牛肌肉細胞經過改造後可產生自身的生長訊號，因此在生產過程中無需使用昂貴的成分。細胞農業–用生物反應器中生長的細胞而不是從農場動物身上採集的細胞生產肉類–在技術上的飛躍使其成為食品工業更可行的選擇。

由史特恩家族工程學教授大衛-卡普蘭（David Kaplan）領導的塔夫茨大學細胞農業中心（Tufts University Center for Cellular Agriculture，TUCCA）現在就實現了這樣的飛躍，研究人員創造出了能產生自身生長因子的牛（牛肉）肌肉細胞，這一步驟可以大幅降低生產成本。

生長因子，無論是用於實驗室實驗還是培養肉類，都會與細胞表面的受體結合，為細胞生長和分化成不同類型的成熟細胞提供訊號。在這項發表在《細胞報告可持續性》（Cell ReportsSustainability）雜誌上的研究中，研究人員改造了幹細胞，使其產生自身的成纖維細胞生長因子（FGF），從而引發骨骼肌細胞的生長，也就是人們在牛排或漢堡中發現的那種細胞。

“FGF 並不完全是一種營養物質，”時任該計畫的首席研究員、現任塔夫茨細胞農業商業化實驗室科學主任的安德魯-斯托特（Andrew Stout）說。他說：”它更像是一種指令，讓細胞以某種方式行事。我們所做的就是讓牛肌肉幹細胞產生這些生長因子，並開啟信號通路。”

降低成本與研究進展

在此之前，生長因子必須添加到周圍的液體或培養基中。生長因子由重組蛋白製成，由工業供應商出售，佔培養肉類生產成本的大部分（高達或超過90%）。由於生長因子在細胞培養基中的存活時間不長，因此每隔幾天就要補充一次。這就限制了向消費者提供廉價產品的能力。從生長培養基中剔除這種成分可以節省大量成本。

肉用牛肌肉細胞可自行製造生長因子，從而從液體生長培養基中去除一種昂貴的成分。資料來源：塔夫茨大學阿隆索-尼科爾斯

斯塔特正在塔夫茨大學細胞農業商業化實驗室中領導幾個研究項目，該實驗室是一個技術孵化空間，旨在將大學的創新成果發展到可以在商業環境中進行工業規模應用的程度。

斯塔特說：「雖然我們大幅降低了培養基的成本，但仍需要進行一些優化，才能使其適用於工業生產，工程細胞的生長速度較慢，但我認為我們可以克服這個問題。策略可能包括改變細胞中FGF 的表達量和時間，或改變其他細胞生長途徑。在這種策略中，我們不是在細胞中添加外來基因，只是編輯和表達已經存在的基因，觀察它們是否能改善肌肉細胞的生長，從而提高肉類產量。這種方法還能簡化最終食品的監管審批，因為添加外來基因與編輯本地基因相比，監管更為嚴格。”

這項策略是否適用於其他肉類，如雞肉、豬肉或魚肉？斯托特認為可以。斯托特說：「所有肌肉細胞和許多其他類型的細胞通常都依賴生長因子來生長。他設想這種方法將應用於其他肉類，儘管在不同物種中表達的最佳生長因子可能存在差異。”

卡普蘭說：”TUCCA 和其他地方正在繼續努力改進培植肉技術，包括探索降低生長介質中營養成分成本的方法，以及改善肉的質地、口感和營養成分。儘管成本和供應仍然受到限制，但產品已經獲得了美國和全球消費監管部門的批准。我認為，這樣的進步將使我們更接近在未來幾年內在本地超市看到價格合理的栽培肉。”

編譯來源：ScitechDaily