什么是实验室培育肉?综合科学指南

实验室培育肉类(亦称细胞培育肉或培育肉)是指在受控环境中,在生物体外培养动物细胞,产生真正的动物肉类。实际上,我们可以在生物反应器中培育肌肉和脂肪细胞,以获得肉类产品,而不是饲养和宰杀牲畜。

最终结果在生物上等同于传统肉类的口味和营养状况,但:

(a) 可以用较少的资源来创建 

(b) 其对环境的潜在影响较小

实验室培育肉是如何生产的? 

生产实验室培育肉是一个基于细胞生物学和组织工程的多步骤过程,通过对动物细胞进行少量采样,将其培养成大量食用肌肉(和脂肪)组织。

阶段1:细胞分离和细胞系开发 

科学家首先对动物细胞进行少量采样,通常从肌肉组织或受精卵中进行活检,通常不会杀死或严重伤害动物。 使用的细胞类型往往是干细胞或能够分化的祖细胞。 这些细胞因其生长能力而经过筛选和挑选,并建立了一个“主细胞库 ”, 以储存稳定的起始细胞供应,供未来培育使用。

阶段2:生物反应器中的细胞培养

细胞浸泡在富含营养的培养基中。通常情况下,培养基会补充特定的生长因子和蛋白质,这些因子和蛋白质会促使细胞成倍增长。几天之内,少数起始细胞会扩增到数十亿个细胞,全部悬浮在生物反应器中。

阶段3:细胞分化和组织形成

一旦培养出足够多的细胞,下一步是促使这些细胞分化,即从非特化的前体细胞成熟为我们在肉类中发现的特定类型细胞(肌肉纤维、脂肪细胞和结缔组织细胞)。 

阶段4:收获和食品加工

收获的细胞生物量随后利用常规食品加工技术加工,形成最终的肉类产品。最后,该产品被包装,并采用冷冻或其他保存方法,类似于传统肉类。整个过程通常需要2至8周 

食品安全和质量保证考虑

食品安全和质量保证专业人员将需要调整既定框架,例如: HACCP(危险分析和关键控制点) 和 ISO 22000 在许多方面,细胞培育肉的安全考虑是熟悉的。 专家们指出,大多数潜在的危害“已经众所周知,并且同样存在于......传统生产的食品中”。 GFFI 欧洲.. 

这是一份快速的FSQA实验室生产的肉类指南:

类别	摘要
危险分析和关键控制点	细胞培育肉类设施需要量身定制的HACCP计划,重点是无菌环境,降低肠道病原体的风险,不需要抗生素。
监管监督和标准	美国食品安全检验局(FSIS)等监管机构现在检查细胞培育肉类设施,尽管还没有具体的细胞培育标准,但适用ISO 22000标准。
质量保证和营养方面	细胞培育肉类必须在口味、营养和保质期方面与传统肉类相匹配,而早期的批准已经确认相当的质量。

清真 & 犹太洁食 认证和宗教饮食合规

当实验室生产的肉进入市场时,一个重要的考虑因素是它如何符合宗教饮食法,例如穆斯林的清真和犹太人的犹太洁食。由于培育肉类绕过了传统的动物屠宰路线,它促使宗教学者和认证机构广泛讨论其允许性。在这里,我们概述了目前关于遵守清真的视角和要求(与犹太洁食相似):

(a) 清真考虑

在伊斯兰教中,肉类要达到清真标准(允许),一般必须来自清真动物(排除猪肉、食肉动物等),而且必须按照伊斯兰法被宰杀(包括诵念真主之名和导致动物血液流失的切口)。

实验室培育的肉类提出了这样一个问题:如果没有动物被宰杀,那么肉类是否可被默认视为清真的,或者细胞的起源必须达到清真标准? 2023年,GOOD Meat组织召集了一场由伊斯兰教法学者组成的小组会议来研究这一问题。学者的结论是,如果满足某些条件,培育的肉类可以是清真的,主要是最初的细胞来源必须来自按清真方式被屠宰的动物。

在实践中,这意味着如果公司希望获得清真认证,它应该从按宰牲(伊斯兰宗教仪式屠宰)方式屠宰的动物那里获得起始细胞(如鸡肌肉活检或牛细胞系)。或者,如果从活体动物身上取出细胞而不进行屠宰,可以理解为该动物应当受到人道待遇,而不应受到伤害。

(b) 犹太洁食的考虑

犹太教饮食法问题有些相似,在解释上有些差异。犹太洁食规则要求肉类必须来自犹太洁食物种(如牛、羊、鸡是犹太洁食;猪不是),而且动物必须按谢希塔(犹太仪式屠宰)规定宰杀,此外还有其他规则(例如不混合奶制品和肉类等)。

就培育肉而言,关键问题是产品是否被视为肉类。2023年后期,东正教联盟(OU)裁定该产品符合犹太洁食标准,其推理强调了某些条件:鸡细胞最初是从胚胎中形成任何血液之前的受精卵(不是被宰杀的动物)中提取的,而生长过程没有使用任何非犹太洁食成分。

结论和关键要点

简言之,实验室培育的肉类(细胞培育肉)是食品科学、生物技术和可持续性的尖端交叉点。

• 实验室培育的肉是真正的动物肉 体外 在受控制的环境中培养动物细胞(生物反应器),而不是饲养和屠宰动物。
  
• 细胞培育肉类生产只需要几周的时间,而不是数月或数年,并利用细胞生物学和组织工程的进步。 目前的技术在生产薄片或肉糜类产品方面十分出色,而工作则继续完善整条纹理(使用可食用支架和灌注生物反应器等创新方法 ) 。

• 总的来说,如果有适当的控制,实验室生产的肉类可以像传统肉类一样安全,目前正在采用ISO 22000等框架来维持质量和安全管理。
  
• 伊斯兰当局已开始宣布培育肉类可以是清真的,前提是细胞来源来自按清真方式宰杀的动物,而且所有成分都符合清真要求。同样,如果从按犹太洁食标准的物种中产生,经适当处理后,犹太洁食认证机构也认为某些培育的肉类符合犹太洁食法。