克谷物;生產(chǎn)1千克豬肉需要4-5.5千克谷物;生產(chǎn)1千克的雞、鴨肉，需要2.1-3千克的谷物。而牛肉生產(chǎn)占地是豬肉、雞肉生產(chǎn)占地的29倍，其耗水量要多11倍?？傮w衡量，生產(chǎn)同等數(shù)量的牛肉，要比生產(chǎn)豬肉多排放11-15倍的溫室氣體。按照FAO比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)，生產(chǎn)1千克牛肉相當(dāng)于排放36.4千克二氧化碳，生產(chǎn)1千克豬肉至少排放3.3千克二氧化碳。
根據(jù)這些情況，F(xiàn)AO提出了畜牧業(yè)減排行動(dòng)。因?yàn)?，養(yǎng)殖業(yè)所排放的溫室氣體當(dāng)中，有45%是生產(chǎn)飼料時(shí)排放，另有39%是動(dòng)物排出的氣體。可以理解，如果能生產(chǎn)“人造肉”來代替部分畜牧養(yǎng)殖的肉類，就可以大大減少溫室氣體排放，至少“人造肉”的生產(chǎn)不會(huì)使用飼料，用地和用水也會(huì)隨之減少。
一些機(jī)構(gòu)和企業(yè)對(duì)“人造肉”的環(huán)保前景深以為然。2008年，世界知名動(dòng)物權(quán)益保護(hù)組織動(dòng)物倫理聯(lián)合會(huì)(PETA)出資100萬美元，計(jì)劃獎(jiǎng)勵(lì)第一個(gè)“成功”把人造雞肉投入市場(chǎng)的公司。同年，荷蘭政府也出資400萬美元資助“人造肉”實(shí)驗(yàn)。但是，或許是因技術(shù)難點(diǎn)問題，這些投資目前還沒有看到更為顯著的結(jié)果。
4 能否更健康更價(jià)廉？
“人造肉”何時(shí)被大眾接受，走入尋常百姓家，科學(xué)家也沒有定論，但它的益處顯而易見。目前能預(yù)計(jì)的一點(diǎn)是，“人造肉”比傳統(tǒng)肉類更綠色更安全，從根本上防止了很多人畜共患病和動(dòng)物疫病的傳播，如瘋牛病、口蹄疫、非洲豬瘟等。
當(dāng)然，在培育“人造肉”時(shí)，由于是在器皿中培養(yǎng)細(xì)胞，也容易受各種微生物的影響，如被酵母菌和霉菌污染等。因而不排除用抗生素或其他藥物，以及添加劑的可能性。對(duì)此，也需要有解決的方法。
另一點(diǎn)能預(yù)計(jì)的是，在生產(chǎn)“人造肉”時(shí)可以按人類所需，生產(chǎn)出更營(yíng)養(yǎng)更有利于健康的肉類。例如，可以生產(chǎn)出含健康的ω-3脂肪酸的肉類，以代替易導(dǎo)致高膽固醇的ω-6脂肪酸的肉類。理論上的操作方法是，采用魚類的干細(xì)胞來生產(chǎn)ω-3脂肪酸，再將這種物質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)出的牛肉、豬肉相結(jié)合，以生產(chǎn)出既有肥肉味道，又不會(huì)造成高血脂和冠狀動(dòng)脈硬化的牛肉、豬肉。不過，這樣的方法需要試驗(yàn)才會(huì)有最終答案。
此外，“人造肉”的性價(jià)比、成本能否優(yōu)于傳統(tǒng)肉類，技術(shù)上是否成熟到能進(jìn)行批量生產(chǎn)，以及其可能保護(hù)環(huán)境的優(yōu)勢(shì)是否能得以體現(xiàn)，這些疑問都需要進(jìn)一步的科學(xué)研究予以證實(shí)。
很多研究機(jī)構(gòu)都在研發(fā)和生產(chǎn)“人造肉”，相關(guān)技術(shù)都高度保密?？梢钥隙ǖ氖牵?ldquo;人造肉”要成為人類現(xiàn)實(shí)中的一種常態(tài)食品，還有待進(jìn)一步的研究探索，我們可以靜觀其變。(張?zhí)锟?
