肉类作为优质蛋白质主要来源之一，是现代人餐桌上必不可少的食物。随着世界总人口的持续上涨和发展中国家肉类需求上升，全球肉类总需求持续上升，预计到 2050 年将增长50%以上。然而，依赖畜禽养殖的肉类生产方式与资源环境禀赋不足之间的矛盾日益突出。

现有的技术条件，不仅可以通过植物蛋白等绿色食物打造肉类质感，形成有质感的植物肉；还可以通过细胞培养，提取动物干细胞，与不同的营养液组合，实现细胞增殖形成细胞培养肉。细胞培养肉口感、营养和风味等更接近传统肉类，因此广泛受到关注。

培养肉（Cultured Meat，亦称为细胞培养肉或培育肉）是依据动物肌肉生长修复机理，利用其干细胞进行体外培养而获得的肉类。它不需要经过动物养殖，直接用细胞工厂化生产肉类。 培养肉技术是近年来兴起的一项具有颠覆性的未来食品生产技术，与传统肉类生产方式相比，培养肉可以减少7%～45%的能源消耗，降低78%～96%的温室气体排放量，降低 99%的土地使用量，减少82%～96%的用水量等。

周光宏教授团队研发出的细胞培养肉

2013年8月，荷兰Mark Post教授在英国伦敦举办了全球首次培养牛肉汉堡试吃大会，第一次证明了培养肉的概念的可行性。而种子细胞扩大培养，则是培养肉产业开发的一个重要部分。

2019 年11月18日， 南京农业大学使用猪肌肉干细胞培养获得中国第一块细胞培养肉。该成果使我国进入国际同类研究的前沿，整体技术处于国际先进水平，其中猪和牛肌肉干细胞的分离纯化和干性维持技术处于国际领先。该团队首次克隆了猪的肌肉干细胞最重要的核转录因子PAX7蛋白，统计了猪不同年龄、不同肌肉组织中肌肉干细胞数量。明确了猪、牛肌肉干细胞的表面标志蛋白，发明了基于猪、牛表面标志蛋白的肌肉干细胞分选策略，将干细胞纯度由60%左右提高到92%以上，突破了培养肉研究难以获得高纯度单一细胞群的瓶颈。

据悉，周光宏团队早在2009年通过自有资金开展培养肉研究，在培养肉种子细胞来源、无血清培养基研制等方面积累了大量的经验。 研究成果申请发明专利两项，申请实用新型专利一项，发表SCI论文两篇，发表著作两篇。项目建立了一套培养肉的体外生产方法，为我国培养肉研究和发展提供了重要技术支撑。

肌肉干细胞的体外扩大培养是培养肉生产的重要步骤，目前成肌细胞的微载体扩大培养已有一些研究。然而，仍然有许多问题尚未解决。首先，高密度的肌肉干细胞培养会自发诱导分化，其发生的机理和抑制分化的方法尚不明确；其次，依托微载体的转瓶或生物反应器的培养体系中，尚无针对猪肌肉干细胞的研究，选取的微载体种类、微载体含量、细胞接种数目、搅拌频率，以及过程中补充微载体的方法还需要研究和优化，从微载体上消化和收集细胞的方法也需要进一步探索；再次，扩大培养的肌肉干细胞的培养基利用效率，肌管分化潜能也需要进一步验证；最后，如何实现较大量的细胞同时分化成肌肉组织，用于培养肉生产也是一大难点。

针对以上问题，有必要深入研究猪肌肉干细胞高密度和微载体扩大培养过程，寻找和优化适用于猪肌肉干细胞扩大培养的条件，保证扩大培养后的细胞数量和质量，最终实现 20L的小规模种子细胞扩大培养方案。另外，需要设计新的培养肉生产模具，生产出较大的可食用猪培养肉肌肉组织，建立每月生产100-500g培养肉的生产体系。该项目研究成果可以完善培养肉种子细胞扩大培养的理论体系，初步实现培养肉的小试生产，为培养肉的大规模生产奠定技术。

细胞培养肉的产业化前景

自2013年第一块培养肉诞生之后，培养肉研究发展如火如荼。涌现了许多培养肉研究公司和团队。目前各公司在培养肉种子细胞种类、培养基研制、扩大培养、生物反应器设计制造等方面正在进行一系列开发。而种子细胞扩大培养，则是培养肉产业开发的一个重要部分。培养肉作为新的肉类颠覆性生产技术，在解决持续增加的畜牧生产与资源禀赋不足之间的矛盾、减少污染和疫病发生、实现肉类高效率绿色生产方面具有重大潜力。

周子未来与经纬中国签约仪式

其中，肌肉干细胞（成肌细胞）的体外扩大培养是培养肉发展的重要技术瓶颈。本项目主要针对体外扩大培养的技术难题，从细胞干性维持、微载体反应、三维培养系统等方面开展技术研究，形成猪肌肉干细胞高密度三维扩大培养的生产方案，为实现细胞培养肉的产业化开发奠定基础。

文章来源：《当代畜禽养殖业》 网址: http://www.ddcqyzy.cn/qikandaodu/2021/0513/701.html