培養肉

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2013年8月5日にロンドンで開催された記者会見で、世界初の養殖ハンバーガーが揚げられている様子を紹介します。」

培養肉(他の名前でも知られています。以下を参照)は、動物細胞のinvitro細胞培養によって生産された肉です。[1]それは細胞農業の一形態です。

培養肉は、再生医療で伝統的に使用されている組織工学技術を使用して製造されています。[2]培養肉の概念は、培養肉の生産に関する論文[3]を共同執筆し、体外を専門とする世界初の非営利団体であるNew Harvestを設立した後、2000年代初頭にJasonMathenyによってより多くの人々に紹介されました。リサーチ。[4]

培養肉は、食肉生産動物福祉食料安全保障人間の健康の環境への影響という重大な地球規模の問題に対処する可能性を秘めている可能性があります。[5] [6] [7] [8] [9]

マーストリヒト大学のマーク・ポストによる世界経済フォーラムの肉の革命について、invitroでの肉について講義します。(実行時間20:16)
New Harvest / Xprizeによるビデオで、培養肉の開発と「実験室で育てられたタンパク質(肉、卵、牛乳)によって推進される動物後の生物経済」について説明しています。(実行時間3:09)

2013年、マーストリヒト大学のMark Post教授は、細胞から直接栽培された最初のハンバーガーパティを作成することにより、培養肉の概念実証を開拓しました。それ以来、他の培養肉のプロトタイプがメディアの注目を集めています。SuperMeatは、テルアビブに「TheChicken」 [10]と呼ばれる農場からフォークまでのレストランをオープンし、「チキン」バーガー[11]に対する消費者の反応をテストしました。 2020年12月にシンガポールのレストラン「1880」で「細胞培養肉の最初の商業販売」が行われ、米国企業のイートジャストが製造した培養肉が販売されました。[12]

宇宙でのほとんどの努力は、先進国で消費の大部分を占める豚肉、牛肉、鶏肉などの一般的な肉に焦点を当てていますが、[13] Orbillion Bioなどの一部の新しい企業は、エルク、ラムなどの高級肉や珍しい肉に焦点を当てています、バイソン、そして貴重な和牛の牛肉。[14] Avant Meatsは、他の企業が追加の魚種や他のシーフードの栽培を追求し始めたため、養殖ハタを市場に出しました[15] 。[16]

生産プロセスは、複数の企業や研究機関によって推進され、絶えず進化しています。[17]培養肉の応用は、倫理的健康的、環境的、文化的、そして経済的な議論につながっています。[18]

命名法

培養肉に加えて、健康な肉[19] 屠殺のない肉[20] 体外 の肉バットで育てられた肉[21] 実験室で育てられた肉[22] 細胞ベースの肉[23] きれいな肉[24] 培養肉[25]および合成肉[26]が製品の説明に使用されています。

2016年から2019年の間に、きれいな肉が勢いを増しました。グッドフードインスティテュート(GFI)は、2016年にこの用語を作り出し[27] 、2018年後半に、クリーンの使用が製造プロセスと利点をよりよく反映していると主張する研究を発表しました。[28] [29] 2018年までに、メディアの言及やGoogle検索で培養および「invitro 」を上回りました。[30]一部の業界の利害関係者は、この用語が従来の肉生産者を不必要に傷つけ、中立的な代替品として細胞ベースの肉を引き続き好むと感じていました。[31] [32]

2019年9月、GFIは新しい調査を発表しました。この調査によると、栽培肉という用語は十分に説明的で差別化されており、高度な中立性を備えており、消費者にアピールするために高く評価されています。[25] [33] GFIによる2021年9月の世論調査では、業界のCEOの大多数が栽培肉を好み、44社の75%がそれを好んでいることが示されました。[34]

歴史

初期調査

産業環境で肉を育てるという理論的な可能性は、長い間人々の想像力をかきたててきました。ウィンストン・チャーチルは、1931年のエッセイ「50年後」で次のように書いています。[35]

1950年代、オランダの研究者Willem van Eelenは、独自に培養肉のアイデアを思いつきました。第二次世界大戦中の捕虜として、ヴァン・イーレンは飢餓に苦しみ、成人としての食糧生産と食糧安全保障に情熱を注ぐようになりました。[36]彼は後にアムステルダム大学に通った。ある時、彼は保存された肉の見通しについて議論する講義に出席しました。[37]世紀の初めに細胞株が発見されたことと相まって、これは栽培肉のアイデアを豊かにしました。

筋線維のinvitro培養は、病理学教授のラッセル・ロスがモルモット 大動脈を培養した1971年に最初に成功裏に実施されました

1991年、米国のJon F. Veinは、人間が消費する組織工学肉の製造について特許US 6835390 を申請し、最終的に取得しました。この特許では、筋肉と脂肪が統合的に成長して食品を製造します。[38]

2001年、アムステルダム大学の 皮膚科医Wiete Westerhof、研究者兼ビジネスマンのWillem van Eelen、ビジネスマンのWillem van Kootenは、培養肉の製造プロセスに関する世界的な特許を申請したと発表しました。[39]この過程で、コラーゲンのマトリックス細胞が播種され、次にそれが栄養価の高い溶液に浸され、分裂するように誘導されます。[40]

その同じ年、NASAは、遠方の宇宙飛行士が貯蔵を犠牲にすることなく肉を育てることができるようにすることを目的として、培養肉の実験を開始しました。トゥーロ大学のモリス・ベンジャミンソンと協力して、彼らは金魚、そして後には七面鳥を栽培することができました。[41]

2003年、組織文化芸術プロジェクトとハーバード大学医学部のOronCattsIonatZurrは、ナントで、カエルの幹細胞から成長した幅数センチの「ステーキ」を展示し、調理して食べました。展示会の目的は、培養肉の倫理をめぐる会話を始めることでした。「それは今まで生きていたのか」、「これまでに殺されたのか」、「動物がそれを捨てることはなんらかの形で無礼なことですか?」[42]

2000年代初頭、アメリカの公衆衛生学の学生であるJason Mathenyがインドを訪れ、鶏肉工場の農場を訪れました。公衆衛生の観点から、彼はこのシステムが人間の消費者に与える影響に愕然としました。米国に戻ると、マセニーはNASAの肉培養の取り組みに携わった3人の科学者とチームを組みました。4人は培養肉の研究を開始しました。彼らは2005年に調査結果を発表しました。これは、この主題に関する最初の査読済み文献です。マセニーは2004年に、公的研究に資金を提供することでこの分野の開発を促進することを目的としたNewHarvestを設立しました。[43]

2008年、PETAは2012年までに養鶏肉を消費者に提供した最初の企業に100万ドルの賞金を提供しました。[44]参加者は、賞品を受け取る前に2つのタスクを完了する必要がありました。本物の鶏肉」および「少なくとも10の州で競争力のある販売ができるように十分な量の製品を生産する。」その後、コンテストは2014年3月4日まで延長されました。チャレンジが2008年に最初に発表されて以来、世界中の研究者は大きな進歩を遂げましたが、マスマーケットには何も到達していません。締め切りは最終的に勝者なしで期限切れになりました。しかし、このトピックに関する宣伝は、培養肉を科学者や動物福祉グループの目にさらに浸透させました。[45]

2008年、オランダ政府は培養肉に関する実験に400万ドルを投資しました。[46]国際的な研究者によって形成されたグループである体外肉コンソーシアムは、 2008年4月ノルウェー食品研究所が主催したこの問題に関する最初の国際会議を開催した。 2009年の50の画期的なアイデア。[48] 2009年11月、ノルウェーの科学者たちは生きた豚の細胞を使って肉を育てることに成功したと発表しました。[49]

最初の公開裁判

2013年に生産された最初の培養肉ハンバーガー
HanniRützlerは、2013年8月5日、世界初の養殖ハンバーガーを味わいます。

最初の培養ビーフバーガーパティは、2013年にマーストリヒト大学のマークポストによって作成されました。[50] 20,000を超える細い筋組織から作られ、30万ドル以上の費用がかかり、製造に2年を要しました。[51]

このハンバーガーは、2013年8月5日にロンドンのライブテレビでテストされました。コーンウォールのポルペロにあるCouch's Great HouseRestaurantのシェフRichardMcGeownが調理し、FutureFoodStudioの食品研究者である批評家のHanniRützlerとJoshSchonwaldが味わいました。 リュッツラーは、「本当に噛み応えがあり、焦げ目がついた味わいがあります。脂肪が入っていないので、どれだけジューシーかはわかりませんでしたが、かなり濃厚な味わいです。肉に近く、ジューシーではありませんが、一貫性は完璧です。これは私にとって肉です...本当に噛むもので、見た目は非常に似ていると思います。」[52]

