细胞培养肉的‘生长魔法’

细胞培养肉是指利用细胞培养工程和组织工程等技术，在体外培养动物肌肉组织作为食用材料。这种构想最早可追溯到二十世纪30年代，但直到90年代末和21世纪初，国外才开始出现相关专利。2013年，荷兰人Mark Post组织了世界首个细胞培养牛肉汉堡公开试吃活动，并公布了技术细节，标志着细胞培养肉正式进入公众视野。

细胞培养肉，作为一种新兴的动物蛋白供给方案，正在全球范围内引起广泛关注。它利用细胞培养工程和组织工程技术，通过体外培养动物细胞来生产肉类食品。这一技术不仅跳过了传统畜牧业中的饲养与屠宰环节，还能以更高效、环保和可持续的方式生产动物蛋白。

细胞培养肉生产的一般工作流程

图片来源：Reiss,J.;Robertson,S.; Suzuki, M. Cell Sources for Cultivated Meat: Applications and Considerations throughout the Production Workflow.

首先是细胞来源，可以是动物细胞来源，也可以是多能细胞来源。然后从选定的细胞来源中分离出相关的细胞类型，并在生物反应器中扩增，以产生大量细胞。最后，细胞在生物相容性组织支架中成熟，该支架支持细胞发育并为培养的肉制品提供特定结构。

常用的细胞因子及其作用机制

• EGF（表皮生长因子）：常用于促进间充质、上皮和其他细胞类型的增殖和分化。
• HGF（肝细胞生长因子）：在牛成肌细胞的扩增和成熟中起重要作用 。
• LIF（白血病抑制因子）：用于维持或衍生某些类型的干细胞 。
• FGF-1（成纤维细胞生长因子-1）：FGF-1可以促进细胞增殖和细胞外基质的形成，有助于肌肉组织的发育和修复。
• FGF-basic（成纤维细胞生长因子2）：对于许多细胞系的增殖和维持干细胞的多能性至关重要 。
• IGF-1（胰岛素样生长因子-1）：单独或协同FGF促进肌细胞的增殖，是细胞肉培养过程中的重要生长促进因子。
• LR3-IGF-1（长效IGF-1）： LR3-IGF-1是IGF-1的长效形式，通过化学方法改变，使其避免与蛋白质结合，并允许其具有更长的半衰期，约20-30小时。这种改变导致LR3-IGF-1在细胞培养肉中具有更高的生物利用度和效力，促进肌肉生长和细胞增殖。
• IL-10（白细胞介素-10）：IL-10可能有助于调节免疫反应，减少炎症，从而为细胞生长提供更稳定的环境。

这些细胞因子在细胞培养肉的生产中扮演着关键角色，它们不仅影响细胞的生长和分化，还可能参与调节免疫反应和炎症过程，从而影响最终产品的质量和效率。

细胞培养肉的发展前景与意义

细胞培养肉作为一种新型食品合成生物技术，不仅在营养、口感和风味方面更接近真实肉制品，而且在环境和动物福利方面展现出巨大潜力。细胞培养肉市场正在快速发展，多家初创企业和大型食品公司都在投资研发相关技术。预计细胞培养肉技术将继续吸引投资，并推动研发创新。随着技术的成熟和成本的降低，细胞培养肉有望在未来几年内实现商业化规模生产。随着生物技术的进步和消费者需求的变化，细胞培养肉有望在未来成为传统肉类的重要替代品。