突破性进展可将养殖肉类的生产成本最多降低90%

牛肌肉细胞经改造后可产生自身的生长信号，因此在生产过程中无需使用昂贵的成分。细胞农业--用生物反应器中生长的细胞而不是从农场动物身上采集的细胞生产肉类--在技术上的飞跃使其成为食品工业更可行的选择。

由斯特恩家族工程学教授大卫-卡普兰（David Kaplan）领导的塔夫茨大学细胞农业中心（Tufts University Center for Cellular Agriculture，TUCCA）现在就实现了这样的飞跃，研究人员创造出了能产生自身生长因子的牛（牛肉）肌肉细胞，这一步可以大大降低生产成本。

生长因子，无论是用于实验室实验还是培养肉类，都会与细胞表面的受体结合，为细胞生长和分化成不同类型的成熟细胞提供信号。在这项发表在《细胞报告可持续性》（Cell ReportsSustainability）杂志上的研究中，研究人员改造了干细胞，使其产生自身的成纤维细胞生长因子（FGF），从而引发骨骼肌细胞的生长，也就是人们在牛排或汉堡包中发现的那种细胞。

"FGF 并不完全是一种营养物质，"时任该项目的首席研究员、现任塔夫茨细胞农业商业化实验室科学主任的安德鲁-斯托特（Andrew Stout）说。他说："它更像是一种指令，让细胞以某种方式行事。我们所做的就是让牛肌肉干细胞产生这些生长因子，并开启信号通路。"

降低成本与研究进展

在此之前，生长因子必须添加到周围的液体或培养基中。生长因子由重组蛋白制成，由工业供应商出售，占培养肉类生产成本的大部分（高达或超过 90%）。由于生长因子在细胞培养基中的存活时间不长，因此每隔几天就要补充一次。这就限制了向消费者提供廉价产品的能力。从生长培养基中剔除这种成分可以节省大量成本。

肉用牛肌肉细胞可自行制造生长因子，从而从液体生长培养基中去除一种昂贵的成分。资料来源：塔夫茨大学阿隆索-尼科尔斯

斯塔特正在塔夫茨大学细胞农业商业化实验室领导几个研究项目，该实验室是一个技术孵化空间，旨在将大学的创新成果发展到可以在商业环境中进行工业规模应用的程度。

斯塔特说："虽然我们大幅降低了培养基的成本，但仍需要进行一些优化，才能使其适用于工业生产，工程细胞的生长速度较慢，但我认为我们可以克服这个问题。策略可能包括改变细胞中 FGF 的表达水平和时间，或改变其他细胞生长途径。在这种策略中，我们不是向细胞中添加外来基因，只是编辑和表达已经存在的基因，观察它们是否能改善肌肉细胞的生长，从而提高肉类产量。这种方法还能简化最终食品的监管审批，因为添加外来基因与编辑本地基因相比，监管更为严格。"

这一策略是否适用于其他肉类，如鸡肉、猪肉或鱼肉？斯托特认为可以。斯托特说："所有肌肉细胞和许多其他类型的细胞通常都依赖于生长因子来生长。他设想这种方法将应用于其他肉类，尽管在不同物种中表达的最佳生长因子可能存在差异。"

卡普兰说："TUCCA 和其他地方正在继续努力改进培植肉技术，包括探索降低生长介质中营养成分成本的方法，以及改善肉的质地、口感和营养成分。尽管成本和供应仍然受到限制，但产品已经获得了美国和全球消费监管部门的批准。我认为，这样的进步将使我们更接近于在未来几年内在本地超市看到价格合理的栽培肉。"

编译来源：ScitechDaily