産業発展

これが起こるのは時間の問題です、私はそれを絶対に確信しています。私たちの場合、小規模で市場に参入するまでに約3年、大規模に市場に参入するまでに約5年かかると見積もっています。培養肉]角を曲がったところにあるスーパーマーケットにいますか?」それは5年よりも10年に近いと思います。

Peter Verstrate、Mosa Meat(2018)[53] :1:06:15 

2011年から2017年の間に、多くの培養肉のスタートアップが立ち上げられました。心臓病専門医によって設立されたシリコンバレーの新興企業であるメンフィスミーツ(現在はアップサイドフーズ[54])は、2016年2月に、培養肉のミートボールを紹介する動画を公開しました。[55] [56] [57] 2017年3月、チキンテンダーとアヒルのオレンジを展示しました。これは、一般に公開された最初の養鶏です。[58] [59] [60]メンフィス・ミートは後に2020年のミート・ザ・フューチャーのドキュメンタリーの主題となった。

イスラエルの企業であるSuperMeatは、養鶏鶏の研究のために2016年にウイルスクラウドファンディングキャンペーンを実施しました。[61] [62] [63] [64] [65]

サンフランシスコを拠点に養殖魚を扱う会社であるFinlessFoodsは、2016年6月に設立されました。2017年3月に、実験室での操業を開始しました。ディレクターのマイク・セルデンは、2017年7月に2019年末までに養殖魚製品が市場に出ると予想していると述べた。[66]

2018年3月、Eat Just(2011年にサンフランシスコでHampton Creekとして設立され、後にJust、Inc.として知られる)は、2018年末までに培養肉から消費者向け製品を提供できると主張しました。CEOのJosh Tetrickによると、テクノロジーすでにそこにいました。JUSTには約130人の従業員と55人の科学者からなる研究部門があり、家禽、豚肉、牛肉の培養肉が研究されていました。JUSTは中国のビリオネアLiKa-shingYahoo!から投資を受けています。共同創設者のジェリー・ヤンと、ハイネケン・インターナショナルなどによるテトリックによると[67]

[スタートアップの]一握りがあります。見るのは非常に興味深いです。3つのハブがあります。1つはシリコンバレーに、もう1つはオランダに、もう1つはイスラエルにあります。これは、これら3つの場所に最初に素晴らしい農業大学があるためだと思います。私たちはワーヘニンゲンを持っています。第二に、素晴らしい医科大学–私たちにとってそれはライデンです。そして最後に、エンジニアリング側にDelftがいます。これらの3つを組み合わせると、[培養肉を開発する]ための確固たる基盤が得られ、その[組み合わせ]はイスラエル、オランダ、アメリカに存在します。

Krijn de Nood、Meatable(2020)[68]

Krijn de Nood、Daan Luining、Ruud Out、Roger Pederson、Mark Kotter、Gordana Apicなどで構成されるオランダのスタートアップMeatableは、2018年9月に、動物の臍帯からの多能性幹細胞を使用して肉を成長させることに成功したと報告しました。そのような細胞は扱いが難しいと報告されていますが、Meatableは、必要に応じて筋肉または脂肪細胞になるように振る舞うようにそれらを指示できると主張しました。主な利点は、この技術がウシ胎児血清をバイパスすることです。つまり、肉を生産するために動物を殺す必要はありません。[69]その月、推定30の培養肉スタートアップが世界中で活動した。[53]

インテグリカルチャーは、CulNetシステムに取り組んでいる日本を拠点とする企業です。競合他社には、イングランドを拠点とするMultusMediaとCanadianFutureFieldsが含まれていました。[70]

2019年8月、5つのアメリカの新興企業が、肉、鶏肉、シーフードのイノベーションのための同盟(AMPSイノベーション)の結成を発表しました。[71]創設メンバーには、Eat JustMemphis Meats、Finless Foods、BlueNalu、およびFork&Goodeが含まれます。[72]同様に、2021年12月、ヨーロッパとイスラエルの13社のグループ(Aleph Farms、Bluu Biosciences、Cubiq Foods、Future Meat、Gourmey、Higher Steaks、Ivy Farm、Meatable、Mirai Foods、 Mosa MeatPeace of MeatSuperMeat、およびVital Meat)は、ベルギーに本拠を置く協会であるCellular Agriculture Europeを設立し、「業界、消費者、規制当局の利益のために共通の基盤を見つけ、共通の声で話す」ことを目指しました。[73] [74] [75]

2019年、3社のコンソーシアム(養殖肉のスタートアップPeace of Meat、小肉)による養殖フォアグラ(名前は「foie」と「future」のポートマントー)の開発を目的として、Foietureプロジェクトがベルギーで開始されました。 -調味料会社ソリーナ、小さなパテ生産会社ナウタ)と3つの非営利機関(大学KUルーベン、食品産業イノベーションセンターフランダースフード、バイオベースヨーロッパパイロットプラント)。[76] Peace of Meatは、2019年12月に、2020年に概念実証を完了し、2022年に最初のプロトタイプを作成し、2023年に市場に投入する予定であると述べました。[76]その月、Foietureプロジェクトは、フランダース政府のイノベーションおよびエンタープライズエージェンシーから約360万ユーロの研究助成金を受け取りました[76] 2020年5月、Peace ofMeatのオーストリア生まれの共同創設者で科学研究者のEvaSommerは、このスタートアップは約300ユーロ(15,000ユーロ/ kg)の費用で20グラムの培養脂肪を生産できたと述べました。目標は、2030年までに価格を1キログラムあたり6ユーロに下げることでした。[77]肉片は、アントワープ港に2つの研究所を建設しました[77] 2020年後半、MeaTechはPeace of Meatを1500万ユーロで買収し、2021年5月に、2022年までにアントワープに新しい大規模パイロットプラントを建設すると発表した。[78]

2019年、AlephFarmsは3DBioprinting Solutionsと協力して、国際宇宙ステーションで肉を培養しました。これは、3Dプリンターを使用して肉細胞を足場に押し出すことによって行われました。[79]

2020年1月、Quartzは約30の培養肉のスタートアップを発見し、Memphis Meats、Just Inc.、Future Meat Technologiesはパイロットプラントを建設していたため、最も進んでいました。[80] [81] 2020年5月のニューサイエンティストによると、60の新興企業が培養肉を開発していた。これらのいくつかは技術サプライヤーでした。[82]伝えられるところによると、増殖培地は依然として「1リットルあたり数百ドルの費用がかかるが、きれいな肉の生産を拡大するには、これを1リットルあたり約1ドルに下げる必要がある」。[82] 2020年6月、中国政府当局者は培養肉で競争するための国家戦略を求めた。[83]

2020年11月、インドの新興企業であるClear Meatは、わずか800〜850インドルピー(10.77〜11.44米ドル)で鶏肉ミンチを栽培できたと主張しましたが、屠殺された加工鶏肉は約1000ルピーでした。[84]

市場参入

欧州連合では、培養肉製品などの新規食品は、約18か月の試験期間を経る必要があり、その間、企業は製品が安全であることを欧州食品安全機関(EFSA)に証明する必要があります。[85]

2020年11月、SuperMeatイスラエルのネスジオナにパイロットプラントのすぐ隣に「テストレストラン」をオープンしました。ジャーナリスト、専門家、そして少数の消費者は、ガラス窓から反対側の生産施設を見ながら、そこで斬新な料理を味わう約束をすることができました。2021年6月の時点で、SuperMeatはまだ一般消費者向けの大量生産を開始するために規制当局の承認を待つ必要があり、 Covid-19のパンデミックによりレストランの運営が制限されていたため、レストランはまだ完全に一般公開されていませんでした。[86] [87]

2020年12月2日、シンガポール食品庁は、EatJustが製造した「チキンバイト」の商業販売を承認しました。培養肉製品が食品規制当局の安全審査(2年)に合格したのは初めてであり、業界のマイルストーンとして広く認められました。チキンビットはシンガポールのレストランで紹介される予定でした。[88]レストラン「1880」は2020年12月19日土曜日に最初に培養肉を顧客に提供した。[89] [90]

