如何开发安全、优质的“细胞肉产品”并推向市场?

  2020年11月,新加坡食品局批准了世界上首批并非来自于屠宰动物,而由实验室培育出来的人造鸡肉进行商业销售。这种鸡肉产品由美国Eat Just公司旗下子公司GOOD Meat开发,随后在新加坡餐厅上市,并于2021年4月通过外卖方式出售给更多家庭。

  经过了多年的投机、炒作和价值投资,这项批准标志着人造肉(也称为细胞肉、培育肉或细胞农业)产品首次进入商业市场,预计这些产品将在未来的肉类行业中发挥核心作用。Eat Just的首席技术官Peter Licari表示:“这是一个重要的里程碑,不仅对我们,而且对整个食品行业和整个食品系统而言都是如此。”

  2018年,以色列公司Aleph Farms生产了第一块人工牛排,该公司负责监管事务和产品质量与安全的副总裁Ronit Bakimer-Kleiner,也同意这一说法。她强调,此次批准表明这些“未来”产品已经成为现实,比许多人的预期要早得多。她说:“这不再是一个长期的愿景,而是切实可行的解决方案,能够解决我们今天迫切面对的粮食生产问题。”

  越来越多的公司正在努力将这一类型的肉类和海鲜产品推向市场,并且为了开发具有广适性、安全性和高质量的产品,已经投入了数目可观的资金。Lux Research的一份报告列举了截至2021年,该领域的80家初创公司自2016年以来,获得的投资已超过8亿美元,这些资金用于开发产品、扩大生产规模、产品分销、教育消费者,以及满足监管要求。

  技术上的挑战

  尽管成功地将第一个培育肉类产品推向市场,但Licari强调这一技术仍处于起步阶段。目前还有许多重要的微调工作正在进行中,例如营养成分和健康考量。他说,其中重要的研究项目,是开发出能够满足消费者对食物的需求同时具有感官体验的产品。

  Samuel S.Peabody IV是美国德克萨斯州拉伯克市德克萨斯理工大学(Texas Tech University)动物科学专业的博士,也是专注于细胞农业的非营利研究机构New Harvest的研究员。他强调,这类产品投入市场,还面临着诸多研究问题和工程挑战。

  这些挑战,包括生产人工养殖肉类和海鲜产品的方法和技术,以及生产成品所需的成本和花销。Peabody说,所使用的方法和技术取决于所需产品的意图和目标。

  利用动物的增殖肌肉细胞,是已经成功开发的一项重要技术。“培育肉类过程背后的核心概念在于‘组织再生’过程,这是任何动物体内组织修复或替换时,自然发生的更新和生长过程。这个过程只需要饲养一整只动物所需资源的一小部分,而且不使用抗生素。”Bakimer-Kleiner解释说,Aleph Farms用于培养牛排产品的平台反映了这一组织再生过程。

  UPSIDE食品公司的产品和监管副总裁Eric Shulze以另一种方式对此进行了解释。该公司位于美国加州,在2016年生产了第一批“实验室培养牛肉丸”,在2017年生产了培养鸡和培养鸭。他说:“制作培养肉的过程类似于酿造啤酒的过程。这是一个基于成熟的发酵技术的工业细胞培养过程,然而,我们不是种植酵母或细菌,而是种植动物细胞。”

  “我们首先从优质家畜(如牛或鸡)身上提取少量细胞,然后找出其中哪些细胞有能力繁殖并形成美味的肉类食品。”他补充道。一旦这些细胞被鉴别出来,它们就被培养在生物反应器或大型容器中。在这些容器中,研究人员为其提供必要的营养物质,使它们在清洁受控的环境中自然复制和成熟。Shulze将这种环境描述为重新创造动物体内存在的条件。他说:“一旦培养肉准备好了,我们就将其收获,像传统的肉制品一样加工,然后包装、烹调或以其他方式准备食用。”

  这个过程的关键组成部分包括识别细胞来源;选择细胞生长的培养基;确定细胞在培养基中的生长过程,从而创建模仿肉类(或海鲜)结构的基质和结构(支架);以及设计生物反应器。这个生物反应器能够提供一个可控的环境,让细胞在其中生长。

  波士顿塔夫茨大学(Tufts University)生物医学工程系教授兼系主任David Kaplan博士,是人工养殖肉类和海鲜科学的前沿人物。他表示,所有这些组成部分都取得了很大进展,但还需要更多的努力来提升和优化流程。他说:“在学术界,开展和发表这些主题的同行评审及研究越来越多,所以在过去几年里,情况有所改善,但我们仍有很长的路要走,还有许多基本问题需要解决。”

  Peabody举例说明了亟待深入研究的领域。一个是当使用增殖的肌肉细胞时,需要开发替代培养基制剂,这些肌肉细胞不需要动物产品,只需要供体细胞。另一个是改进优化和降低准备成本,他说这项任务正在由许多研究团体和公司承担。他补充说,迄今为止的大部分研究都是在哺乳动物模型中进行的。“在我看来,鱼类和其他非哺乳动物物种之间存在着相当大的差距。”他说,“然而,应该注意的是,肌肉比鱼类、哺乳动物和恐龙等更古老,所以或许可以通过比较进行简化。”为了更好地理解生产养殖肉类和海鲜产品的科学而开展的工作,首先要确保其安全,然后在获得批准后扩大生产规模以满足消费者需求。

  如何确保安全?

