素還素,肉還肉

畜養動物生產肉食受到土地和水資源的限制,科學家正設法在實驗室製造「培植肉」[1],開發新的蛋白質食物來源。透過組織工程學(tissue engineering)和幹細胞技術培植所得的人造肉,使人類不經畜養及宰殺動物就能得到食用肉。相比傳統生產過程,理論上需要較少的資源,亦可以避免工業化畜牧引起的環境和道德問題。原理是先從動物身上採集肌肉組織樣本並分離出幹細胞,再用營養液在生物反應器內培養。這些幹細胞持續分裂數星期後,技術人員再誘導幹細胞分化成肌肉細胞。在容量有數千公升的生物反應器內,如果細胞每天分裂一次,只需要十來個細胞,經過兩個月就能製造出五萬多公噸的肉品,足夠用來製作 8,000 塊的四安士標準漢堡扒;而那隻被抽樣的牛牛仍然在田野間過著幸福安逸的生活。如是者,我們即使食肉都不用殺生。依同樣的技術,我們可以在實驗室培植家禽、海鮮和其他肉產品甚至牛奶。[2]

這些如釀啤酒般,在不鏽鋼發酵桶生成的培植肉還需要稍作加工方能推出市面。研究人員要設法製作一個能讓細胞附著和增殖的三維支架,來模擬動物肌肉纖維的結構。如想提高培植肉的像真度,肌肉、脂肪和結締組織也需細心調校比例,以增添成品的口感。目前培植肉的技術還在發展,專家仍需要解決兩個主要問題:製造成本和味道。十年前,當科學家向公眾介紹第一塊實驗室培育的漢堡時,它的生產成本足以購買一輛豪華跑車,而且口感確實有很大的改善空間。[3] 此外,培養液必須含有細胞生長的營養和分化成肌肉細胞的誘導物質。當中以往常用的補充劑是胎牛血清,這是一種提取自母牛懷中的牛胚胎,富含生長因子的營養混合物。但是,胎牛血清除了很昂貴之外,它的提取方法更被認為是不人道。[4] 許多公司因此已經不再使用,並找到不含動物成分的化學培養液配方替代。到最近,各種技術的快速發展和改良,讓培植肉原本極高的生產成本大幅下降,按照這種趨勢,專家相信培植肉有可能在短時間內量產,與傳統肉類競爭。

培植肉公司都聲稱,在實驗室生產的肉可以減少肉類生產的環境成本,因為他們只需要資源來生產和維持所需的細胞,而不是將整隻牲畜由出生開始飼養,再等待牠成長。與傳統肉類生產相比,他們估計由於不需要餵飼和大量用水來圈養動物就能夠得到同樣的肉,所以如果能夠廣泛應用這技術,利用生物反應器生產培植肉可以減少土地、用水和碳足印,提供更可持續的畜牧代替方案,有助減輕地球的負擔。但須留意,事實上目前只有少數研究數據可以用來詳細評估培植肉對環境的影響,以上培植肉的優點也只是基於很多的合理假設。

你好,培植肉!

2020年底,搶奪很多科技人才的新加坡政府已經批准當地販售培植肉,是第一個批准培植肉作商業銷售的國家,更贏得培植肉研發重鎮的美譽。售賣培植炸雞塊和培植雞肉串燒的食肆,成為新的旅遊打卡熱點!之後美國當局亦對一間初創公司批出安全許可,最快可於今年將培植肉推出美國市場。[5] 但與此同時,他們的市場競爭對手——傳統肉類生產商——卻爭辯,培植肉不應該標籤為「肉」,並質疑大眾能否接受實驗室生產的食品。亦有調查顯示,公眾目前對食用培植肉的興趣不大。然而,一些消費者可能願意支付高一點的價錢,來購買符合道德和環境正義的肉品。若果一些較昂貴的食材如魚子醬、鵝肝或魚翅有實驗室的培植版本,或者在市場上更有競爭力。

與前文提及的植物肉相比,培植肉的技術、監管和規模化門檻都非常高。即使現在培植肉研發成功並開始在商業上可行,但這些產品在市場將面臨各方的刁難。首先,培植肉與基因改造食物之間存在相似之處,儘管科學證明基因改造作物對環境和健康而言是安全的,許多消費者仍然很抗拒;另一方面,其他消費者可能對培植肉的質素有較高的預期,容易產生期望落差。而且,培植肉通常會被配上誤導人的標籤,例如「合成」、「人造」和「假肉」,容易產生負面聯想,令大多數人對培植肉的第一印象是違反自然而心生厭惡。不過,隨著媒體對培植肉生產的優點報道漸多,消費者將相當有可能更接受這個嶄新的生物科技食品。

[1] 培植肉(cultured meat),意思就是在實驗室應用細胞培養技術(cell culture)所生產的肉產品。也稱作人造肉、試管肉或合成肉。

[2] https://knowablemagazine.org/article/food-environment/2022/lab-grown-meat-and-milk 

[3] https://www.snexplores.org/article/meet-new-meat 

[4] 屠房有時候會發現懷孕的母牛,而母牛體內未出生的小牛稱作胎牛。胎牛血清就是在這些胎牛身上提取製成,過程會使胎牛承受強烈痛楚,因此存在道德倫理爭議。

[5] https://www.nature.com/articles/d41586-023-02095-6 
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Dr Karen

麥嘉慧,人稱Karen博士,科普節目嘉賓/主持。香港科技大學生物學學士及化學博士,曾任教於新加坡國立大學,2008年回港先後在教育學院、浸大和港大工作,教授通識教育以至化學碩士課程。現為自由科普專欄作家,著有《Karen博士21個海洋大探索》,譯有《卡通生物科技》(英譯粵/中),最近正摺埋寫書和低調地開展科普項目。

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