
一项开创性的研究揭示了生产培养肉的第一种可负担得起的方法。研究表明,连续生产有效地克服了可扩展性和成本方面的主要挑战,使培养肉更贴近日常消费者,并为更加可持续和合乎道德的食品体系铺平了道路。
在细胞农业领域的一次非凡飞跃中,信仰肉业(Believer Meats)的创始人雅科夫·纳赫米亚斯教授,以及耶路撒冷希伯来大学和人造肉行业的多学科团队,公布了一项开创性的人造肉连续制造工艺。这项创新解决了该行业在可扩展性和成本效益方面的关键挑战。
这项发表在《自然·食品》杂志上的研究展示了切向流过滤(TFF)在培育肉连续生产中的应用。新的生物反应器装置允许生物量扩展至每升1300亿个细胞,实现了每体积43%的重量产量。该过程在20天内连续进行,实现了每日生物量的收获。此外,研究还引入了一种无动物成分的培养基,每升价格仅为0.63美元,支持了鸡细胞长期、高密度培养。换句话说,这种连续生产方法可以显著降低培育肉生产的成本和复杂性,有可能使其更接近日常消费者。
经济影响和可持续性
“福特公司的自动化装配线 110 年前对汽车行业产生的革命性影响激励了我们,”Nahmias 教授表示。“我们的研究结果表明,连续生产能够以当前成本的一小部分实现培养肉的生产,而且无需诉诸基因改造或大型工厂。这项技术使我们离将培养肉打造成传统动物养殖的可行且可持续的替代品更近了一步。”
好食品研究所主席布鲁斯·弗里德里希表示支持,他说:“好食品研究所赞扬以科比·纳赫米亚斯博士及其同事为代表的培育肉研究人员所秉持的开放精神,他们明白展示培育肉的科学潜力将惠及该领域的所有科学家。”
这项研究标志着人造肉经济可行性方面取得了重大进展,解决了以往人们对成本高和产量低的担忧。研究团队利用这些实证数据,对假设的5万升生产设施进行了技术经济分析。分析表明,理论上,人造鸡肉的生产成本可以降低到每磅6.20美元,与有机鸡肉的价格相当。
现实世界数据与成本降低
“人造肉”公司的首席科学家埃利奥特·斯沃茨博士在《良好食品研究所》中强调了这项研究结果的重要性,他表示:“这项重要的研究提供了许多数据点,证明了人造肉的经济可行性。该研究证实了早期的理论计算,即可以在不牺牲生产力的前提下,以远低于每升1美元的成本生产无血清培养基,这是人造肉实现成本竞争力的关键因素。”
施瓦茨博士补充道:“经验数据是任何规模化培养肉类生产成本模型的基础,而这项研究首次为影响生产成本的关键因素(如培养基成本、代谢效率和在可扩展的生物工艺设计中可实现的产量)提供了现实世界中的经验证据。”
虽然作者承认其他各种因素将影响培育肉的最终市场价格,但这项研究强调了连续制造在显著降低生产成本方面的潜力,使培育肉更容易被消费者接受,并与传统肉类产品竞争。
本研究不仅凸显了细胞农业在满足全球动物产品需求方面的潜力,而且通过减少对传统畜牧业的依赖,与更广泛的环境和道德目标相一致。
这项研究代表了首次以低成本高效生产培育肉,也是首次基于扎实数据的实证经济分析。这是耶路撒冷希伯来大学和 ADM 资助的 Believer Meats 之间的合作成果,后者目前正在建设世界上第一个大型工业化培育鸡肉生产基地。该研究由工程师、生物学家和化学家共同完成。
更广泛的影响和未来展望
随着全球对动物蛋白的需求预计在2050年前翻一番,细胞农业为满足这一需求提供了解决方案,特别是当资源密集型畜牧业达到峰值产能时。尽管美国食品药品监督管理局(FDA)最近批准了培育肉的生产,但培育肉的大规模生产尚未成为现实。先前的技术经济分析指出了从工厂到原材料成本的经济挑战,对培育肉生产的可行性提出了质疑。
这项研究提出了开创性的解决方案,包括降低工厂成本的新型过滤堆灌注、降低原材料成本的无动物成分培养基以及提高工厂产能的连续生产,预计即便是在仅 50,000 升的小型工厂中,其培育出的鸡肉的年产量也可达到 214 万公斤,并且成本与美国农业部认证的有机鸡肉相当。
这一技术进步可能会对动物福利、食品安全和粮食安全产生深远影响,满足日益受到气候变化影响的全球人口的需求。由于该研究对人类未来的影响,预计将在多个学科领域引起广泛关注,并在大众媒体中引起共鸣。
参考文献:Laura Pasitka、Guy Wissotsky、Muneef Ayyash、Nir Yarza、Gal Rosoff、Revital Kaminker和Yaakov Nahmias在《自然·食品》(Nature Food)2024年8月21日发表的文章《实证经济分析显示,使用无动物培养基进行低成本高效培育鸡的持续生产》。DOI: 10.1038/s43016-024-01022-w