  Licari对安全性有着广泛的看法,特别是考虑到将该类型的产品推向市场所涉及的新技术。他说:“这是一项将被监管机构采纳的新技术,因此我们必须提供一套完整的安全考量方案——从主细胞库一直到供应给消费者的鸡肉产品。”

  环境管理和监测是该方案的关键组成部分。例如,确保生长培养基中的所有成分以及所使用的设备和用品的安全,这非常重要。他补充说:“我们需要一个无菌的环境,在整个培养过程中保持无菌状态。”

  Peabody-Kleiner还强调了Aleph Farms所实施的食品安全战略,该战略专门针对养殖肉类生产的独特性而开发。其中包括使用良好生产规范、危害分析和基于风险的预防控制来确定避免污染的安全措施,在过程的每个阶段实施细胞属性的质量保证,通过开发一套产品跟踪器来防止食品欺诈。以及为检验人员提供一个工具来验证区分细胞培养肉和常规肉产品,并彻底检查作为生产培养肉原材料准备的细胞库,确保只使用高质量和安全的细胞。

  Licari和Bakimer-Kleiner都强调,与传统肉类不同,生产养殖肉类产品不需要抗生素。此外,由于不涉及动物屠宰,因此在养殖肉类中,沙门氏菌或大肠杆菌等病原体的风险会降低。

  扩大生产规模,满足消费者需求

  Licari说,GOOD Meat的产品作为传统鸡肉的替代品进行销售,不涉及密集的动物养殖或动物屠宰。他强调,创造这些产品背后的主要动机是,它们不仅被视为向消费者提供肉类蛋白质的一种更人道和可持续的方式,而且还被视为向消费者扩大肉类蛋白质范围的一种方式。他说:“随着世界人口的增长和我们对肉类的需求持续增加,像这样的替代技术是必要的。”

  另一个挑战是扩大这些产品的生产,以满足日益增长的需求。对Peabody来说,这与食品安全息息相关。他说:“对于成功扩大规模的利益相关者来说,应该仔细考虑预防性控制。他列举了四种预防性控制(工艺、卫生、供应链和过敏原),它们在食品安全计划中发挥作用,对于确保高效和安全地扩大产品规模并满足监管部门的批准至关重要。”

  他补充道:“参与扩大过程的每个人都应该对这些预防性控制是什么,以及它们是如何工作的有直观的理解。”

  归根结底,是要将这些产品推向广大受众并从安全性上能够被人们所接受:从细胞中生长出来的肉不再是科幻小说,而是现实。

  如何命名?

  如何给这些培养产品贴上标签仍在讨论中,尚未就标准术语达成一致。在新加坡,GOOD Meat将其第一个商业推出的产品称为“培养鸡(cultured chicken)”,但在美国倾向于将这些产品标记为“培植肉(cultivated meat)”;UPSIDE Foods将其产品称为“培养的(cultured)”,而Aleph Farms则指他们的产品是“培植的(cultivated)”。这些产品的其他常用短语是“基于细胞的”和“细胞培养的”。虽然所有这些术语都表示相同类型的产品,但当这些产品变得更广泛可用时,这些变化可能会让消费者感到困惑。

  美国新泽西州新不伦瑞克市罗格斯大学(Rutgers University)环境与生物科学学院人类生态学系教授兼系主任威廉•哈尔曼(William Hallman)列举了为什么要这些产品创建标准或统一标签,其中包括确保消费者确切知道他们在购买和食用什么。他说:“我是一名实验心理学家,我们讨论的一个概念就是所谓的‘要点’——人们是否理解其潜在意义?应当找到一个有助于直观传达这些产品的名称。”

  不仅消费者需要理解,而且还会涉及到相关的监管部门。Hallman博士强调,监管机构都要求产品在标签上标明通用名称,这样消费者就不会在他们所购买的食品上受到误导。

  “如果我们能让行业、监管机构、消费者和维权组织选择一个统一的名称并坚持使用下去,它将成为这些产品的通用名称。”他说,“当这些产品最终进入市场时,必将掀起一股宣传浪潮。消费者将开始在互联网上搜索关于它们的信息,因此选择术语引导他们找到正确的信息很重要。”

  Licari对这一观点表示认同。“作为第一个获得监管批准和发布的公司,我们正在开拓新的领域,但我们都同意有一个可以共同依赖的术语这很重要。”他说。

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