长在大米粒上的“牛肉”,韩国诞生“杂交食品”新概念

从实验室里细胞培养鸡肉到昆虫蛋白质,这些创新的食品替代品正为努力应对工业化农业所带来的环境和道德影响提供希望。现在,韩国科学家通过在米粒上培养动物肌肉和脂肪细胞,为所有人增添了一种新概念食品,“细胞培养牛肉米饭”。这是一种营养丰富、味道鲜美的混合食品;如果能商业化,可以提供一种更实惠、碳足迹更小的蛋白质替代品。该研究成果于 2 月 14 日发表在《Matter》期刊上。

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这项充满想象力的研究是在韩国延世大学教授 Jinkee Hong 的指导下进行的。根据该研究的第一作者,身为化学工程师的 Sohyeon Park 的说法,大米已经具有很高的营养水平,但添加来自动物的细胞可以进一步提高它的指标。细胞培养牛肉米饭可提供人们所需的所有营养。

在细胞培养过程中,生物支架有助于引导和支持细胞的三维生长以形成组织和器官。为了培育细胞培养肉,研究小组使用大米来模仿这种细胞环境。

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大米粒是多孔的并且具有有序的结构,为在角落和缝隙中容纳动物源性细胞提供了坚实的支架。而且,大米中发现的某些分子也可以滋养和促进这些细胞的生长,使大米成为理想的细胞培养平台。

研究人员首先在大米上涂上鱼明胶,这是一种安全且可食用的成分,可以帮助细胞更好地附着在大米上。然后将牛肌肉和脂肪干细胞接种到大米中,并在培养皿中培养 9 至 11 天。收获的最终产品是“细胞培养牛肉-大米”,其主要成分符合食品安全要求,同时引发食物过敏的风险较低。

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为了表征这种杂交的“细胞培养牛肉-大米”,研究人员将其蒸熟并进行了各种食品指标分析,包括营养价值、气味和质地。研究结果显示,“细胞培养牛肉米饭”的蛋白质含量比普通米饭高 8%,脂肪含量高 7%。

与大米典型的粘软质地相比,“牛肉米饭”的质地更硬、更脆。肌肉含量较高的“牛肉米饭”具有与牛肉和杏仁相关的气味化合物,而脂肪含量较高的“牛肉米饭”则具有与奶油、黄油和椰子油相应的化合物。

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第一作者 Sohyeon Park 指出,“我们通常从动物获取所需的蛋白质,但工业化牲畜生产消耗大量资源和水,并释放大量温室气体。”“细胞培养牛肉-大米”的碳足迹显着减少,而价格却很便宜。

每生产 100 克蛋白质,“牛肉-大米”预计释放不到 6.27 千克二氧化碳,而牛肉则释放 49.89 千克二氧化碳。如果商业化,“牛肉-大米”的价格约为每公斤 2.23 美元,而牛肉的价格为每公斤 14.88 美元。

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当前概念原型产品的牛肉细胞含量仍很低,可能只是在米粒上形成一层薄膜,所以研究团队仍计划为大米创造更好的条件,让肌肉和脂肪细胞茁壮成长增加数量,可以进一步提高最终产品的营养价值。

根据 Sohyeon Park 的说法,她特别希望提高大米的脂肪含量,但这可能很棘手,因为脂肪细胞的生长不如肌肉细胞。鉴于这种杂交的“牛肉-大米”食品安全风险较低,生产工艺相对简单,研究团队对产品商业化持乐观态度。

如果能够扩大生产规模并保持经济实惠,那么与细胞培养的大块肉类(例如肉饼或牛排)相比,这种杂交的“牛肉-大米”可能是更便宜、更有效的营养来源。最后,研究团队成员 Sohyeon Park 表示,“我没想到动物细胞在大米中生长得这么好。现在我看到了这种以谷物为基础的杂交食品的无限可能。有一天,它可以作为赈济饥荒的粮食、军事口粮,甚至成为太空食品。”

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