細胞培養はペトリ皿で培養されることがよくあります。 ウラジミール・ブルガー/サイエンス・フォト・ライブラリー（ゲッティイメージズ経由）
あなたは有名な「牛肉はどこですか？』ウェンディーズのCM。 この質問は別の文脈で尋ねられるかもしれません。 米国の規制当局が承認 培養細胞から作られた実験室栽培鶏肉の販売は2023年XNUMX月に開始される。
研究室で動物細胞を培養することは新しいことではありません。 科学者たちは人工環境で動物細胞を培養してきた 1950、当初は発生生物学とがんの研究に焦点を当てていました。 この技術は依然として生命科学研究における主要なツールの XNUMX つであり、特に 創薬.
USDAは21年2023月XNUMX日に細胞培養鶏肉を承認した。
細胞培養とは何ですか?
細胞培養は通常、次のいずれかを使用して増殖させます。 天然または人工の増殖培地。 天然培地には天然由来の体液が含まれますが、人工培地には有機および無機の両方の栄養素と化合物が含まれます。 どちらも細胞の成長と発達を促進するために必要な成分が含まれています。 これらの成分には通常、ビタミン、炭水化物、アミノ酸、細胞の成長と増殖の燃料となるその他の分子などの栄養素が含まれています。
研究者は、組織培養を使用して増殖させた細胞を使用して、次のような問題に答えます。 さまざまな実験問題. 生化学者として, 私はコースや研究プログラムで植物組織培養技術を使用しています。 研究者は、ウイルス、細菌、真菌、ホルモン、ビタミン、その他の病原体や化合物を培養で増殖させた細胞に添加し、さまざまな要因が細胞の挙動や機能にどのような影響を与えるかを観察することができます。特に、細胞内でどの遺伝子がオンまたはオフになるか、またどのタンパク質がそれらの病原体や化合物に反応するかに関連します。
In 創薬培養細胞を培養することは、通常、潜在的な薬剤候補を動物で試験する前の最初のステップです。
細胞培養には、細胞を本来の環境の外で増殖させることが含まれます。
研究室で育てられた肉はどのように作られるのでしょうか?
研究者は同様の手法を使用して、 研究室で肉を育てる。 このプロセスは一般に次のように分類できます。 XNUMXつの大きなステップ.
最初のステップでは、無害で痛みのない手順で動物から少数の細胞 (通常は筋肉細胞または幹細胞) を除去します。 幹細胞 特殊化されていない生物由来の細胞であり、研究室で操作してその生物のさまざまな種類の細胞に変えることができます。
次のステップは細胞を培養することです。 細胞は、その成長に有利な人工環境に置かれます。 肉を生産するには大量の細胞を増殖させる必要があるため、細胞は培養されます。 バイオリアクター内で – 制御された温度、湿度、圧力、無菌状態を提供するスチールタンク – 増殖を促進する適切な培地。 増殖培地は何度も交換され、細胞が肉の XNUMX つの主要成分である筋肉、脂肪、結合組織に分化して増殖することが促進されます。
足場として知られるプロセスの最後のステップでは、細胞が組織化され、しっかりと詰め込まれて、消費に適したサイズ、形状、カットの肉が作成されます。
培養肉の製造に関して研究室では多くの進歩が見られましたが、道のりはまだ長いです。
培養肉のメリットとデメリット
細胞培養技術による肉の栽培には賛否両論があります。 培養肉は、従来の家畜生産よりも温室効果ガスの発生が比較的少ない可能性がありますが、 特定の条件研究者 プロセスを改良する必要がある コスト効率を高めて規模を拡大する前に。
2021 年の分析では、研究室で栽培された肉は、 17ポンドあたり23ドルからXNUMXドルかかる これには食料品店の値上げは含まれません。 比較すると、従来の方法で栽培されたひき肉は通常、コストがかかります 5ポンドあたりXNUMXドル弱.
2021 マッキンゼー報告 およそかかると推定されます 220 億 440 万から XNUMX 億 XNUMX 万リットルのバイオリアクター容量 現在のタンパク質市場シェアの 1% を満たす必要がありますが、現在のバイオリアクターの容量は最高 200 億リットルに達します。 同じバイオリアクター内でさまざまな種類の細胞を多数増殖させることの生物学的限界についても懸念されています。
研究室で栽培された肉は、 動物福祉を改善する 病気を媒介したり、食中毒を引き起こしたりする可能性が低くなります。 しかし、消費者は研究室で育てられた肉を不自然だと感じたり、味に懸念を抱いたりすることもあります。
企業はおそらく世間の反応に注目し、それに適応しているのだろう。 物事を大局的に見ると、 初のラボグロウンバーガー 330,000 年の製造コストは 2013 万ドルでした。現在、価格はハンバーガー 10 個あたり XNUMX ドル未満まで下がりましたが、これはわずか XNUMX 年で驚くべき進歩です。
著者について
アンドレ・O・ハドソン、理学部長、生化学教授、 ロチェスター工科大学
この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.
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