用3D打印“印”出日本和牛,油花比例总有一天任君选择

在日本,来自大阪大学的科学家们成功“印”出了和牛,用3D生物打印呈现出和牛特有的大理石纹理。

看得到肌肉、油脂和血管

在日本的大阪大学,一群科学家利用3D生物打印技术,成功复制出了“和牛”,上头不仅可以看到细致的肌肉、油脂和血管,而且每种结构都以特定的方式进行排序,呈现出和牛招牌的大理石纹理。

堆栈活体细胞

这项研究于8月24日发布在期刊《自然-通信》(Nature Communications),是人类史上第一次尝试要用3D生物打印的方式“产出”和牛。

一般而言,所谓的3D打印是通过沉积的方式一层层地堆栈材料,最终生成一个立体的实物;但“3D生物打印”的原料并非以往常见的塑胶与金属,而是通过堆栈活体细胞,创建出复杂的生物结构,例如血管或肌肉组织。

研究的共同作者之一松崎典弥(松﨑典弥,Michiya Matsusaki)于声明中表示:“通过改善这项技术,不仅可能复制出肉的复杂结构,例如和牛的“sashi”(注),还可以对脂肪和肌肉成分做出细微调整。”(注:“sashi”,即日文中的“サシ”,指牛肉中的丰富油花。)

We focus on steaks because we want to produce quality products, driving impact through design.

Pictured here is our ribeye proof of concept. We’re in the early stages of designing this product and we’re excited to share its journey to market with you.pic.twitter.com/7ZUFJkP8Hi

—Aleph Farms (@AlephFarms)February 23, 2021

以色列人造肉食品公司“Aleph Farms”以3D生物打印的方式制造“肋眼牛排”,本照即为“Aleph Farms”公布的实验样品。

还有3D打印“肋眼牛排”

事实上,这次的研究并不是第一个“印出”动物性牛肉排的尝试。

今年二月初,一间以色列人造肉食品公司“Aleph Farms”才公开了它们的3D生物打印“肋眼牛排”,这种“肋眼牛排”不是使用植物的萃取物,而是采用活的动物细胞,无论是烹煮前或烹煮后,形状和结构都跟真的牛排十分相似,呈现出真肉的质地、风味,甚至是脂肪的花纹。

但和牛却是一个与之不同的大挑战──因为要复制和牛,就必需要复制出成就和牛的经典油花“sashi”,而这更为精细和困难。

诱导分化干细胞

回到这次的和牛研究,为了要做出人工和牛,科学家从和牛的特定品种中取用了两种干细胞,即肌卫星细胞(muscle satellite cell)和脂肪干细胞(adipose-derived stem cell)。

而通过操纵上述具多潜能性(multipotent)的干细胞,可以将它们诱导分化为组成和牛的多种细胞,接着再使用生物打印的方式,将这些细胞制作成包含肌肉、脂肪和血管的纤维。

形成纤维后,再照着真实和牛的组织进行排列、一层层堆栈,最终就能“印”出和牛的大理石油花及肉质纹理。

研究的共同作者姜东熙(Dong-Hee Kang,音译)表示:“利用和牛的组织病理学结构作为蓝图,我们创建了一种3D打印的方法,可以制作出特定的复杂结构,像是肌肉纤维、脂肪和血管。”

而在这次的研究中,科学家最终制成了直径5毫米、长度10毫米的和牛样本──虽然成品非常小,但还是拥有着完整的和牛结构。

3D生物打印和牛牛排的实际印制过程。

味道还是个未知数

那么3D打印的和牛滋味如何呢?

可惜的是,没有人知道。由于研究尚处于实验阶段,因此在任何人尝试烹煮,或甚至是吃掉它之前,都还有待更多的检验步骤。也因此,它好不好吃、味道如何都还是个未知数。

创造味道更好、口感更棒的“肉”

另一方面,因为早期的人造肉实验中,都是使用从植物中萃取的蛋白质仿造肉的肌肉、脂肪和血管结构,再将这些组织进行加热、挤压和冷却,让“肉”能产生真肉的质感,却难以形成真肉会有的结构。

因此,和牛实验团队希望能将高度控制技术的打印方法运用于当今的人造肉中,改善人造肉的肉质──理论上来说,肉类将因此能够被“定制化”地印出,意味着科学家能够创造出比现在味道更好、口感更棒的肉。

或许未来3D生物打印可以实现肉品肥瘦比例任君选择的愿望。 (Source:Schellack at English Wikipedia,CC BY 3.0, via Wikimedia Commons)

油花肥瘦任君选择

另方面,如今以动物性组织制造人造肉,有望让人造肉成为一个更有吸引力的选择,有意见声称人造肉能减少人类对牲畜的依赖、降低温室气体的排放;对动物而言,也能避免饲养过程中虐待动物的隐忧。

除此之外,随着技术发展,通过各式各样的肌肉、油脂与血管的比例和排列方式,也可以完美做出各式各样符合大众喜好或健康需求的肉品──油花肥瘦任君选择。

但人们或许还要一段时间才能迎来这样的未来。尽管人造和牛或许是比起传统饲养的牛只更具持久性的产品,但其高昂的生产成本,以及处处受限的监管措施,都意味着它不会很快进入你我的日常生活之中。

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