以藻類爲營養，利用動物細胞製造培養肉——東京女子醫科大學的清水達也教授等人正致力於研究以低成本和少浪費爲目標生產培養肉。目標是利用可透過發光能量增加的小球藻等藻類，構築培養程序中產生的廢液也可以再利用的循環型細胞培養系統。目的是在2050年實施可持續製造，對地球友好的食物，以解決糧食短缺問題。未來可能會迎來在太空中培養肉類的日子。
利用動物細胞製造的培養肉火腿（圖片由東京女子醫科大學和早稻田大學提供）
飼養家畜需要大量的飼料和水。人們平時食用的肉類的獲得需要投入大量的能源。此外還有其他問題，比如確保牧草原會破壞森林，牛會透過打嗝的方式排放溫室氣體甲烷等。如果能把培養動物細胞製造的培養肉作爲蛋白質來源，作爲解決這些問題的可能辦法，因此正在引起人們的關注。
清水教授等人計劃利用在再生醫療研究領域積累的「組織工學」技術培養來自細胞的人造肉。具體方法爲，採集家畜的肌肉組織分割成多個小塊，利用培養液將每個小塊培養成肌肉。這樣，利用組織工學技術，透過成熟的肌肉細胞就可以培養出肌肉組織，製造培養肉。
清水教授表示人造肉「首要問題是成本，其次是口感」。例如，用於再生醫療的3釐米見方細胞膜片的製作成本爲每枚數十萬日元。雖然可以大量培養細胞及製作三維膜片，但價格太高的話無法普及。
成本高是因爲用來增加細胞的培養液價格昂貴。目前透過混合營養素、成長因子和牛的血液成分等來確保目標細胞正常增長。必須每隔幾天就將培養液全部更換一遍，需要大量的培養液。
東京女子醫科大學計劃讓藻類產生培養液的營養素，以降低成本和實施培養液的再利用。藻類在光照下會產生作爲營養素的糖分。而且還會消化動物細胞的廢棄物——對細胞有毒的氨。
從藻類中提取營養物質的方法有施加壓力進行破壞，或者利用超音波進行破壞的方法等。清水教授等人在其他專案中研究了能否透過水解法來提取營養素。他們烘乾6種藻類，並加入酸等試劑。然後加熱，回收上澄液進行了分析。
分析應答，利用特定的小球藻生成了培養細胞所需的基本營養素。在實驗中，清水教授等人利用小球藻提取液等作爲營養成分，同時混合成長因子等，培養了牛的肌肉細胞，細胞數量3天增加到了最初的2.1倍。利用常規培養液時，細胞數量3天增至2.3倍。藻類並不遜色於常規培養液，並有望取代營養素。
據介紹，藻類的培養成本低於經常被用作營養源的玉米的種植成本。清水教授認爲，即使加上提取費用，成本也比目前低。計劃5年後開發出每天能生產100克糊狀「雞肉」的設備。目標是10年後每天生產1公斤。
培養肉的主要歷史與未來 |
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2013年 |
荷蘭的研究團隊全球首次實施培養肉漢堡 |
2017年 |
美國企業開發出培養魚肉 |
2019年 |
日本初創企業Integri Culture成功生產培養鵝肝 |
2020年 |
新加坡政府批准美國企業銷售培養肉 |
2030年 |
利用藻類和動物細胞製造循環型培養肉 |
2050年 |
在太空實施培養肉自給自足 |
關鍵在於消費者的理解
培養肉正逐漸得到認識。NPO法人日本細胞農業協會（東京都·文京區）2020年針對全國1000名20～90歲的人實施的問卷調查顯示，有39.1％的人知道培養肉。不過，對「細胞農業」的認知度只有培養肉的一半，爲19.1％，細胞農業是透過培養特定細胞來收穫以前從家畜和水產資源等動物身上獲得的生產物的生產方法。
作爲對培養肉的期待，排在前面的包括「美味」、「可以避免糧食危機」和「價格便宜」等。另一方面，關切的事項包括「擔心食品安全得不到保障」、「是否美味」、「不知道里面有什麼」、「對人工製造感到嫌惡」等。
目前，日本企業等正紛紛以大豆等爲原料開發代替肉類。目的是滿足純素食主義者和注重健康的消費者等的需求。今後，利用細胞培養製造的「肉」應該也會被很多人接受。
爲此，在推進實用化研發的同時，還要遵守相關法律法規，並同時獲得消費者的理解，這些都很重要。
日文：藤井寬子，《日經產業新聞》，2021/05/07
中文：JST客觀日本編輯部