企業

注:斜体の日付は、将来の達成予定日を示します。彼らはシフトするかもしれません。

名前 設立 領域 集中 最近の費用 コンセプトの証明 パイロットプラント 市場参入
アレフファームズ 2017 [91]  イスラエル 牛肉 $ 3,000 / kg以上(2019年11月の請求)[92] 2018年12月[91] 建設中(2021年11月)[93] 2022年(2021年11月の主張)[93]
AntsInnovate [要出典] 2020  シンガポール 豚肉
AppletonMeats [要出典] 2016年  カナダ 牛肉
ArtemysFoods [要出典] 2019年  アメリカ 2020年秋[94]
前衛肉 2018 [95]  香港 魚のタンパク質 2019年11月[96] 2022年(2020年8月の請求)[95]
Balletic Foods [97] [より良い情報源が必要]  アメリカ
動物だから[98] 2018年  アメリカ ペットフード 2019年5月[99] 2022年(2021年8月の請求)[100]
ビーフステーキ[101] 2018 [102]  七面鳥 培地
BioBQ [要出典] 2018年  アメリカ 足場 2022 [103]
BlueNalu [要出典] 2018年  アメリカ シーフード 2019年秋[104]
BioTech Foods ( JBS [105]
が買収
2017 [85]  スペイン 豚肉[85] 100ユーロ/kg(2019年7月の請求)[106] 2020 [107] 2024年半ば(2021年12月の主張)[105]
Cell AgTech [要出典] 2018年  カナダ
Cell Farm FoodTech [要出典] 2018年  アルゼンチン
CellX 2020 [108]  中国 豚肉 2021 [109] [110] (2025年までに)従来の豚肉とのコスト平等を目指す[111]
クリアミート[112] 2019 [112]  インド 家禽[112] c。825ルピー/鶏肉(2020年11月の主張)[84] 2022年(2019年5月の請求)[113]
CubiqFoods [要出典] 2018年  スペイン 肥満 2019年9月[114]
養殖食品イノベーションハブ[115] 2021年[115]   スイス [115] 2022年(2021年9月の請求)[115]
ただ食べる 2011  アメリカ C.€50/ナゲット(2020年1月の請求)[116] 2017年12月[117] 建設中(2020年1月)[80] 2020年12月(レストラン)[88]
フィンレスフーズ 2016 [118]  アメリカ シーチキン 7,000ドル/ポンド(2018年2月の請求)[119] 2017年9月[119] 建設中(2021年10月)[120] 2022 [120]
Fork&Goode [要出典] 2018年  アメリカ
将来の分野[要出典] 2017年  カナダ 培地
将来の食肉技術 2018年  イスラエル $ 10 / lb(2022年までの2020年2月の目標)[121] 2019年 2021年6月[122] 2022年(2019年10月の請求)[123]
GaiaFoods [要出典] 2019年  シンガポール 赤身肉
Gourmey [要出典] 2019年  フランス フォアグラ
Heuros [要出典] 2017年  オーストラリア ペットフード
ハイステーキ 2017年  イギリス 豚肉 £「数千」/kg(2020年7月の請求)[124] 2020年7月[125]
ホクストンファーム 2020  イギリス 肥満
インテグリカルチャー株式会社 2015年  日本 フォアグラ 20,000円/kg(2019年7月請求)[126] 2021 [127] 2021年(2020年7月の請求)
マトリックスミート[要出典] 2019年  アメリカ 足場 2020 [128]
肉付き可能 2018年  オランダ 豚肉 2020年末[129] 準備中(2021年9月)[130] [131] 2023年(2021年4月の主張)[129]
MeaTech
(子会社:Peace of Meat)
2019年  イスラエルベルギー
 
フォアグラ 15,000ユーロ/kg(2020年5月の請求)[77] 2020年3月4日[132] 構築中; 2022年(2021年5月の主張)[78] 2023年(2019年12月の主張)[76]
Mewery 2020  チェコ共和国 豚肉 2022年半ば 2025年
ミライフーズ 2020   スイス 牛肉 「小型車」/kg(2020年6月の主張)[133] 2020年6月[133]
モサミート/
マーストリヒト大学
2015年  オランダ 牛肉 60ユーロ/kg(2020年までの2017年2月の目標)[134]
「88倍安い」(2020年7月の請求)[135]
2013年8月UM[52] インストール(2020年5月)[135] 2022年(2020年2月の請求)[136]
Motif FoodWorks 2019 [137]  アメリカ 牛肉 2020年末(2020年8月の請求)[138] 2021年第4四半期(牛肉の風味付け)(2020年10月の主張)[139]
MultusMedia [要出典] 2019年  イギリス 培地 2019年10月[140]
ニューエイジミート 2018 [141]  アメリカ 豚肉 2018年9月[142] 建設中(2021年10月)[143] 2022 [143]
SavorEat 2016 [91]  イスラエル 牛肉 2021年半ば(レストラン)(2020年5月の請求)[91]
塩肉 2018 [144]  シンガポール エビ 3,500ドル/kg(2020年10月の請求)[145] 2019 [145] 2021年(2020年3月の請求)[146] [144] [147]
Shojinmeat Project [148] [より良い情報源が必要]  日本
スーパーミート 2015 [91]  イスラエル 家禽 35ドル/ハンバーガー(2020年12月の請求)[86] 2018 [149] 2020年11月[87] 2022年までに(2020年5月の請求)[91]
テストレストラン2020年11月[87]
メンフィスミーツ
(旧メンフィスミーツ)
2015年  アメリカ 家禽 $ 1,700 / lb(2018年2月の請求)[150] 2016年2月[151] 2021年11月4日[152] [153] 2020年頃(2017年2月の主張)[134]
誓い 2019 [154]  オーストラリア カンガルー US $ 1350 / kg(2019年8月の請求)[155] 2019年8月[155] 2022年(レストラン)(2019年10月の請求)[156]
ワイルドタイプフーズ 2016年  アメリカ 2019年6月[157] 2021年6月24日[158]

これらの企業とは別に、New HarvestGood Food InstituteProVeg International [159]Cellular Agriculture Societyなどの非営利団体は、培養肉を提唱し、資金を提供し、研究しています。[160] インポッシブル・フーズは、同社がハンバーガーに血まみれの外観と味を与えると主張するヘムを含むインポッシブル・バーガーを販売しています。彼らの大豆レグヘモグロビンは、ヘムタンパク質をコードする大豆遺伝子を取り、それを酵母に移すことによって生成されます。[161] [より良い情報源が必要]

パイロットプラント

注:斜体のデータは、未完了のプロジェクトまたは将来の予測容量を示しています。彼らはシフトするかもしれません。

会社 位置 稼働中 容量
アレフファームズ イスラエルレホヴォト[93] 建設中(2021年11月)[93] 3,000 m 2 [93]
BioTech Foods ( JBS [105]
が買収
スペインサンセバスティアン[105] 2020 [107]
ただ食べる カリフォルニア州サンフランシスコ[ 120] 建設中(2020年1月)[80] 20+ 1200Lバイオリアクター[120]
フィンレスフーズ カリフォルニア州エメリービル[120] 建設中(2021年10月)[120]
将来の食肉技術 イスラエルレホヴォト[93] 2021年6月[122] 1日あたり500キログラム(182,625 kg / y)[93]
ミータブルDSM デルフトオランダ[131] [130] 準備中(2021年9月)[131] [130] 2025年までに1日あたり5,000キログラム[129]
MeaTech / Peace of Meat ベルギーアントワープ[76] 2つのラボ2020年3月[132] 生産実行あたり700グラム[162]
ベルギーアントワープ[78] 建設中のプラント(2021年5月)[78]
モサミート オランダマーストリヒト[163] インストール(2020年5月)[135] 200Lバイオリアクターあたり1か月あたり100キログラム(1,200 kg / y)[164] [163]
180,000 kg / yまで拡張可能[163]
ニューエイジミート カリフォルニア州アラメダ[143] 建設中(2021年10月)[143] 20,000平方フィート[143]
スーパーミート ネスジオナイスラエル[86] [87] 2020年11月[86] [87] 週あたり「数百キログラム」(2021年6月)[87]
メンフィスミーツ
(メンフィスミーツ)
カリフォルニア州エメリービル[165] 2021年11月4日[165] 年間22,680キログラム(50,000ポンド)[165] [153]
400,000ポンド/年/ 181,440 kg /年に拡張可能[153]
ワイルドタイプフーズ カリフォルニア州サンフランシスコ[ 120] 2021年6月24日[158] 年間50,000ポンド(22,680 kg)の鮭[120]
200,000 lbs / y / 90,718 kg / yに拡張可能[120]

プロセス

細胞株

細胞農業には細胞株、一般的には幹細胞が必要です。幹細胞は未分化細胞であり、必要な種類の特殊な細胞タイプの多くまたはすべてになる可能性があります。全能性幹細胞は、体内で見られるすべての異なる細胞型に分化する能力を持っています。多能性幹細胞は、胎盤の細胞を除いてすべての細胞型に成熟することができ、多能性幹細胞は、1つの系統内でいくつかの特殊な細胞に分化することができます。単能幹細胞は、1つの特定の細胞運命に分化することができます。[166]

幹細胞は、さまざまな特殊な細胞に分化することができます。

多能性幹細胞は理想的な供給源ですが、このサブカテゴリーの最も顕著な例は、倫理的な問題のために研究での使用について物議を醸している胚性幹細胞です。その結果、科学者たちは人工多能性幹細胞(iPSC)を開発しました。これは本質的に多能性の血液細胞と皮膚細胞であり、多能性状態に回帰して、より広範囲の細胞に分化できるようになっています。[167]代替案は、筋細胞系統または筋細胞に分化する単能性前駆細胞を生じさせる多能性成体幹細胞を使用することです。[166]

