細胞農業可應用於畜產業上
1,471
文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2021-08-06
「細胞農業」利用合成生物學及細胞培養技術等方式從細胞培養物中生產農產品。換言之， 無需飼養動物，只需要利用他們的細胞就能藉此新技術來生產動物性蛋白。這項技術改變了動物農產品的供應鏈模式。袋鼠和羊駝合成漢堡及利用鴨肉細胞培養而成的鵝肝等之產品皆已在開發階段，因此，「細胞農業」可以提供更多種類的動物性蛋白產品並創造全新的食物種類，以滿足全球需求。另外，「細胞農業」有助於減少飼養牲畜所產生的溫室氣體排放量及公共衛生之負擔。
人造肉的機會
畜牧業排放出的溫室氣體比所有汽車、飛機、火車和輪船所排放出的溫室氣體總和還多，同時，牧場周遭環境之生活條件亦可能使動物之身心面臨痛苦及風險。這是一種有問題且難以證明其合理性的做法，尤其是可以用更有效的方式來獲取動物性蛋白質。現今，我們可以藉由「細胞農業」之技術來觀察、了解和複製細胞過程中所培育出之組織或者牛奶。
若要在實驗室中培育出人造肉，培育人員需要從特定物種或組織檢體上獲得細胞，並將其獲取之細胞放置在具有微量營養素之培養基中進行培養，使其細胞形成肌肉、脂肪和結締(組織)。
到目前為止，絕大多數人工養殖之肉類都用於生產最常見的肉類，包括牛肉、豬肉、雞肉、魚和海鮮。但是，當我們開始下一次農業革命時，我們不僅有機會改變我們採購肉類的方式，而且有機會改變我們生產的肉類類型。【延伸閱讀】美國有關當局已公告規範以細胞培養之人造肉
昂貴的食物變得負擔得起且合乎道德
從歷史上看，動物福利、威脅及滅絕等相關議題犧牲肉類飲食所要呈現出的文化及美味。但細胞農業卻可以降低其成本和相關阻礙，並且克服有爭議之作法來生產昂貴且可口的肉類。
鵝肝是法國廣受歡迎的知名菜餚，其製程為將鴨或鵝的肝臟通過強制餵食擴大到其通常體積的 10 倍。而該製程卻令人感到不道德，因此，已被多國禁止。Gourmey 的首席執行長兼聯合創始人 Nicolas Morin-Forest 表示: “這道佳肴正在經歷一場生存危機，它需要自我改造，以避免成為越來越多消費者拒絕其文化及美味。
在Gourmey，會從剛產下的鴨子或雞蛋中提取幹細胞，並將其細胞放入培養器中，並提供基本營養。在合適的環境中，這些細胞可以自然繁殖並分化為所需的細胞類型，例如肌肉、脂肪或肝臟。Gourmey 的首席執行長兼聯合創始人 Nicolas Morin-Forest 表示:”如果想培育鵝肝的話，將會調整細胞營養，並在培養過程中略為增加植物性脂肪類，藉此複製強制餵食之效果”。一旦脂肪肝細胞成為組織，它們就可以與其他成分一起烹飪以完成鵝肝食譜。
鵝肝並不是唯一一種通過細胞培養技術獲得關注的昂貴食物。緬因州龍蝦通常被認為是地球上最甜及最美味的龍蝦，但卻受到過度捕撈和氣候變化的威脅。 Cultured Decadence 是一家位於威斯康星州的新創公司，正在致力於生產養殖緬因州龍蝦。該公司收集組織樣本並分離單個龍蝦細胞，然後細胞在安全、受控且可食用支架上安全受控之環境下生長成具野生捕獲肉的結構和質地。關節支架是一個關鍵的組成部分。沒有它，細胞形體的肉組織就無法保持牛排的形狀，或者在這種情況下，無法保持龍蝦尾的形狀。
通過合成生物學使奢侈肉類更合乎道德和負擔得起可能只是一個開始。現在一些企業家問：我們能否用以前從未嚐過的物種培育出健康美味的肉類？
為餐桌帶來新的口味、風味和質地
由於人造肉可從生物反應器中生產而成，因此理論上可藉由此方式培育地球上任何動物身上的肉。一家總部位於雪梨的培育異國動物肉類的新創公司Vow 之創始人兼首席執行長 George Peppou 表示: “你發明了這種瘋狂的新平台技術，你可以製作任何你想要的東西。你可以設計獨角獸肉，你也可以選擇雞肉？”
Vow 正在建構一個新型肉類的細胞資料庫，而這些細胞來自於曾被忽略為肉類來源的生物。George Peppou 表示:” 無論是作為我們無法養殖的單一物種，還是作為提供真正與眾不同的多物種混合物。皆可藉由這些細胞創造出一系列動物性蛋白並於市場上銷售。”到目前為止，Vow 的細胞庫包含 11 種不同的動物，包括水牛、羊駝和袋鼠。
透過仔細分析細胞並對人造肉進行感官評估，Vow正在測試決定風味、質地和營養的關鍵分子成分。由於細胞發育和功能因物種而異，因此必須對這些生物學差異和特徵進行分類。George Peppou 表示:“隨著時間的推移，將有越來越多的物種、更多的細胞類型和更多的技術資源，可供我們培育肉品。”
新型肉類的細胞資料庫為新型且去特色之食品提供數據和原料來源。該公司不是傳統的食品生產設施，而是創建設計工作室來打造新的食品類別。這些產品將與過去幾個世紀以來被稱為肉類的產品背道而馳。 George Peppou 表示: “想用新的詞彙來處理這些食物。且我們不想稱之為肉，我們也不想做同樣的事情。”。
