乐享干货 | 无血清培养基也能“种”出猪肉？细胞培养肉的“养殖革命”
时间：2023-12-15 阅读：1088
我们不应为了吃鸡胸肉或鸡翅而养一整只鸡，应该在合适的培养基中分别培养这些组织。
——丘吉尔
据预测，2050年全球人口总量将超过100亿人，届时如何在有限资源下保障人类的食物供给将成为巨大挑战。
与此同时，随着肉制品消费量的持续攀升，过度发展的传统大规模养殖业已导致严重的资源消耗、环境污染、公众健康等问题；非洲猪瘟、禽流感等动物疫病的不定期流行使传统养殖业的负担大大加剧，造成肉制品价格持续大幅波动。传统的畜牧养殖肉正在面临危机。人们不禁思考：我们是否可以找到一种更可持续、更环保的新型肉类生产方法，来满足全球不断增长的肉类需求呢？
因此，“细胞培养肉”成为一个备受关注的话题，也在2018年被世界经济论坛评为“十大新兴技术”之一。但其实，细胞培养肉这一概念早在1931年就被丘吉尔率先提出：“我们不应为了吃鸡胸肉或鸡翅而养一整只鸡，应该在合适的培养基中分别培养这些组织”。如今，细胞培养肉被认为是最有可能解决未来人类肉品生产困境的方案之一。
什么是细胞培养肉？
细胞培养肉，又名细胞肉、人造肉、体外肉、清洁肉、实验室培育肉等，是采用干细胞技术，以动物肌肉和脂肪等细胞为原材料，在动物体外大规模低成本地进行细胞培养，同时通过生物支架和3D生物打印技术将细胞转化成组织，培育出可食用的动物肌肉组织。
简单来看，细胞培养肉的工业化生产流程分为：
1、从动物身上提取活体组织
2、分离出种子细胞
3、初步培育种子细胞
4、将细胞群置入带有培养液的大型培养容器培养
5、经过10—12天的培养
6、分离提纯得到细胞培养肉
7、最终烹饪加工形成终端产品
在这个流程中有5个核心要素：种子细胞系、培养基、培养容器、支架、终端产品。理想中的细胞培养肉是既能缩短肉类生产时间，又能节省土地、减少污染、保护动物，可以定制化生产。但目前，制约细胞培养肉从实验室走向人类餐桌的主要挑战在于成本，而最关键的两个环节在于培养基和细胞放大工艺上。
在接下来的部分中，我们将围绕细胞培养肉关键环节与相关监管法规展开，聊聊细胞培养肉的瓶颈以及产业链中蕴含的机会。
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无血清培养基
培养基是细胞在培养容器中生长的介质，决定了其产出的效率和质量，也是目前细胞肉培养中最大的原料成本，占整个培养成本的70%以上。对于细胞肉培养，主流的细胞培养基分为牛胎盘血清(fetal bovine serum，FBS)和无血清培养基。但由于FBS的价格非常昂贵，牛胎盘血清每升价格高达20美元，而且不同牛的血清之间质量差异很大，所以研发效率更高、化学成分限定的无血清培养基是降低细胞培养肉成本的核心。
依托多年研发经验，康晟生物作为乐纯生物集团旗下细胞培养专家，已成功研制用于细胞肉培养的无血清、化学成分明确的培养基。目前该款培养基已应用于某公司的细胞肉培养的项目中。
大规模细胞培养体系
随着种子细胞分离提取方法的改善，低成本细胞培养基的开发，细胞培养肉种子细胞的大规模培养将成为产业化核心技术之一。在动物细胞肉的大规模培养中，生物反应器可以实现大规模、高密度的动物细胞培养，提高细胞培养肉的产量，是不可或缺的关键设备。
相关监管法规
作为一种新型的肉类生产方式，细胞培养肉产品与传统的肉类安全评价和监管方式完全不同。根据目前国际上现有的细胞培养肉法规以及可能涉及细胞培养肉监管的相关国家的新食品法规条例，细胞系、培养基、支架等生产原辅料以及生产过程中可能产生的食品风险均被纳入监管细则之中。
目前，我国相关部门和各地区已经出台了多项鼓励政策，以推进细胞培养肉的发展：
2021年12月，中国农业农村部印发了《“十四五”全国农业农村科技发展规划》的通知，明确提出了“细胞肉”的概念与分类，并将该类别列为国家下一个五年积极参与的前沿技术领域。
2022年5月，国家发改委印发了《“十四五”生物经济发展规划》，其中也提到了“发展合成生物学技术，探索研发‘人造蛋白’等新型食品”的内容。
近期，深圳发改委也发文提出推动开展细胞和基因等新技术研究与转化的政策，细胞培养肉作为干细胞应用市场的全新领域恰逢政策扶持的趋势。
依托集团之力，在此敬上细胞培养肉解决方案
三步加速细胞培养肉“上桌”进程
让大规模培养更轻松
第一步：定制化培养基开发
依托多年的细胞培养经验和大量的成功项目积累，康晟生物可为客户提供定制化的培养基开发服务，能帮助您在最短的时间内获得最合适的培养基配方，结合HTS高通量筛选专利技术平台与先进的 QbD 工业设计理念，在开发初期即充分考虑后期干粉化及用户使用的便捷性，以确保大规模生产交付。目前，康晟生物已成功定制化研制出适用于细胞培养肉的无血清培养基。
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第二步：生物反应器，助力大规模培养
乐纯生物LePhinix®一次性生物反应器在通气策略、pH、DO、蠕动泵及耗材(搭配：LeKrius®一次性生物反应袋)方面皆具有灵活性，可满足用户的定制化需求，助力工艺参数优化。
LePhinix®一次性生物反应器——从50L可线性放大到2000L
经多方实际测试，LePhinix®一次性生物反应器，可广泛应用于抗体、细胞治疗/基因治疗、疫苗领域；适用于细胞批次培养(Batch)、批次流加(Fed-batch)、灌流(Perfusion)等上游工艺；可支持悬浮培养(293F、CHO)、贴壁培养(293T、Vero、MSC间充质干细胞)等工艺类型。
第三步：残留物“一键清零”
康晟生物已研制出一款用于细胞培养肉纯化的清洗液，可以有效清除细胞肉中残留物，使最终产品是符合食品安全法律法规。
目前，以上解决方案已成功实现40L细胞培养肉大规模培养，助力客户用更低的成本实现大规模细胞培养。
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