植物肉的“爽文剧本”,被细胞肉抢了?
食研汇 2023-09-21 1434
人类希望在保护环境的同时能可持续性地吃肉,所以“人造肉”产业被寄予厚望。

作者:榆木

来源:食研汇

人类希望在保护环境的同时能可持续性地吃肉,所以“人造肉”产业被寄予厚望。

“人造肉”分为植物(蛋白)肉、细胞(培养)肉、微生物发酵肉等发展方向,而历经三年多的风口期,植物肉的故事“讲得”并不顺利:先有明星“带货”被质疑植物肉的价格与品质不匹配,再有“植物肉第一股”Beyond Meat被投资者投诉,甚至许多带着高光出身的植物肉品牌已是“查无此人”的状态。

比较而言,相对沉稳的细胞肉仿佛拿了“主角剧本”,不仅在全球多国迎来了政策利好,又有不少细胞肉企业接连取得技术性突破。

9月11日,未来食品企业“周子未来”宣布,公司利用自主驯化的猪源种子细胞,结合自主研发的无血清增殖分化培养基和悬浮放大培养技术,成功实现世界第二例“细胞培养猪脂肪的逐级放大中试生产”。

图源:周子未来官网

这让我们不禁期待,细胞肉是否真的能媲美真肉?细胞肉还有多久能“物美价廉的”摆上餐桌?

01 上太空、下深海,细胞肉企业“各显神通”

联合国曾预测,受动物疫病、环境资源保护、生产周期、公共营养与健康等多种因素影响,到2050年,世界上的肉制品就将难以保障彼时人口的消费需求,寻找新食材、新替代成为一大趋势。

相比植物肉本质为植物蛋白、口感不如真肉而言,细胞肉(cell-based meat)是从动物身上抽取干细胞,在营养液中进行培养,仅需三至四周,单颗细胞就能在体外扩增成肉的形态。

理论上讲,细胞肉除了不是直接切割下来的外,与真肉没有区别。

图源:believer官网

囿于研究成本高、繁殖速度慢、规模化技术不成熟,细胞肉仍处于“实验室作品”阶段。但在过去的四年间,细胞肉市场整体发展迅猛。海外市场主要集中在美国、以色列,国内相关企业也均有不俗表现。

食研汇根据公开信息整理制图

·2019年9月,以色列生物科技公司Aleph Farms联合俄罗斯生物科技实验室3D Bioprinting Solutions成功在国际空间站培育出首块“太空人造肉”;

·2019年11到12月,周子未来和极麋生物先后研发出国内首块细胞培养猪肉和细胞培养牛肉;

·2022年9月,新加坡国立大学(NUS)利用“磁场培养法”培养细胞肉,能够更安全、更低成本地获取诱导细胞;

·2023年6月,以色列公司Steakholder Foods利用实验室培养的海洋石斑鱼蛋白质和3D打印技术,生产出了全球首个“打印石斑鱼块”。

02 希望与挑战并存

据统计,目前全球1/4的土地用于放牧,1/3的可耕地用于饲料生产,1/5的亚马逊雨林已被毁用于牲畜和饲料生产[1],随着畜牧业生产规模的扩大和集约化成本的提升,畜牧生产过程中的有害污染也愈发严重。

与之相对应的,细胞肉的生产全过程几乎去除掉了“农业端”,所有生产都可在实验室完成,大致可分为细胞提取、体外扩增、定向分化等过程。

·细胞选择、提取:种子细胞的选择主要是牲畜、鱼类、海洋生物等的胚胎干细胞(ESCs)、诱导多能干细胞(IPSCs)、间充质干细胞(MSCs)和卫星细胞(SCs),其中诱导多能干细胞的使用需要通过基因编辑、生物改造,存在一定风险,相对其他几种较少被选择;

·细胞增殖、分化:通过细胞增殖让种子细胞成倍数增长,且在过程中保持细胞的分化能力,最终得到所需的特定肉品种类,这也是全过程的核心技术难点;

