转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

生命科学 2018年07月03日

当吃瓜民众和意见领袖们还在争论转基因大豆、转基因大米是否安全时,转基因猪和人工肉类食品已在海外悄然萌动。《新闻周刊·日本》近期连续报道了转基因猪和人工培养肉等食品研究和推广的最新进展。

爱丁堡大学罗斯林学院(Roslin Institute of the University of Edinburgh)的研究团队,也就是那个1996年培养出世界上第一只克隆羊多利同时也是达尔文母校的爱丁堡大学,通过转基因培育出对高致死性病毒有抗性的“超级猪”(图1)。该研究成果已在线发表于2018年6月20日的《Journal of Virology》上[文献1]。

转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

图1 抗蓝耳病致病病毒的超级猪(图片出自爱丁堡大学)

猪蓝耳病(Blue Ear Disease),1991年国际规范统称为猪繁殖和呼吸障碍综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome, PRRS),曾被称为神秘猪病、新猪病、猪流行性流产和呼吸综合症、猪高热病、猪瘟疫等。该病由球状囊膜病毒引起,可导致母猪出现流产、早产、死胎等繁殖障碍及仔猪出现腹泻、高烧不退、严重肺炎等呼吸道疾病症状。病毒疫苗未能有效阻止该病蔓延,目前在全球养猪业均有流行。猪蓝耳病是一种严重影响经济效益的猪传染病,其中仅在美国和欧洲每年由其直接造成的损失即达25亿美元。该成果一旦被批准应用于养猪业,则养殖户的生产成本以及畜用抗生素使用量都会得到极大地降低。

高致病性病毒通过结合猪细胞表面的CD163受体来感染传播,研究团队剪切掉部分CD163基因从而阻止病毒对细胞的结合侵染。该团队与Genus PLC生物技术公司合作,生产转基因猪并测试验证了其在非实验室条件下的抗病毒感染特性[1]。

之前英国环境部长曾表示在英国脱欧后转基因动物类食品可能准许流通。英国已定于2019年3月29日正式脱欧,有条件遵守欧盟某些规范的过渡期也将在2020年12月31日结束。可以预见几年内转基因猪肉和加工食品即会流入市场。

2017年,来自中国的研究团队通过CRISPR基因编辑技术也成功培育出了低脂的转基因“瘦肉猪”(图2),有望将来推向市场。

转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

图2 中国转基因低脂瘦肉猪 (图片出自《时代周刊》官网)

相比转基因肉,人工培养肉可能更容易被动物保护主义者和环保主义者接受。培养肉,是指不通过宰杀动物,而通过培养可食用细胞的方式获得的肉,也可以实现更严格的卫生管理(图3)。

转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

图3 人工培养肉示意图 (图片出自Kazusa基因研究所官网)

2013年8月,由Google联合创始人Sergey Brin资助的来自荷兰的研究团队在伦敦举行了世界上首次人工肉制汉堡试吃会(图4)。研究团队将牛的肌肉干细胞体外培养六周左右获得肌肉纤维层,然后结合面包屑、鸡蛋、蔬菜汁等制成零脂肪的汉堡。据参加试吃的美食家称,味道与普通的汉堡区别不大,只是可能因为不含脂肪,所以肉汁不多。不过当时为了制作这个三两重的汉堡,整个项目前后大概花去了25万欧元。

转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

图4 培养皿中倒出的汉堡火腿肉 (图片出自BBC官网)

每生产1公斤牛肉平均消耗11公斤的玉米草料,全世界农耕地大约70%的产出用于牲畜养殖。同时养殖业也贡献了全球二氧化碳排放量的5%,甲烷气体排放的30% [2]。随着发展中国家经济的增长,对肉类消费的需求也明显水涨船高。粮食问题和环境问题也变得日益严峻。据一份独立研究发现,人工培养牛肉较之传统畜养牛肉平均减少45%的能量消耗、96%的温室气体排放和99%的土地空间需求(图5)。

转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

图5 培养肉与畜养肉的环评比较 (ESTJ)

2015年10月23日成立、专门致力于人工肉培养技术开发的日本Integriculture株式会社,2018年5月25日宣布从Realty Tech Fund、Beyond Next Ventures、农林渔业成长产业化支援机构等共新募集到三亿日元。社长羽生雄毅表示将加速细胞低成本量产培养技术和规模化培养设备的开发,并计划2019年底到2020年左右商用生产设备建设成形。

