Page 20 - Science Focus (Issue 017)
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不少生物科技初創企業致力於研究大規模生產人造肉。 儘管現在與能用人造肉來滿足世界上所有「食肉獸」的
過程涉及從動物肌肉中抽取衛星細胞，又名肌肉幹細胞。它 一天還十分遙遠，但至少到現時為止這方面的進展仍相當理
們可以在發現肌肉受傷後分裂及分化成肌肉細胞，亦可以通 想！同樣是研究著不涉及屠宰的肉類生產方法，來自美國、
過被活化而參與肌肉肥大的過程；肌肉肥大是指肌肉在有規 歐洲和東南亞的初創企業都發展蓬勃；消費者對人造肉的
律的高強度運動後生長和變大的過程。一旦被放置於含有培 接受程度也是令人鼓舞的。然而，最值得興奮的其實是能夠
養液的容器上，衛星細胞會分裂並分化成肌肉細胞，細胞數 製造人造肉這個事實本身，因為它意味著我們可以在不傷害
量每過數天便會翻倍。當細胞達到一定數量時，它們可以在 動物和環境之下，享用到各式各樣的葷食佳餚 ── 不論是刺
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支架 的引導下形成條狀組織。支架會對細胞層施加拉力， 身級數的魚肉，又或者是脂香豐滿的北京烤鴨。
刺激其作進一步生長和增加蛋白質含量，就像正常的動物肌
肉一樣。有些公司還把生物反應器用於過程中，以更大型生 1 支架：一個為細胞提供適當環境和物理支撐的結構，令細胞可以依附並
在上面生長，亦能引導組織生長成理想的形狀。
產這些肌纖維。現時的研究亦嘗試把脂肪細胞加入這些肌 2 幾丁聚糖：一種由幾丁質衍生的聚合物；而幾丁質是組成甲殼類動物
肉細胞層之間，希望製造出更真實的肉味，因為肌肉細胞本 （蝦、蟹等）外殼的物質。
身吃起來並沒有味道，而且非常韌和難嚼。
雖然驟眼看來人造肉似乎是肉類生產上一個不錯的替
代辦法，但我們還需要繼續改進其生產過程以增加可持續 References 參考資料：
性。世界各地研究人造肉的初創企業都在不斷嘗試找尋方 [1] FAO. (2012). Livestock and Landscapes. Retrieved from http://
www.fao.org/3/ar591e/ar591e.pdf
法，以解決現時一些存在多時的問題。首先，在實驗室培養 [2] Hoekstra, A. Y. (2012). The hidden water resource use behind
肉類（當中包含肌肉和脂肪細胞）需要使用大量的胎牛血清 meat and dairy. Animal Frontiers, 2(2), 3-8. doi:10.2527/af.2012-
0038
（fetal bovine serum/FBS）。胎牛血清是在實驗室的細胞 [3] Steinfeld, H., Gerber, P., Wassenaar, T., Castel, V., Rosales, M, &
培養中慣常會加入培養液的補充品，它含有生長因子、蛋白 de Haan, C. (2006). Livestock's Role in Climate Change and Air
Pollution. In Livestock’s Long Shadow (pp. 82-125). Rome, Italy:
質、維他命和其他對細胞生長有利的物質，為細胞提供最適 FAO.
合的生長環境。但胎牛血清的使用亦受到廣泛的批評，因為 [4] Huemer, M. (2019). Dialogues on Ethical Vegetarianism. New
York, NY: Routledge.
胎牛血清提取的方法是在屠宰懷孕的母牛後，在沒有麻醉的 [5] Pickles, M. (2017, April 28). The ethical arguments against eating
情況下通過刺穿小牛的心臟而取得的 [8]。由於胎牛血清仍 meat. Oxford Arts Blog. Retrieved from http://www.ox.ac.uk/
news/arts-blog/ethical-arguments-against-eating-meat
然是工廠化飼養下的副產物，科學家正進行研究並希望找出 [6] Mackintosh, E. (2019, August 23). The Amazon is burning
一些不含血清的替代品來培養人造肉。由藤田等多位科學家 because the world eats so much meat. CNN. Retrieved from
https://edition.cnn.com/2019/08/23/americas/brazil-beef-
進行的實驗則展示了利用不含血清的培養液來培養肌原細 amazon-rainforest-fire-intl/index.html
[7] Poore, J., & Nemecek, T. (2018). Reducing food’s environmental
胞的可能性 [9]。肌原細胞是從衛星細胞分化而成的，它們能 impacts through producers and consumers. Science, 360(6392),
987-992. doi:10.1126/science.aaq0216
夠結合而形成名為肌小管（myotube）的結構，出現這個多 [8] Jochems, C. E., van der Valk, J. B., Stafleu, F. R., & Baumans,
核的長條狀結構表示肌原細胞正朝著正確發育方向進一步 V. (2002). The Use of Fetal Bovine Serum: Ethical or Scientific
Problem? Alternatives to Laboratory Animals, 30(2), 219-227.
分化為成熟的肌肉細胞。科學家們正在尋找合適的植物性補 doi:10.1177/026119290203000208
充品在細胞培養中代替胎牛血清，這類研究都有望為人造肉 [9] Fujita, H., Shimizu, K., & Nagamori, E. (2009). Novel method
for fabrication of skeletal muscle construct from the
創造更有利的條件推出市場。 C2C12 myoblast cell line using serum-free medium AIM-V.
Biotechnology and Bioengineering, 103(5), 1034-1041. doi:
10.1002/bit.22318
另一道難題在於能協助細胞有規律地生長成立體形狀 [10] IntegriCulture. (2019). Saiboubaiyou niyoru shokuryouseisan
的支架；要更簡易地生產人造肉，科學家必須克服當中的困 [Food Production from Cell Culture]. Retrieved from https://
www.slideshare.net/2co/2019-127817694
難。IntegriCulture 是日本一所研發細胞性肉類的生物科技 [11] Sun, L. P., Wang, S., Zhang, Z. W., Wang, X. Y, &
初創企業，他們提出了以不同可食用物質來製造支架的可能 Zhang, Q. Q. (2009). Biological Evaluation of
Collagen-Chitosan Scaffolds for Dermis Tissue
性，比如是膠原蛋白海棉、幾丁聚糖 （chitosan；又名聚殼糖） Engineering. Biomedical Materials, 4(5).
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doi:10.1088/1748-6041/4/5/055008
和幾丁質（chitin；又名甲殼素）[10]。其實早於 2009 年，科 [12] Yu, L., Huang, J., Wang, J., Cui, L., Sun, Y., Chen,
學家已經發現一種名為「膠原蛋白—幾丁聚糖」的材料是作 L., . . . Li, G. (2015). Antler Collagen/Chitosan
Scaffolds Improve Critical Calvarial Defect
為纖維母細胞（fibroblast）支架的合適材料，它能使結締組 Healing in Rats. Journal of Biomaterials
and Tissue Engineering, 5(10), 774-779.
織細胞之一的纖維母細胞增殖（proliferation；即快速分裂） doi:10.1166/jbt.2015.1368
[11]；這種具有微孔的材料由膠原蛋白和幾丁聚糖混合而成。
香港中文大學的研究亦顯示「膠原蛋白—幾丁聚糖」支架能
促進一些從骨抽取的大鼠幹細胞生長和分裂 [12]。雖然尚
未有測試把這種混合物製成的支架用於衛星細胞上，但這無
疑是未來一個值得研究的方向。