幹細胞の好ましい特徴には、不死、増殖能力、付着への非依存、血清非依存性、および組織への容易な分化が含まれます。ただし、そのような特性の自然な存在は、細胞種や起源によって異なる可能性があります。そのため、特定の細胞株の正確なニーズを満たすために、invitro培養を調整する必要があります不死に関しては、細胞は分裂できる回数に制限があり、それはテロメアキャップ(補足ヌクレオチド)によって決定されます染色体の終わりに追加された塩基。分裂するたびに、テロメアキャップは、何も残らなくなるまで徐々に短くなります。残りがなくなると、細胞は分裂を停止します。多能性を誘導することにより、テロメアキャップを長くして、細胞が無期限に分裂するようにすることができます。[167]

細胞株は、一次資料から、すなわち局所麻酔下の動物の生検を通じて収集することができます。それらはまた、凍結保存された培養物(以前の研究の後に凍結された培養物)などの二次情報源から確立することもできます。[要出典]

増殖培地

筋芽細胞は筋細胞の前駆体の1つであり、それらの繊維は黄色で示され、核は青色で示されています。

細胞株が確立されると、それらは培養培地に浸されて増殖を誘導します。培地は通常、細胞に必要な炭水化物、脂肪、タンパク質、塩を提供する基本培地から処方されます。細胞が十分な量を消費すると、細胞は分裂し、人口は指数関数的に増加します。培地には、追加の成長因子を供給する添加剤(血清など)を補充することができます。成長因子は、細胞プロセスの調節に重要な分泌タンパク質またはステロイドである可能性があります。[1]

分化が始まると、筋線維が収縮し始め、乳酸を生成します。栄養素を吸収して増殖する細胞の能力は、環境のpHに部分的に依存します。乳酸が培地内に蓄積するにつれて、環境は次第に酸性になり、最適なpHを下回ります。その結果、培地は頻繁に更新する必要があります。これは、基礎培地からの栄養素の濃度をリフレッシュするのに役立ちます。[17]

足場

筋肉組織は増殖培地から発達し、最終製品の足場によって三次元構造に組織化されます。

構造化された肉製品(全体的な構成と細胞の種類によって特徴付けられる製品)の場合、細胞を足場に播種する必要があります。足場は本質的に、細胞がより大きな構造に組織化することを反映し、促進することを目的とした型です。細胞がinvivoで発達するとき、それらは細胞外マトリックス(ECM)との相互作用の影響を受けます。ECMは、糖タンパク質コラーゲン酵素の3次元メッシュであり、機械的および生化学的手がかりを細胞に伝達します。足場はECMの特性をシミュレートする必要があります。[1]主なプロパティ:

気孔率

細孔は、足場の表面の微細な開口部です。それらは、組織の発達を妨げる可能性のある細胞成分を放出するために、生体材料の表面に作成することができます。それらはまた、付着細胞の最内層にガスと栄養素を拡散させるのを助け、「壊死中心」(培地と直接接触していない細胞が栄養素の不足のために死ぬときに作成される)の発生を防ぎます。[168]

血管新生

植物に見られる維管束組織には、体液の内部輸送に関与する器官が含まれています。それは、筋芽細胞の自然な生理学的状態を複製することによって細胞の整列を促進するための低コストの方法を提供する自然な地形を形成します。また、ガスや栄養素の交換にも役立つ場合があります。[168]

生化学的性質

足場の生化学的特性は、ECMのそれと類似している必要があります。それは、テクスチャー品質または化学結合を通じて細胞接着を促進する必要があります。さらに、細胞の分化を促進する化学的手がかりを生成する必要があります。あるいは、材料はこれらの機能的性質を持つ他の物質とブレンドできる必要があります。[168]

結晶化度

材料の結晶化度によって、剛性などの品質が決まります。高い結晶化度は、水素結合に起因する可能性があります。これにより、熱安定性、引張強度(足場の形状を維持するために重要)、保水性(細胞の水和に重要)、およびヤング率が向上します。[168]

劣化

特定の材料は細胞に有益な化合物に分解しますが、この分解は無関係または有害な場合もあります。分解により、完成品から足場を簡単に取り除くことができ、動物組織のみが残ります。これにより、生体内の肉との類似性が高まります。この分解は、筋肉組織に影響を与えない特定の酵素への曝露によって誘発される可能性があります。[168]

食用

足場を動物組織から取り除くことができない場合、消費者の安全を確保するために足場は食用でなければなりません。それらが栄養価の高い成分で作られているとしたら、それは有益でしょう。[168]

2010年以降、適切な足場の特性を備えた原材料を特定するために、学術研究グループや企業が出現しました。[168] [169] [170] [171] [172] [173]

セルロース

セルロースは自然界で最も豊富なポリマーであり、植物の葉の外骨格を提供します。豊富なため、比較的低コストで入手できます。また、用途が広く、生体適合性があります。「脱細胞化」と呼ばれるプロセスを介して、それは細孔を作成する界面活性剤でコーティングされています。これらの細孔は植物の細胞成分を放出し、脱細胞化された植物組織になります。この資料は、オタワ大学ウースター工科大学のペリンググループとゴーデットグループによってそれぞれ広範囲に研究されています。架橋(共有結合の形成)による個々のポリマー鎖の間でそれらを一緒に保持するために)植物組織の機械的特性を変更して、筋肉組織により近くすることができます。これは、植物組織を他の材料とブレンドすることによっても行うことができます。一方、脱細胞化された植物組織は通常、哺乳類の生化学的手がかりを欠いているため、代償性の機能性タンパク質でコーティングする必要があります。C2C12の成長は、裸の足場とコラーゲンまたはゼラチンのコーティングを施した同じ足場との間で有意に変化することは示されませんでした。タンパク質、しかし、播種効率(細胞が足場に付着する速度)は改善されました。脱細胞化された植物組織の利点は、葉の血管系によってもたらされる自然な地形です。これは、細胞の整列を促進する筋芽細胞の自然な生理学的状態を再現するのに役立ちます。これを行う他の方法は、通常、3D印刷、ソフトリソグラフィー、フォトリソグラフィーなど、かなり高価です。血管新生は、通常、筋肉の集塊に壊死中心を生成する細胞への培地の100〜200nmの拡散限界を克服するのにも役立ちます。これを行う別の方法は、血管新生(新しい血管の発達)をサポートする多孔質の足場を持つことです。これはAppleHypanthiumで機能することが示されていますが、すべての植物がほぼ同じくらい多孔性であるわけではありません。植物セルロースの代替品はバクテリアセルロースであり、リグニンヘミセルロースなどの汚染物質がないため、通常は植物セルロースよりも純粋ですバクテリアセルロースは、ポリマーストランド間の水素結合が多いため、結晶化度が高くなります。また、ミクロフィブリルが小さいため、より多くの水分を保持し、細孔を小さくすることができます。この物質は、廃炭水化物を使用して製造することができ(これにより、より安価に製造できる可能性があります)、乳化した肉にジューシーさと歯ごたえを追加します(つまり、最終製品から取り出せなくても、貢献します)テクスチャプロファイルに)。[168] [169]

キチン

キチンは自然界で2番目に豊富なポリマーです。甲殻類菌類の外骨格に見られます。細胞農業は動物への依存を終わらせようとしているので、真菌に由来するキチンはより大きな関心を集めています。それは主にペリンググループによって研究されてきました。キトサンは、アルカリ性脱アセチル化(特定のアミノ酸基を置換する)として知られるプロセスでキチンから誘導されます。このプロセスの程度によって、キトサンの物理的および化学的特性が決まります。キトサンには抗菌作用があります。特に、浮遊性細菌やバイオフィルムには殺菌効果があり、グラム陰性菌には細菌の静的効果があります。大腸菌などのバクテリア多くの消費者が避けている抗生物質を使用せずに潜在的に有害な化合物を中和するため、これは重要です。キトサンはグリコサミノグリカンに類似しており、糖タンパク質とプロテオグリカンの間の内部相互作用により、生体適合性が高くなっています。より多くの生物活性因子を選択するために、他のポリマーと簡単にブレンドできます。キトサンの潜在的な欠点の1つは、リゾチーム(天然に存在する酵素)の存在下で分解することです。しかし、これは脱アセチル化を使用して抵抗することができます分解によって生成される副産物は抗炎症作用と抗菌作用を持っているため、これは完全に否定的なものではありません。細胞が分解を伴う構造のためにマトリックスに依存するレベルを一致させることが重要です。[168]