·生物培育及反应器:培育基的选择既要符合食品安全要求,又要能规模生产、成本可控,而反应器能够模拟天然组织的结构的生长环境,因此,标准化的培养基、安全性更高的无血清培养基和200L以上的生物反应器成为主流趋势。

图源:unsplash

理论体系的愈发成熟仍改变不了细胞肉市场短期的发展难题。一方面是居高不下的生产成本,细胞培养基在细胞肉的总成本中占比高达90%,包括肌肉细胞培养、营养物质供应、组织工程等,高昂的研究费用也决定了成品价格,据估测,细胞肉培养物低至1元/L,成品肉的价格会在20元/kg左右。

同时,消费者接受度也有待考证。从“概念”到成品,消费市场都需要一个阶段来接受新产品,尤其是涉及改变饮食习惯的民生问题,更是容易引发舆论非议,需要学界与企业界共同努力推进。

03 全球政策“开绿灯”,意大利“泼冷水”

新的食品原料能否合法合规得获得审批,是其商业化过程的重要环节。

目前,新加坡和美国虽已对细胞肉的监管做出初步尝试,但远不够细化且明晰,仍需建立全维度的安全性评估体系。

·2020年12月,新加坡率先批准细胞培养肉在新加坡生产销售;

·2022年11月,美国细胞肉公司Upside Foods获得美国FDA的认可,确认其产品安全、可食用。

图源:FDA官网

而在今年3月,意大利通过了一项禁止合成食品生产和销售的法案,这项法案得到了意大利农产业的支持,同时还涉及到人造鱼和奶制品。

尽管一旦欧盟食品安全局(EFSA)批准了此类产品能够在成员国中的使用,意大利将无法反对它们在各国分销,但仍给整体市场降了降温。

图源:steakeholder官网

再看国内方面,随着我国合成生物学、基因工程、发酵工程等技术的进步,涌现出江南大学、北京工商大学、深圳大学食品科学与加工研究中心、中国农业科学院农产品加工所等一众专项科研力量,且国家在政策方面给与一定支持:

·2021年12月,中国农业农村部在《“十四五”全国农业农村科技发展规划》上,首次提到了细胞培养肉和其他人工合成蛋白,是未来食品制造中值得关注的重要技术;

·2022年5月,国家发改委在《“十四五”生物经济发展规划》提出,发展合成生物学技术,探索研发“人造蛋白”等新型食品,实现食品工业迭代升级,降低传统养殖业带来的环境资源压力。

企业侧,除技术迭代外,中试工厂的建设趋势尤为显著。前文提到的周子未来公司在4月完成A+轮融资后,将资金投入到了落地细胞培养肉千升级规模的中试工厂中去;7月,CellX公司完成了近千万元的A+轮融资,主要用于千升吨级细胞培养肉中试工厂的产业化推进。

图源:CellX官网

中短期来看,无论是技术、生产规模还是消费者的观念层面,细胞肉都只能作为畜牧业的一个补充产业,但即便是能够替代十分之一畜牧业产业,也是万亿元级的超庞大市场。

基于此,全球细胞肉市场的头部企业正处于“蛰伏期”,相信假以时日,沉淀与积累定能给“人造肉”市场带来更多新选择。

参考来源:

[1]MANCINI M C, ANTONIOLI F. Exploring consumers attitude towards cultured meat in Italy [J]. Meat Sci., 2019, 150(4):101-110.

[2]郑欧阳,孙钦秀,刘书成,等.细胞培养肉的挑战与发展前景 [J]. 食品与发酵工业 ,2021,47(9):314-320.

[3]Sun M K, Kim H W,Park H J. Preparation and characterization of surimi-based imitation crab meat using coaxial extrusion three-dimensional food printing[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2021,71:102711.

[4]李玉娟, 傅雄飞, 杜立. 细胞培养肉商业化的法律规范与监管:外国经验及对我国启示[J]. 合成生物学, 2022, 3(1):209-223.

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