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目前，我國(guó)細(xì)胞培養(yǎng)肉的研究也面臨著三大挑戰(zhàn)，即高純度干細(xì)胞的提取和干燥維護(hù)、無(wú)血清培養(yǎng)基的開(kāi)發(fā)和大規(guī)模的高密度干細(xì)胞培養(yǎng)。"11月18日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授周光紅在首屆中國(guó)細(xì)胞培養(yǎng)肉類(lèi)峰會(huì)上，與與會(huì)學(xué)者分享了細(xì)胞培養(yǎng)肉的研究進(jìn)展。

自2009年以來(lái)，他和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)獲得并保持了10年來(lái)高純度畜禽干細(xì)胞的干燥狀態(tài)，一年前，他帶領(lǐng)該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了中國(guó)第一批細(xì)胞培養(yǎng)肉。

畜禽干細(xì)胞的體外培養(yǎng)和生產(chǎn)

我們不應(yīng)該為了吃雞胸或雞翅而飼養(yǎng)整只雞，而應(yīng)該把這些組織培養(yǎng)在合適的培養(yǎng)基上，"他說(shuō)。1931年，英國(guó)前首相溫斯頓的想象力被認(rèn)為是世界上第一次提出種肉的概念。

正是在2013年，細(xì)胞培養(yǎng)的肉類(lèi)才真正變得引人注目和感人。當(dāng)時(shí)，荷蘭教授馬克·普斯特(MarkPost)首先在荷蘭開(kāi)發(fā)了可食用的種植肉，并在英國(guó)倫敦舉行了世界上第一次牛肉漢堡試驗(yàn)。

中國(guó)第一批細(xì)胞培養(yǎng)肉于2019年11月18日誕生。周光紅說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)使用第六代豬肌肉干細(xì)胞培養(yǎng)20天后，可獲得5克的養(yǎng)殖肉。

細(xì)胞培養(yǎng)肉是指畜禽干細(xì)胞體外培養(yǎng)產(chǎn)生的肉，它不需要?jiǎng)游镞M(jìn)行培養(yǎng)，而是直接與細(xì)胞一起培養(yǎng)，這與市場(chǎng)上用植物蛋白加工的"人工肉"不同。

為什么幾個(gè)細(xì)胞可以生長(zhǎng)成5克的培養(yǎng)肉，這是干細(xì)胞的功勞。高純度的肌肉干細(xì)胞難以提取并保持干燥狀態(tài)。"自2009年以來(lái)，周光紅的團(tuán)隊(duì)嘗試了從小鼠體內(nèi)分離肌肉衛(wèi)星細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞的各種方法，并發(fā)現(xiàn)這兩種細(xì)胞都有成為培養(yǎng)肉種子細(xì)胞的潛力。2015年，周光紅團(tuán)隊(duì)成員丁世杰與中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合分離了高純度豬肌肉干細(xì)胞，兩年后，牛干細(xì)胞也被分離出來(lái)。

從2017年到2019年，研究小組還開(kāi)發(fā)了一種豬和牛肌肉干細(xì)胞的干維護(hù)方法，用于肉的培養(yǎng)，并開(kāi)發(fā)了含有食品級(jí)抗氧化劑的培養(yǎng)基。體內(nèi)有多種因素調(diào)節(jié)干細(xì)胞的增殖，我們已經(jīng)找到了關(guān)鍵的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和抑制劑來(lái)模擬細(xì)胞的生長(zhǎng)環(huán)境。"一年前，在實(shí)驗(yàn)室里可以生產(chǎn)五克人造肉20天，現(xiàn)在它可以生產(chǎn)50克。丁世杰說(shuō)。

無(wú)血清"細(xì)胞培養(yǎng)基等難題仍有待解決。

與傳統(tǒng)的肉制品生產(chǎn)模式相比，養(yǎng)殖肉可以減少30%的能量消耗，70%以上的溫室氣體排放，90%以上的土地利用，80%的水分消耗等。"在丁世杰看來(lái)，理想的細(xì)胞培養(yǎng)肉不僅可以縮短肉的生產(chǎn)時(shí)間，而且可以節(jié)約土地，減少污染，質(zhì)量好，價(jià)格低廉。

然而，當(dāng)細(xì)胞培養(yǎng)肉擺到桌面上時(shí)，仍有許多空白有待彌合。

首當(dāng)其沖的是開(kāi)發(fā)一種"無(wú)血清"細(xì)胞培養(yǎng)基。"在養(yǎng)殖肉制品的生產(chǎn)中，70%的成本來(lái)自于培養(yǎng)基中的血清。"只有大幅度降低培養(yǎng)基成本，才能真正走向工業(yè)化。"丁世杰說(shuō)，動(dòng)物血清樣本可以提供多種營(yíng)養(yǎng)，在細(xì)胞培養(yǎng)中起關(guān)鍵作用，但成本較高，例如牛血清的價(jià)格為每500毫升數(shù)千元，因此有必要研制一種無(wú)血清培養(yǎng)基。

在過(guò)去的一年里，周光紅的團(tuán)隊(duì)一直在開(kāi)發(fā)具有明確成分的血清替代品，試圖逐步取代血清介質(zhì)。

此外，干細(xì)胞的大規(guī)模、高密度培養(yǎng)也面臨著挑戰(zhàn)，如何從增殖產(chǎn)生的細(xì)胞中形成肌肉，涉及到特殊生物反應(yīng)器的研究和開(kāi)發(fā)，特殊霉菌的開(kāi)發(fā)和三維培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展等問(wèn)題。此外，產(chǎn)品安全評(píng)價(jià)和管理規(guī)范等問(wèn)題也不容忽視。周光紅說(shuō)，在細(xì)胞培養(yǎng)肉制品產(chǎn)業(yè)化方面，仍有許多技術(shù)有待突破，但前景是光明的。

每克細(xì)胞培養(yǎng)肉的成本從300元降低到3元甚至30美分，大約需要5到10年的時(shí)間，"他說(shuō)。