コラーゲン

コラーゲンは、人間の結合組織の一次構造を構成するタンパク質のファミリーです。これは通常、ウシ、ブタ、およびマウスの供給源に由来します。細胞農業は、コラーゲンを構成するアミノ酸リピートを生成することができるトランスジェニック生物の使用を通じてこの依存性を克服します。コラーゲンは、I型コラーゲンとして自然に存在します。これは、多孔質ヒドロゲル、複合材料、および地形的手がかりと生化学的特性を備えた基質として製造されています。合成種類のコラーゲンは、組換えタンパク質の生産によって生産されています—コラーゲンタイプIIおよびIII、トロポエラスチンおよびフィブロネクチンこれらのタンパク質の課題の1つは、翻訳後に変更できないことです。ただし、代替の繊維状タンパク質は、コラーゲンの生化学的手がかりを欠いている微生物で分離されていますが、その種の遺伝子のカスタマイズ性があります。組換えコラーゲン生産の焦点の1つは、収量の最適化です。これは、どのようにして最も効果的に生産できるかということです。植物、特にタバコは最良の選択肢のように見えますが、バクテリアと酵母も実行可能な代替手段です。[168]

テクスチャード大豆タンパク質は、牛の細胞の成長をサポートする植物ベースの肉によく使用される大豆粉製品です。そのスポンジ状のテクスチャーは効率的な細胞播種を可能にし、その多孔性は酸素移動を促進します。さらに、それは特定の細胞に有益な化合物への細胞分化の間に分解します。[170]

菌糸体

菌糸体はキノコの根です。Altast Foods Co.は、菌糸体の足場でキノコ組織を成長させるために固体発酵を使用しています。彼らはこの組織を収穫し、それを使用してベーコン類似体を作成します。[171]

ナノマテリアル

ナノマテリアルは、ナノスケールで独自の特性を示しますロンドンを拠点とするBiomimeticSolutionsは、足場を作成するためにナノマテリアルを活用しています。[170]

オーストラリアのパースにあるCassMaterialsは、ナタデココ(ココナッツ由来)と呼ばれる食物繊維を使用して、BNC足場用のナノセルローススポンジを作成しています。ナタデココは生体適合性があり、多孔性が高く、細胞接着を促進し、生分解性があります。[172]

スピニング

イマージョンジェットスピニングは、ポリマーを繊維に紡ぐことによって足場を作成する方法であり、ハーバードのパーカーグループによって開発されました。彼らのプラットフォームは、遠心力を使用して、回転するリザーバーの開口部からポリマー溶液を押し出します。押し出し中に、溶液はジェットを形成し、エアギャップを横切るときに伸長して整列します。ジェットは、ポリマーナノファイバーを化学的に架橋または沈殿させる渦制御された沈殿浴に向けられます。エアギャップ、回転、およびソリューションを調整すると、結果として得られるファイバーの直径が変化します。この方法では、PPTA、ナイロン、DNA、ナノファイバーシートから足場を回転させることができます。アルギン酸塩から作られたナノファイバー足場ゼラチンはC2C12細胞の成長をサポートすることができました。ウサギおよびウシの大動脈平滑筋筋芽細胞は、ゼラチン繊維に付着することができた。それらは、より短い繊維上に凝集体を形成し、より長い繊維上に組織を整列させた。[173]

Matrix Meatsは、エレクトロスピニングを使用しています。これは、電気力を使用して、帯電したポリマーを足場用の繊維に変えるプロセスです。それらの足場は霜降りを可能にし、複数の細胞株と互換性があり、スケーラブルです。[174]

アディティブマニュファクチャリング

細胞繊維を組み立てるバイオプリンティングは、さまざまなステーキのような培養肉を製造するために使用できます。[175]

筋肉組織を構造化する別の提案された方法は、積層造形ですこのような技術は、プラスチック、ナイロン、金属、ガラス、その他の合成材料で作られたオブジェクトを製造する産業用途に最適です。プロセスの最も一般的なバリエーションは、オブジェクトが完成するまで、フィラメントを層状にベッドに徐々に堆積させることです。この方法は、特定の種類の樹脂または粉末を必要とするバインダージェット、マテリアルジェット、またはステレオリソグラフィーなどの他のタイプとは対照的に、培養肉の用途に最も適している可能性があります。[要出典]

筋細胞のフィラメントは、完成した肉製品に似た構造に印刷することができ、その後、細胞の成熟のためにさらに処理することができます。この手法は、3Dバイオプリンティングソリューションと、国際宇宙ステーションで七面鳥の細胞を構造化するために積層造形を使用したAlephFarmsとのコラボレーションで実証されています。[176]

3Dバイオプリンティングは、3種類のウシ細胞繊維で構成され、元の肉と同様の細胞繊維の集合構造を持つステーキのような培養肉を製造するために使用されてきました。[177] [175]

バイオリアクター

培養肉用の潜在的なバイオリアクター構成

足場はバイオリアクター内に配置され、細胞の成長と特殊化が起こります。バイオリアクターは、増殖または分化を促進するために必要な多種多様な環境要因に細胞をさらす醸造所のタンクに似た大型の機械です。バイオリアクターの温度は、invivo条件を再現する必要があります。哺乳類細胞の場合、これには摂氏37度まで加熱する必要があります。あるいは、昆虫細胞を室温で増殖させることができます。ほとんどのバイオリアクターは5%の二酸化炭素で維持されます。[1] [178]

細胞は、連続または流加培養システムで培養できます。前者は、バイオリアクター内に常に細胞が存在するように、一定のプロセスで細胞に接種して採取することを伴います。流加培養システムとは、細胞に接種し、培養し、単一の期間で採取することを意味します。[1]

撹拌槽型バイオリアクターは、最も広く使用されている構成です。インペラーは流れを増加させ、それによって培地を均質化し、ディフューザーは培地への酸素の交換を容易にします。このシステムは一般的に浮遊培養に使用されますが、マイクロキャリアが含まれている場合は別の表面への付着が必要な細胞に使用できます。固定床バイオリアクターは、一般的に付着培養に使用されます。それらは、細胞が付着できるベッドを形成するために一緒に詰められた繊維のストリップを特徴とします。通気された培地がベッドを循環します。エアリフトバイオリアクターでは、培養液は気泡を使用してガス状に曝気され、気泡が細胞内に分散して分散します。灌流バイオリアクターは、連続培養の一般的な構成です。[179]

発酵

上で概説した要素は、動物の筋肉組織の培養に適用されます。しかし、細胞農業には、非生物材料から合成された動物製品の生産を伴う「無細胞農業」が含まれます。説明が必要このような製品には、細胞ではなくさまざまなタンパク質でできている牛乳、蜂蜜、卵、チーズ、ゼラチンなどがあります。このような場合、これらのタンパク質は、組換えタンパク質の生産、アルコール醸造、豆腐、テンペ、ザワークラウトなどの多くの植物ベースの製品の生成と同様に発酵させる必要があります。[180]

インポッシブルバーガーは、発酵したヘムタンパク質で作られました。

タンパク質は特定の遺伝子によってコードされ、目的のタンパク質をコードする遺伝子はプラスミドに合成されます—二重らせん遺伝子情報の閉ループです。次に、組換えDNAと呼ばれるこのプラスミドを細菌検体に挿入します。これが起こるためには、バクテリアは有能であり(すなわち、外来の細胞外DNAを受け入れることができ)、遺伝子を水平伝達することができる(すなわち、外来遺伝子をそれ自身のDNAに統合する)必要があります。真核生物では、原核生物よりも遺伝子の水平伝播が非常に困難です。前者はプラスミドが浸透する必要のある細胞膜と核膜の両方を持っているのに対し、原核生物は細胞膜しか持っていないからです。このため、原核生物が好まれることがよくあります。このような細菌を一時的に有能にするために、塩化カルシウムなどの塩にさらすと、細胞膜のリン酸頭部の負の電荷とプラスミドの負の電荷が中和され、2つが反発するのを防ぐことができます。バクテリアは温水で培養することができ、プラスミドが入ることができる細胞表面に大きな孔を開きます。[181]

次に、バクテリアは砂糖で発酵され、それはそれが成長して複製するのを促進します。その過程で、DNAと転移したプラスミドを発現させてタンパク質を生成します。[182]

最後に、溶液を精製して残留タンパク質を分離します。これは、タンパク質を含まない細菌細胞を殺す目的のタンパク質に対して産生された抗体を導入することによって行うことができます。遠心分離により、液体から固体を分離するのに十分な力で溶液を軸の周りに回転させることができます。あるいは、浸透圧を利用してバクテリアから水を浸出させ、バクテリアを殺す緩衝イオン溶液に浸すことができます。[183]

