昆虫“实验室”:培养的昆虫蛋白质能成为新的食物前沿的可行解决方案吗?

2019年6月4日—实验室培育的昆虫肉以植物为食，并经过基因改造，以实现最大限度的生长、营养和风味，可能是一种可行的、甚至是大批量健康食品生产的“优越”绿色替代品。这是根据塔夫茨大学的研究人员发表的可持续粮食系统前沿他们提出，培养昆虫蛋白可能是解决传统肉类养殖导致的土地和水退化、生物多样性丧失、酸雨、珊瑚礁退化、森林砍伐和气候变化的潜在解决方案。

昆虫细胞培养的一个优点是，大规模生产已成功应用于重组蛋白生产行业——一个利用细胞作为工厂生产治疗产品的制药行业。“我们可以从重组蛋白生产行业的昆虫细胞培养相关的实验和过程中学习，并将这些发现转化为对食品昆虫细胞培养有帮助的，”主要作者娜塔莉·卢比奥说FoodIngredientsFirst．“大规模生产所需的改变也更容易用昆虫细胞来实现，目前昆虫细胞被用于杀虫剂、药物和疫苗的生物制造。”

“然而，将这一过程从制药应用转变为食品应用需要付出巨大努力。例如，对于食品应用，规模必须更大，成本必须更低，”她透露说。

但对于细胞农业领域内的其他类型的肉类，已经提供了可扩展性的概念证明，这可能在可预见的未来指向实验室培育的昆虫肉的相同结果。新加坡初创企业Shiok Meats在4到6周内成功培育了大约25克实验室培育的虾肉。该团队预测，在更大的生产规模下，它将有可能在同样或更短的时间内生产出“数千甚至吨”的虾肉，并预计在2020年首次出现在新加坡高级餐厅。

目前，塔夫茨大学实验室培育昆虫肉的研究是严格的学术研究。卢比奥强调说:“我无法预测培养的昆虫蛋白质何时能够真正商业化。”“目前这是一个小项目，需要大量的研究和开发才能实现这一概念。对像New Harvest这样的研究机构的捐赠和支持将直接加速有助于该领域向商业化进展的研究类型。”

羽翼未丰的昆虫肉产业整体上是呼吁出台更加坚定的监管政策．上个月，国际食品和饲料昆虫平台(IPIFF)重申有必要为昆虫部门建立欧盟食品卫生标准，同时促进食品和饲料链上的透明沟通，这证明了这一点。

“可持续”的定义是什么?
塔夫茨大学报告的作者强调了肉类替代品领域有待填补的空白，大豆或蘑菇为基础的替代品“根本无法达到目的”，而且一些植物作物“和牲畜一样渴”。此外，正如牛津大学马丁学院(Oxford Martin School)之前的一项研究所指出的那样，实验室培养的牛肉、猪肉或鸡肉细胞可能比畜牧业需要更多的能源和资源。

牛津大学马丁学院研究报告的主要作者约翰·林奇博士说:“最近公众对人造肉非常感兴趣，许多文章都强调了用人造肉替代牛肉的潜力，这对气候有重要的好处。”“我们的研究表明，目前还不清楚情况是否如此，部分原因是人工肉如何大规模生产存在不确定性。”

实验室培育的昆虫肉可能会证明它在最大限度地压缩水和节省空间方面的潜力，而不影响味道。此外，昆虫养殖业对水和空间的需求要低得多——“想想垂直养殖业”——而且一只蟋蟀的可食用量是一头大骨大肚的牛的两倍。然而，科学家们承认，事实证明，令人毛骨悚然的爬虫更难让消费者咽下去，这并不奇怪。

Rubio报告说:“与培养的哺乳动物、鸟类和其他脊椎动物细胞相比，昆虫细胞培养需要的资源和能源密集型环境控制更少，因为它们对葡萄糖的需求更低，可以在更大范围的温度、pH值、氧气和渗透压条件下茁壮成长。”

对这些应用的研究已经导致了廉价的、无动物的昆虫细胞生长培养基——包括大豆和酵母为基础的配方——以及成功的“悬浮培养”。

“在大多数哺乳动物肌肉细胞培养系统中，细胞必须固定在生长表面的单层上，这对于大规模生产食物来说是非常复杂的。然而，许多昆虫细胞可以在悬浮生长介质中自由漂浮生长，从而产生高性价比的高密度细胞，”Rubio解释道。

为生物机器人而开发的刺激昆虫组织运动的技术也可以应用于食品生产，因为培养的昆虫肌肉可能需要有规律的收缩，以形成“肉质”的质地。一种特别有效的方法是光基因工程，通过引入一种新基因使细胞对光的反应收缩——昆虫细胞的另一个优势是，昆虫细胞比其他动物细胞更容易接受基因修饰。

味道如何?
卢比奥说，简单地说，没有人知道。“尽管有巨大的潜力，但人工培育的昆虫肉还没有准备好消费。研究人员正在研究掌握两个关键过程:控制昆虫细胞发育成肌肉和脂肪，并在3D培养中将这些与肉一样的纹理结合起来。对于后者，由壳聚糖(一种蘑菇衍生的纤维，也存在于无脊椎动物外骨骼中)制成的海绵是一个很有前途的选择。”

最终，昆虫实验室可以制造出一些更熟悉的味道。卢比奥说:“由于昆虫和甲壳类动物在进化上的相似性，昆虫细胞培养和组织工程的进展有可能转化为龙虾、螃蟹和虾。”

她敦促说:“由于与我们目前的畜牧系统相关的环境、公共卫生和动物福利问题，开发更可持续的粮食生产方法至关重要。”“例如，产生更少甲烷或抵抗疾病的转基因牲畜，对缓解土地和水退化、森林砍伐和生物多样性丧失等问题几乎无能为力。”

本杰明·费雷尔

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