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我的汉堡将在培养皿中培育,富含欧米伽-3

研究人员如何生产对您和动物都有益的肉类。

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图片由 Paul Kosnik 和 Robert Dennis 提供

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您偏爱哪种牛肉?安格斯认证、草饲,还是培养皿中培育的?后一种选择很快就会摆在您面前,这得益于约翰霍普金斯大学的生物学家 Jason Matheny*。他是 New Harvest 的创始人,该组织是一个由国际科学家组成的松散联合体,他们正在探索一种创新的新方法来满足世界对肉类的渴求。他们计划在实验室中培育肉——无需动物。

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实验室培育的肉可能不会出现在许多“天然食品”的十大排行榜上,但 New Harvest 的网站称其“比将农场动物密集圈养、注射合成激素、喂食含抗生素和动物排泄物的合成饲料‘更不自然’”。这种体外培养或细胞培养肉,由干细胞培育而成,可以缓解大多数动物蛋白相关的环境和健康问题(更不用说吃动物的道德疑虑),使其成为理想的选择。

在某种程度上,体外培养肉已经在世界各地的实验室里生产了数百次,干细胞研究人员正在制造人造肌肉和结缔组织,希望用于修复病弱的心脏或逆转肌营养不良。但只有少数勇敢者专门为制作汉堡而培育组织。2000 年,NASA 培育了一小块金鱼肉,作为宇航员长途旅行的食物;2003 年,一群有组织工程背景的澳大利亚艺术家在一次仅限邀请的晚宴上,向来宾提供了微小的培养皿肌肉(为了避免风味问题,用酱汁淹没了)。

目前,大多数关于实验室培育肉的研究来自荷兰的生物学家。荷兰政府资助这项工作,这或许是世界上第一个在议会中设有动物党(Party for the Animals)的国家所采取的自然举措。Henk Haagsman,荷兰项目的首席科学家之一,也是 New Harvest 咨询委员会的成员,他说,生产体外培养肉的关键是让干细胞反复分裂,最终产生数十亿的后代;然后,这些子细胞会融合并成熟,形成一个均匀的实心块。到目前为止,Haagsman 已经从单个猪肌肉细胞培育出了一个小层融合的肉细胞——有点像世界上最薄的香肠片。

细胞要成熟,必须浸泡在富含营养的汤汁中。目前的汤汁——昂贵的“胎牛血清”或小牛血——可能很快会被一种廉价的植物基替代品取代,这种替代品有一个主要优势:它不使用任何动物产品,满足了一些素食者的道德顾虑。随着细胞的成熟,它们也必须受到刺激,就像在活体动物中通过骨骼生长和身体活动那样。这可以通过电击或手动拉伸固定细胞的聚合物支架来实现。在刺激过程中,细胞会从科学家所说的“肉味果冻”转变为我们熟悉的牛排的条状、有纹理的纤维。

然而,除非研究人员能够均匀地再生干细胞,否则熟食店里的试管肉可能仍然只是一个梦想。如果目标是可食用的牛肉,您不希望其中混有任何蹄子或毛皮,但目前,科学家们无法持续控制产生的细胞类型。

从单个细胞培育肉可以减少疾病和污染物进入食品供应链的机会,并消除饲养牲畜对环境的影响(例如砍伐亚马逊雨林作为牧场)。此外,Methany 认为,这种肉会更健康,并且可以进行营养增强。“你可以吃一种脂肪酸谱像三文鱼一样的汉堡,”他说。“它可以预防心脏病,而不是引起心脏病。”

研究细胞培养肉的科学家们认为,其风味最终应该能与天然肉相媲美,但 Methany 说,到目前为止,他不知道有任何科学家尝过。“至少他们没有承认,但在实验结束时,您手里有组织,为什么不裹上面包炸了吃呢?”

* 更正:本文最初拼错了 Matheny 的姓氏。


给食物添加欧米伽因子

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在实验室培育的牛肉到达您当地的餐馆之前很久,您可能会发现自己正在享用另一种经过技术改良的肉类:欧米伽汉堡,它富含一种名为欧米伽-3 的脂肪酸。

注重健康的消费者已经开始寻找富含对人体有益的 α-亚麻酸 (ALA) 的菜籽油、亚麻籽、核桃和豆类产品。而对人体健康影响更显著的是二十碳五烯酸 (EPA) 和二十二碳六烯酸 (DHA),这两种长链脂肪酸存在于鱼油中。这些物质在治疗和预防 II 型糖尿病、类风湿性关节炎、哮喘、癌症、痴呆症以及最确凿的——心脏病等方面显示出希望。“如果我们能通过改良食品供应,使人们每天摄入至少两克 EPA 和 DHA,我们或许就能消除美国 40% 的心血管疾病,”生物化学家 Joseph Hibbeln(来自马里兰州贝塞斯达美国国家酒精滥用和酒精中毒研究所)说。

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不幸的是,全球的食物储备中,这些脂肪酸可能正在枯竭。长链欧米伽-3 的最佳膳食来源是三文鱼、金枪鱼、鲭鱼和鲱鱼等富含油脂的冷水鱼。然而,自 20 世纪 70 年代以来,这些鱼类种群中的许多已大幅下降。其他食物也可以注入 EPA 和 DHA,但只能在一定程度上。喂食鱼提取物和藻油的鸡会产生含有增强长链脂肪酸浓度的鸡蛋和肉,欧米伽-3 鸡蛋已经是超市里的常见食品。但将这些有益脂质添加到其他牲畜中却更加困难。鱼油和藻类提取物对于喂养大型动物来说过于昂贵。牛和羊的多室胃也存在一个问题:它们会将健康的、不饱和的欧米伽-3 脂肪酸转化为非常不健康的饱和脂肪。

为了解决最后一个问题,美国农业部农业研究局 (ARS) 位于北达科他州曼丹的实验室的动物研究员 Scott Kronberg 正在喂食经过处理的亚麻籽给羊,以防止 ALA 转化为饱和脂肪。与谷物喂养的动物相比,这些羊的肌肉中欧米伽-3 的含量高出 25%。草饲牛也因食用处理过的亚麻籽而受益;它们牛肉中每八盎司的含量含有近半克欧米伽-3。但这些欧米伽-3 大部分是效用较低的 ALA 形式。“如果我们能找到一种更便宜的 EPA 和 DHA 饲料来源,那也值得研究,”Kronberg 说。

其他研究人员正在做同样的事情。ARS 的生物工艺工程师 Rafael Garcia 和弗吉尼亚理工大学暨州立大学的生物化学工程师 Zhiyou Wen 正在设计一项研究,利用其他工艺的低成本副产品(如生物柴油生产产生的甘油和屠宰场提取的动物蛋白)来培育生产 EPA 和 DHA 的微生物。这些微生物然后可以用来制造廉价的牲畜饲料补充剂。

还有堪萨斯大学畜牧生殖生物学家 Randall Prather 基因工程的 EPA 增强型猪。Prather 克隆了携带一种酶的猪,这种酶可以将益处较少的脂肪酸转化为 EPA。这些克隆猪不仅含有比普通猪多 15 倍的 EPA,而且看起来也更精瘦、更活跃。然而,Prather 的猪还不会很快上市;在美国,还没有转基因动物被批准供人类食用。尽管 Prather 没有计划将这种酶用于牛,但其他研究人员正在这样做。欧米伽-3 汉堡的出现还会远吗?

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请参阅 DISCOVER 最近关于 FDA 计划监管转基因动物食品的新闻报道

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