背景
培育肉、植物蛋白和发酵蛋白构成了一类替代蛋白，可替代来自生产性牲畜的传统肉类。这种营养方面的新趋势引起了争议，但也为解决当今人类面临的更根本的挑战带来了希望，例如饥饿和贫困、气候变化、健康和动物安全。
对于发酵蛋白质的开发，研究人员通过分离特定的细菌或酵母菌株来设计精确的发酵过程。为了优化生长潜力和营养特性，关键是找到最佳的工艺条件，包括特定目标菌株生长的生物反应器、纯化以及最终配制满足目标要求的产品。
基于植物的蛋白质设计从作物发育阶段开始，其中生物学家研究作物基因型以及植物蛋白质的功能鉴定和表征，然后育种和栽培植物。
植物蛋白和发酵蛋白是市场上成熟的肉类替代品，而培育肉仍然落后于潮流，主要是因为获得监管部门的批准更加困难。研发和扩大生产的成本也很复杂。
自 2013 年第一个人造肉汉堡被烹制并供应以来，人们一直在热衷于推动这一领域的研究。自 2020 年以来，已经发表了约 300 篇涉及该主题的科学论文，许多初创企业一直在该领域开展工作。
讨论
培育肉类开发中一些最重要的参数是营养、可持续性和安全性。对于培育肉来说，目标不仅是产生细胞聚集体，更重要的是要匹配传统肉类的味道。肌肉组织是一种复杂的细胞结构，不容易从单一特定的专用细胞株中培养出来。
培育肉的发育过程分为三个方面：下游阶段、增加生物量（成肌细胞）的阶段和上游阶段。上游过程包括从动物身上采集干细胞，在营养培养基（由蛋白质、氨基酸、激素和其他生长因子组成）中增殖它们，然后推动它们分化成肌肉细胞并附着在微支撑物或“支架”最终形成细胞或纤维簇。
该图显示了制作人造肉的科学过程。
例如，为了制作汉堡包的红肉，细胞融合形成具有多个核的纤维（称为肌管），从而形成肌肉组织。将成肌细胞置于凝胶中，凝胶散布在管子周围，从而形成组织环。细胞的收缩和舒张导致它们生长。最后一步，大约 20,000 个环被仔细分层以形成肉。培育肉产业化的一个主要问题是规模化。未来必须对此进行优化，因为达到高产量是一项艰巨的挑战。
与BIOVIA一起应用程序中，实验室支持完整的生物过程。科学家记录了从生物反应器中的细胞分离和生物量扩增到细胞的分化和纯化以及生物反应器的设计的步骤。在监测生物反应器中的不同参数时，可以使用多种类型的传感器，并且显然需要将设备的数据测量直接连接到实验。细胞增殖和分化阶段会产生大量原始数据，可以使用 BIOVIA 的数据采集系统轻松捕获这些数据。处理这些数据以进行可视化，以显示生物反应器条件和过程性能。借助 BIOVIA 应用程序组合。
还有一个隔离和分离步骤来加工最终食品。为此，科学家必须确保产品中不存在有毒/不需要的加工助剂材料。在这里，使用 BIOVIA 毒性数据库和代谢物预测工具可能有助于保证最终产品的安全性和质量。
结论
多项研究表明，虽然人工养殖肉类的直接碳足迹减少，但人工养殖红肉的能源消耗高于鸡肉和猪肉养殖。消费者意识不断增强，人造肉不仅要符合法规，还要符合消费者的口味。在我参加的欧洲食品配料活动中，提交了一份消费者测试报告，其中显示培育肉不太容易被公众接受。消费者愿意用人造肉喂养他们的宠物，但他们不准备自己吃。素食主义者会吃人造肉吗？需要考虑的一个重要方面是如何将培育肉类融入具有更严格口味标准的美食世界。传统的“Boeuf Bourguignon”搭配养殖肉的味道会和传统的“Boeuf Bourguignon”搭配一块美味的勃艮第夏洛莱干酪一起烹制吗？这才是真正的问题！
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