課題

成長因子

培地はinvitro培養の必須成分です。それは、細胞増殖に必要な高分子、栄養素、および成長因子を提供する責任があります。成長因子の調達は、細胞農業の最も困難な課題の1つです。伝統的に、それはウシ胎児血清(FBS)の使用を含みます。これは、ウシ胎児から抽出された血液製剤です。その生産は非倫理的であるという議論に加えて、それはまた動物の使用の独立性を損なう。また、培養肉の中で最も高価な成分であり、1リットルあたり約1000ドルの価格です。また、化学組成は動物によって大きく異なるため、化学的に均一に定量することはできません。[184]FBSが採用されているのは、生体内での筋肉の発達過程を便利に模倣しているためです。組織の発達に必要な成長因子は、主に動物の血流を介して提供され、他の既知の液体がこれらすべての成分を片手で送達することはできません。[1]

現在の代替案は、組換えタンパク質生産を使用して各成長因子を個別に生成することです。この過程で、特定の因子をコードする遺伝子がバクテリアに組み込まれ、バクテリアが発酵します。ただし、このプロセスはさらに複雑になるため、特にコストがかかります。[1]

理想的な培地は、化学的に定量化可能であり、生産の簡素化を確実にするためにアクセス可能であり、安価であり、動物に依存しません。[40]それは植物に由来する可能性が最も高く、これは感染性病原体を感染させる可能性を減らすかもしれませんが、一部の消費者にアレルギー反応を引き起こす可能性があります。[185]そのような培養血清はまた、それが適用される細胞株に特異的な改変を必要とし得る。効果的な植物ベースの文化の開発に現在投資している企業には、Future Fields、Multus Media、Biftekなどがあります。[186] [187] [188]

グッドフードインスティテュート(GFI)は、細胞ベースのを牛挽肉と同じコストで生産できるという概念を支持するレポートを2019年に発表し、2021年にCEデルフトに技術経済分析に関するレポートを依頼しました。栽培肉。[189]

表面積

バイオリアクターと足場に共通する課題は、すべての細胞が培地にさらされると同時に空間要件を最適化できるシステム構成を開発することです。細胞増殖期では、足場を導入する前に、増殖をサポートするために多くの細胞型を表面に付着させる必要があります。このように、細胞はコンフルエントな単層で成長する必要があり、1細胞の厚さだけで多くの表面積が必要になります。これは、大規模な場合に実際的な課題をもたらします。そのため、システムにはマイクロキャリア(培養液に懸濁されたガラスまたは他の互換性のある材料の小さな球状ビーズ)が組み込まれている場合があります。細胞は、バイオリアクターの側面と同じようにこれらのマイクロキャリアに付着し、表面積が増加します。[190]

細胞分化段階では、細胞を足場に播種することができるため、マイクロキャリアを使用する必要はありません。しかし、これらの例では、足場上の細胞の密度は、すべての細胞が培地との界面を持っているわけではないことを意味し、肉内の細胞死と壊死中心につながります。筋肉が生体内で培養される場合、細胞外マトリックスが血管を介して筋肉に栄養素を供給するため、この問題は回避されます。そのため、多くの新しい足場は、そのようなネットワークを複製することを目的としています。[190]

同様に、足場は、細胞外マトリックスの他の多くの特性、特に多孔性、結晶化度、分解、生体適合性、および機能性をシミュレートする必要があります。これらすべての特性をエミュレートする材料はほとんど特定されておらず、補完的な特性を持つさまざまな材料をブレンドする可能性があります。[168]

研究支援

細胞農業の研究には、学術的関心や資金源の重要な基盤がありません。[18]その結果、研究の大部分は独立した機関によって行われ、資金提供されてきた。ただし、これは徐々に変化しており、利益がサポートと関心を促進するわけではありません。特に、New Harvestには、さまざまな学術機関の大学院生やグループをサポートするためのフェローシッププログラムがあります。[191]しかしながら、ますます多くの政府が細胞農業の研究に資金を提供している。2020年8月、欧州委員会の助成金管理サービスは、ORFGeneticsに250万ユーロの助成金を授与しました。[192]2020年8月、日本の経済産業省は、新エネルギー・産業技術総合開発機構を通じてインテグリカルチャーに220万ドルを供与しました。[193]欧州連合のHorizo​​n2020R&D資金調達フレームワークは、BioTechFoodsが主導するコンソーシアムに270万ユーロの助成金を授与しました。[194] 2021年、スペイン政府は、細胞農業の潜在的な健康上の利点を調査するために、BiotechFoodsに370万ユーロを供与しました。[195]国立科学財団は、オープンアクセスの培養肉研究のためにカリフォルニア大学デービス校の研究者チームに355万ドルの助成金を授与しました。[196]非営利団体もまた、この分野への支持と関心を高めています。特に、ニューハーベストにはさまざまな学術機関の特定の大学院生やグループの研究を支援するフェローシッププログラムがあり、グッドフードインスティテュートは研究助成プログラムを通じてオープンアクセス研究に資金を提供しています。

消費者の受容

製品の消費者の受け入れは重要です。[197]中国、インド、および米国での培養肉の受け入れを調べた研究では、「世界で最も人口の多い3か国できれいな肉が高いレベルで受け入れられていることがわかりました」。[198]

培養肉の消費者受容のいくつかの潜在的な要因が特定されています。健康、安全性、栄養特性、持続可能性、味、そして低価格はすべて要因です。[199]ある研究によると、培養肉を説明するために高度に専門的な言葉を使用することで、この概念に対する一般市民の態度が著しく否定的になった。[200]科学を透過的に伝えることは重要ですが、製品の間違った側面を共有しすぎると、安全上の懸念に不利な注意を引く可能性があります。[201]したがって、栽培肉を販売する方法における課題の1つは、その背後にある科学の透明性と、抵抗を引き起こさない方法でそれを伝達することとの間のバランスをとることです。[202]ある研究では、生産方法ではなく最終製品を強調する方法で培養肉を説明することが、受け入れを改善する効果的な方法であることが示唆されました。[203]命名法の役割も重要です。栽培肉の「実験室で育てられた肉」の描写はメディアの扇情主義によって支持されていますが、消費者の認識に栽培肉の本質的に不自然なイメージを植え付けるため、業界のリーダーは反対しています。[204]

標準化された記述の使用は、培養肉の消費者の受容に関する将来の研究を改善するでしょう。現在の研究では、調査対象者が類似しているにもかかわらず、受け入れ率が大幅に異なることが報告されています。[205] BlueNaluのCEOであるLouCooperhouseは、Red to Greenポッドキャストで、「細胞ベース」と「細胞培養」は、製造プロセスを明確にしながら、従来の肉と区別するのに適した用語であると共有しました。[206]

世界市場での受け入れは評価されていません。研究は、消費者の受容の現在のレベルを決定し、この価値を改善する方法を特定しようとしています。明確な答えはありませんが、最近のある調査によると、消費者は培養肉に割増料金を支払う用意があると報告されています。[207] [208] [200] [209] [199] [203] [210]

高齢者の割合が低いと、培養肉が受け入れられることが報告されています。この人口にとって最も重要な要因として、緑の食事行動、教育状況、および食品事業が挙げられました。[209]

培養肉の製造方法と消費者の好みに関する研究も不足しています。[要出典]

規則

シンガポールは、2020年に世界で初めて培養肉の販売を承認した国になりました。シンガポール食品庁は、栽培肉製品の承認のために提出される情報に関する特定の要件を含む、新規食品の安全性評価の要件に関するガイダンスを公開しました。 。[211]

規制事項も整理する必要があります。欧州連合オーストラリアニュージーランド英国カナダでは、販売可能になる前に、承認された新規食品の申請が必要です。さらに、欧州連合は、2018年1月1日の時点で、承認された企業の申請により、培養動物製品と生産が安全性を証明する必要があることを要求しています。[212]

米国内ではFDA(食品医薬品局)とUSDA(米国農務省)が共同で培養肉を規制することに合意しています。合意の下で、FDAは細胞の収集、細胞バンク、細胞の成長と分化を監督し、USDAは細胞に由来するヒト食品の生産とラベル付けを監督します。[213]

従来の肉との違い

健康

培養肉の大規模生産では、肉生産のために人工成長ホルモンを培養に加える必要がある場合と必要でない場合があります[214] [215]

培養肉は無菌環境で栽培されているため、抗生物質は必要ありません。[216]今日、従来の農業における抗生物質の広範な使用は、ヒトにおける抗生物質耐性の主な推進力です。[217]世界保健機関によると、抗菌薬耐性は「世界の公衆衛生に対するますます深刻な脅威であり、すべての政府部門と社会にわたる行動を必要とする」[218] –2050年までに年間最大1,000万人の死亡を予測している。肉は、人間の健康に対するこの主要なリスクを軽減するのに役立つ効果的な解決策を提供する可能性があります。

