人造肉的生产成本可能会大幅下降牛肌肉经过改造可以产生自己的生长信号
细胞农业——利用生物反应器中生长的细胞生产肉类，而不是从农场动物身上收获——正在技术上取得飞跃，使其成为食品工业更可行的选择。由斯特恩家族工程学教授大卫·卡普兰领导的塔夫茨大学细胞农业中心 (TUCCA) 现在已经实现了这样的飞跃，研究人员已经创造了能够产生自身生长因子的牛(牛肉)肌肉细胞，这是一个进步这可以显着降低生产成本。
生长因子，无论是用于实验室实验还是用于培育肉类，都会与细胞表面的受体结合，并为细胞生长和分化成不同类型的成熟细胞提供信号。在《Cell Reports Sustainability》杂志上发表的这项研究中，研究人员对干细胞进行了改造，使其产生自己的成纤维细胞生长因子 (FGF)，从而触发骨骼肌细胞(牛排或汉堡中存在的那种细胞)的生长。
“FGF 并不完全是一种营养素，”塔夫茨细胞农业商业化实验室的科学主任兼该项目的首席研究员 Andrew Stout 说。“这更像是细胞以某种方式行为的指令。我们所做的就是改造牛肌肉干细胞来产生这些生长因子并打开信号通路本身。”
到目前为止，生长因子必须添加到周围的液体或培养基中。生长因子由重组蛋白制成并由工业供应商销售，占培育肉生产成本的大部分(高达或以上)。由于生长因子在细胞培养基中的保存时间不长，因此还必须每隔几天补充一次。这限制了向消费者提供负担得起的产品的能力。从生长培养基中去除这种成分可以节省大量成本。
Stout 正在领导塔夫茨大学细胞农业商业化实验室的多个研究项目，该实验室是一个技术孵化器空间，旨在吸收大学的创新并将其发展到可以在商业环境中以工业规模应用的程度。
“虽然我们大幅削减了媒体成本，但仍需要进行一些优化才能使其为行业做好准备，”斯托特说。“我们确实看到工程细胞的生长速度较慢，但我认为我们可以克服这一点。” 策略可能包括改变细胞中 FGF 表达的水平和时间或改变其他细胞生长途径。
“在这个策略中，我们不会向细胞中添加外源基因，只是编辑和表达已经存在的基因”，看看它们是否可以改善肌肉细胞的生长以促进肉类生产。这种方法还可以使最终食品的监管审批更加简单，因为与编辑天然基因相比，添加外源基因的监管更为严格。
该策略是否适用于其他类型的肉类，如鸡肉、猪肉或鱼?斯托特这样认为。“所有肌肉细胞和许多其他细胞类型通常都依赖 FGF 生长，”Stout 说。他预计该方法将应用于其他肉类，尽管不同物种中表达的最佳生长因子可能存在差异。
卡普兰说：“TUCCA 和其他地方正在继续努力改进人造肉技术，包括探索降低生长培养基中营养成分成本的方法，以及改善肉的质地、味道和营养成分。”
“尽管成本和可用性仍然受到限制，但产品已获得美国和全球监管机构的消费批准。我认为，这样的进步将使我们在未来几年内更接近在当地超市看到价格实惠的培育肉类。”