荷兰科学家制造出人造肉 薄薄一层口感像蛤蜊
文章来源:中国农产品加工网 更新时间:2010-1-26 9:48:47
制造原理 干细胞增殖产生肉
荷兰一个由公共基金支持的联合企业“试管肉联合体”(IMC)从2006年开始已经在实验室里培养猪肉。他们的方法是从猪的肌肉细胞里提取干细胞,然后把它放进富含营养液的“汤”里,帮助这些细胞分裂,复制出想要的数目。“如果我们从一只猪身上取下来1个干细胞,然后在工厂里把它培养成100万个细胞,我们就能少杀很多猪。”参与“人造肉”项目的荷兰马斯特里赫特大学生物学家鲍斯特(Mark Post)说。
干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。动物身体里的肌肉干细胞可发育分化成肌细胞(myoblasts),后者可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。现在在培养皿中增殖肌肉干细胞的技术已经非常成熟。
荷兰科学家的最终目的是在实验室制造出能够吃的猪肉,最终能在工厂生产它。我们可以把这些肉叫做“人造肉”。以前曾经发明过很多种肉类的替代品,比如“素肉”、“蟹肉棒”等等,素肉是用植物蛋白质做的,而蟹肉棒则是把鱼肉打碎,然后再加淀粉做成的东西。它们按说都可以满足人类对蛋白质的需求,但对天然肉的威胁微乎其微。这里说的“人造肉”是真正的肉,如果研制成功,可能会在很大程度上取代天然肉。
技术难点 组织结构不好搞
在实验室里生产猪肉听起来容易,但是做起来并不是那么容易。要说明这个问题,得首先知道“肉”到底是什么。美国普度大学农业与生物系食品工程专业博士云无心表示,狭义的“肉”指的是动物的肌肉组织,广义的“肉”指动物身上的可食用部分。而“人造肉”说的是狭义的“肉”,其主要由水、蛋白质、脂肪、碳水化合物以及一些矿物质、维生素等微量成分组成。各种肉的口感会有很大区别,主要取决于组成它的蛋白质种类和结构。影响味道的因素很多,“肉味”的来源主要是游离的氨基酸和一些核苷酸,其他因素比如脂肪含量、矿物质、维生素以及一些挥发性有机小分子也会影响到肉的风味。而肉的口感并不只取决于它的化学成分,也取决于其他的物理结构。肉不是一个一个单摆浮搁的肌肉细胞,而是肌纤维的复合体,里面还有一些脂肪细胞。鉴于公众对食用肉的要求,在实验室里培养肉需要分两步走。提取肌肉细胞和组成肌肉结构,前一步很容易,后一步才是真正困难的。
肌肉里含有肌肉纤维,这是些细长的细胞,有多个细胞核。它们不会自我增殖,而是通过肌原细胞(Precursor cells)的融合生长。肌原细胞可以是胚胎干细胞或者“卫星细胞”。“卫星细胞”是肌肉组织里一种特殊的干细胞。
理论上,在实验室里培养肌原细胞,让它们融合并不难。但在实际的肌肉里,细胞应当“适时适地”地生长,也就是说,当细胞在某个生长的关键时刻,正好有血管通过血液送来营养和氧气,同时把新陈代谢的废物运走。营养物质和氧气需要直接提供到每个生长中的细胞附近,误差应在毫米级。现在科学家们想出解决这个问题的可能方式是建立一个海绵状的“矩阵”,让培养基融入到这个“矩阵”中,用这个“矩阵”来给生长和融合中的肌肉纤维细胞提供营养。
另外,其他类型的细胞,比如脂肪细胞也应当在肌肉组织中生长;同时化学信使应当给生长的组织以提示,让它长出正确的结构;最后,肌肉细胞还应当接受“体育锻炼”,通过物理拉伸和运动来促进其发育。
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