如果对转基因猪肉、培养牛肉仍心有疑虑,那么完全由非动物性蛋白制成的人工肉总值得一尝了。不同于用豆腐制成素鱼、素鸡、素鸭等要求形状上相似的素肉,人工肉主要追求口感一致。

还记得当年李嘉诚投资并试吃的人造鸡蛋么?当然这个也不是用化学胶制作的富有弹力的鸡蛋状物体,而是采用通过混合加拿大产的绿豆、南亚的黄豆等植物蛋白,制成风味、营养价值和真蛋相当的人造蛋黄酱(图6)。

转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

图6 李嘉诚试吃人造植物蛋 (图片出自《凤凰财经》)

Josh Tetrick创办的Hampton Creek自2011年一成立,就获得了众多重量级人物的青睐,微软创始人比尔·盖茨、长和系主席李嘉诚、雅虎创始人杨致远、Facebook联合创始人Eduardo Saverin、Salesforce创始人Marc Benioff、PayPal创始人Peter Thiel等,以及沃尔玛和Whole Foods等销售渠道巨头支持。虽然2016年经历了《彭博》掀起的假账风波,创始团队悉数散去仅剩Josh Tetrick一人固守,但当年8月仍旧完成D轮融资。至今累计获得融资额2.2亿美元。今年初公司也更换新名为JUST后强势回归,正式登陆香港(图7)。

转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

图7 Josh Tetrick(右)携JUST人造蛋登陆香港 (图片出自Topick官网)

美国Impossible Foods公司则用植物来源的豆血红蛋白SLH (Soy Leghemoglobin)做成人工肉的“不可思议汉堡”(Impossible Burger),其连锁餐厅在全美也颇受欢迎(图8)。虽然美国食品药品监督管理局(FDA)曾在2015年声明,从未作为人类食品来源的转基因SLH还未能被证明完全安全。但其同时也未能证明有害,所以目前Impossible Burger仍在继续营业。

转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

图8 SLH豆血红蛋白制成的Impossible Burger (图片出自Impossible Foods官网)

尽管还存在各种各样的疑虑,但人造肉的市场却着实在急速增长。专门经营肉类替代品开发生产的Quorn公司,30多年来一直在欧美动物保护主义者、素食主义者和健康膳食者群体中广受追捧,近年来其存在感更是不断增强。据《卫报》报道,其人造肉市场规模稳步增长,2017年实现全球整体环比增长16%,欧洲和美国市场分别贡献27%和36%的增长率[3]。

Quorn是1985年由英国食品企业Marlow Foods、RHM plc(Ranks Hovis McDougall, 2007年被Premier Foods并购)、 化学品生产商ICI (Imperial Chemical Industries,2008年被AkzoNobel收购)创建。当初基于世界人口危机和粮食问题,启动了通过食用酵母、真菌、细菌等开发人工蛋白质的研究项目。同年,英国政府给Quorn颁发了营业执照。2015年菲律宾的食品公司Monde Nissin(MNC)收购Quorn。虽然风行数十年,但其原材料和生产工艺至今大多还未公开。《卫报》推测其将发酵后菌类(Fusarium venenatum)的葡萄糖、维生素等通过加热处理,然后取出多余核酸后制成蛋白质。简言之,就是通过发酵蘑菇蛋白得到的“菌蛋白” (mycoprotein)。 菌蛋白配合鸡蛋、土豆淀粉、木薯淀粉、棕榈油、豌豆纤维、香料等被压模制成牛排等100多种食品进行销售(图9)。

转基因猪、人工肉,就问你敢不敢吃?

图9 Quorin/Monde Nissin官网

当转基因瘦肉猪、转基因抗病毒猪、细胞培养肉、真菌蛋白和豆血红蛋白等形形色色人工肉做成的大餐端上饭桌时,你准备好了吗?

供稿 宋傑
编辑修改 客观日本编辑部

参考文献:
1. Christine Burkard, Tanja Opriessnig, Alan J. Mileham, Tomasz Stadejek, Tahar Ait-Ali, Simon G. Lillico, C. Bruce A. Whitelaw, Alan L. Archibald. Pigs lacking the scavenger receptor cysteine-rich domain 5 of CD163 are resistant to PRRSV-1 infection. Journal of Virology, 2018; JVI.00415-18 DOI: 10.1128/JVI.00415-18

延伸阅读:
1. 来自转基因超级猪的肉,数年内将在英贩卖[网址]
2. Kazusa基因研究所官网[网址]
3. 不用宰杀的肉--人工肉市场渐热[网址]

相关阅读