满足未来的肉类需求:实验室牛肉肌肉组织的创新生物制造

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东京大学的研究人员开发了一种在实验室中培养肉类的方法,这种方法以毫米级的可收缩牛肉肌肉的形式非常接近牛排肉。图片来源:东京大学工业科学研究所

人类主要是杂食动物,各种形式的肉类一直是大多数文化饮食的特色。然而,随着人口的增加和对环境的压力,满足这一基本食物需求的传统方法可能会达不到要求。现在,东京大学的科学家们报告说,在实验室中对牛肌肉组织进行了创新的生物制造,这可能有助于满足未来对膳食肉类不断增长的需求。

随着全球城市化,畜牧业经济变得不可持续。从环境的角度来看,现代大型畜牧业的土地和水成本是站不住脚的,温室气体排放和地球上的总体损失也是如此。此外,反对不人道地利用低等物种作为食物的伦理问题也越来越多地被表达出来。

为了满足未来的需求,全球多个中心正在开发培养肉的组织工程。然而,大多数生物合成肉制品是无定形或颗粒状的碎肉,缺乏真正动物肉的颗粒和质地。主要作者 Mai Furuhashi 解释了他们的新颖过程。 “使用为再生医学开发的技术,我们成功培养出毫米大小的肉块,其中肌管的排列有助于模仿牛排的质地和口感。为此,从商业牛肉中提取的成肌细胞被培养在水凝胶模块中,这些模块可以堆叠在一起,从而融合成更大的块。我们确定了最佳的支架和电刺激,以促进肌肉组织的收缩性和解剖排列,从而最好地模拟牛排。”

主要作者 Yuya Morimoto 描述了合成产品。 “我们的形态、功能和食物特征分析表明,培养的肌肉组织有望成为可靠的牛排替代品。断裂力测量表明,随着时间的推移,韧性接近天然牛肉的韧性。值得注意的是,无法检测到微生物污染;这对清洁度、消费者接受度和保质期都有影响。”

“我们的方法为进一步开发更大量的可以补充或替代动物来源的现实养殖肉类铺平了道路,”资深作者和通讯作者 Shoji Takeuchi 说。 “然而,要让实验室培育的肉与真肉无法区分,并克服消费者接受度和文化敏感性的障碍,还有很长的路要走。尽管如此,这项创新有望成为满足我们对膳食肉类需求的动物屠宰的绿色和道德替代方案。”

参考:“用于构建毫米厚培养牛排的收缩性 3D 牛肌肉组织的形成”,作者:Mai Furuhashi、Yuya Morimoto、Ai Shima、Futoshi Nakamura、Hiroshi Ishikawa 和 Shoji Takeuchi,2021 年 3 月 2 日,npj Science of Food .
DOI:10.1038/s41538-021-00090-7