研究者たちは、健康上のボーナスとしてオメガ-3脂肪酸を培養肉に加えることができると示唆しています。[46]同様の方法で、従来の肉のオメガ3脂肪酸含有量は、動物に与えられるものを変えることによって増やすことができます。[220]現在、スペインでは、より健康的な脂肪を含む栽培肉を開発するための研究が進行中であり、これにより、コレステロールと、通常は赤身の肉の摂取に関連する結腸がんのリスクを減らすことができます。[221]タイム誌の号は、細胞培養プロセスが肉のバクテリアや病気への曝露を減らすかもしれないことを示唆しました。[47]

厳密に管理された予測可能な環境のため、培養肉の生産は垂直農法と比較されてきました。その支持者の一部は、農薬や殺菌剤、重傷、野生生物などの危険な化学物質への曝露を減らすという点で、同様の利点があると予測しています。[222]

生産培養肉と工業用肉または生物学的有機肉の生産方法との健康への影響に関する研究も不足しています。[要出典]

人工性

培養肉は、動物の筋細胞、脂肪細胞、支持細胞、血管で構成されており[223]、従来の肉と同じですが、一部の消費者はハイテク生産プロセスを受け入れられないと感じるかもしれません。培養肉は偽物または「フランケンミート」と呼ばれています。[224]一方、培養肉は、有機生物学的生産には使用されていないが、工場で飼育された肉やシーフードで一般的に使用される人工ホルモン、抗生物質、ステロイド、薬、GMOなしで生産できます。

培養肉製品は、見た目匂い食感などが異なる場合、従来の肉とは商業的に競争力がない可能性があります。骨と心臓血管系の欠如は、これらの部分がかなりの料理の貢献をする料理にとって不利です。しかし、骨や血液が不足していると、バッファローウィングなどの多くの伝統的な肉の準備がより口に合うようになる可能性があります。さらに、将来的には血液や骨が培養される可能性があります。[225] [226] [227]

環境

食品用の動物生産は、大気/水質汚染と炭素排出の主な原因です。[228]伝統的な産業が急速に増加する肉の需要を満たすことができるかどうかについて、重要な疑問が提起されています。[229]培養肉は、従来の肉生産に代わる環境に配慮した代替手段を提供する可能性があります。[230]

培養肉の環境への影響は、畜産よりも大幅に低いと予想されます。[231]垂直農法および/または培養肉の製造に使用されるすべてのヘクタールについて、10〜20ヘクタールの土地を自然の状態に戻すことができます。[232]垂直農法(培養肉施設に加えて)は、メタン消化装置を利用して、その電力需要の一部を生成する可能性があります。施設で発生する有機性廃棄物を一般に65%のメタンで構成されるバイオガスに変換するために、メタン消化装置を現場に建設することができます。このバイオガスを燃焼させて、温室または一連のバイオリアクター用の電力を生成することができます。[233]

ある研究によると、培養肉は「潜在的に...はるかに効率的で環境に優しい」とのことです。温室効果ガス排出量のわずか4%を生成し、食肉生産に必要なエネルギーを最大45%削減し、世界の食肉/畜産業が必要とする土地のわずか2%を必要としました。[234] [235] Tuomistoのライフサイクル分析では、1000 kgの肉を生産するには、従来、「26〜33 GJのエネルギー、367〜521m³の水、190〜230m²の土地が必要であり、1900〜2240kgのCO2-eqGHG排出量を排出すると主張しました。 "。一方、同じ量の肉をin vitroで生産すると、 「エネルギー使用量が7〜45%少なくなり、GHG排出量が78〜96%少なくなり、土地利用量が99%少なくなり、水使用量が82〜96%少なくなります」。[236]

独立した調査会社CEDelftによる最新の調査によると、従来の牛肉と比較して、再生可能エネルギーを生産プロセスで使用した場合、培養肉は温室効果ガスの排出量を最大92%削減し、汚染を93%削減し、土地を最大95%削減する可能性があります。使用量と78%少ない水。[237]

憂慮する科学者同盟の懐疑的なマーガレットメロンは、大規模な培養肉生産に必要なエネルギーと化石燃料は、陸上で食料を生産するよりも環境破壊的である可能性があると推測しています。[44]しかし、SL Davisは、都市部での垂直農法と培養肉施設の活動の両方が、施設周辺に生息する野生生物に比較的害を及ぼさない可能性があると推測しました。[238] ディクソン・デスポミエは、垂直農法と培養肉による天然資源の枯渇を免れることができると推測した。[239]ある研究では、従来の農業では毎年1ヘクタールあたり10頭の野生動物が殺されていると報告されています。[238]

遺伝子組み換えの役割

培養肉を生産するために、遺伝子の挿入、欠失、サイレンシング、活性化、または突然変異などの遺伝子工学の技術は必要ありません。培養肉の生産は、動物の中で通常起こる生物学的プロセスが動物なしで起こることを可能にします。培養肉は管理された人工環境で栽培されているため、培養肉は遺伝子組み換え野菜ではなく、水耕野菜に似ているとのコメントもあります。[240]

培養肉についてはさらに研究が進んでおり、培養肉は遺伝子工学を必要としませんが、研究者はそのような技術を使用して品質と持続可能性を改善することができます。有益な脂肪酸などの栄養素で培養肉を強化することは、遺伝子組み換えによって促進できる改善の1つです。培地の状態を操作することにより、遺伝子組み換えなしで同じ改善を行うことができます。[241]遺伝子組み換えは、筋細胞の増殖を促進する可能性があります。筋原性調節因子、成長因子、または他の遺伝子産物を筋細胞に導入すると、従来の肉よりも生産量が増える可能性があります。[241]

動物性食品の使用を避けるために、ウシ胎児血清や馬血清とは対照的に、光合成藻類シアノバクテリアを使用して培地の主成分を生成することが提案されています。[242]一部の研究者は、培養培地の成分を生産する藻類およびシアノバクテリアの能力は、遺伝子工学を除外しない可能性が高い特定の技術で改善できると提案している。[243]

倫理的

オーストラリアの生命倫理学者ジュリアン・サヴレスクは、「人工肉は動物への虐待を防ぎ、環境に優しく、より安全で効率的で、さらに健康的である可能性があります。この種の研究を支援する道徳的義務があります。倫理的な2つの親指を立てます。 。」[244] 培養プロセスには神経系が含まれておらず、したがって痛みや権利の侵害を伴わないため、動物福祉グループは一般的に培養肉を支持している。[44] [245] [246]培養肉に対する菜食主義者の反応はさまざまです。[247] 2013年8月に一般に公開された培養肉は、ウシ胎児血清が増殖培地に使用されたため、菜食主義者ではなかったと感じる人もいます。[248]しかしながら、それ以来、培養肉はウシ血清を含まない培地で栽培されてきた。[249]哲学者のカルロ・アルバロは、体外で肉を食べることの道徳性の問題は、利便性の観点からのみ議論されてきたと主張している。アルバロは美徳志向のアプローチを提案し、培養肉を生産するという決意は、「節制の欠如と人間の繁栄における食物の役割の誤解」という非徳的な動機から生じることを示唆しています。[250]

培養肉の基準、法律、規制について独自の調査を提案する人もいます。[251]

他の多くの食品と同様に、培養肉には技術的に洗練された生産方法が必要であり、一部のコミュニティでは困難な場合があります。つまり、自給自足が不足し、世界の食品会社に依存することになります。[252]しかし、いくつかのプロジェクトは、セルagをすべての人がアクセスできるようにすることに焦点を合わせています。オープンソースの細胞農業イニシアチブであるShojinmeatProjectは、たとえばボトムアップアプローチを採用しており、プロジェクトのメンバーに家庭でDIY培養肉を栽培するように教えています。[253]

培養肉と同様の類似点を確立し、一部の環境活動家は、菜食主義の食事を採用することは、体系的な変化ではなく、個人的な行動と正しいジェスチャーに焦点を当てる方法である可能性があると主張しています。環境保護論者のデイブ・ライリーは、「環境破壊が私たちの周りで猛威を振るっている間、肉や罪のないことは誘惑的に単純に見える」と述べ、モリソンは「菜食主義が動物を食用の風景から追い出し、食物連鎖への貢献が失われると主張している」と述べています。[254]

宗教上の考慮事項

ユダヤ人のラビの当局は、培養肉がコーシャであるかどうか、つまりユダヤ人の法律と慣行の下で受け入れられるかどうかについて意見が分かれています。1つの要因は、細胞が供給される動物の性質、それがコーシャ種であるか非コーシャ種であるか、および細胞が死んだ動物から採取された場合、宗教的慣行に従った屠殺が以前に行われたかどうかです。細胞の抽出。ほとんどの当局は、元の細胞が宗教的に屠殺された動物から採取された場合、そこから培養された肉はコーシャになることに同意しています。[255]細胞の性質によっては、生きている動物から採取した場合でもコーシャであると判断される場合があり、ブタなどの非コーシャ動物から採取した場合でもコーシャであると主張する人もいます。[21]