Vow 並不是唯一一家從不動物中培養肉類的公司。位於伯克利的新創公司 Orbillion Bio 也專注於各種傳統肉類，如和牛、麋鹿、綿羊和美洲野牛。 於今年3 月，Orbillion Bio 舉辦了第一次公開品酒會，展示與養殖和牛牛肉、麋鹿和綿羊混合的肉類。
漫長的核准作業
儘管人造肉技術發展迅速，但在監管批准、消費者接受度、大規模商業和訂價方面上仍存在許多挑戰。
要使養殖肉類商業化，它們首先需要獲得食品機構的監管批准。 2020 年 12 月，新加坡食品局（SFA）成為世界上第一個授權商業銷售養殖雞的機構。預計其他食品監管機構也會效仿，但保守的監管機構可能更不願意批准以細胞為基底所培育出的產品。
美國食品藥品監督管理局 (FDA) 和美國農業部食品安全檢驗局 (USDA-FSIS) 必須制定詳細的程序並對以細胞為基底所培育出的產品進行監管。 FDA 將監管培育產品用之設施和上市前之諮詢內容。 而USDA-FSIS 則接管最終流程，檢查進行細胞培養的企業並執行標籤和其他合規定之法規。
與用馴養動物細胞培養出的肉的審查時間相比，來自外來物種和多個物種的肉的審核時間可能需要更長。根據George Peppou 的經驗，一些監管機構希望就用現今食品監管之準則來證明以細胞培養出的食品是安全的，而其他監管機構則需要用使用特定物種所用之準則作為其監管的基礎。George Peppou承認核准 Vow 的產品可能會更加困難，因為每一國家之間管標準有所不同。
根據George Peppou的說法，”澳大利亞監管機構批准新型肉類產品之時間比美國監管機構的時間較短，因為美國有其他因素影響，如較嚴格的 FDA 標準、政治方面、養牛組織等因素，使其食物批准程序上所需時間更長。
Morin-Forest 表示:”除了得讓監管機構批准新型細胞肉之使用外，還要取決於大眾之接受程度。“使用細胞培養技術來養殖鵝肝，可以使我們能夠保存其傳統佳餚並將其帶入 21 世紀。”
Morin-Forest 說: “Gourmey一直專注於了解消費者的看法。並且一直透過社群媒體等媒介與不同的人群直進行了 5,000 多次對話，結果非常有利，”此外，Morin-Forest還指出，真實性和透明度可以讓人們清楚地理解人造肉之食品安全及永續性或良好動物福利方面等面向。”
然而，多數有關消費者對人造肉的接受程度之研究都是在沒有實際產品的情況下進行的。目前尚不清楚當這些食品進入市場時，公眾的看法會如何轉變。由於許多製造商目前缺乏開發養殖肉的經驗和基礎設施，而具備該領域的許多公司可能不得不在內部開發和擴大產品規模。在 Vow，Peppou 的目標是垂直整合，這是一種公司控管其供應鏈之安排。 George Peppou說:“我們必須建立我們自己的開發規模設施，就算我們不是首家商業規模設施但至少進入試場後，將證明能滿足市場需求。”
Gourmey 也在努力降低成本並增加養殖鵝肝的產量。 Morin-Forest 估計，一旦規模化，從細胞到雛形的過程只需三到四個星期，而傳統農業從孵化到屠宰需要三個月。該公司的目標是到 2023 年或 2024 年向消費者提供符合道德的鵝肝。儘管面臨監管批准、消費者接受度和商業規模擴大的挑戰，但細胞農業正在迅速發展。
無限口味的開始？
對於 Peppou 來說，定義一個新的食物類別與品嚐特定的生物無關，而更多地與創造豐富的新體驗有關。 “歸根結底，這根本不是關於動物的。這是關於我們可以創造什麼。 Peppou 表示，憑藉其細胞資料庫中的資料，該公司有朝一日可以生產出富含 omega-3 鮭魚和富含瘦肌肉蛋白的雞胸肉。如果能夠實現，培養肉的風味和質地的可能組合幾乎是無限的。
隨著人造肉的品質提升，Peppou 預計公司將改變其肉類的功能、營養含量、風味和質地，以使其脫穎而出。他預測，人造肉將具有鮮明的特徵，且能被認為是一個品牌，並且能依據感官體驗進行測試。
除了對環境和食物創造上產生益處之外，人造肉也有助於我們了解細胞生物學，且能有助推進醫學、基礎科學及細胞農業之未來發展。
根據 Morin-Forest 的說法，“通過細胞農業重新發明鵝肝只是我們旅程的開始。這是我們展示創新與傳統可以攜手並進的方式。”在鵝肝之後，Gourmey 可能會轉向鴨肉漢堡，而 Vow 則會將龜肉添加到其細胞資料庫中。
我們才正剛開始一場創新的細胞農業革命。該技術可以將商業上無法獲得或根本不存在的食物放在餐桌上。有了細胞農業，我們可能不必為了道德和可持續性之相關議題而犧牲飲食的樂趣。總有一天，我們也許能夠品嚐到我們從未夢想過的食物。
資料來源
1 則留言
