过去所知的细胞培养肉，多是在实验室（或其他正确的环境条件中）经过不断地分裂与复制，直到它们自行排列成一团可见的集合组织。
即使成本高昂，对环境友善的人造肉品仍然掀起风潮。如美国 Eat Just 公司利用动物细胞培养出的人造鸡肉，以及以色列新创公司 Future Meat 的未来肉公司，这些培养肉业者即利用组织工程学与生物反应器等制造动物细胞培养肉，设法取代畜牧场和屠宰场等传统提供肉类的管道。
从食物到生质能，藻类为生技产业带来新希望！（基因线上国际版）日前，诺丁汉大学( Nottingham )生物科学学院、剑桥大学、东京埃克塞特( Exeter )大学和日本明治大学的研究人员，首次从特定化学条件下生长的牲畜中获得干细胞，不需再使用过去以血清、饲养细胞或抗生素的猪、羊和牛胚胎等特定化学条件下开发出的干细胞系，这项研究为制造细胞培养肉和改良牲畜培育迎来了最终关键的一哩路。
过去，这些培养肉来自特定化学条件下的生长，而“特定化学条件”系指适合动物细胞体外细胞培养的生长培养基，其中所有化学成分都是已知的。标准细胞培养基通常由补充有动物血清（如胎牛血清， FBS ）的基础培养基组成，作为营养等来源。
现在，能够从不需要血清、饲养细胞或抗生素的猪、羊和牛胚胎中开发出干细胞系，是一项突破性的发现， 这项名为 ” Pluripotent stem cells related to embryonic disc exhibit common self-renewal requirements in diverse livestock species “的研究已发表在《发展》( Development ) 杂志上，由英国 BBSRC ( Biotechnology and Biological Sciences Research Council)、Medical Research Council (MRC) 、欧盟 (ERC) 和 Wellcome Trust 等共同赞助研究。
干细胞培养肉高安全、品质控管更稳定
过去数十年的研究中，小鼠胚胎干细胞已被证明是哺乳动物基因修饰和复杂基因组工程的革命性工具。另一方面，人类胚胎衍生和诱导的万能干细胞（或称为多功能性干细胞，pluripotent stem cells, PSCs ) 被广泛用于模拟早期人类胚胎发育，并用于建立疾病模型和细胞治疗的分化细胞类型和组织。
来自家畜等哺乳动物的相对稳定，以及可操作的万能干细胞的可用性，将强化遗传以增加的农场动物的生产。这些物种的 PSCs 也将成为基础和生物医学研究的宝贵资源。此外，具有分化能力的牲畜 PSCs 同时为细胞培养肉和其他产品的可持续制造提供可再生平台。
然而，过去使用血清的技术缺点，包括其性质不明确、批次之间的成分差异以及可能遭受污染的风险，因此这种新的化学定义方法提供了更高的一致性和安全性，使其成为制造新实验室种植食品的理想解决方案。
这些新型细胞系可以分化为多种细胞类型，可以使用 Crispr/Cas9 基因编辑工具对胚胎椎间盘干细胞 ( embryonic disc stem cells, EDSCs )进行基因操作，并可用作核移植的供体。 EDSCs 为比较哺乳动物胚胎学提供了新的机会，增强了动物基因工程的潜力和细胞农业的可持续的材料。
新技术优势：提高生产力、适应气候变化、减少畜牧环境负担
领导这项研究的 Ramiro Alberio 教授解释：“气候变化的背景下，随着人口不断增长，寻找可靠和可持续的食物至关重要。本次研究为在化学定义的条件下所衍生和维持家畜干细胞的能力奠定了基础，如开发像培养肉的这种新型食品。我们开发的细胞系与之前的相比有了很大的进步，因为它们具有永久生长以制造肌肉和脂肪的独特能力。”
目前全球已有近 80 家公司投入人造肉的领域，利用细胞培养出牛肉和鸡肉等动物性蛋白。有些业者已将技术带出实验室并进入市场，例如新加坡于 2020 年就率先批准美国 Eat Just 公司在当地贩售细胞培养的鸡肉。而 Future Meat 位于以色列 Rehovot 的厂房不仅可利用细胞培养出鸡肉，也能生产猪肉、羔羊肉以及牛肉。
然而，即使已经进入工厂量产，该厂房的产量规模仍很小，每日可产约 500 公斤肉品，优质食品协会（ Plant-based and cultivated meat innovation, GFI ）认为，细胞培养肉需待技术成熟才能大幅量产，加速商业化，且其年产量至少要达到数百万吨，才算进入稳定量产阶段，也才能解决粮食不足或像新加坡高度依赖粮食进口的潜在危机。
另一方面，培养肉的价格也仍旧偏高； Eat Just 公司表示他们的鸡肉价格约等同于高档餐厅的价格，在数量能够商业化之前，这些公司须先压低成本，才能提高消费者接受度。
延伸阅读：CRISPR 基改农作物商机大？Bejo 结盟 Broad Institute、Corteva Agriscience参考资料：
1. https://www.farminguk.com/news/stem-cell-study-paves-way-for-manufacturing-cultured-meat_59483.html
2. Development, 2021; https://journals.biologists.com/dev/article/148/23/dev199901/273644/Pluripotent-stem-cells-related-to-embryonic-disc
©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系：service@geneonlineasia.com