イスラムの食生活も考慮しなければなりません。[256]カリフォルニア州オレンジカウンティのイスラム研究所は、「この種の培養肉を食べることに異議はないようだ」と述べた。[257]さらに、国際イスラム法学アカデミーのアブドゥル・カヒル・カマールは、培養肉は「生きた動物の肉とは見なされず、培養肉になる」と述べた。豚、犬、その他のハラーム動物に由来する細胞の場合、肉は栄養があり、「ヨーグルトや発酵ピクルスに似ている」と見なされます。[257]

ヒンドゥー教は通常、ステーキやハンバーガーなどの牛肉の消費を除外します。ヒンドゥー・マハサバのチャンドラ・カウシク大統領は、培養肉について「いかなる形でも市場で取引されたり、商業目的で使用されたりすることは認めない」と述べた。[257]

一年中の特定の日(四旬節、聖週間)に肉を食べることを除外するカトリックは、(肉の場合と同様に)栽培肉が禁止されているか(野菜や魚などの他の食品と同様に)禁止されているかどうかについては明言していません。

経済的

現時点では、培養肉は従来の肉よりも大幅に高価です。しかし、2015年3月のインタビューで、Postは、彼のチームの元の€250,000ハンバーガーの限界費用は現在€8.00であると述べました。彼は、技術の進歩により、製品が約10年で従来の牛肉とコスト競争力を持つようになると推定しました。[258] 2018年、メンフィスミートは生産コストを1ポンドあたり1,700ドルに削減しました。[150] 2019年、Eat Justは、チキンナゲットを1つ生産するのに約50米ドルかかると述べました。[259]シンガポールのレストラン1880で現在入手可能な同社の養殖チキンナゲットの価格は約17ドルである。[260]独立した調査会社CEDelftの調査によると、栽培肉の生産コストは2030年までに5.66ドル/kgに下がる可能性があります。[261]

農民

フロントに掲載された科学論文。サスティーン。フードシステム。農村の生産者のための養殖および植物ベースの肉の社会的および経済的機会と課題に対処します。この研究によると、細胞農業は「培養肉の原料として作物を育てるなどの機会を提供します。培養肉の遺伝物質のために動物を飼育する。農場レベルでバイオリアクターで培養肉を生産する。新しいセクターへの移行。ブレンドおよびハイブリッドの動物および代替肉製品の新しい市場機会。そして、再生または高動物福祉農業に関する新しい価値。」しかし、いくつかの課題も特定されており、「牧場主や家畜生産者、および動物飼料用の作物を栽培している農家の生計や収入が失われる可能性があります。新興の代替肉セクターへの移行に対する障壁。そしてそれらのセクターからの排除の可能性。一部の農家はすでに細胞農業の可能性を認識しています。たとえば、Illtud Dunsfordはウェールズの長い農家の出身であり、2016年に彼の培養肉会社CellularAgricultureLtdを設立しました。[262]

継続的な開発

教育

2015年、マーストリヒト大学は培養肉に関する最初の国際会議を主催しました。[263] New Harvest [264] — 501(c)(3)研究所—およびGood Food Institute [265]業界のリーダー、科学者、投資家、および潜在的な協力者を招集するための年次会議を主催します。2つの組織はまた、公的研究に資金を提供し、教育コンテンツを作成しています。セルラーアグリカルチャーソサエティ、セルラーアグリカルチャーカナダ、セルラーアグリカルチャーフランス、セルラーアグリカルチャーオーストラリア、セルラーアグリゲーションニュージーランドなどの組織は、それぞれの国で培養肉を提唱するために設立されました。CellAgriやProteinReportなどの出版物も、この分野の技術とビジネスに関する最新情報を提供するために登場しています。[要出典]

調査

研究は、昆虫培養心臓組織のインタラクトームマップ、 [266]基質設計、[266]足場設計、[266]栄養プロファイル、[266]反応速度論、輸送現象、物質移動制限、代謝化学量論的要件など、多くの分野で継続されています。 [266] およびバイオプリンティングプロセス。[266]

アクセラレーターとインキュベーター

複数のベンチャーキャピタル企業とアクセラレーター/インキュベータープログラムは、培養技術の新興企業、または一般的な植物ベースのタンパク質企業の支援に焦点を当てています。Big Idea Ventures(BIV)ベンチャーキャピタル会社は、ニューヨークとシンガポールの新興の細胞および植物ベースの食品会社に投資するために、新しいタンパク質基金を立ち上げました。彼らはMeliBio、Actual Veggies、Biftek.co、Orbillion Bio、Yoconut、Evo、WildFor、NovelFarmsに投資しました。[267] Indie Bioは、メンフィスミート、ゲルター、ニューエイジミート、フィンレスフーズに投資した生物学指向のアクセラレータプログラムです。[268]

大衆文化で

培養肉はSFでよく取り上げられています。最初の言及は、 KurdLasswitzによるTwoPlanets(1897)にあります。ここで、「合成肉」は、火星人によって地球に導入されたさまざまな合成食品の1つです。人工肉に言及している他の注目すべき本には、 RenéBarjavelによるAshes、Ashes(1943)があります。フレデリックポールCMコーンブルースによる宇宙商人(1952年)ダグラス・アダムズによる宇宙の果てのレストラン(1980); Le Transperceneige(Snowpiercer)(1982)by Jacques Lob and Jean-Marc Rochette; ニューロマンサー(1984)ウィリアム・ギブソン; マーガレット・アトウッドによるオリクスとクレイク(2003); ジェフリー・トーマスによるデッドストック(2007); チャールズ・ストロスによるアッチェレランド(2005); RudyRuckerによるWareTetralogy ; ヴェロニカ・ロスによる発散(2011); ロイス・マクマスター・ブジョルドによるヴォルコシガン・サーガ(1986-2018)[要出典]

映画では、GiulioQuestiの1968年のドラマLamorte ha fatto l'uovo(殺しを呼ぶ)とClaudeZidiの1976年のコメディーL'aileou la cuisse手羽先とモモ)で目立つように登場しました。「人工」の鶏は、デイヴィッド・リンチの1977年のシュールレアリストのホラーであるイレイザーヘッドにも登場します。最近では、映画「アンチヴァイラル」(2012年)の中心的なテーマとしても目立つように取り上げられました。[要出典]

テレビや映画のフランチャイズであるスタートレックスターシップエンタープライズは、明らかに合成肉を提供していますが[269] 、次世代以降の乗組員はレプリケーターを使用しています。[要出典]

ABCシットコムBetterOffTed(2009–2010)のエピソード「ヒーローズでは、フィル(ジョナサンスレイビン)とレム(マルコムバレット)が牛のいない牛肉を育てようとしています。[要出典]

ビデオゲームのプロジェクトエデンでは、プレイヤーキャラクターがリアルミートと呼ばれる培養肉会社を調査します。[要出典]

映画「ギャラクシークエスト」のディナーシーンでは、ティムアレンのキャラクターは、「本物のアイオワビーフ」のようなステーキのテイスティングを指しています。[要出典]

エクスパンスでは、本物の肉を輸入するための法外な費用のために、地球から離れた宇宙船/宇宙ステーションに住む人々を養うために「付加価値税で育てられた」肉が生産されています[要出典]

培養肉は、2009年3月17日のコルベアレポートのエピソードの主題でした。 [270]

2014年2月、BiteLabsと呼ばれるバイオテクノロジーの新興企業が、有名人の組織サンプルから培養された肉で作られた職人の サラミに対する人気のあるサポートを生み出すキャンペーンを実施しました。[271]このキャンペーンはTwitterで人気を博し、ユーザーは有名人にツイートして、プロジェクトに筋細胞を寄付するように依頼しました。[272] BiteLabsに対するメディアの反応は、スタートアップをスタートアップ文化の風刺、[273]有名人の文化、[274]、または生命倫理上の懸念に関する議論のプロンプトとしてさまざまに特定しました。[275] BiteLabsはセルゲイ・ブリンのハンバーガーの成功に触発されたと主張しましたが、同社はクリティカルデザインの例と見なされています rather than an actual business venture.[citation needed]

In late 2016, cultured meat was involved in a case in the episode "How The Sausage Is Made" of CBS show Elementary.[citation needed]

Cultured meat was profiled in the 2020 Canadian documentary film Meat the Future.[276]

In the 2020 video game Cyberpunk 2077, multiple cultured meat products are for sale, due to the high cost of natural meat. This includes "EEZYBEEF", made from in vitro cultured muscle cells taken from cattle, and the flatworm culture based "Orgiatic" which comes in several flavors.

See also

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